Dit is een ‘500 hPa kaart’:

Op deze kaart staan in dikke witte lijnen de druk op zeeniveau (isobaren) en in kleuren de (geopotentiële) hoogte waarop de druk 500 hPa bedraagt (‘z500’) in decameters (1 decameter is 10 meter) geplot. Eigenlijk zijn dat dus de hoogtes van het ‘500 hPa-vlak’. Het 500 hPa-vlak is misschien een wat lastig begrip, maar je kunt je het een beetje voorstellen als een golvend laken, met bulten en kuilen, overal op het ‘laken’ is de luchtdruk 500 hPa. Bij de bulten ligt de plek waar de luchtdruk 500 hPa is wat hogerop in de atmosfeer en bij de kuilen wat lager. (Dit geldt trouwens voor alle drukvlakken, dus ook voor bijv het 850 hPa vlak, het 700 hPa vlak of het 300 hPa vlak)
Op hoogte mag je er van uit gaan dat relatief (tov de omgeving) hoge hoogten relatief hoge druk op dat niveau aanduidt en dat het ook vice versa geldt. Hoogten zeggen verder ook iets over de (gemiddelde) temperatuur van de luchtkolom eronder: warme lucht zet uit en zal de lucht boven zich ook omhoog duwen, waardoor drukvlakken ook hoger liggen. Nog een (mogelijk) leerzaam verhaal over hoge en lage druk en factoren die van belang zijn vind je hier: stukje 1 en stukje 2 (beiden oorspronkelijk afkomstig van het WeerOnline forum) en hier vind je nog wat meer uitleg over geopotentiële hoogten: ‘hPa en diktewaarden’ door Gert (Elewijt) op www.weerwoord.be.

Als je een lage druk op zeeniveau hebt (vb. 990 hPa), zul je logischerwijs niet zo hoog moeten klimmen om aan het 500 hPa-vlak te komen als bij een hoge druk op zeeniveau, waarbij je bijvoorbeeld moet vertrekken van 1030 hPa. Dus in lagedrukgebieden ligt het 500 hPa-vlak in de regel lager dan in hogedrukgebieden. Vandaar dus de groene en blauwige kleur in bovenstaande kaart bij de lagedrukgebieden (in de winter ligt het 500 hPa vlak nog wat lager en zie je vaak blauwe en paarse kleuren in lagedrukgebieden).
Toch zijn er ook lagedrukgebieden met hoge geopotentiële waarden van het 500 hPa-vlak: dat zijn depressies die gevuld zijn met warme lucht (bvb. tropische stormen). Om het heel vereenvoudigd te zeggen: warme lucht zet uit en duwt het 500 hPa-vlak naar boven. Hogedrukgebieden kunnen ook lage geopotentiële waarden hebben: de zogenaamde koude hogedrukgebieden of thermische hogedrukgebieden. Ze worden veroorzaakt door extreem koude (en dus zware) lucht aan de grond. Zo kan je aan de geopotentiële waarden vaak al zien of een hogedrukgebied ook in de hoogte goed ontwikkeld is (een hoge- of lagedrukgebied dat in de hoogte ontwikkeld is zal ook meer in de melk te brokkelen hebben op de weerkaarten).

Daarnaast kun je van de 500 hPa kaarten ook de stroming op die hoogte in de atmosfeer afleiden. Doordat je hoog boven het aardoppervlak zit (op ong 5 km hoogte) heb je niet te maken met wrijvingseffecten van het aardoppervlak. Je kunt daarom veronderstellen dat op 500 hPa het geostrofisch evenwicht heerst (een evenwicht tussen de luchtdrukgradientkracht* en de Corioliskracht*). Hierdoor kun je de Wet van Buys Ballot eenvoudig toepassen: als je de wind op 500 hPa in de rug hebt, heb je aan je linkerhand lage z500 waarden en aan je rechterhand hoge z500 waarden. Overigens is de stroming in de atmosfeer op hoogte over het algemeen van west naar oost, afgezien van het feit dat deze soms erg kan meanderen.

Op deze kaart is de hoogte van het 850 hPa-vak in decameters geplot met dikke witte lijnen (zgn isohypsen) en de temperatuur op 850 hPa in kleuren geplot.
De temperatuur op 850 hPa is over het algemeen indicatief voor de lucht die er bij ons onderin de atmosfeer zit, lage temperaturen wijzen op koude lucht en hoge juist op warme. Op 850 hPa zit je ook (net) boven de atmosferische grenslaag, en zijn de invloeden van de lokatie/grond niet direct meer merkbaar. Helaas gaat het verloop van de temperatuur naar de grond toe niet altijd volgens een vaste formule en dan vooral niet in de eerste paar km van de atmosfeer (oa de aanwezigheid van zgn ‘koude plaklagen’ en inversies kunnen spelbrekers zijn wat dat betreft), dus moet je de temperatuur op 850 hPa niet zomaar klakkeloos (via bijv vuistregels) herleiden naar een temperatuur aan het aardoppervlak. Als je weet hoe het temperatuurprofiel er wel uit ziet (bijvoorbeeld door te kijken naar een ’temp’ of ‘sounding’, oftewel een grafiek van een radiosondeoplating) of als je een idee hebt hoe de weerssituatie is (hogedrukgebied of lagedrukgebied) dan kun je er wel wat meer over zeggen.

Dit is een kaart met gronddruk, bewolking en de 1000-500 hPa dikte:

Gronddruk is natuurlijk de door het model berekende luchtdruk aan de grond/op zeeniveau. Bewolkings % is de berekende hoeveelheid bewolking, 0% is onbewolkt, 100% is helemaal bewolkt. Erg handing om storingen en/of frontale systemen terug te vinden in de modeluitvoer. Frontale systemen kun je trouwens ook terug vinden aan de hand van de diktelijnen. Met name de warme sector, een ‘bel’ warme lucht die naar het noorden is opgedrongen en tussen twee ‘fronten’/regengebieden inzit, kun je vaak terugvinden. Hoe kun je die warme lucht dan herkennen zul je vragen. Nou, het is vrij simpel te zeggen: warme lucht zet uit, hierdoor neemt dezelfde hoeveelheid lucht meer ruimte in en worden drukvlakken als het ware uiteengedrukt. Dit betekent dus dat bij warme lucht de dikte van de luchtlaag tussen de 1000 en 500 hPa-vlakken (wat dus de de 1000-500 hPa dikte is) groter is, bij koude lucht is deze natuurlijk dan kleiner. Zo’n ‘bel’ warme lucht valt dan te herkennen aan een noordwaartse uitstulping in de diktelijnen en koude lucht aan een zuidwaartse uitstulping.

Dit is een neerslag kaart:

Ik denk dat deze kaart niet veel uitleg behoeft.
Je ziet hier de berekende neerslagsom (in mm) over de 6 uur voorafgaand aan het tijdstip van de kaart (in dit geval over de periode van 27 Juni 00 UTC tot en met 27 Juni 06 UTC). Als je trouwens ook naar de vorige kaart kijkt zie je dat de plekken met veel bewolking (aardig) overeenkomen, wat op zich niet vreemd is want neerslag zonder bewolking komt nou niet echt vaak voor.

Dit is een ‘2m temp kaart’:

Dit is dus de berekende 2 meter temperatuur van het model (de berekende temperatuur op 2 meter hoogte boven het aardoppervlak). Dit is de temperatuur voor het tijdstip dat rechtsboven staat en dit hoeft dus niet persé de maximum of de minimumtemperatuur te zijn. Je kunt het wel zien als een indicatie voor wat je die dag kunt verwachten qua temperaturen.

Dit is een kaart met de geopotentiële hoogte en de verticale bewegingen op 700 hPa:

De geopotentiële hoogte is natuurlijk weer de hoogte van (in dit geval) het 700 hPa vlak in decameters. Bij gebieden met hoge druk is het 700 hPa vlak over het algemeen hoger en bij lage druk dan natuurlijk lager. De verticale bewegingen worden uitgedrukt in hPa per uur. Gezien het feit dat de druk in hPa naar boven toe afneemt betekent dat bij stijgende bewegingen het aantal hPa/uur negatief is en bij dalende bewegingen positief. Nu wil het zo zijn dat het ‘actieve weer’ zich meestal afspeelt daar waar er stijgende bewegingen gaande zijn in de atmosfeer, dit heeft gewoon te maken met de natuurkundige toestand van de atmosfeer en de wetten die er gelden. Als lucht opstijgt koelt het af en bij voldoende afkoeling condenseert de waterdamp in de lucht, wat tot wolkenvorming en uiteindelijk tot neerslagproductie kan leiden. Stijgende bewegingen kunnen dus wijzen op de aanwezigheid van een front/storing en kunnen ook leiden tot een activering van een front, storing of een trog/buienlijn. Dalende bewegingen kunnen wijzen op de aanwezigheid van een hogedrukgebied en kunnen ook leiden tot een uitdoving/afzwakking van een front of storing.

Dit is een kaart met de equivalent potentiële temperatuur op 850 hPa en de gronddruk:

De equivalent potentiële temperatuur (’theta-e’) is een mooie indicator voor verschillende luchtmassa’s. Theta-e is de temperatuur die een ‘luchtpakketje’ (in het geval van bovenstaande kaart afkomstig van 850 hPa) heeft als het eerst zover naar boven is gebracht dat door condensatie alle latente warmte (condensatiewarmte) vrij is gekomen en daarna (droog)adiabatisch (zonder energieuitwisseling met de atmosfeer) weer naar beneden (naar het 1000 mb niveau) gebracht is. Theta-e wordt dus door de temperatuur én door het vochtgehalte van de lucht bepaald. Hoe warmer en hoe vochtiger de lucht hoe hoger de theta-e. Hier nog wat info over theta-e (Engelstalig)
Met behulp van theta-e kun je onder andere dus goed verschillende luchtmassa’s onderscheiden. Bijvoorbeeld een warme sector tussen warmte- en koufront in. De warme sector is over het algemeen warmer en vochtiger dan de omringende lucht en heeft daardoor ook een hogere theta-e waarde. En een scherpe gradient in de theta-e waarden wijst dan op een front tussen 2 luchtsoorten.
Theta-e kan ook gebruikt worden bij het verwachten van sneeuw en bij convectief weer. Met name ’tongen’ van hoge theta-e waarden kunnen (in het zomerhalfjaar) plekken zijn waar zware (onweers)buien ontstaan en optreden.
En wat betreft sneeuw, daarvoor heb je natuurlijk niet van die hoge theta-e waarden voor nodig, maar juist lage waarden (ik heb nog niet echt een duidelijke ‘drempel’ gevonden (in de mij beschikbare informatie), maar het lijkt erop dat de theta-e op 850 hPa in ieder geval rond of liever onder 15°C moet zijn). Zie ook: ThetaE, ThetaW & derived parameters op weatherfaqs.org.uk

^{Hier nog een stukje over theta-w, welke gerelateerd is aan theta-e.}

Dit is een ’10m wind kaart’:

Hier zie je dus de berekende snelheid en de berekende richting van de wind op 10 meter hoogte. Behalve de windvaantjes is de windsnelheid ook nog in kleurencontouren geplot. De snelheid staat in knopen (Eng. zeemijlen (1,8 km) per uur ) aangegeven, en een heel streepje op de windvaan komt overeen met 10 knopen en een half streepje met 5 knopen. Hier kun je de wind omrekenen (naar oa Beaufort) bij het KNMI: windtabel en omrekenaar.

^{Hier nog een stukje over windvaantjes en hoe ze te lezen.}

Dit is een kaart met de 10m wind voor ‘Midden Europa:

Hier is nog iets meer ingezoomd op ‘onze’ regio en kun je de berekende wind in meer detail bekijken.

Dit is een kaart met het dauwpunt op 2m:

Het dauwpunt is de temperatuur waarbij het aanwezige vocht in de lucht gaat condenseren. Het dauwpunt is afhankelijk van de temperatuur van de lucht en van de hoeveelheid vocht in de lucht (hoe meer vocht hoe hoger het dauwpunt). Het verschil tussen de ‘gewone’ temperatuur en de dauwpuntstemperatuur is ook een indicatie voor de vochtigheid van de lucht, hoe groter dit verschil hoe droger de lucht.

Dit is een kaart met de CAPE en de Lifted Index:

Lekker spectaculair zijn de CAPE/LI kaarten van GFS soms.

Maar wat betekenen ‘CAPE’ en ‘LI’ nou precies?
CAPE en LI zijn beiden zogenaamde ‘onstabiliteitsindices’, dat wil zeggen het zijn waarden om aan te geven hoe (potentieel) onstabiel de atmosfeer is. Als de atmosfeer onstabiel is zal convectie (opstijgen van ‘warme’ luchtbellen) optreden en dit kan leiden tot het onstaan van stapelwolken die uit kunnen groeien tot buien.
CAPE staat voor Convective Available Potential Energy, de potentieel beschikbare energie vanaf het LFC (Level of Free Convection, het niveau vanwaar vrije convectie optreedt) welke gebruikt kan worden voor convectie. Deze waarde wordt in J/kg uitgedrukt. Hoe hoger de CAPE, hoe meer potentieel onstabiel en hoe heviger de convectie zou kunnen zijn (en hoe zwaarder evt buien uit kunnen pakken).

De Lifted Index is het verschil tussen de temperatuur die een ‘luchtpakketje’ zou hebben als het van de grond naar 500 hPa gebracht zou worden (voor de ’technici’: droogadiabatisch tot aan de hoogte waarop het condenseert, vervolgens natadiabatisch naar 500 hPa) en de temperatuur van de al aanwezige (omgevings)lucht op 500 hPa. De indeling van de ‘categoriën’ is wat arbitrair, maar wel is het zo dat hoe negatiever de Lifted Index hoe groter de kans op onweer en hoe zwaarder het onweer kan worden.

Bij deze parameters zit er wel een adder onder het gras: ze geven slechts een mate van onstabiliteit in de atmosfeer aan en zijn geen garantie dat er ook daadwerkelijk iets gaat gebeuren, vaak moet het ontstaan van buien eerst ‘getriggerd’ worden (door bijv. sterke opwarming of door gedwongen opstijging bij bijv. een convergentielijn/front). Een hoge CAPE of LI wil dus niet automatisch zeggen dat er onweer/’zwaar weer’ gaat komen, of het daadwerkelijk gebeurt hangt af van de actuele ontwikkelingen in de atmosfeer (een inversie die niet te doorbreken valt of instroom van koelere en/of drogere lucht bijv. kan al roet in het eten gooien). Je kunt het eigenlijk vergelijken met een kruitvat, het kruit in het vat vertegenwoordigt een hele grote hoeveelheid energie die vrijkomt als het kruit verbrandt, maar zonder ’trigger’ (de ontsteking) wordt die energie niet verbruikt. NB: Een verwachting mbt het optreden van onweer kun (en moet) je daarom dus ook NOOIT op basis van alleen maar (deze) CAPE/LI kaarten doen!
Overigens komt het ook vaak voor dat GFS wat te scheutig is met de dauwpunten op leefhoogte (2m) in situaties waarbij in de zomer warme en vochtige lucht wordt aangevoerd. Aangezien temperatuur en dauwpunt op leefhoogte een van de factoren zijn die bepalend zijn voor de hoogte van de CAPE, kan het voorkomen dat GFS de CAPE dan eigenlijk te hoog berekent. Op de CAPE-kaarten van Wetterzentrale worden de CAPE en LI berekend vanaf leefhoogte gegeven en de waarden van deze parameter zijn dan natuurlijk ook erg gevoelig voor/afhankelijk van temperatuur en dauwpunt op leefhoogte.

Voor meer (achtergrond)informatie over deze parameters kun je het beste even op internet zoeken, er zijn meer dan genoeg sites waarin ze uitgelegd hoe ze berekend worden.
Er bestaan overigens ook andere onweersparameters naast CAPE en LI, zoals de Boyden Index, K index, Total Totals.

Dit is een kaart met de windsnelheid op 850 hPa:

Hier zie je dus de berekende snelheid en de berekende richting van de wind op 850 hPa (rond 1,5 kilometer hoogte). Behalve de windvaantjes is de windsnelheid ook nog in kleurencontouren geplot. De snelheid staat in knopen (Eng. zeemijlen (1,8 km) per uur ) aangegeven, en een heel streepje op de windvaan komt overeen met 10 knopen en een half streepje met 5 knopen. Hier kun je de wind omrekenen (naar oa Beaufort) bij het KNMI: windtabel en omrekenaar.
Deze windkaarten kunnen gebruikt worden als indicatoren voor de sterkte van windstoten agv convectieve uitwisseling.

Dit is een kaart met de windsnelheid op 925 hPa:

Dit is een kaart met de stroomlijnen en de windsnelheid op 200 hPa:

Op deze kaart staan de stroomlijnen (witte lijnen) en de windsnelheid (kleuren) op 200 hPa afgebeeld. Hiermee kun je een beeld krijgen van de stroming op dit drukvlak, je ziet aan de stroomlijnen hoe de stroming is en de kleuren laten zien waar de stroming sneller en trager is. Op de bovenstaande kaart zie je tussen 40° NB en 50° NB een band met hogere windsnelheden lopen, dit is de straalstroom. In deze straalstroom kunnen ook weer ‘stroomversnellingen’ voorkomen, deze worden ‘jetstreaks’ genoemd. Bij die jetstreaks hoort een patroom van stijgende en dalende bewegingen, welke het weer aan de grond kunnen beïnvloeden door het laten activeren of deactiveren van depressies.

^{Zie voor meer info over de jetstreak het volgende stukje.}

Dit is een kaart met de stroomlijnen en de windsnelheid op 300 hPa:

Op deze kaart staan de stroomlijnen (witte lijnen) en de windsnelheid (kleuren) op 300 hPa afgebeeld. Hiermee kun je een beeld krijgen van de stroming op dit drukvlak, je ziet aan de stroomlijnen hoe de stroming is en de kleuren laten zien waar de stroming sneller en trager is. Op de bovenstaande kaart zie je tussen 40° NB en 50° NB een band met hogere windsnelheden lopen, dit is de straalstroom. In deze straalstroom kunnen ook weer ‘stroomversnellingen’ voorkomen, deze worden ‘jetstreaks’ genoemd. Bij die jetstreaks hoort een patroom van stijgende en dalende bewegingen, welke het weer aan de grond kunnen beïnvloeden door het laten activeren of deactiveren van depressies.

Dit is een kaart met de stroomlijnen en de windsnelheid op 500 hPa:

Op deze kaart staan de stroomlijnen (witte lijnen) en de windsnelheid (kleuren) op 500 hPa afgebeeld. Hiermee kun je een beeld krijgen van de stroming op dit drukvlak, je ziet aan de stroomlijnen hoe de stroming is en de kleuren laten zien waar de stroming sneller en trager is. Op de bovenstaande kaart zie je tussen 40° NB en 50° NB een band met hogere windsnelheden lopen, dit is de straalstroom. In deze straalstroom kunnen ook weer ‘stroomversnellingen’ voorkomen, deze worden ‘jetstreaks’ genoemd. Bij die jetstreaks hoort een patroom van stijgende en dalende bewegingen, welke het weer aan de grond kunnen beïnvloeden door het laten activeren of deactiveren van depressies.
Wel is duidelijk zichtbaar dat de straalstroom op 500 hPa een stuk minder sterk is dan op 300 en 200 hPa, echter de straalstroom is ondanks deze ‘afzwakking’ nog wel enigszins terug te vinden op 500 hPa.

Dit is een kaart met de minimum/maximum temperaturen:

Dit is een kaart met ruwe modeluitvoer van de minimum of maximum temperaturen over de 6 voorgaande uren (of het de minimum- of maximumtemparatuur is hangt af van het tijdstip, maximumtemperaturen over dag en in de avond, minimumtemperaturen ’s nachts en in de ochtend).
Aangezien het ruwe modeluitvoer is kun je de waarden beter niet klakkeloos aannemen. Het model is een grootschalig model met grote resolutie/roosterpuntsafstand en neemt daarom lokale effecten (bijv ondergrond) niet goed mee in de berekeningen. Net zoals bij alle modeldata moet je dit niet zien als een absolute ‘voorspelling’, maar meer als een goede indicatie van wat je kunt verwachten. Je moet er zelf een eigen interpretatie van maken voor je verwachting (als je bijv uit ervaring weet dat het model onder bepaalde omstandigheden de temps te hoog berekent voor je omgeving kun je daar rekening mee houden).