Binnen de klimaatwetenschap wordt opvallend weinig aandacht besteed aan de atmosferische menglaag (Atmosferic Boundary Layer (ABL)). Het atmosferisch gebied waar ons weer plaats vindt.
Roland Stull heeft jaren onderzoek gestopt in zijn boek “An Algebra-based Survey of Atmospheric Science” (2015) en geeft hierin onder meer een verklaring voor het optreden en het effect van hoge- en lagedrukgebieden in deze ABL:
“Op het noordelijk halfrond circuleren ABL-winden met de klok mee en spiraalvormig naar buiten vanuit hogedrukcentra, maar circuleren tegen de klok in en spiraalvormig naar lagedrukgebieden (fig. 18.6).
De buitenwaartse spiraal van winden rond een hogedrukgebied wordt divergentie genoemd en verwijdert ABL-lucht horizontaal uit het centrum van het hogedrukgebied. Behoud van luchtmassa vereist ‘subsidentie’ (neerwaarts bewegende lucht) boven hoge toppen om de horizontaal divergerende lucht te vervangen (fig. 18.5). Hoewel deze “subsidentie” lucht uit de vrije atmosfeer naar beneden duwt, kan deze niet doordringen in de ABL vanwege de sterke overkappingsinversie boven de ABL.
In plaats daarvan wordt de ‘capping-inversie’ dichter bij de grond naar beneden geduwd waardoor de ABL dunner wordt. Deze situatie houdt bijvoorbeeld ook luchtverontreinigende stoffen vast in een ondiepe ABL, waardoor luchtstagnatie en zwaardere luchtverontreinigingsepisodes ontstaan.”
Een omgekeerde beweging ontstaat bij de lagedrukgebieden, waar de ABL-atmosfeer naar toe wordt gezogen (convergentie).
Het lijkt dus allemaal eenrichtingsverkeer. De ‘vrije atmosfeer’ tussen de ABL en de tropopauze zorgt voor hoge en lagedrukgebieden die bovenop de ABL drijven.
In 2014 deed de onderzoeksgroep rondom Diego Miralles echter onderzoek naar de grote hittegolven die in de jaren daarvoor Europa hadden geteisterd. Ik heb er eerder al aandacht aan besteed (zie link).
En in deze studie vond hij dat bij de ontwikkeling van hittegolven, dat het bovenstaande beeld wellicht niet (helemaal) klopt. Er was namelijk geen sprake van eenrichtingsverkeer bij zijn studie. Natuurlijk wisten we dat al voor lagedrukgebieden, waar de grote onweerswolken (Cumulonimbus) kunnen opstijgen tot aan de tropopauze, maar in dit onderzoek bleek dat ook een hogedrukgebied boven een droge bodem de potentie had om de ABL op te rekken tot 4 kilometer hoogte.
Een blokkerend hogedrukgebied, wat zich volledig onafhankelijk van de straalstroom ontwikkelde.
Semi-permanente drukgebieden
In het koude seizoen van de midden- tot hoge breedtegraad zijn er op het Noordelijk Halfrond een aantal semi-permanente en quasi-stationaire drukgebieden die de seizoensgebonden weerpatronen domineren. De twee semi-permanente lagedrukgebieden zijn aanwezig in de belangrijkste oceaanbekkens van het Noordelijk Halfrond: de IJslandse en Aleoetische lagedrukgebieden.
Ook zijn er drie semi-permanente hogedrukgebieden: het hogedrukgebied boven de stille oceaan bij Californië, het hogedrukgebied bij de Azoren en het derde, het Siberische hogedrukgebied, bevindt zich boven ’s werelds grootste landmassa – Azië, normaliter boven het Baikalmeer.
In juli, het zomerse seizoen, zien we een verschuiving van deze drukgebieden:
Het Azorengebied verschuift naar het Bermuda gebied en hogedrukgebied boven de Stille Oceaan verschuift wat naar het noorden. Lagedruk vinden we bij Groenland en nu ook bij het Himalaya-gebergte. Ook blijft er een lagedrukgebied hangen in de Beringzee volgens deze site.
Maar hoe is dat mogelijk wanneer een continu veranderende straalstroom verantwoordelijk zou zijn voor het ontstaan van deze drukgebieden?
Het enige logische antwoord zou volgens mij zijn dat deze drukgebieden (ook) ontstaan binnen de ABL, als gevolg van de hier bestaande bijzondere geologische omstandigheden en hier zorgen voor drukgebieden die in de troposfeer naar boven uitdijen. Het zal bijvoorbeeld toch wel geen toeval zijn dat zowel het IJslandse- als het Aleoetische lagedrukgebied, bij grote hoogte verschillen onder de zeebodem is gelegen, waar dan ook nog een actieve golfstroom passeert.
In de eerder getoonde earth.nullschool-plaatjes van de vorige blog over dit onderwerp, is dan wellicht te zien dat het IJslands lagedrukgebied zich een weg naar boven baant, om hier van invloed te zijn op de loop van de straalstroom, waar zich dus blijkbaar ook nieuwe drukgebieden vormen in reactie op deze omstandigheden in de ABL.
Omkering van de feiten?
Vormen de drukgebieden zich in de straalstroom, of wordt de straalstroom (mede) gevormd door de drukgebieden die in de ABL ontstaan door de geologische omstandigheden en processen in deze menglaag?
Al in een eerdere blogs (zie link en link) ben ik uitgebreid ingegaan op veranderingen in de vochthuishouding van de ecosystemen op Aarde en de consequenties hiervan op het klimaat.
Maar ook in deze webpagina, waarin onder meer wordt ingegaan op de veranderingen van de waterhuishouding, die de verschillende bodems van de Aarde zouden moeten doormaken, om te zorgen voor een goede landbouwgrond, is het een en ander te vinden over de verhouding landbouw en klimaat.
De hierin beschreven processen zullen ongetwijfeld navolging vinden/ hebben gevonden bij de beschreven bodems. Zo wordt beschreven dat grondwaterstandsverlaging als gevolg van het reguleren van rivieren en het verbeteren van de afwatering door middel van sloten en kanalen in Oostenrijk en Hongarije daar al zou hebben gezorgd voor een verbetering van de bodemkwaliteit.
Eigenlijk net zoals in Nederland het geval is geweest als gevolg van de ruilverkaveling en in Iberische schiereiland als gevolg van de druk door de Europese Unie. Ook de ontwikkelingen in Oost Europa (zie link) kunnen op rekening van de ontwikkeling van de landbouw worden geschreven.
Dit terwijl ook andersoortige ontwikkelingen zoals algenbloei, (zie bijvoorbeeld link en link en link) als gevolg van bemesting en landontginning, de nodige invloed op de ontwikkeling van de hoge- en lagedrukgebieden heeft kunnen hebben. En om dan nog maar te zwijgen van de ontwikkelingen in Afrika en ’the Great Plaines'(zie link).
Dat juist de hydrologische situatie in het agrarische gebied voor klimatologische opwarming zorgt, wordt ook mooi geïllustreerd door dit artikel op EIKE waaruit blijkt dat juist in het groeiseizoen juni ineens de temperaturen omhoog schieten vanaf de jaren tachtig (of liever, sinds ‘die Wende’).
Maar kunnen die feiten dan niet ook verklaard worden door straalstroom-ontwikkelingen?
Voor zover ik heb kunnen vinden dus niet. In een artikel van Simmons (2022) wordt ingegaan op veranderingen in de loop van de straalstroomgedurende de periode 1979 tot 2022 en in weerwil van de klassieke theorie blijkt de straalstroom helemaal niet zwakker te zijn geworden als gevolg van het geringere temperatuurverschil tussen evenaar en Noordpool.
Weer.nl besteedde er destijds nog een wat aandacht aan onder de kop “Reactie straalstroom op klimaatverandering blijkt complex” (zie link).
Maar er zijn recent wel meer studies gedaan naar de relatie tussen de straalstroom en het klimaat. Onlangs nog liet een artikel van Chalif et al. (2025) weinig heel van de invloed die de veranderingen van de straalstroom zouden hebben op het klimaat. De straalstroom verandert, maar dat heeft hij altijd al gedaan, ook in periodes dat het juist veel kouder was, dan nu het geval is.
Of zelfs New Scientist, wat in een artikel een eind maakt aan de stelling dat extreem winterweer wordt veroorzaakt door veranderingen van de straalstroom. Bij Wattsupwiththat was dat wel weer een bedankje waard.
Kortom, samenvattend, ik denk dat de hierboven beschreven ‘klimaatveranderingen’ en hittengolven niet vallen te verklaren met de straalstroom-hypothese en daarmee dus zouden moeten wijken voor de in deze blog beschreven hypothese.
Dat geldt dus ook voor de 100% verklaring voor de hittegolven in West Europa, door de ‘dubbele straalstroom’. In deze link (verzorgd door de hoofauteur van het artikel) is te zien dat deze hypothese weliswaar prima zijn werk doet voor West Europa, maar evengoed volledig tekortschiet als verklaring voor het gehele gebied waar de straalstroom zich in haar dubbele hoedanigheid laat zien.
Het is daarnaast vast geen toeval dat de verklaring voor slechts 30% van toepassing is voor heel Europa, wanneer een andere modellenbouwer (Vogel, 2019) op basis van ‘multimodel experiments’ al eerder had aangetoond dat 70% van het extreme zomerweer wordt veroorzaakt door “soil moisture-temperature feedbacks”.
Maar goed, iedereen kan hierover zelf kritisch nadenken en zijn mening vormen.