CIN
In onze serie over buienindices hebben we het de afgelopen tijd gehad over CAPE, Lifted Index, en nu volgt CIN. Dit is nog een parameter om uit te vogelen hoe zwaar buien kunnen uitpakken. CIN is de afkorting van Convective Inhibition, ofwel convectieve remming. CIN is een onderdeel van een meteorologisch fenomeen genaamd Spanish Plume. Spanish Plume staat voor Spaanse pluim, ofwel een golf aan warme lucht vanuit Spanje. Bij een Spaanse pluim hoort in de meteorologie tevens de nadering van een koufront dat aan de grond vertraagt, maar in de hogere luchtlagen al wel binnenschuift.
CIN
In vorige verhalen hebben we al geregeld TEMP grafieken geplaatst. Hieronder staan twee TEMP grafieken voor De Bilt, respectievelijk dinsdagmiddag 28-6-2011 12 UTC en 15 UTC. De CAPE is gigantisch hoog voor Nederlandse begrippen, ruim boven 2500 Joules per kilogram lucht. De onstabiliteit van de lucht is dus groot. Als je kijkt naar het roze en deels rode gebied in de grafiek is dat ook een dik stuk dat helemaal tot boven 11 kilometer hoogte gaat. Het roze-rode gebied geeft aan de rechterkant de temperatuur aan waarmee een luchtpakketje opstijgt ten opzichte van de omringende lucht. Om 12 UTC (is 14 uur ’s middags) gaat dat luchtpakketje omhoog vanaf zo’n 2,5 kilometer hoogte en blijft dan continu warmer dan de omringende (niet stijgende) lucht. En veel warmer ook. Rond 7 kilometer hoogte heeft het stijgende luchtpakketje een temperatuur van min 15 graden, de omgevingslucht is dan zo’n min 22 graden. Relatief gezien is het stijgende luchtpakketje dus een stuk warmer dan de lucht waarin ‘ie stijgt, en daardoor zijn de opwaartse snelheden dus zeer hoog.
Hier de TEMP grafiek voor de Bilt om 12 UTC dinsdag. Het roze gedeelte geeft een indicatie van de CAPE, het blauwe gedeelte van de CIN. Luchtpakketjes gaan niet zomaar in stijging. Ze worden onderin de atmosfeer tegengewerkt.
Hier de TEMP grafiek voor de Bilt voor dinsdagmiddag 15 UTC. Het blauwe gedeelte is kleiner geworden, maar nog steeds aanwezig. In de meest rechtse kolom zie je de windpijlen met de hoogte. Onderin een zuidoostelijke wind, hogerop een zuidwestelijke wind. Hogerop komt het koufront eerder binnen dan aan de grond. De heftigste buien zullen mede daardoor (extra onstabiliteit) voor het koufront ontstaan.
Maar, het luchtpakketje moet eigenlijk vanaf de grond opstijgen. Want, “zomaar” begint een luchtpakketje op 2,5 kilometer niet te stijgen. Het heeft wel een push nodig. Die push bestaat meestal uit hoge temperaturen aan de grond. Vanaf de grond moet het luchtpakketje dus door de hitte in stijging worden gebracht, thermiek. Die hitte is er dinsdag absoluut, het wordt overal ruim 30 graden. Maar zelfs met die hoge temperaturen, zie de grafiek van 15.00 UTC (is 17 uur), is er nog een stuk blauw in de grafiek te zien. En dat blauwe stuk, dat staat voor CIN. Hoe groter/dikker het blauwe stuk, hoe meer tegenwerking. In dit deel van de lucht is de opbouw in plaats van onstabiel, stabiel. In de grafiek van 12 UTC is het tot een paar honderd meter boven de grond wel onstabiel (afkoelend met de hoogte), maar daarna komt er een warm stuk, inversie, waardoor de lucht niet meer verder kan stijgen. In de grafiek van 15 UTC is het blauwe stuk minder prominent, maar niet afwezig.
Een negatieve CIN wil zeggen dat de lucht een extra push nodig heeft om vanaf de grond stijging op gang te krijgen. De zeer hoge CAPE geeft daarbij aan áls dat eenmaal gebeurt, de bui zeer heftig kan uitpakken.
Spanish plume
Een echte Spanish Plume kan dat zetje geven. Bovendien genereert die ook nog eens extra kou bovenin de bui en daarmee extra onstabiliteit. Het ziet er vooralsnog naar uit dat die Spaanse pluim een grote invloed zal hebben, dinsdagmiddag 28-6-2011.
Laten we aan de grond beginnen. De lucht warmt dus al fors op, maar het hangt erom of de buien uit zichzelf gaan ontstaan. Er ontwikkelt zich echter op meerdere plekken boven Spanje en Frankrijk een thermisch lagedrukgebied. Een dergelijk lagedrukgebiedvormt zich door de heftige warmte ter plaatse. Die lagedrukgebiedjes schuiven langzaam noordwaarts en arriveren waarschijnlijk op een strategisch moment bij Nederland in de buurt. Met een dergelijk lagedrukgebied boven Noord-Frankrijk, of Midden-België krijgen we bij ons niet alleen meer een hete zuidenwind, maar draait die hoofdwind naar het zuidoosten, terwijl er vanaf zee geleidelijk een westelijke tot noordwestelijke wind opsteekt. Dat wordt vervolgens een soort van trog, een verandering van windrichting of convergentielijn, die van west naar oost over het land trekt. Op het moment dat een dergelijke lijn met een winddraaiing overschuift, vindt een opwaartse zet plaats van lucht. Daar waar een zuidoosten en (zuidwesten)wind elkaar tegenkomen, wordt namelijk lucht naar elkaar toegeduwd en kan geen andere kant op dan omhoog. En dat kan dus net de push zijn om de CIN te overwinnen en deCAPE aan te spreken.
Normaliter komt een koufront eerst aan de grond binnen en later pas hogerop. Bij een echte Spanish Plume situatie komt de koude lucht in de hogere luchtlagen juist eerder binnen.
Het zetje aan de grond is er dan dus, maar ook in de hogere luchtlagen geeft een klassieke Spanish Plume situatie extra stimulans aan buienvorming. Dat heeft dan te maken met het koufront dat voor de westkust ligt en maar moeilijk kan binnentrekken. Dat koufront ligt dinsdag rond het middaguur over West-Frankrijk en vervolgens over de Noordzee en verder noordwaarts richting Zuidwest-Noorwegen. Aan de voorzijde van het koufront wordt de hitte over de Benelux geduwd. Aangezien het te vormen thermische lagedrukgebiedje de grondwind wat meer zuidoost maakt en de bovenluchtstroming uit het zuidwesten is, zal het koufront op hoogte net iets eerder binnenschuiven dan aan de grond. Pas als de convergentielijn op gang komt, kan het koufront aan de grond gang maken. Ondertussen is de lucht op hoogte al verder afgekoeld en kan een stijgend luchtpakketje dus nog gemakkelijk en sneller en dus heftiger, opwaarts gaan.
Hier de situatie van een Spanish Plume in kaart gebracht. Een warme band vanuit Spanje noordwaarts uitbreidend. Ten westen een koufront, en dan een paar thermische lagedrukgebieden boven Spanje en Frankrijk.