Wat is een Mesoscale Convective System?

Regelmatig hoor je onweerliefhebbers praten over een Mesoscale Convective System, als er weer eens een zware onweersituatie op de planning staat. Zo’n systeem kan inderdaad vaak voor flinke hoeveelheden neerslag zorgen en gaat vaak gepaard met een hoge bliksemactiviteit. Maar wat is nu zo’n MCS? En welke variant komt er in Nederland vaak voor – de Mesoscale Convective Complex – en hoe gaat dat in zijn werk? In deze blog geven we het antwoord op al die vragen! 🙂

Omslagfoto: Melle van der Werff

[toc]

[ad]

De vorming van onweersbuien

Om te begrijpen hoe een MCS zich vormt moeten we in eerste instantie kijken naar hoe onweersbuien zich vormen. Het algemene principe is heel simpel: er is sprake van flink stijgende lucht, er vindt condensatie plaats, een stapelwolk ontstaat en onder invloed van deze steeds verder stijgende lucht groeit de stapelwolk door naar een regen- en uiteindelijk onweersbui.

Er zijn twee hoofdgroepen te onderscheiden – het zogeheten warmteonweer en het dynamisch onweer. Het warmteonweer is voor MCS-systemen niet van belang. Het dynamisch onweer echter is de onweersoort waarbij we regelmatig een MCS zien voorkomen.

Maar wat is dynamisch onweer nu eigenlijk?

Grofweg kunnen we dat classificeren als onweersbuien die op een vorm van lagedruk zijn ontstaan: een thermisch lagedrukgebied, een uitloper van een zelfstandig lagedrukgebied (d.w.z., een trog of een vore) of bijvoorbeeld een koufront zijn karakteristieke voorbeelden van systemen waarop dynamisch onweer tot ontwikkeling kan komen.

[ad]

Samengeklonterde onweersbuien

Je zult vaak zien dat dergelijke onweersbuien op een lijn of een complex zullen ontstaan. Dat is immers de lijn waarop de ‘wisseling van het weer plaatsvindt’:

• Op het geval van een koufront wordt daar koude lucht onder warme lucht gedwongen, waardoor deze op de gehele lijn gaat stijgen;
• In het geval van een vore of een trog vindt er een wisseling van windrichting plaats, waardoor convergentie optreedt en de overtollige lucht omhooggedrukt wordt;
• Bij een thermisch lagedrukgebied is het aan de grond zo warm geworden, dat de stijgende luchtbewegingen zeer grootschalig plaatsvinden.

Het begint dan meestal met een aantal onweersbuien. Op het moment dat er sprake is van een hoogst onstabiele atmosfeer dan zullen de buien razendsnel doorgroeien. Zeker in situaties waarbij de dynamiek sterk aanwezig is zal dat betekenen dat buien relatief snel van elkaars ‘voordelen’ gaan profiteren: ze klonteren als het ware samen.

[ad]

De Mesoscale Convective System

De samenklontering gaat op den duur steeds sneller. Het lijkt op den duur zelfs, zeker als je op de satelliet kijkt, dat er sprake is van één bui. De verschillende stijg- en daalstromen zijn met elkaar geïntegreerd en het systeem is vooral echt als een systeem te zien.

We noemen het op dat moment een Mesoscale Convective System, afgekort MCS. Het systeem produceert op dat moment bijzonder grote hoeveelheden neerslag en ook de bliksemactiviteit is over het algemeen hoog.

Er zijn twee vormen van een MCS die in ons land voorkomen:

• De squall line oftewel de (zware) buienlijn;
• Een Mesoscale Convective Complex, een cluster aan zware onweersbuien die niet lijnvormig zijn.

Voor beide systemen geldt bovendien dat ze de nacht vol kunnen houden. Dat komt doordat het complex profiteert van de nachtelijke wind die opsteekt. Dat betekent dat als zo’n systeem is ontstaan, het inderdaad de hele nacht door kan trekken en voor fel onweer kan blijven zorgen. Pas vlak na zonsopkomst valt het systeem uit elkaar, doordat de wolkentoppen opwarmen.

Squall line

Op het moment dat de atmosfeer zeer onstabiel is (met CAPEs van 2000 J/kg of meer) en een dynamische trigger zorgt voor onweer, dan kan het zomaar eens feest zijn. Zeker op het moment dat er dynamiek in de atmosfeer aanwezig is krijgen we regelmatig felle onweersbuien te verwerken.

Is er sprake van de volgende triggers, dan ontstaat een en ander vaak op een buienlijn:

• Een kou- of (heel soms) occlusiefront;
• Een trog of vore.

De buienlijn is echt als zodanig te herkennen op de radarbeelden. Bron: KNMI

Zo’n buienlijn wordt op het moment dat deze doorgroeit naar MCS ook wel een squall line genoemd. Op zo’n lijn is er sprake van een sterk windstotenfront, omdat de koude dalende lucht ver de bui uit wordt gedrukt. Ook is er dan meestal sprake van een shelfcloud. Verder kan het even flink regenen met vaak een grote piek en is er sprake van veel bliksem. Het systeem trekt razendsnel over en vaak klaart het na passage flink op.

Op de radarbeelden is echt een lijn te onderscheiden.

Mesoscale Convective Complex

In het geval van een thermisch lagedrukgebied kan er een onweerscluster ontstaan. Een aantal losse onweersbuien groeien in dat geval door naar een grootschalig complex. Deze buien zullen zich uiteindelijk niet echt groeperen in de vorm van een lijn, maar eerder in de vorm van een ‘cirkel’.

Dit wordt ook wel een Mesoscale Convective Complex genoemd, want er is wederom sprake van verschillende geïntegreerde stijg- en daalstromen.

Een MCC op satellietbeelden. Bron: NOAA.

Zo’n complex brengt ook verschillende weersverschijnselen met zich mee. Shelfclouds en een scherp windstotenfront komen in mindere mate voor, en ook de piek in neerslag is iets kleiner dan bij een squall line. Wel kan een complex voor langere tijd in enorm veel regen voorzien en dan ook voor wateroverlast zorgen. In tegenstelling tot de squall line duurt het overtrekken ook veel langer en is de bliksemintensiteit veelal hoog.

Kortom

Jullie weten nu wat een MCS is, hoe het ontstaat, welke vormen er bestaan en hoe de systemen weer uit elkaar vallen. Zou je nu voor bijvoorbeeld de situatie van 19 juli 2017 kunnen aangeven wat er aan de hand was? Zo ja, of misschien in het geval van een klein beetje, dan ben je goed bezig! :-0