Hoe ontstaat een zandstorm?

Zo nu en dan komen er fraaie beelden van een zandstorm langs in het nieuws. Als het gevolg van zware regen- en onweersbuien wordt een hoop zand de lucht in getild. Dat zorgt voor fraaie beelden, maar regelmatig brengt dat ook overlast met zich mee – bijvoorbeeld door het zand dat ineens overal ligt.

Maar hoe ontstaat zo’n zandstorm? Welke principes van de bui gaan daar aan vooraf? Die vragen zullen we in dit artikel beantwoorden.

[toc]

[ad]

Nu moeten we zeggen dat een zandstorm eigenlijk nooit in Nederland voorkomt. Dat heeft ermee te maken dat de omstandigheden die nodig zijn voor het ontstaan van zo’n fenomeen eigenlijk amper in ons land aanwezig zijn. Maar wat zijn dan die omstandigheden?

Een zandstorm komt heel vaak voor in combinatie met felle onweersbuien. Fotograaf: Melle van der Werff

Van reguliere naar sterke onweersbui

We kennen inmiddels allemaal het verhaal over de updraft en downdraft. Dankzij verschillende factoren kan het voorkomen dat er lucht begint te stijgen. Het kan gaan om thermiek, maar ook de wat dynamische fenomenen zoals een front kunnen aan de grondslag liggen van stijgende lucht.

Bereikt deze lucht het condensatieniveau, dan vormt zich een wolk. Stijgt deze door naar het niveau van vrije convectie, dan kan de wolk als het even meezit uitgroeien tot kilometers hoog – 12 tot 15 kilometer is tijdens zware zomeronweders geen uitzondering. Met uiteraard bliksemvorming als gevolg.

Dat is de updraft. Maar we hebben ook de downdraft. Dat is de dalende lucht, die ontstaat doordat waterdruppeltjes uit de bui naar beneden beginnen te vallen. Vaak voelen we ‘m ook in de vorm van windstoten. En laat het nu net die downdraft zijn die een rol speelt in de vorming van een zandstorm!

De downdraft

Stel je voor dat er een zware onweersbui ontstaat boven een woestijn. Die dag werd het erg warm boven die woestijn, en toevallig waren ook de atmosferische omstandigheden zó gunstig dat de bui direct uit kon groeien tot zware bui. Dan heb je in principe de omstandigheden voor een flinke zandstorm.

De updraft (rood) en downdraft (blauw) met verdamping van neerslag. Samen zorgen ze uiteindelijk voor het ontstaan van de zandstorm.

Op het moment dat er regen uit de bui begint te vallen, dan komt deze vaak niet op de grond terecht. Dat komt doordat de regen verdampt, een effect dat ontstaat dankzij de combinatie van hoge temperaturen en – het blijft een woestijn – droge omstandigheden in de atmosfeer. De luchtvochtigheidsgraad is namelijk vaak behoorlijk laag.

Verdamping kost echter warmte. Dat heeft te maken met de overgang van vloeistof naar gas: het betekent dat de deeltjes lucht, die trillen, sneller moeten kunnen trillen. Net als bij een auto betekent dat dat er extra energie in moet worden gestopt. En die is afkomstig uit de lucht erom heen.

Deze lucht koelt vervolgens af. Koudere lucht zakt naar de oppervlakte, en de snelheid daarvan wordt bepaald door het temperatuursverschil tussen koude en warmere lucht. Hoe kouder de lucht, hoe sneller het gaat. De verdamping van regen dankzij de woestijncondities zorgt er dus voor dat de daling nog net iets sneller gaat!

[ad]

De zandstorm

Op een bepaald moment komt deze downdraft bij de grond. Hij kan echter niet in de grond zakken. Omhoog kan hij ook niet, want daar hangt nog meer dalende lucht die onderweg is naar het aardoppervlak.

Wat er gebeurt is dat de lucht dus wel opzij moet: links, rechts, voor en achter de bui zien we dus ook windstoten die te maken hebben met de downdraft. Vaak echter vinden we de zwaarste windstoten aan de voorkant van de bui, omdat deze met de bewegingsrichting mee bewegen.

En ja, we zitten nog steeds in de woestijn. Wat we zien is dat het zand van de woestijn van de grond wordt opgetild en mee wordt gezogen met de voorwaarts bewegende windstoten.

De zandstorm is het resultaat!

Dergelijke zandstormen kunnen zeker in landen als de Verenigde Staten wel 100 kilometer breed worden en verschillende kilometers hoog reiken. Windstoten van 100 kilometer per uur zijn geen uitzondering.

En dat ziet er dan zo uit:

Duststorm west of Hyden, WA from Grahame Kelaher on Vimeo.