Skew T

Adiabatische processen
In de meteorologie is een adiabatisch proces, een proces waarbij aan een bepaalde hoeveelheid lucht van buitenaf geen warmte wordt toegevoegd of onttrokken. Er vindt dus geen uitwisseling van warmte met de omgeving plaats.

Een adiabatisch proces wordt door lucht ondergaan, wanneer deze verticale bewegingen ondergaat. In opstijgende lucht zal de luchtdruk afnemen en volumevermeerdering optreden (dit noemt men adiabatische expansie). Door deze vergroting van het volume wordt energie verbruikt. Aangezien er geen warmteuitwisseling met de omgeving is, wordt deze energie omgezet in de luchthoeveelheid zelf. De temperatuur van deze lucht zal daardoor gaan dalen (adiabatische afkoeling genoemd).

Daartegenover zal bij een dalende beweging van een hoeveelheid lucht de luchtdruk toenemen, het volume afnemen (logisch genoemd: adiabatische compressie) en daardoor de temperatuur stijgen (logisch genoemd: adiabatische verwarming). Het onderscheid tussen droog-adiabatisch en vocht-adiabatisch wordt alsvolgt gemaakt:

Droog-adiabatisch: adiabatisch proces in een droge (niet-verzadigde) lucht

Vocht-adiabatisch: adiabatisch proces in een verzadigd lucht

De Skew-T

Het T-skew (temperatuur/logaritmische druk) diagram geeft een onmiddellijk beeld van de temperatuur, de vochtigheid en de wind in de atmosfeer boven een bepaald punt op de aarde. Dit wordt weergegeven als een grafiek van de kolom lucht van boven het aardoppervlakte waar het meetpakketje is opgelaten met behulp van een ballon tot ongeveer 16 kilometers hoogte.
 
SOUNDING:
Het pakketje wordt met een ballon opgelaten en de apparatuur registreert de verschillende parameters gedurende de tijd dat het pakketje stijgt. Deze parameters worden radiografisch verzonden naar het weerstation en later in het T-skew diagram weergegeven. De metingen die in het diagram worden weergegeven worden verzameld en berekend en vervolgens ingetekend in de grafiek.
De waarden uit een sounding worden middels rekenkundige formules vertaald in zogenaamde indices. Als u een sounding van een station analyseert dat in de aanvoer van het toekomstige weer zit, kan men voorspellingen doen over hoe het weer zich zal gaan gedragen. Bijvoorbeeld bij een oostelijke stroming een sounding van een station in Duitsland.
TEMPERATUUR:
De horizontale as is temperatuur in Celsius (C). De verticale as is atmosferische druk in hectoPascal (hPa), die met hoogte vermindert. 1000 hPa is net boven het aardoppervlak voor weerstations/posten dichtbij zeeniveau (en kan goed onder de stationshoogte bij bergposten zijn), 700 is hPa ongeveer 3 km (10.000 voet boven gemiddeld zeeniveau (in veel buitenlandse soundings aangeduid met MSL= mean sea level)), en 500 hPa zijn ongeveer 5,5 km (18.000 MSL).
De rechter dikke zwarte lijn is de temperatuur van de sounding. De temperatuur wordt afgelezen in de grafiek door het kruisen van de dikke zwarte lijn met blauwe lijnen (Isothermen). De blauwe lijnen lopen van zuidwest naar noordoost (ofwel hellen naar rechts naarmate dat de hoogte toeneemt). De schaalverdeling staat op de x-as weergegeven, van -40° tot 40°C. De helling van de blauwe lijnen komt overeen met de normale temperatuurdaling die het pakketje zou ondervinden tijdens het stijgen in lucht van constant dezelfde samenstelling.
DAUWPUNT:
De linker dikke zwarte lijn geeft de dauwpunt temperatuur weer, een maat voor de vochtigheid. Waar de dauwpuntlijn ver van de temperatuurlijn ligt, is de lucht droog; waar deze dicht bij elkaar liggen is de lucht vochtig. Dichter de lijnen, hoger de vochtigheid. Waar de twee lijnen elkaar raken of overlappen, is de lucht verzadigd (de luchtvochtigheid is 100%).
Wanneer de lijnen dicht bij elkaar liggen of overlappend zijn er al wolken aanwezig of worden deze gevormd. Als een verzadigd gebied dicht bij de grond voldoende dik is, valt er neerslag (het regent of het sneeuwt). In dit diagram, schijnt er wolkenlaag aanwezig te zijn tussen de 2500 en 3000 meter. Tevens geeft de scherpe knik in het temperatuur profiel boven de wolken mooi een inversie laag weer.
 
ADIABATEN:
De groene lijnen die van zuidoost naar noordwest lopen zijn “droge adiabaten” die weergeven hoe de temperatuur van droge lucht zou afkoelen als het stijgend (“lifted”) was, of zou opwarmen als het zou dalen.
De naar links gebogen blauwe lijnen die van zuidoost naar noordwest zijn “natte adiabaten” die weergeven hoe de temperatuur van een verzadigd luchtpakket zou afkoelen als het zich omhoog beweegt (de temperatuur kan niet dalen als dit pakketje zou dalen, het zal het vocht eerst verdampen en droger worden.
 
WIND:
De windvanen (vlaggetjes), (die langs de rechter as van het diagram worden gevonden) tonen de richting de wind,zichtbaar aan de stand van het vaantje, en de windsnelheid. In dit geval, blaast de wind uit het zuiden aan het aardoppervlak, vanuit het noordwesten in de lagere atmosfeer, vervolgens veranderd naar westerlijk vervolgens weer naar noordwestelijk tijdens het stijgen. De lijnen of vlaggetjes aan de windvaan geven de windsnelheid aan. Een korte lijn betekend 5 knopen (zeemijlen per uur, dat als knoop wordt afgekort) of 5,75 MPU, een lange lijn staat voor 10 knopen (11,5 MPU), en een gevulde driehoek is 50 knopen (57,5 MPU). Als er één driehoek, twee lange lijnen en één korte lijn op de windvaan stonden, zou het met een snelheid van 75 knopen (50+10+10+5) of ongeveer 86 MPU waaien.
 
LAPSE RATE:
De dunne zwarte lijn (in dit voorbeeld vanuit het midden van de x-as naar het Noordwesten) geeft de werkelijke stijging van het luchtpakketje aan
 
MIXING VALUE:
INDICES (lijst met afkortingen aan de rechterzijde):
Deze afkortingen slaan op een punt in de grafiek of zijn berekend aan de hand van een computer model. Deze afkortingen worden de indices genoemd. De indices geven een beeld van de weercondities en kunnen, indien goed uitgelegd, in een weersvoorspelling worden meegenomen.

Uitleg indices

Sounding parameters en Indices

Uitleg T-skew sounding

SLAT Station locatie in breedtegraden

SLON

Station locatie in lengtegraden ; lengtegraden op westelijk halfrond worden negatief weergegeven.
SELV Station hoogte in meters
SHOW Showalter index (beschreven door Showalter 1953)
of = T500 – Tpakketje eenheid °C
SI T500 = omgevingstemperatuur in °C at 500 hPa
Tpakketje = Temperatuur in °C at 500 hPa van het pakketje stijgend vanaf 850 hPa
Richtwaarden
>4 Onweer niet waarschijnlijk
+3 tot +1 Onweer mogelijk , wel is een sterke trigger benodigd
+1 tot -2 Kans op onweer neemt toe
-2 tot -3 fors onstabiele atmosfeer, kans op zwaar onweer is aanwezig
Zeer onstabiele atmosfeer
LIFT Lifted index  (beschreven door Galway 1956)
of
LI
De lift-index is het temperatuursverschil tussen het pakketje en de omgevingstemperatuur op een niveau van 500 hPa. In het algemeen geldt dat hoe groter het verschil, hoe groter de stijgkracht van het pakketje.
LIFT = T500 – Tpakketje  eenheid °C
T500 = omgevingstemperatuur in °C op 500 hPa
Tpakketje = 500 hPa temperatuur in °C van een stijgend pakketje met een gemiddelde druk, temperatuur, en dauwpunt in de laag van 500 meter boven grondoppervlak
Richtwaarden
>0 Onweer niet waarschijnlijk
+0 tot -2 Onweer mogelijk, wel is een sterke trigger (een trigger kan zijn; front, convergentielijn, jet-streak of eventueel heuvels of bergen) benodigd
-3 tot -5 Kans op onweer zeer aannemelijk
-5 tot -7 Zwaar onweer aannemelijk (in Amerika tornado’s mogelijk)
-7 tot -9 Zeer zwaar onweer
LFTV LIFT berekend aan de hand van een virtuele temperatuur eenheid °C
SWET SWEAT index (Severe Weather Threat Index, beschreven door Bidner 1971)
of
SWEAT
SWET = 12 * TD850 + 20 * TERM2 + 2 * SKT850 + SKT500 + SHEAR
of  =12 * TD850 + 20 * (Total Totals – 49) + 2 * 1,94 ff850 + 1,94 ff500 + S
TD850 = Dauwpunt in °C op 850 hPa Toevoeging bij tweede formule
TERM2 = MAX ( TOTL – 49, 0 ) S = sin(dd500 – dd850)
onder de voorwaarden:
* alle termen positief (bij * de laatste term = 0 tenzij:
* 130° 250°
* 210°
dd500 310°
* dd500 – dd 850 > 0°
* ff850 en ff500 > 15 knopen
TOTL = Total totals index
SKT850 = 850 hPa wind snelheid in knopen
SKT500 = 500 hPa windsnelheid in knopen
SHEAR = 125 * [fusion_builder_container hundred_percent=”yes” overflow=”visible”][fusion_builder_row][fusion_builder_column type=”1_1″ background_position=”left top” background_color=”” border_size=”” border_color=”” border_style=”solid” spacing=”yes” background_image=”” background_repeat=”no-repeat” padding=”” margin_top=”0px” margin_bottom=”0px” class=”” id=”” animation_type=”” animation_speed=”0.3″ animation_direction=”left” hide_on_mobile=”no” center_content=”no” min_height=”none”][ SIN ( DIR500 – DIR850 ) + .2 ]
DIR500 = 500 hPa windrichting
DIR850 = 850 hPa windrichting
Richtwaarden
Onweer niet waarschijnlijk
273 tot 299 Onweer mogelijk , risico hierop licht
300 tot 400 Zware onweersbuien “ beginnen voor te komen”
401 tot 600 Zwaar onweer aannemelijk (in Amerika tornado’s mogelijk) , risico hierop hoog
601 tot 800 Zeer zwaar onweer
>801 Schade door harde wind, is echter niet optimaal voor zwaar onweer
KINX K index (beschreven door George 1960)
KINX = ( T850 – T500 ) + TD850 – ( T700 – TD700 ) eenheid °C
T850 = Temperatuur in °C at 850 hPa
T500 = Temperatuur in °C at 500 hPa
TD850 = Dauwpunt in °C at 850 hPa
T700 = Temperatuur in °C at 700 hPa
TD700 = Dauwpunt in °C at 700 hPa
Richtwaarden
0 tot 15 Geen onweer
18 tot 19 Onweer onwaarschijnlijk
20 tot 25 Geïsoleerd onweer mogelijk
26 tot 30 Grote kans op buien met onweer
30 tot 35 Veel onweersactiviteit , mogelijkheid tot vorming van Mesoscale Convective Complexes
36 tot 39 Zwaar onweer mogelijk , mogelijkheid tot vorming van Mesoscale Convective Complexes
>40 Zwaar onweer is zeker
CTOT Cross Totals index
of CTOT = TD850 – T500 eenheid °C
CT TD850 = Dauwpunt in °C op 850 hPa
T500 = Temperatuur in °C op 500 hPa
Richtwaarden ( algemeen geldt dat een CT van minimaal 18 benodigd is om convectie te kunnen hebben)
Geen onweer
18 tot en met 19 Geïsoleerd onweer mogelijk
20 tot en met 21 Verspreid onweer
22 tot en met 23 Verspreide onweerscellen , mogelijk geïsoleerde cellen met zwaar onweer
24 tot en met 25 Wijd verspreid onweerscellen, sommige cellen met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
26 tot en met 29 Talloze onweerscellen, diverse met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
>30 Overal zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
VTOT Vertical Totals index
VTOT = T850 – T500 eenheid °C
T850 = Temperatuur in °C op 850 hPa
T500 = Temperatuur in °C op 500 hPa
Richtwaarden
Geen onweer
25 tot en met 26 Geïsoleerd onweer mogelijk
26 tot en met 30 Verspreid onweer
31 tot en met 32 Wijd verspreid onweerscellen, sommige cellen met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
23 tot en met 34 Talloze onweerscellen, diverse met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
>34 Overal zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
TOTL Total Totals Index ( beschreven door Miller 1967 )
TOTL = ( T850 – T500 ) + ( TD850 – T500 ) ofwel = T850 + Td850 – 2*T500 eenheid °C
T850 = Temperatuur in °C op 850 hPa
TD850 = Dauwpunt in °C op 850 hPa
T500 = Temperatuur in °C op 500 hPa
Richtwaarden
Geen onweer
43 tot en met 44 Geïsoleerd onweer mogelijk
45 tot en met 46 Verspreide onweerscellen , mogelijk geïsoleerde cellen met zwaar onweer
47 tot en met 48 Verspreide onweerscellen , sommige geïsoleerde cellen met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
49 tot en met 50 Wijd verspreid onweerscellen, sommige cellen met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
51 tot en met 52 Talloze onweerscellen, diverse met zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
53 tot en met 55 Overal zwaar onweer (in Amerika tornado’s mogelijk)
>56 Nu is het absoluut tijd om weg te wezen!!
CAPE Convective Available Potential Energy (J/kg) (beschreven door Moncrieff & Miller 1976 )
De Cape is een goede indicatie van instabiliteit, de convectie in de lucht is bij hogere waarden heftiger. Ligt de kromme van het stijgende pakketje rechts van de omgevings temperatuur dan is dit gebied de maat voor de CAPE. In west-europa is een waarde tussen de 1250 en 2000 J/kg al hoog. Anders gezegd: CAPE is dus een maat voor de maximale energie beschikbaar voor een representatief parcel dat verticaal opstijgt in een ongestoorde omgeving. CAPE is evenredig met het kwadraat van de maximale stijgsnelheid.
CAPE = GRAVTY * SUMP ( DELZ * ( TP – TE ) / TE ) eenheid J/kg ofwel m2/s2
SUMP = de som van de sounding lagen van het LFCT tot EQLV als ( TP – TE ) is groter dan nul
DELZ = incremental depth
TP = temperatuur van een pakket over de onderste 500 m van de atmosfeer, daarna droog adiabatisch stijgend tot op het LCL (laag condensatie niveau) en daarna vochtig adiabatisch stijgend
TE = omgevingstemperatuur
OPMERKING:
Omdat bij CAPE geïntegreerd wordt over de hoogtes waarop een pakketje positief verzadigd is, worden bovenstaande waarden alleen bereikt wanneer de LFC (Level of Free convection , niveau van vrije convectie) erg laag is (bijvoorbeeld in een grenslaag). Pakketjes die opstijgen vanaf het aardoppervlak geven soms aanleiding tot aanzienlijk hogere waarden dan als er bij de berekening uitgegaan wordt van condities die het gemiddelde zijn over de grenslaag.
Richtwaarden
Zeer zwakke convectie
300 tot 1000 Zwakke convectie
1000 to 2500 Gemiddelde convectie
2500 tot 3000 Sterke convectie
>3000 Zeer sterke convectie
CAPV CAPE berekend aan de hand van een virtuele temperatuur
CAPV = GRAVTY * SUMP ( DELZ * ( TVP – TVE ) / TVE )
SUMP = de som van de sounding lagen van het LFCT tot EQLV waar voor geldt dat ( TVP – TVE ) is  groter dan nul
DELZ = incremental depth
TVP = Virtuele temperatuur van een pakket over de onderste 500 m van de atmosfeer, daarna droog adiabatisch stijgend tot op het LCL (laag condensatie niveau) en daarna vochtig adiabatisch stijgend
TVE = Virtuele omgevingstemperatuur
CINS Convective Inhibition (Convectie remming)
De CIN werkt als een buffer voor onstabiliteit. Hoe hoger het getal voor de CIN hoe meer energie er moet worden geleverd om de atmosfeer daadwerkelijk onstabiel te krijgen. Ofwel, hoe hoger de CIN des te meer energie moet worden overwonnen om een CAPE te kunnen berekenen
of CINS = GRAVTY * SUMN ( DELZ * ( TP – TE ) / TE ) eenheid J/kg
CIN SUMN = de som van de sounding lagen van de top van de gemixte laag tot LFCT waarvoor geldt dat ( TP – TE ) is kleiner dan nul.
DELZ = incremental depth
TP = Temperatuur van een pakket van laagste 500 m van de atmosfeer, opgeheven droog adiabatisch aan LCL en daarna vochtig adiabatisch
TE = omgevingstemperatuur
CINV CINS berekend aan de hand van een virtuele temperatuur  
CINV = GRAVTY * SUMN ( DELZ * ( TVP – TVE ) / TVE )
SUMN = de som van de sounding lagen van de top van de gemixte laag tot LFCT waarvoor geldt dat
( TVP – TVE ) is kleiner dan nul.
DELZ = incremental depth
TVP = Virtuele temperatuur. van een pakket van laagste 500 m van de atmosfeer, opgeheven droog adiabatisch aan LCL en daarna vochtig adiabatisch
TVE = Virtuele omgevingstemperatuur
EQLV Equilibrium level (Evenwichtsniveau) (hPa)
EQLV = niveau waarop een pakket van laagste 500 m van de atmosfeer droog adiabatisch stijgt tot LCL en vochtig adiabatisch naar een niveau wordt opgeheven waar de temperatuur van het pakket het zelfde als het milieu is. Als meer dan één evenwichtsniveau bestaat, hoogste wordt gekozen.
EQTV EQLV berekend aan de hand van een virtuele temperatuur
LFCT Level of Free Convection (Niveau van vrije convectie (hPa) door vergelijking van de Temperatuur van het pakketje en de omgeving
LFCT = niveau waarop een pakket van laagste 500 m van de atmosfeer droog adiabatisch stijgt tot LCL en vochtig adiabatisch naar een niveau waarboven het pakket is volledig verzadigd. Als er meer dan een LFCT bestaat, het laagste niveau wordt gekozen. Als het pakketje volledig verzadigd is gedurende de gehele sounding, de LFCT is gelijk aan de LCLP.
LFCV LFCT berekend aan de hand van een virtuele temperatuur  
BRCH Bulk Richardson nummer ( beschreven door Weisman & Klemp 1982, 1984)
BRCH = CAPE / ( 0.5 * U**2 )  geen eenheid
CAPE = Convective Available Potential Energy
U = omvang van windshear ( u2 – u1, v2 – v1 )
u1,v1 = gemiddelde u,v beneden de 500 m
u2,v2 = gemiddelde u,v beneden de 6000 m
Richtwaarden
Onweer niet te verwachtten
10 tot en met 49 Redelijke kans op vorming van onweerscellen
>50 Zeer grote kans op vorming van onweercellen
BRCV BRCH berekend aan de hand van CAPV (Gebruikmakend van een virtuele temperatuur)
BRCV = CAPV / ( 0.5 * U**2 )
CAPV = CAPE berekend aan de hand van virtuele temperatuur.
U = omvang van windshear ( u2 – u1, v2 – v1 )
u1,v1 = gemiddelde u,v beneden de 500 m
u2,v2 = gemiddelde u,v beneden de 6000 m  
LCLT Temperatuur in op het LCL (lifted condensatie niveau) niveau, als gemiddelde van de onderste 500 meter.
LCLT = [1 / ( 1 / ( DWPK – 56 ) + LN ( TMPK / DWPK ) / 800 )] + 56 eenheid °K
LCLP Druk (hPa) op de LCL (lifted condensatie niveau) niveau, als gemiddelde van de onderste 500 meter.
LCLP = PRES * ( LCLT / ( TMPC + 273.15 ) ) ** ( 1 / KAPPA )
MLTH Hoofd mix laag THTA (K)
MLTH = gemiddelde THTA onder de 500 m
MLMR hoofd mix laag MIXR (g/kg)
MLMR = gemiddelde MIXR onder de 500 m
THTK Dikte van de luchtkolom van 1000 hPa tot 500 hPa
THTK = ( Z500 – Z1000 ) eenheid meter
Z500 = Hoogte van de 500 hPa laag
Z1000 = Hoogte van de 1000 hPa laag
PWAT Precipitable water (mm)
De vrije hoeveelheid water over de gehele sounding. Dit getal is overigens niet bruikbaar om voorspellingen te doen over de neerslag hoeveelheid
BI Boyden index (beschreven door Boyden 1963)
BI
(Z700- Z1000) – T700 – 200
Richtwaarden
drempel waarde voor onweer
94 kans op onweer
>94 50% kans op onweer
>= 94 a 95 onweer is bijna zeker
Virtuele temperatuur Een aanpassing aan de werkelijke lucht temperatuur om rekening te kunnen houden met de vermindering van de dichtheid als gevolg van de aanwezigheid van water

 [/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]