Wanneer extreme regen valt, is moeilijk te voorspellen. Om voorspellingen te verbeteren, zocht promovendus Yann Dufournet deze zomer de wolken op in het Duitse Zwarte Woud. Een kapotte radar en blauwe luchten maakten zijn onderzoek er niet altijd makkelijk op.
Wandelaars met stevige schoenen en luchtige kleren struinen rond op de top van de Hornesgrinde. De lucht boven het Duitse Zwarte Woud is strakblauw. Met maar een klein zuchtje wind is het een ideale dag voor een fietstocht of een wandeling. Maar voor de Delftse onderzoeker Yann Dufournet is de zonnige dag eind juli iets minder mooi. Hij kwam juist het hele eind uit Delft voor flinke stapelwolken.
Voor zijn promotie bij het IRCTR, een onderzoeksgroep voor telecommunicatie en radar van de TU, onderzoekt Dufournet mixed phased-wolken. In deze wolken zweven zowel ijskristallen als waterdruppels. Ondanks temperaturen tot veertig graden onder nul, blijven de waterdruppels in deze wolken vloeibaar door hoge druk. Als ze in aanraking komen met een stof- of ijsdeeltje, bevriezen ze meteen tot een kristal. Wolkenonderzoekers waagden zich tot nu toe niet aan gemengde wolken. Met weerradars kunnen ze vanaf de grond in een wolk kijken, maar het onderscheid tussen waterdruppeltjes en ijskristallen is niet te maken. Om voorspellingen van weer en klimaat te verbeteren wil Dufournet weten hoeveel water en hoeveel ijs in een wolk zit. “Iets té simpel gezegd warmt ijs de atmosfeer op, terwijl een waterwolk die juist afkoelt”, legt Dufournet uit. “Een ijswolk laat zonlicht makkelijker door dan een waterwolk en kaatst ook warmte van de aarde terug naar beneden.”
Dus liet Dufournet in juni Tara, een radar met twee glimmende metalen schotels, met een vrachtwagen de top van de Hornisgrinde opslepen. Hele kleine waterdruppels ziet Tara niet. Alleen de grotere regendruppels en de ijskristallen waarin Dufournet geïnteresseerd is, zijn zichtbaar op de radarbeelden.
Supersites
Net als in het Nederlandse weerstation in Cabauw, waar de Tara normaal staat, is de radar ook hier in goed gezelschap van andere geavanceerde meetapparatuur. Tussen grazende schapen en dagjesmensen staan radars, wind-, druk- en regenmeters en bouwketen met vreemde sprieten op het dak. Uit een oude bruine caravan komt Steven Mobbs. De professor van de universiteit van Leeds loopt in een korte broek en een vaal t-shirt met een grote witte ballon in zijn hand. “Door iedere drie uur zo’n heliumballon met meetapparaatjes los te laten, willen we meer te weten komen over de relatie tussen verticale luchtstromen en wolkenvorming”, legt hijuit.
De onderzoeken van Mobbs en Dufournet moeten bijdragen aan betere voorspellingen voor extreme regenval. In het meetstation op de Hornisgrinde en op vier andere soortgelijke ‘supersites’ in Frankrijk en Duitsland werken universiteiten uit heel Europa samen in het onderzoeksprogramma Cops, Convective and Orographically-induced Precipitation Study. In deze studie geven alle verschillende meetapparatuur samen een beeld van de levenscycli van wolken. Naast apparaten op de grond, doen ook negen vliegtuigen en een zeppelin metingen in de lucht.
Wie veel wolken wil zien, moet in het Zwarte Woud zijn. In de vlakke Rijnvallei neemt de lucht water op, waarna de bergen de lucht de hoogte in duwen. In de afkoelende lucht vormt zich een wolk van kleine waterdruppeltjes. Die wolk lost weer op of eindigt in een regenbui. In het Zwarte Woud is het hele proces binnen een relatief klein gebied te zien. Ideaal voor de Europese wolkenonderzoekers als Dufournet. De van origine Franse wetenschapper bivakkeert al een paar weken in het Duitse woud, maar bij het zwembad van zijn appartement heeft hij nog niet gezeten. Te bewolkt. Maar het gebrek aan kleur op zijn wangen komt, zo verklaart hij, niet alleen door het gebrek aan zonlicht, maar ook aan slaap. Iedere dag begon tot nu toe vroeg, met een lange ochtendvergadering op het vliegveld in Baden-Baden. Daar komen de onderzoekers van de vijf ‘supersites’ iedere ochtend samen voor een uitgebreid weerbericht. Om er op tijd te zijn moeten Dufournet en zijn collega Christina Brandau al om een uur of vijf hun bed uit.
Op het vliegveld staat het nieuwe politiebureau nog leeg. Alleen op de derde verdieping is het een enorme drukte. Het is het ‘commandocentrum’ van de Cops-onderzoekers, met vergadertafels in de gangen en overal plek om op een laptop te werken. In de grootste ruimte staan achterin tientallen monitors opgesteld met daarop weerkaarten en grafieken. Voorin geeft een meteoroloog met een sterk Duits accent zijn weersvoorspelling voor de komende dagen. Terwijl meer dan twintig onderzoekers onrustig door elkaar fluisteren, wijst hij drie kwartier lang op kaarten met gekleurde vlekken en driehoekjes en praat hij over luchtdruk, wind en temperatuur. De samenvatting: vandaag blauwe lucht, morgen een beetje regen en overmorgen mogelijk dikke bewolking. Na overmorgen schieten de grafieken alle kanten op. Daar is geen voorspelling van te maken.
De coördinator beslist dat morgen geen meetdag is voor het gezamenlijke onderzoek. Wie wil, kan voor zijn eigen onderzoek wel metingen doen. Vandaag is wel een verplichte Cops-meetdag. De gegevens van de Britse ballonnen, de Duitse wolkenradar Mira 35-S en alle andere apparatuur geven samen een beeld hoe de wolken ontstaan. Maar gegevens over de ijskristallen zullen vandaag ontbreken. Tara is namelijk al drie dagen stuk.
Computer kapot
De Delftse promovenda Christina Brandau loopt na de vergadering met een gespannen gezicht weg om te bellen. Ze heeft net als Dufournet de metingen van Tara nodig voor haar promotieonderzoek. En nu er al drie dagen niets is gemeten, worden de Delftenaren behoorlijk zenuwachtig. De technicus die weet hoe Tara werkt is op vakantie. En toen ze zelf eindelijk hadden uitgevonden dat de computer waarschijnlijk kapot was, kregen ze de verkeerde vervangende computer opgestuurd. Vandaag hopen Dufournet en Brandau te horen dat een koerier een pakketje met de juiste computer komt brengen.
Tara staat nog tot eind augustus op de Hornisgrinde. Op die lange periode lijken drie dagen misschien niet zoveel uit te maken. Maar voor de promovendi zijn de afgelopen dagen juist heel belangrijk geweest. Wat de radar hen vanaf de grond over de deeltjes in de wolk vertelt, willen ze namelijk verifiëren. “Uit de radarbeelden leid ik de hoeveelheid ijs in een wolk af en de vorm van de deeltjes”, legt Dufournet uit. “Ik neem iets aan, maar ik moet dat wel valideren.” En dat doet hij door ter plekke, in de wolk, de deeltjes te bestuderen. Dufournet mag tien uur vliegen met een speciaal voor hem met meetapparatuur uitgerust vliegtuig. Hij heeft al zeseneenhalf uur gevlogen, de meeste nadat Tara het had begeven. Nu heeft hij nog drie dagen om zijn laatste vlieguren op te maken. Zoals iedere ochtend is er een tweede vergadering om te beslissen wie die dag mag vliegen. Dit om te voorkomen dat alle meetvliegtuigen tegelijk opstijgen en met elkaar botsen in het kleine stukje luchtruim dat ze onderzoeken. Waar iedereen normaal pleit voor vliegtijd, zeggen alle onderzoekers vandaag hun vluchten af. Ook Dufournet. “Er zijn immers geen wolken. Ik zet mijn hoop op overmorgen.” Omdat de voorspellingen nog wat vaag zijn, hoeft hij pas later te beslissen hoe laat hij wil opstijgen.
Na de vergadering snelt Dufournet naar de Franse meteoroloog. Om het weer zo goed mogelijk te voorspellen, werken een Franse, een Zwitserse en een Duitse meteoroloog mee aan het onderzoek. Hun weermodellen geven allemaal andere voorspellingen. “Eerst vertrouwde ik het meest op de Franse meteoroloog, maar de Duitser lijkt toch het vaakst gelijk te hebben”, lacht Dufournet.
Toch wil hij graag horen wat zijn landgenoot te zeggen heeft. Vorig weekend zat de voorspelde heldere lucht vol wolken en stond zijn vliegtuig aan de grond. Overmorgen is zijn laatste kans op vliegtuigmetingen, dus hij wil zoveel mogelijk informatie. In rap Frans en wijzend op twee schuivende roze vlekken op een computerscherm concluderen de onderzoekers dat overmorgen ‘s middags de grootste kans op wolken is.
Vliegtuig
De afgelopen vijf weken ging Dufournet iedere dag na de vergaderingen terug naar Tara. Daar zat hij dan de rest van de dag in het krappe hok naast de radar om data te verwerken. Nu hij moet wachten op nieuwe onderdelen voor de Tara en zijn vlucht niet doorgaat, heeft de onderzoeker wel even tijd om zijn vliegtuig te laten zien. De ATR42 van het Franse weerinstituut MeteoFrance staat naast de hangar. “Het is toevallig een Frans vliegtuig. Wel makkelijk, want ik kan in mijn eigen taal met de technici praten”, zegt Dufournet. Hij huurde niet alleen het speciaal voor hem ingerichte vliegtuig, maar ook twee piloten en vier technici die iedere vlucht met hem meegaan. Maar, zegt Hubert Bellec van MeteoFrance, “Yann is het brein van het vliegtuig. Hij zegt waar we heen moeten.” Terwijl Dufournet door het vliegtuig vol apparatuur en computerschermen loopt, nuanceert hij dit een beetje. Hij zegt inderdaad waar het vliegtuig moet vliegen, maar laat zich daarbij helpen door de piloot en door mensen op de grond. “Als je door de wolken vliegt, is alles om je heen wit. Dan zie ik soms niet meer of we langs een wolk vliegen of er al in zitten”, zegt hij.
Tijdens de vlucht ziet hij op zijn scherm wat er buiten ronddwarrelt. Een metalen buis aan de linkervleugel meet met een laser hoeveel waterdruppels hij tegenkomt en hoe groot ze zijn. Aan de rechterkant zitten de instrumenten om de ijsdeeltjes te meten. Verder ziet Dufournet de temperatuur, de luchtvochtigheid en de snelheid van het vliegtuig.
Tien minuten na de landing kan Dufournet al met zijn gegevens aan de slag. “Maar meestal ga ik eerst iets eten. Dat doe ik namelijk liever niet van tevoren”, vertelt de onderzoeker. “Omdat we door de wolken vliegen, hebben we continu turbulentie. Binnen een half uur loop ik dan al groen aan.” En bij goede wolken kan een vlucht meer dan drie uur duren. Als overmorgen alles meezit en Tara het weer doet, er mooie wolken door de lucht drijven en hij in zijn hobbelende meetvliegtuig zit, zal Dufournet dus niet alleen blij, maar ook flink misselijk zijn.
Aan de praat
Een week na het bezoek van Delta aan het Zwarte Woud kreeg Dufournet Tara weer aan de praat. Te laat om de meetgegevens van zijn laatste vlucht te vergelijken met de radarbeelden van de Tara. Maar een Brits vliegtuig kwam deze maand terug om meer metingen te doen, onder meer aan ijskristallen in een wolk. Met hun metingen hoopt Dufournet toch Tara’s data te kunnen valideren.
Wandelaars met stevige schoenen en luchtige kleren struinen rond op de top van de Hornesgrinde. De lucht boven het Duitse Zwarte Woud is strakblauw. Met maar een klein zuchtje wind is het een ideale dag voor een fietstocht of een wandeling. Maar voor de Delftse onderzoeker Yann Dufournet is de zonnige dag eind juli iets minder mooi. Hij kwam juist het hele eind uit Delft voor flinke stapelwolken.
Voor zijn promotie bij het IRCTR, een onderzoeksgroep voor telecommunicatie en radar van de TU, onderzoekt Dufournet mixed phased-wolken. In deze wolken zweven zowel ijskristallen als waterdruppels. Ondanks temperaturen tot veertig graden onder nul, blijven de waterdruppels in deze wolken vloeibaar door hoge druk. Als ze in aanraking komen met een stof- of ijsdeeltje, bevriezen ze meteen tot een kristal. Wolkenonderzoekers waagden zich tot nu toe niet aan gemengde wolken. Met weerradars kunnen ze vanaf de grond in een wolk kijken, maar het onderscheid tussen waterdruppeltjes en ijskristallen is niet te maken. Om voorspellingen van weer en klimaat te verbeteren wil Dufournet weten hoeveel water en hoeveel ijs in een wolk zit. “Iets té simpel gezegd warmt ijs de atmosfeer op, terwijl een waterwolk die juist afkoelt”, legt Dufournet uit. “Een ijswolk laat zonlicht makkelijker door dan een waterwolk en kaatst ook warmte van de aarde terug naar beneden.”
Dus liet Dufournet in juni Tara, een radar met twee glimmende metalen schotels, met een vrachtwagen de top van de Hornisgrinde opslepen. Hele kleine waterdruppels ziet Tara niet. Alleen de grotere regendruppels en de ijskristallen waarin Dufournet geïnteresseerd is, zijn zichtbaar op de radarbeelden.
Supersites
Net als in het Nederlandse weerstation in Cabauw, waar de Tara normaal staat, is de radar ook hier in goed gezelschap van andere geavanceerde meetapparatuur. Tussen grazende schapen en dagjesmensen staan radars, wind-, druk- en regenmeters en bouwketen met vreemde sprieten op het dak. Uit een oude bruine caravan komt Steven Mobbs. De professor van de universiteit van Leeds loopt in een korte broek en een vaal t-shirt met een grote witte ballon in zijn hand. “Door iedere drie uur zo’n heliumballon met meetapparaatjes los te laten, willen we meer te weten komen over de relatie tussen verticale luchtstromen en wolkenvorming”, legt hijuit.
De onderzoeken van Mobbs en Dufournet moeten bijdragen aan betere voorspellingen voor extreme regenval. In het meetstation op de Hornisgrinde en op vier andere soortgelijke ‘supersites’ in Frankrijk en Duitsland werken universiteiten uit heel Europa samen in het onderzoeksprogramma Cops, Convective and Orographically-induced Precipitation Study. In deze studie geven alle verschillende meetapparatuur samen een beeld van de levenscycli van wolken. Naast apparaten op de grond, doen ook negen vliegtuigen en een zeppelin metingen in de lucht.
Wie veel wolken wil zien, moet in het Zwarte Woud zijn. In de vlakke Rijnvallei neemt de lucht water op, waarna de bergen de lucht de hoogte in duwen. In de afkoelende lucht vormt zich een wolk van kleine waterdruppeltjes. Die wolk lost weer op of eindigt in een regenbui. In het Zwarte Woud is het hele proces binnen een relatief klein gebied te zien. Ideaal voor de Europese wolkenonderzoekers als Dufournet. De van origine Franse wetenschapper bivakkeert al een paar weken in het Duitse woud, maar bij het zwembad van zijn appartement heeft hij nog niet gezeten. Te bewolkt. Maar het gebrek aan kleur op zijn wangen komt, zo verklaart hij, niet alleen door het gebrek aan zonlicht, maar ook aan slaap. Iedere dag begon tot nu toe vroeg, met een lange ochtendvergadering op het vliegveld in Baden-Baden. Daar komen de onderzoekers van de vijf ‘supersites’ iedere ochtend samen voor een uitgebreid weerbericht. Om er op tijd te zijn moeten Dufournet en zijn collega Christina Brandau al om een uur of vijf hun bed uit.
Op het vliegveld staat het nieuwe politiebureau nog leeg. Alleen op de derde verdieping is het een enorme drukte. Het is het ‘commandocentrum’ van de Cops-onderzoekers, met vergadertafels in de gangen en overal plek om op een laptop te werken. In de grootste ruimte staan achterin tientallen monitors opgesteld met daarop weerkaarten en grafieken. Voorin geeft een meteoroloog met een sterk Duits accent zijn weersvoorspelling voor de komende dagen. Terwijl meer dan twintig onderzoekers onrustig door elkaar fluisteren, wijst hij drie kwartier lang op kaarten met gekleurde vlekken en driehoekjes en praat hij over luchtdruk, wind en temperatuur. De samenvatting: vandaag blauwe lucht, morgen een beetje regen en overmorgen mogelijk dikke bewolking. Na overmorgen schieten de grafieken alle kanten op. Daar is geen voorspelling van te maken.
De coördinator beslist dat morgen geen meetdag is voor het gezamenlijke onderzoek. Wie wil, kan voor zijn eigen onderzoek wel metingen doen. Vandaag is wel een verplichte Cops-meetdag. De gegevens van de Britse ballonnen, de Duitse wolkenradar Mira 35-S en alle andere apparatuur geven samen een beeld hoe de wolken ontstaan. Maar gegevens over de ijskristallen zullen vandaag ontbreken. Tara is namelijk al drie dagen stuk.
Computer kapot
De Delftse promovenda Christina Brandau loopt na de vergadering met een gespannen gezicht weg om te bellen. Ze heeft net als Dufournet de metingen van Tara nodig voor haar promotieonderzoek. En nu er al drie dagen niets is gemeten, worden de Delftenaren behoorlijk zenuwachtig. De technicus die weet hoe Tara werkt is op vakantie. En toen ze zelf eindelijk hadden uitgevonden dat de computer waarschijnlijk kapot was, kregen ze de verkeerde vervangende computer opgestuurd. Vandaag hopen Dufournet en Brandau te horen dat een koerier een pakketje met de juiste computer komt brengen.
Tara staat nog tot eind augustus op de Hornisgrinde. Op die lange periode lijken drie dagen misschien niet zoveel uit te maken. Maar voor de promovendi zijn de afgelopen dagen juist heel belangrijk geweest. Wat de radar hen vanaf de grond over de deeltjes in de wolk vertelt, willen ze namelijk verifiëren. “Uit de radarbeelden leid ik de hoeveelheid ijs in een wolk af en de vorm van de deeltjes”, legt Dufournet uit. “Ik neem iets aan, maar ik moet dat wel valideren.” En dat doet hij door ter plekke, in de wolk, de deeltjes te bestuderen. Dufournet mag tien uur vliegen met een speciaal voor hem met meetapparatuur uitgerust vliegtuig. Hij heeft al zeseneenhalf uur gevlogen, de meeste nadat Tara het had begeven. Nu heeft hij nog drie dagen om zijn laatste vlieguren op te maken. Zoals iedere ochtend is er een tweede vergadering om te beslissen wie die dag mag vliegen. Dit om te voorkomen dat alle meetvliegtuigen tegelijk opstijgen en met elkaar botsen in het kleine stukje luchtruim dat ze onderzoeken. Waar iedereen normaal pleit voor vliegtijd, zeggen alle onderzoekers vandaag hun vluchten af. Ook Dufournet. “Er zijn immers geen wolken. Ik zet mijn hoop op overmorgen.” Omdat de voorspellingen nog wat vaag zijn, hoeft hij pas later te beslissen hoe laat hij wil opstijgen.
Na de vergadering snelt Dufournet naar de Franse meteoroloog. Om het weer zo goed mogelijk te voorspellen, werken een Franse, een Zwitserse en een Duitse meteoroloog mee aan het onderzoek. Hun weermodellen geven allemaal andere voorspellingen. “Eerst vertrouwde ik het meest op de Franse meteoroloog, maar de Duitser lijkt toch het vaakst gelijk te hebben”, lacht Dufournet.
Toch wil hij graag horen wat zijn landgenoot te zeggen heeft. Vorig weekend zat de voorspelde heldere lucht vol wolken en stond zijn vliegtuig aan de grond. Overmorgen is zijn laatste kans op vliegtuigmetingen, dus hij wil zoveel mogelijk informatie. In rap Frans en wijzend op twee schuivende roze vlekken op een computerscherm concluderen de onderzoekers dat overmorgen ‘s middags de grootste kans op wolken is.
Vliegtuig
De afgelopen vijf weken ging Dufournet iedere dag na de vergaderingen terug naar Tara. Daar zat hij dan de rest van de dag in het krappe hok naast de radar om data te verwerken. Nu hij moet wachten op nieuwe onderdelen voor de Tara en zijn vlucht niet doorgaat, heeft de onderzoeker wel even tijd om zijn vliegtuig te laten zien. De ATR42 van het Franse weerinstituut MeteoFrance staat naast de hangar. “Het is toevallig een Frans vliegtuig. Wel makkelijk, want ik kan in mijn eigen taal met de technici praten”, zegt Dufournet. Hij huurde niet alleen het speciaal voor hem ingerichte vliegtuig, maar ook twee piloten en vier technici die iedere vlucht met hem meegaan. Maar, zegt Hubert Bellec van MeteoFrance, “Yann is het brein van het vliegtuig. Hij zegt waar we heen moeten.” Terwijl Dufournet door het vliegtuig vol apparatuur en computerschermen loopt, nuanceert hij dit een beetje. Hij zegt inderdaad waar het vliegtuig moet vliegen, maar laat zich daarbij helpen door de piloot en door mensen op de grond. “Als je door de wolken vliegt, is alles om je heen wit. Dan zie ik soms niet meer of we langs een wolk vliegen of er al in zitten”, zegt hij.
Tijdens de vlucht ziet hij op zijn scherm wat er buiten ronddwarrelt. Een metalen buis aan de linkervleugel meet met een laser hoeveel waterdruppels hij tegenkomt en hoe groot ze zijn. Aan de rechterkant zitten de instrumenten om de ijsdeeltjes te meten. Verder ziet Dufournet de temperatuur, de luchtvochtigheid en de snelheid van het vliegtuig.
Tien minuten na de landing kan Dufournet al met zijn gegevens aan de slag. “Maar meestal ga ik eerst iets eten. Dat doe ik namelijk liever niet van tevoren”, vertelt de onderzoeker. “Omdat we door de wolken vliegen, hebben we continu turbulentie. Binnen een half uur loop ik dan al groen aan.” En bij goede wolken kan een vlucht meer dan drie uur duren. Als overmorgen alles meezit en Tara het weer doet, er mooie wolken door de lucht drijven en hij in zijn hobbelende meetvliegtuig zit, zal Dufournet dus niet alleen blij, maar ook flink misselijk zijn.
Aan de praat
Een week na het bezoek van Delta aan het Zwarte Woud kreeg Dufournet Tara weer aan de praat. Te laat om de meetgegevens van zijn laatste vlucht te vergelijken met de radarbeelden van de Tara. Maar een Brits vliegtuig kwam deze maand terug om meer metingen te doen, onder meer aan ijskristallen in een wolk. Met hun metingen hoopt Dufournet toch Tara’s data te kunnen valideren.
Comments are closed.