Severe weather potentiëel zondag 10 augustus 2014

Morgen wordt het restant van (dikke) Bertha rond het moederlaag aan Ierland geslingerd en passeert in de loop van de dag als shortwave over de Benelux.

De WCB, geassociëerd met deze passage geeft ons een WAA-regime met verhoogde Theta-E waarden dewelke met de geforecaste lapse rates een CAPE profiel genereert van een +1000 m²/s². Verwacht wordt dat in de convergentie voor het koufront uit convectie zal worden getriggerd die met de vroege CAPE-buildup tegen de middag reeds behoorlijk intens kunnen zijn en vergezeld van onweer.

Heel de convectieve situatie is onderheven aan windprofielen ondersteunend voor gestructureerd onweer. Zowel de Deep layer shear als heliciteit scheert verhoogde toppen en bereikt respectievelijk een 30 m/s (waarvan nog meer dan 10m/s cloud depth shear) en een dikke 200 m²/s², wat op zijn beurt dan resulteert in verhoogde supercel indices.

De shearvectoren staan onder een hoek op de boundary wat de suggestie van een grotere cel-autonomiteit in de hand werkt. Om die reden kunnen de buien zich mogelijks ontplooien tot supercels of toch op z'n minst supercellulaire processen ontwikkelen. Het superceltype zal (afgaand op het stormrelatief windprofiel) hoogst waarschijnlijk van het classic type zijn, alhoewel met deze hoge TPW values een HP variant ook mogelijk is.

Aangezien de stormmotion erg snel is wordt de kans op wateroverlast serieus ingedijkt, ook al zijn de TPW values erg hoog. Enige waakzaamheid is vereist bij de oriëntatie van eventuele lijnfeatures aangezien deze door training een neerslagtrein over éénzelfde gebied kunnen brengen waardoor locaal toch wateroverlast kan optreden, maar zoals gezegd is dit door de hoge treksnelheid minder een issue.

Het grootste gevaar ligt hem in de windprofielen waarin deze convectieve situatie onstaat. Met een 700mb windveld flirtend met de 50 kts zijn hevige windstoten eerder een waarschijnlijkheid dan een kans. Bow echo's of een LEWP lijkt me door de 0-3km shear ook een plausibele uitkomst, aangezien Suprecels & Bow echo's een grote overlap hebben.

Vergelijk alvast de hoge severe-weather parameters op deze hodo van onze chasetarget morgen. (ZO Nederland 15 UTC). Supercels, longtrack supercels, tornadic supercels, bow echo's, aanhoudende bow-echo's, zowat elke parameter die zijn "treshold" heeft bereikt staat in het rood. diegene die tekort komen staan in het zwart in de kader rechtsonder.

Buiensituatie vrijdag 23 mei 2014

Er bevindt zich nog steeds een complex lagedruksysteem ten westen van het Europees vasteland, meerbepaald tussen het Verenigd Koninkrijk en de Golf van Biscaje, waardoor de zuidelijke aanvoer van warme onstabiele lucht wordt voortgezet. De situatie heeft kennelijk nog steeds eigenschappen van een Spaanse Pluim.

Analoog aan voorgaande situaties vinden we bij nadering van de vorticiteit op 500mb de PVA toenemen waardoor convectieve initiatie wordt voorzien. Door de oriëntatie van de vorticiteits"band" vinden we deze PVA toename niet op éénzelfde tijdstip over het land maar trekt verschillend in tijd over het westen, het centrum en het oosten van het land doorheen de late middag tot avond en vroege nacht.

Aan de grond vinden we een convergentiezone dewelke zich boven Belgie bevindt terwijl de onstabiliteit zich door de aanvoer van de moisture en de opwarming van de zon terug manifesteert richting een acceptabele 1KJ/kg. De samenspraak met de convergentie en de PVA is dus de focus voor convectie, waarbij de convectie in het oosten ook nog wordt bijgestaan door de orografie waar tevens de PVA iets meer geaccentueerd lijkt te zijn.

De hele situatie is onderheven aan een windscheringsmagnitude in de dikke tieners waardoor de convectie zich naar alle waarschijnlijkheid zal uiten in een multicelsysteem of multicelsystemen. Supercellulaire processen zijn minder aan de orde alhoewel de scheringswaarden behoorlijk dicht bij de 20m/s liggen. Een outflowbounary-buieninteractie kan hier een doorslaggevende factor zijn.

Een lineaire vorm is mogelijk langs de west-oost geörienteerde convergentielijn ongeveer in de regio van de Belgisch-Nederlandse grens. De shearvectoren staan daar ietwat onder een hoek op, waardoor mogelijks een onderbroken lineaire structuur kan gevonden worden (al ben ik over het bestaan en oriëntatie van een lineaire structuur niet 100% zeker). Verder kunnen buien zich ook clusteren en een gemeenschappelijke coldpool vormen waardoor op die manier een ietwat lineaire structuur kan bekomen worden.

Verder is het uitkijken naar de aanwezigheid van de low level vorticiteit in de laag van de grond tot anderhalve kilometer die in het westen van België doorheen de avond wordt geaccentueerd. Een sterke updraft kan deze vorticiteit stretchen waardoor mogelijks een low level spin-up kan gevormd worden die in combinatie met de lage cloudbases kan uitgroeien tot een tornado en/of misschien toch (low-level?) mesocycloon, maar daarvoor dient ten tijde van deze low level vorticiteit dus nog convectie in het westen plaats te vinden.

Ook kan deze low level vorticiteit in het westen als extra focus dienen voor de initiatie van convectie daar dit voor additionele convergentie kan zorgen.

Al bij al kunnen we zeggen dat de meeste kans op onweersbuien voor de zuidelijke helft van de Benelux zal zijn omwille van de superpositie van de convergentie, de latente onstabiliteit en de PVA wanneer in de loop van de late namiddag de vorticitylobes zich via het zuiden zullen aanmelden.

Buiensituatie 22 mei

In het vorticiteits-rijke post-frontale gebied zullen er bij nadering van een trog gemakkelijk buien tot ontwikkeling zien komen.

Door de aanwezige vorticiteit en de hoge scheringswaarden kunnen deze buien eventueel dynamische processen ontwikkelen waardoor funnelclouds (of zelfs een tornado) niet uitgesloten is/zijn... Dit door de typische eigenschappen van een post-frontale luchtmassa (lage cloudbases & rijke vorticiteit)

Enige aandacht is vereist, daar deze buien tijdelijk van enige heliciteit kunnen genieten en zij door de post-frontale lapse-rates in combinatie met de moisture toch in een waardevol CAPE-gebied kunnen ontwikkelen.

De grootste aandacht gaat daarentegen wel uit naar wat de situatie in NO Frankrjik & West Duitsland brengt, waar de beste severe weather parameters zich bevinden door de hoge heliciteit, alhoewel daar minder PVA wordt verwacht, in tegenstelling tot westelijke regio's zoals de westelijke helft van de Benelux en het centrale gedeelte.

Buiensituatie 20 - 21 mei 2013 (woensdag)

De synoptische situatie is grotendeels hetzelfde gebleven waar we in het westen een upper low zien en in het oosten een hoog waartussen warme lucht richting het noorden wordt geadvecteerd.

Noord Frankrijk en de Benelux bevindt zich nog steeds in de warme luchtmassa ten oosten van een koufront dat geen haast heeft om richting het oosten te trekken. Door de steile lapse rates & de aanwezige vochtigheid vinden we surface based CAPE waarden die flirten met de 1500J/kg tot zelfs hoger op sommige plaatsen waarbij we dus een sterk onstabiele situatie krijgen.

Terug vinden we doorheen de mid & upper levels enkele impulsen die voor PVA zorgen dewelke voor extra lift zullen zorgen in samenspraak met een brede convergentieband die zich over de Benelux parallel met de kuststreek bevindt. De superpositie van de impulsen en de convergentie zal naar alle waarschijnlijkheid genoeg zijn om op termijn de CAP te doorbreken en voor mogelijks explosieve convectie te zorgen.

Aangezien de omgeving onderheven is aan sterke windschering die in de late avond tot zelfs richting de vroege nacht steeds aansterkt is de kans op supercels substantiëel. Door de ferme low level storm-relatieve wind zien we dat de storm-relatieve heliciteitswaarden tot diep in de tornadische-supercelrange liggen waardoor naast supercels de kans op (ev. noemenswaardige) tornado's niet te overzien is... Zeker als we de low level jet in beschouwing nemen die zich vanaf Frankrijk aanmeldt en dus bovenop de DLS ook nog eens een krachtige LLS wordt ontwikkeld.

Verwacht wordt dat er in de late avond dus sterke onweersbuien ontwikkelen. Een denkbaar scenario is deze waarbij de event mogelijks wordt voorafgegaan door een geïsoleerde convectieve gebeurtenis, gevolgd door een squall line vanuit Frankrijk. Een ander scenario is mogelijks dat er in Frankrijk geïsoleerde buien zullen ontstaan - goed mogelijk zijn dit supercels - dewelke zich naarmate ze de Benelux intrekken zullen oriënteren in een (al dan niet onderbroken) squall line of MCS waarbij mogelijks verspreide windschade te vinden is wanneer zich een RIJ kan ontwikkelen.

Hoe dan ook lijkt over het westelijke Europese vasteland clustering en de vorming van een squall line/MCS op termijn onvermijdelijk al is het best mogelijk dat sommige buien hun autonomiteit beter kunnen bewaren waarbij doorheen de volledige event de kans op supercels en windverschijnselen sterk behouden blijft.

Al bij al een gevaarlijke situatie die best wat meteo-awareness vraagt.

Buiensituatie 20 - 21 mei 2013 (dinsdag)

Tussen een complex lagedrukgebied boven de atlantische oceaan en een hoog in het oosten wordt een Spaanse pluim-achtige setup opgezet waarbij warme lucht naar ons wordt geadvecteerd vanuit het zuiden. Op het watervaporkanaal is dit duidelijk te zien waarbij we de trog ten westen tot noordwesten van het Iberisch schiereiland vinden.

Onderheven aan steile lapse rates is de aangevoerde luchtmassa steeds onstabieler van aard naargelang de forecastperiode vordert (20 - 21 mei). Met een mixing-ratio ietwat aan de lage kant blijft de CAPE ook aan de lage kant terwijl het het koufront morgen de benelux nadert vanuit het Westen.

Verwacht wordt dat er in de loop van de 2 dagen door de trage oostelijke progressie van het front convectie zal worden getriggerd dewelke door de onstabiliteit waarschijnlijk zullen vergeld worden van ontladingen en onweer.

De huidige denkpiste is dat er buien zullen ontstaan langs het CAPE gradiënt bij toenadering van een vorticity-lobe die vanuit het zuiden richting het noorden trekt... Eén grote valkuil is de locatie van de upper-level forcing. De vorticiteit verantwoordelijk voor de PVA blijft in de modellen staan, maar diens locatie fluctueert constant van west naar oost en terug.

Wanneer de PVA in superpositie komt met de boundary lijkt ons het moment waarop de convectie het gemakkelijkst getriggerd kan worden.

Afhankelijk van fluctuerende boundary-orientatie kunnen we een buienmode zien met een lineair karakter alsook eerder geïsoleerde cellen. De windschering neemt vanaf morgenavond toe waardoor ook de organisatie van deze buien ook sterker en sterker kan worden. De hoge heliciteitswaarden ondersteunen in principe supercels, zeker richting de late dinsdagavond maar vooral woensdag (die forecast komt in de loop van morgen).

Afhankelijk van de buienmode (mede door de exacte oriëntatie van de surface boundary) moeten we dus uitkijken wat de situatie brengt. Indien de buien een eerder geïosoleerd karakter bezitten kunnen die hoe later op de avond uitgroeien tot sterke exemplaren en eventueel supercellulaire processen ontwikkelen, terwijl een lineaire vorm eerder multicel-structuur kan ondergaan onder de vorm van een squall line/MCS met de orientatie langs het traag oostelijk progresserend koufront.

Indien een lineaire structuur wordt gehandhaafd vinden we de grootste mogelijkheid op supercels dan mogelijks aan het einde van de lijn (tail-end charlie's).

Mogelijks vinden we nog een speler in het spel: namelijk het seabreeze-front: de grens tussen de landbreeze & de seabreeze, dewelke zich vandaag ook op satelliet toonde. Dit geeft ons mogelijks een extra focus voor convectie... Al bij al dus een complexe en moeilijke forecast.

Het loont om morgen de surface observations & de satellietbeelden te bekijken om de boundaries te kunnen spotten, alsook de telltale signaturen van PVA (lichte cirrus & midlevel clouds).

Buiensituatie dinsdag 6 mei 2014

Na de neerslag morgen bij passage van een koufront wordt er een tweede impuls verwacht die na de opklaringen 's middags een buiensituatie promoot, onderhevig aan sterke scheringswaarden en een ietwat matige instabiliteit. Aan de neus van een theta-e uitloper zullen er mogelijks langs diens NNO-ZZW tot NO-ZW geörienteerde as buien ontstaan die zich naarmate de convectieve event vordert kunnen structureren in een buienlijn.

De windschering en diens oriëntatie op de boundaries geeft een sterke indicatie om een gestructureerde buienlijn te verwachten die via Noord Frankrijk langs het ZW van de Benelux met een noordelijk component het oosten van de Benelux verlaat. De convectieve gebeurtenis geniet een instabiliteit van enkele 100 J/kg terwijl de sterkte van de windschering hoge waarden behaalt.

Aangezien het rechte windscheringsprofiel en de afwezigheid van sterkere low level stormrelatieve wind is de kans op supercels niet substantiëel, doch bestaand... althans op locaties waar de buien discretie genieten. Buien kunnen omwille van de heliciteitswaaren in de 100 - 200 m²/s² range gerust rotatie ontwikkelen, indien zij van de gewone stormmotion naar rechts beginnen afwijken in een traject die de betere heliciteit oplevert en zij niet verstoord worden door nabije buien.

De relatief hoge SRH in combinatie met de CAPE geeft ons volgens de methode van het SPC (Storm prediction center: waar de shear-term als "check" fungeert) als resultaat voor de Supercel Composite-formule een verhoogd SCP-signaal. Deze setup ondersteunt in principe de vorming van supercels maar hun ontstaan is dus zoals vermeld afhankelijk van de stormmotion en de discretie van de buien.

De buien zijn mogelijks vergezeld van hevige windstoten en zware neerslag op korte tijd. Door de lage cloudbases is een tornado ook niet uitgesloten. De relatief hoge treksnelheid van de buien dijkt het gevaar van wateroverlast iets in, maar de hoge PWAT gebiedt toch enige waakzaamheid, zeker in geval van "training" waarbij verschillende buien in successie over dezelfde locatie trekken.

De trigger vinden we in een upper level feature in de vorm van een trog die zich laat gelden in de lagere niveaus en invloed uitoefent op de aanwezige low-level boundaries. We zien duidelijk sterke vorticiteitsadvectie van over Frankrijk naar de Benelux. De opwaartse beweging die daarmee gepaard gaat is de trigger en fungeert als modulator voor de buien die zich langs de low level boundaries zullen oriënteren.

Buiensituatie 07 april 2014

De model berekeningen hinten op een potentiëel gestructureerde buienlijn die over West Europa wordt verwacht. De synoptische setup toont sterke gelijkenissen met dat van Johns in 1993, waarbij we in het oranje gebied de zwaarste buienactiviteit mogen verwachten. De gelijkenis met het TPW product is treffend.

Verwacht wordt dat er langs een Z-N tot ZZW-NNO georiënteerde convergentielijn een al dan niet onderbroken buienlijn zal vormen die zich in een NO richting zal begeven. Dit met een instabiliteit rond de 400-500J/kg op de piekwarmte hinten de weermodellen op onweersbuien. Zeker wanneer we de windschering in acht nemen. Erlangs en net voor de boundary uit zien we sterke signalen op gestructureerde buien aangegeven.

De locatie van de sterkste windprofielen verplaatst zich doorheen de dag van het noorden van Frankrijk, langs het westen en de noordelijke helft van België richting centraal, de zuid en oostelijke helft van Nederland. In die band zouden we volgens deze shearconfiguratie de sterkst gestructureerde buien moeten kunnen vinden.

15Z

18Z

Spiegelen we dit aan de verticale windschering zien we hinten van een shearmaximum boven het ZO van Nederland rond 18Z, wat hier geïllustreerd wordt.

De organisatie van de buienlijn vinden we in de sterke shearwaarden, met windschering die de 20m/s bereikt. De sterkte van de windschering en de hoek op de convergentielijn promoten een sterke kans op bowing-segmenten en onderbrekingen. Een LEWP- patroon is een waarschijnlijk scneraio, wat ook wordt toegekend aan het model van Johns in 1993. Mesovortices als geïsoleerde tornado's zijn best mogelijk aangezien er in de onderste niveaus sterke windschering aanwezig is.

We zien ook een duidelijke band van vorticiteit die richting het NO geadvecteerd wordt. Die PVA creëert opwaartse beweging dewelke zich boven de convergentie begeeft. we zien een sterke correlatie en supercpositie.

De windschering ondersteunt ook supercels. Afhankelijk van de trekrichting of een interactie met een outflowboundary is het mogelijk dat er supercellulaire processen aanwezig kunnen zijn. Een denkbaar scenario als een zuidelijke cel in haar levensduur een outflowboundary tegenkomt, nagelaten door een noorderbuur. Een heliciteiteswaardes van 150 m²/s² of zelfs hoger zijn niet ondenkbaar indien zij beginnen afwijken van hun buientraject. Hoe oostelijker een bui begint te trekken hoe sterkere heliciteit zij geniet met de meest optimale trekrihting richting het OZO tot ZO).

Vanwege hoek van de windshearvectoren op de boundary dienen we dus de trekrichting goed in de gaten te houden.

Al bij al vertaalt het grootste gevaar zich onder de vorm van een squall line of QLCS (quasi linear convective system), waarin de meer discrete cellen de beste structuur kunnen genieten wanneer zij een ongestoorde inflow kunnen injecteren.

Onweerskansen zondag 23 maart 2014

Bij nadering van een diepe trog zullen er buien over de Benelux trekken. Vermoedelijk gebeurt dit in fases, waarbij we mogelijks van 's morgens tot 's middags een passage van buien hebben boven Nederland, dewelke zich ook in het noorden van België kunnen manifesteren.

Naarmate de middag vordert komt er langs het westen terug een nieuwe impuls met buien. Het TPW product toont dit mooi aan waarbij we een vermoedelijke eerste buienlijn kunnen aanschouwen.

De TPW kaarten zeggen ons dat de buienlijn ten westen van de Benelux zich mogelijks zal opsplitsen, waarbij het zuidelijke deel door Frankrijk kan trekken en een noordelijk deel terug over de Benelux trekt.

De buien zijn onderheven aan een sterk diffluent patroon in de 500mb hoogtecontouren, dewelke de verticale beweging enkel in de hand werkt. Aan de basis van de zwakke instabiliteit van enkele 100 m²/s² sbCAPE vinden we de steile lapse rates waarbij de temperatuur op 500mb rond de -35° fluctueert.

Het Skew-T diagram toont ons een lage 0° grens waardoor de buien gemakkelijk van hagel vergezeld kunnen zijn. De afwezigheid van noemenswaardige windschering promoot een organisatie in de zin van zwakke pulse-buien, al dan niet lineair langs de vermelde boundaries op het TPW product.

Op plaatsen waar de buien een gemeenschappelijke coldpool genereren en bij buien die groot genoeg van omvang zijn bestaat de kans op lichte shelfcloud of arcus-vorming. Ook zie ik een kans om mammatus-wolken te spotten aan de achterzijde van deze buien. 

Een loopje van de boundaries in het TPW product vind je hier en toont ons hoe de situatie zich mogelijks zal onplooien en de foci op convectie.

Onweerskans maandag 03 maart 2014

Na de frontpassage van maandag zal er in de post-frontale luchtmassa in Frankrijk langs een naderende boundary buien worden getriggerd. Deze buien zullen vermoedelijk gepaard gaan met (weliswaar lichte) onweersactiviteit aangezien we op 15Z de surface based CAPE de 400 J/kg zien overstijgen. 

De divergerende hoogte-contouren boven het gebied van interesse (CAPE-veld) tonen ons een diffluent patroon wat bevorderlijk is voor de opwaartse beweging. Als we de 500mb vorticitykaart bekijken zien we in het Noorden van Frankrijk een vort-max die zich tussen 15Z & 18Z richting het westen van België begeeft.

Indien wij in België onweersbuien zullen vinden is het beslist door de nadering van deze feature, waarbij de vorticiteit geadvecteerd wordt richting West-Vlaanderen. Het is dit vort-max die de motor aandrijft voor de opwaartse beweging en dus de buienvorming (PVA: positive vorticity advection).

In samenspraak met de PVA vinden we een curvende boundary langs het Westen van België en door Frankrijk te zien aan het Theta-E gradiënt. Deze luchtmassa dient als brandstof voor de buien en zal verantwoordelijk zijn voor de oriëntatie van de convectie (indien dit zich voordoet).

Deze boundary toont zich ook op het TPW (total precipitable water)- product waar we over de volledige diepte van de atmosfeer de totaal beschikbare waterhoeveelheid zien in mm.

De TPW-as toont dezelfde gelijkenissen als de Theta-E boundary, in die zin dat die ietwat diffuus is en ongedefiniëerd. Toch zien we een duidelijke TPW-plas. Buienvorming langs en in deze "poel" (de vermelde boundary) is dus een grote waarschijnlijkheid.

Noemenswaardige windschering is afwezig waardoor sterk georganiseerde buien niet aan de orde zullen zijn. Ook kunnen we de enige organisatie enkel verkrijgen door het ietwat lineair gebogen karakter van deze boundary maar zoals gezegd: de boundary mist enige definitie wat ook te zien is aan de lichte windshift die zich langs het TPW-gradiënt manifesteert.

Alhoewel er geen noodweer wordt verwacht laat de hoeveelheid CAPE ons vermoeden dat deze buien niet zonder enige bliksemactiviteit zullen evolueren. Het is daarom niet ondenkbaar dat we bij nadering van de boundary & PVA in het westen en zuid-westen van België onweer kunnen zien.

De koers van het vort-max, de daarbijhorende PVA en de daadwerkelijke integriteit van de boundary (staart van een occlusie) zijn de spelers die al dan niet onweer zullen toelaten. Zoekend naar boundaries & vorticiteitsmaxima zijn de satelliet-loops (http://www.sat24.nl) uw vriend.