Meteorologie of weerkunde: NEERSLAG
De in het rood onderlijnde woorden zijn koppelingen (hyperlinks) naar andere websites!
Zie ook: Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI). Klik hier.
Zie ook: KNMI - Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut. Klik hier.
Zie ook: Geoweather.weebly. Klik hier.
Zie ook: Meteo-julianadorp. Klik hier.
Neerslag
Neerslag is een verzameling waterdeeltjes die uit een wolk of een groep van wolken valt en het aardoppervlak bereikt. De waterdeeltjes kunnen zowel vast als vloeibaar zijn en kristalvormig of amorf (zonder een vaste structuur), meer specifiek regen, hagel, mist, korrelhagel, ijsregen en sneeuw. Neerslag is mogelijk doordat water verdampt in de atmosfeer om daarna te condenseren in wolken. Het is daarmee een belangrijk onderdeel van de waterkringloop.
De neerslag op aarde is gemiddeld zo'n 1130 mm per jaar, waarvan 1270 boven de oceanen en 800 boven land. Dit varieert lokaal echter sterk, van 50-200 mm per jaar in woestijngebieden tot meer dan 10.000 mm per jaar zeer lokaal in tropische gebieden. Jaarlijks valt er zo'n 577.000 km³ neerslag, waarvan ongeveer 20% boven land. Aangezien het volume water in de atmosfeer 12.900 km³ is – slechts 0,001% van de hydrosfeer, de totale watervoorraad op aarde – ververst het water zich daar elke acht dagen, ongeveer 45 maal per jaar. De hoeveelheid water in de atmosfeer is beperkt en varieert tussen 0,001 en zo'n 5%, maar is wel van grote invloed op het weer en de energiebalans. De hoeveelheid neemt af met de hoogte, zodat vrijwel al het water in de dampkring zich bevindt in de troposfeer. Neerslag is ook het belangrijkste verwijderingsmechanisme van luchtverontreiniging. Zo'n 80-90% daarvan vindt plaats via natte verwijdering. Daarnaast is neerslag een onderdeel van het global electrical circuit (GEC), meer specifiek de atmosferische elektriciteit. Via neerslag is er een ladingstransport richting aarde van zo'n +90 coulomb/km²/jaar naast de mooiweerstroom, bliksem en puntontladingen.
Mooiweerstroom: in een ongestoorde atmosfeer is er een normale ladingsverdeling met een overmaat aan positieve ionen hoog in de atmosfeer (ionosfeer) en negatieve aan het aardoppervlak Tussen de ionosfeer en het aardoppervlak komt een geringe lekstroom voor (2,7 microampère [µA] per km2). Dit is de zogeheten mooiweerstroom. In de onderste meters van de atmosfeer staat een veldsterkte van 200 V/m. Gerekend over de gehele aarde heeft de mooiweerstroom een stroomsterkte van 1400A. Indien de ionosfeer niet voortdurende zou worden opgeladen, zou de mooi weerstroom de ionosfeer binnen een halfuur hebben ontladen (via de mooiweerstroom). Blijkbaar is er dus een opladingsmechanisme, een generator: de onweersbuien. Een onweersbui zal de ionosfeer dus gemiddeld 1A opladen. Deze stroomsterkte heerst gemiddeld over de gehele levensduur van de bui
Vorming
Wolken ontstaan door afkoeling van vochtige lucht tot beneden het dauwpunt. Het dauwpunt is de temperatuur waarbij de heersende waterdampdruk in de lucht gelijk is aan de verzadigde dampdruk. Als de dampdruk groter wordt dan de verzadigde dampdruk, dan treedt er condensatie op. De vorming van regendruppels is een zeer ingewikkeld proces, meestal met ijs (sneeuw of hagel) als tussenstadium en soms als eindproduct. Voor de vorming van een druppel is een condensatiekern nodig. Dat zijn hygroscopische (wateraantrekkende) stofdeeltjes die van natuurlijke oorsprong zijn, zoals ijskristallen en zeezoutkristallen en stof dat door de wind vanaf het aardoppervlak is meegevoerd, of deeltjes die van industriële oorsprong zijn. Zonder die condensatiekernen treedt condensatie pas op bij een grote overschrijding van de verzadigde dampdruk, de lucht is dan tijdelijk oververzadigd. Neerslag valt uit wolken die gevormd zijn door condensatie van afgekoelde waterdamp. Wolken bestaan uit wolkenelementen, kleine waterdruppeltjes en ijskristallen. Door de geringe massa zweven deze min of meer en worden vooral meegevoerd door de luchtstromen. De valsnelheid is dusdanig laag dat het enkele dagen kan duren voordat het aardoppervlak bereikt wordt, zodat het dan zeer waarschijnlijk al verdampt is. Dat er toch neerslag valt, komt door twee processen, coalescentie en het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces. Voor de vorming van neerslag moet er dus allereerst sprake zijn van wolkenvorming. De wolken moeten voldoende verticale ontwikkeling en luchtstromingen hebben om neerslag te vormen.
Wolkenvorming
Wolkenvorming is de condensatie rond condensatiekernen van in de lucht aanwezige vocht op enige hoogte van de grond tot wolkenelementen. Deze condensatie treedt op door afkoeling na stijging van lucht. Condensatie is daarnaast ook mogelijk door afkoeling door een koude ondergrond of door menging met koude lucht, maar dit leidt meestal tot mist. Waterwolken bestaan uit waterdruppels, terwijl ijswolken ijskristalletjes bevatten. In gemengde wolken komen zowel waterdruppeltjes als ijskristallen voor. De opstijgende lucht koelt adiabatisch af en als het dauwpunt bereikt wordt, vindt condensatie plaats. Dit kan een gehele luchtmassa zijn, zoals het geval bij:
- convergentie, het samenstromen van lucht bij lagedrukgebieden en isallobarische minima (Het patroon van de isallobaren vertoont maxima en minima. Een isallobarisch minimum, ofwel een daalgebied (op de weerkaart aangeduid met een D), geeft aan dat op die plaats de luchtdruk in een periode van drie uren voorafgaande aan de waarneming is gedaald. In een isallobarisch maximum, ofwel een stijggebied (op de weerkaart aangeduid met een S), is de luchtdruk juist gestegen. Ergens tussen de daalgebieden en stijggebieden in loopt de zgn. nul-isallobaar, de lijn waar in de afgelopen drie uren de luchtdruk gelijk is gebleven. Er is een luchtverplaatsing, een wind dus, van de stijggebieden naar de daalgebieden. Deze zgn. isallobarische wind is mede van invloed op de richting en snelheid van de wind.) waardoor deze naar boven uit moet wijken;
- bij een front wordt warme massa of lucht opgetild door koude massa;
- bij orografische wolkenvorming wordt een luchtmassa opgetild door een bergketen.
De wolkensoorten die ontstaan, zijn afhankelijk van de stabiliteit van de lucht, maar zijn bij berghellingen en fronten vaak stratiform.
Daarnaast kan er ook sprake zijn van stijgende lucht door golfbewegingen:
- lopende golven kunnen ontstaan als twee luchtmassa's over elkaar heen bewegen. In de golf daalt en stijgt de lucht waardoor wolken zich vormen en weer oplossen. Dit zijn undulatuswolken als altocumulus-undulatus en stratocumulus-undulatus;
- staande golven van het type altocumulus lenticularis (lenswolk) kunnen ontstaan aan de lijzijde van bergruggen;
- Een derde vorm is plaatselijk opstijging door convectie, het opstijgen van lucht door verwarming van onderin. Dit treedt op in instabiele koude massa, dat is lucht waarvan de temperatuur lager ligt dan die van het oppervlak, de lucht wordt dus onderin verwarmd. Hier stijgt niet de gehele luchtmassa, maar slechts luchtbellen met een grootte van enkele tientallen tot honderden meters. Hieruit ontstaan wolken van het type cumulus en cumulonimbus.
Neerslagvorming
Dat wolkenelementen kunnen uitgroeien tot neerslagelementen als regendruppels, hagelkorrels en sneeuwvlokken is mogelijk door twee processen, het coalescentieproces dat voornamelijk lichte regen produceert en het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces dat stevige buien met regen, hagel en sneeuw tot gevolg kan hebben. Daarnaast is het type bewolking van belang, waarbij in eerste instantie onderscheid wordt gemaakt tussen gelaagde of stratiforme bewolking en convectieve bewolking.
Coalescentie
Coalescentie speelt zich af in relatief warme wolken waarbij de temperatuur van de wolkentop boven de -10 à -12 °C ligt. Wolkenelementen van verschillende grootte en gewicht en daarmee verschillende valsnelheden, kunnen bij botsing met elkaar samenvloeien. Als de wolk voldoende groot is, kunnen zich regendruppels vormen die door de wolkenbasis vallen. De neerslag uit dit proces is heel lichte regen, motregen en motsneeuw.
Wegener-Bergeron-Findeisen-proces
- -23 °C en lager: ijskristallen
- tussen -10 °C en -15 à -23 °C: gemengde zone
- tussen 0 °C en -10 °C: onderkoelde waterdruppels
- 0 °C en hoger: gewone waterdruppels
In relatief koude wolken komen onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen samen voor. Hier speelt zich het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces af. Doordat de lucht rond ijs minder waterdamp kan bevatten dan rond de onderkoelde waterdruppeltjes, zal bij verzadigde lucht de damp verrijpen op de ijskristallen. Hierdoor vermindert de hoeveelheid waterdamp en is er sprake van onverzadigde damp. De waterdruppeltjes zullen daarop verdampen waarna het proces zich herhaalt. De aangroeiende ijskristallen kunnen daarna in verschillende vormen als neerslag – regen, sneeuw, hagel of ijsregen – naar beneden komen. Als de neerslag in de wolk als sneeuw begint, dan kan dit op weg naar beneden weer smelten om als regen neer te komen. Komt de regen op zijn tocht naar beneden aansluitend nog eens in een koudere luchtsoort terecht, dan kan de regen weer bevriezen of onderkoeld raken en aansluitend als hagel, korrelsneeuw of ijsregen naar beneden komen.
Stratiforme bewolking
Neerslag kan uit gelaagde of stratiforme en uit convectieve bewolking voortkomen. Op gematigde breedten valt het merendeel van de neerslag uit stratiforme bewolking. De verticale luchtstromingen zijn hier beperkt. Als de temperaturen in de bewolking boven het vriespunt blijft, groeien de waterdruppels alleen aan via het coalescentieproces en blijft de neerslag beperkt tot motregen of heel lichte regen, die echter bij dichte bewolking wel uren aan kan houden. Voor intensievere neerslag moet de temperatuur onder de -12 °C komen zodat het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces in werking kan treden, wat veelal betekent dat de wolk grotere verticale afmetingen moet hebben.
Convectieve bewolking
Convectieve bewolking – cumulus en cumulonimbus – kan een grote verticale ontwikkeling doormaken, soms tot aan de tropopauze. De luchtstromingen zijn veelal meer dan 1 m/s en kunnen in zware buien oplopen tot meer dan 25 m/s. De wolkenelementen kunnen daardoor snel aangroeien, zodat er al zo'n 20 tot 30 minuten na het ontstaan van de wolk intensieve neerslag kan vallen. Door de krachtige verticale luchtbewegingen kunnen ijskristallen meerdere malen omhoog worden gevoerd en aangroeien tot grote hagelstenen. Aangezien de convectie sterker wordt in de zomer, zal er dan meer hagel vallen.
In de tropen kunnen zich in de intertropische convergentiezone (ITCZ) in hot towers zelfs dusdanig sterke stijgwinden ontwikkelen dat deze doorschieten in de stratosfeer.
Onweer
Onweer is een bui of cumulonimbus die gepaard gaat met elektrische ontladingen. Deze ontladingen zijn waarneembaar als een lichtflits – de bliksem – gevolgd door een scherp of dof rommelend geluid – de donder. Onweersbuien zijn wolken waarin een potentiaalverschil is opgebouwd door ladingscheiding. Over hoe die ladingscheiding tot stand komt, zijn verschillende theorieën, maar hierbij lijkt vooral vaste neerslag een belangrijke rol te spelen. Bij droog onweer is de neerslag verdampt voordat deze het aardoppervlak bereikt.
Verschillende stadia van warmteonweer.
Er zijn verschillende vormen van onweer, zoals - Warmte onweer of convectie onweer. Onweer wat zich ontwikkelt in de zomer. De grond en de lucht op aarde zijn opgewarmd onder tropische omstandigheden. Warmte onweer komt ook meestal pas in de namiddag of op de avond omdat de temperatuur dan zijn hoogste waarden heeft bereikt. Op het noordelijk halfrond dus alleen in de zomer. Hete en vochtige lucht bewegen zich naar boven en vormen cumulimbuswolken (onweerswolken). Buienwolken (cumulus) kunnen bijvoorbeeld ontstaat in Duitsland en de koele lucht komt naar Nederland waar het nog warm is. Daar ontwikkelt zich dan een onweerswolk (cumulonimbus) met als resultaat zomeronweer. Dit noemt men dan een advectief onweer. Zolang het nog warm, vochtig weer is komt men vaak onweersbeestjes tegen. Mini, mini-insecten met gerafelde vleugeltjes die houden van warme vochtige lucht waar veel elektriciteit in zit. Het betreft tripsen.
Convectie-onweer of warmteonweer ontwikkelt zich in verschillende fasen: cumulus- of ontwikkelingsstadium (congestus); volwassen of volgroeide stadium; oplossings- of uitdovingsstadium.- Frontaal onweer hangt samen met een front. Het komt voor bij een weersverandering. Het vaakst wanneer er een koufront nadert maar ook kan het zijn dat er een warmtefront nadert. Koude lucht is zwaarder dan warme lucht en bij het frontvlak zal de koude lucht onder de warme lucht komen te liggen. De koude lucht laat de warme lucht extra snel opstijgen Als een koufront nadert is het nog warm. Meestal in de zomer. Frontaal onweer komt dan vanuit het zuiden of zuidwesten. De temperatuur stijgt nog even door de wind uit het zuiden en het wordt vies broeierig warm. De zon haalt het onweer op. Dit kunnen heftige buien worden waar een rolwolk (cumulus arcus) aan vooraf gaat, alsook heftige bliksem, veel regen en/of hagel en wind. De onweersbuien, die langs een warmtefront ontstaan, zijn meestal niet zo zwaar omdat de warme lucht dan niet zo snel stijgt.
- orografisch onweer. Warme lucht wordt opgetild tegen berghellingen, komt in de zomer boven hooggebergten voor;
- advectief onweer. Onweer dat op een andere plaats is ontstaan en door de heersende hoogtewind wordt aangevoerd.
Zie ook: onweertypes. Klik hier.
De neerslag in Belgie
Jaarlijks meet men gemiddeld 800 mm water in Laag- en Midden-België (meer precies : tussen 750 mm en 850 mm). In Hoog-België nemen de hoeveelheden gevoelig toe met de hoogte, maar de richting van de hellingen met betrekking tot de regenbrengende winden (ZW) doet eveneens haar invloed gelden. Ten zuiden van de Samber- en Maasvallei stijgen de jaarlijkse neerslagnormalen trapsgewijs tussen 750 en meer dan 1400 mm. Men noteert 3 streken naar hun maxima:- de streek van Carlsbourg-Libramont, met 1200 mm;
- de streek van de Baraque Fraiture, met 1200 mm;
- de Hoge Venen (Baraque Michel), met meer dan 1400 mm.
De jaarlijkse variatie van de neerslag kan gemiddeld als volgt beschreven worden:- In de Kuststreek noteert men het maximum aan neerslag in oktober.
- In Laag- en Midden-België valt de grootste hoeveelheid water in juli-augustus.
- In Hoog-België zijn er twee maxima : in juli-augustus en in december-januari.
De veranderlijkheid van de maandelijkse hoeveelheid neerslag situeert zich tussen 40% en 50%, naargelang de maand, wat betekent dat men zich 2 maal op 3 mag verwachten aan maandelijkse hoeveelheden neerslag begrepen tussen 50% en 150% van de normale waarde. Voor de jaarlijkse gemiddelde waarde is de veranderlijkheid slechts ongeveer 15%, door de compensatie van de opeenvolging van de verschillende weertypen. Er zijn gemiddeld 200 regendagen (> 0,1 mm/dag) in het grootste deel van het land; het gemiddelde aantal regendagen vermeerdert licht naar Hoog-België toe (216, met een maximum van 230 in de Hoge Venen) en vermindert naar de Kust (182) toe. De veranderlijkheid van deze getallen bedraagt ongeveer 25 dagen. In december en januari is het gemiddeld aantal regendagen het grootst (15 tot 20) over het gehele land en van mei tot augustus is het aantal regendagen geringer (13 tot 17). De veranderlijkheid van het maandelijks aantal regendagen benadert de 5 dagen, wat wil zeggen dat men zich normaal niet aan minder dan 8 regendagen en aan niet meer dan 25 dagen moet verwachten. Het kan nochtans voorkomen, weliswaar zeer zelden, dat men slechts 2 of 3 regendagen, of meer dan 26 tot 30 regendagen tijdens een maand telt.
Intensiteit van de regenval- De zachte regen: aanhoudende regen die 1 tot 2 mm water per uur geeft (frontale neerslag).
- Een dag met lichte motregen geeft 2 tot 4 mm in 24 uur, uitgezonderd in de Ardennen, waar de intensiteit het dubbele kan bedragen.
- Een sterke neerslagvlaag geeft 1 tot 2 mm per minuut en een zéér hevige neerslagvlaag 3 tot 4 mm per minuut. De maximale intensiteit ligt nooit boven 5 mm per minuut gedurende enkele minuten.
- Een zwaar onweer geeft 30 tot 80 mm neerslag, terwijl de hoeveelheid soms boven 100 mm in 2 of 3 uur ligt voor zeer hevig onweer.
Gebruikte term Omschrijving Motregen Druppeltjes met een diameter van 0,1 tot 0,5 mm Regen Druppeltjes met een diameter > 0,5 mm Stortregen/Wolkbreuk Meer dan 10 mm neerslag op 5 minuten tijd Aanvriezende regen Motregen of regendruppeltjes die vallen op een bevroren oppervlak en na bevriezing ijzel vormen Sneeuw Neerslag van witte ijskristallen (bij temperaturen van 0 graden tot -15 graden C) Driftsneeuw Van de grond opwaaiende sneeuw Motsneeuw Kleine ijskorreltjes (< 1mm) die vallen uit lage wolken of mist Hagel (echte) IJsdeeltjes gevormd in onweerswolken met een diameter van minstens 5 mm Korrelsneeuw of stofhagel Ondoorzichtige kleine ijsdeeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm Korrelhagel Min of meer doorzichtige ijsdeeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm (ook kleine hagel genoemd) Regenvlaag of -bui Neerslag van waterdruppels met een duidelijk begin en einde Sneeuwvlaag of -bui Neerslag van sneeuw met een duidelijk begin en einde Stofhagelvlaag Neerslag van stofhagel met een duidelijk begin en einde Hagelvlaag Neerslag van hagel met een duidelijk begin en einde Onweer Optreden van bliksem en/of donder, al dan niet vergezeld van neerslag
Uitleg over een weerkaart en de symbolen op een weerkaart. Klik hier.
Mooiweerstroom: in een ongestoorde atmosfeer is er een normale ladingsverdeling met een overmaat aan positieve ionen hoog in de atmosfeer (ionosfeer) en negatieve aan het aardoppervlak Tussen de ionosfeer en het aardoppervlak komt een geringe lekstroom voor (2,7 microampère [µA] per km2). Dit is de zogeheten mooiweerstroom. In de onderste meters van de atmosfeer staat een veldsterkte van 200 V/m. Gerekend over de gehele aarde heeft de mooiweerstroom een stroomsterkte van 1400A. Indien de ionosfeer niet voortdurende zou worden opgeladen, zou de mooi weerstroom de ionosfeer binnen een halfuur hebben ontladen (via de mooiweerstroom). Blijkbaar is er dus een opladingsmechanisme, een generator: de onweersbuien. Een onweersbui zal de ionosfeer dus gemiddeld 1A opladen. Deze stroomsterkte heerst gemiddeld over de gehele levensduur van de bui
Vorming
Wolken ontstaan door afkoeling van vochtige lucht tot beneden het dauwpunt. Het dauwpunt is de temperatuur waarbij de heersende waterdampdruk in de lucht gelijk is aan de verzadigde dampdruk. Als de dampdruk groter wordt dan de verzadigde dampdruk, dan treedt er condensatie op. De vorming van regendruppels is een zeer ingewikkeld proces, meestal met ijs (sneeuw of hagel) als tussenstadium en soms als eindproduct. Voor de vorming van een druppel is een condensatiekern nodig. Dat zijn hygroscopische (wateraantrekkende) stofdeeltjes die van natuurlijke oorsprong zijn, zoals ijskristallen en zeezoutkristallen en stof dat door de wind vanaf het aardoppervlak is meegevoerd, of deeltjes die van industriële oorsprong zijn. Zonder die condensatiekernen treedt condensatie pas op bij een grote overschrijding van de verzadigde dampdruk, de lucht is dan tijdelijk oververzadigd. Neerslag valt uit wolken die gevormd zijn door condensatie van afgekoelde waterdamp. Wolken bestaan uit wolkenelementen, kleine waterdruppeltjes en ijskristallen. Door de geringe massa zweven deze min of meer en worden vooral meegevoerd door de luchtstromen. De valsnelheid is dusdanig laag dat het enkele dagen kan duren voordat het aardoppervlak bereikt wordt, zodat het dan zeer waarschijnlijk al verdampt is. Dat er toch neerslag valt, komt door twee processen, coalescentie en het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces. Voor de vorming van neerslag moet er dus allereerst sprake zijn van wolkenvorming. De wolken moeten voldoende verticale ontwikkeling en luchtstromingen hebben om neerslag te vormen.
Wolkenvorming
Wolkenvorming is de condensatie rond condensatiekernen van in de lucht aanwezige vocht op enige hoogte van de grond tot wolkenelementen. Deze condensatie treedt op door afkoeling na stijging van lucht. Condensatie is daarnaast ook mogelijk door afkoeling door een koude ondergrond of door menging met koude lucht, maar dit leidt meestal tot mist. Waterwolken bestaan uit waterdruppels, terwijl ijswolken ijskristalletjes bevatten. In gemengde wolken komen zowel waterdruppeltjes als ijskristallen voor. De opstijgende lucht koelt adiabatisch af en als het dauwpunt bereikt wordt, vindt condensatie plaats. Dit kan een gehele luchtmassa zijn, zoals het geval bij:
- convergentie, het samenstromen van lucht bij lagedrukgebieden en isallobarische minima (Het patroon van de isallobaren vertoont maxima en minima. Een isallobarisch minimum, ofwel een daalgebied (op de weerkaart aangeduid met een D), geeft aan dat op die plaats de luchtdruk in een periode van drie uren voorafgaande aan de waarneming is gedaald. In een isallobarisch maximum, ofwel een stijggebied (op de weerkaart aangeduid met een S), is de luchtdruk juist gestegen. Ergens tussen de daalgebieden en stijggebieden in loopt de zgn. nul-isallobaar, de lijn waar in de afgelopen drie uren de luchtdruk gelijk is gebleven. Er is een luchtverplaatsing, een wind dus, van de stijggebieden naar de daalgebieden. Deze zgn. isallobarische wind is mede van invloed op de richting en snelheid van de wind.) waardoor deze naar boven uit moet wijken;
- bij een front wordt warme massa of lucht opgetild door koude massa;
- bij orografische wolkenvorming wordt een luchtmassa opgetild door een bergketen.
De wolkensoorten die ontstaan, zijn afhankelijk van de stabiliteit van de lucht, maar zijn bij berghellingen en fronten vaak stratiform.
Daarnaast kan er ook sprake zijn van stijgende lucht door golfbewegingen:
- lopende golven kunnen ontstaan als twee luchtmassa's over elkaar heen bewegen. In de golf daalt en stijgt de lucht waardoor wolken zich vormen en weer oplossen. Dit zijn undulatuswolken als altocumulus-undulatus en stratocumulus-undulatus;
- staande golven van het type altocumulus lenticularis (lenswolk) kunnen ontstaan aan de lijzijde van bergruggen;
- Een derde vorm is plaatselijk opstijging door convectie, het opstijgen van lucht door verwarming van onderin. Dit treedt op in instabiele koude massa, dat is lucht waarvan de temperatuur lager ligt dan die van het oppervlak, de lucht wordt dus onderin verwarmd. Hier stijgt niet de gehele luchtmassa, maar slechts luchtbellen met een grootte van enkele tientallen tot honderden meters. Hieruit ontstaan wolken van het type cumulus en cumulonimbus.
Neerslagvorming
Dat wolkenelementen kunnen uitgroeien tot neerslagelementen als regendruppels, hagelkorrels en sneeuwvlokken is mogelijk door twee processen, het coalescentieproces dat voornamelijk lichte regen produceert en het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces dat stevige buien met regen, hagel en sneeuw tot gevolg kan hebben. Daarnaast is het type bewolking van belang, waarbij in eerste instantie onderscheid wordt gemaakt tussen gelaagde of stratiforme bewolking en convectieve bewolking.
Coalescentie
Coalescentie speelt zich af in relatief warme wolken waarbij de temperatuur van de wolkentop boven de -10 à -12 °C ligt. Wolkenelementen van verschillende grootte en gewicht en daarmee verschillende valsnelheden, kunnen bij botsing met elkaar samenvloeien. Als de wolk voldoende groot is, kunnen zich regendruppels vormen die door de wolkenbasis vallen. De neerslag uit dit proces is heel lichte regen, motregen en motsneeuw.
Wegener-Bergeron-Findeisen-proces
- -23 °C en lager: ijskristallen
- tussen -10 °C en -15 à -23 °C: gemengde zone
- tussen 0 °C en -10 °C: onderkoelde waterdruppels
- 0 °C en hoger: gewone waterdruppels
In relatief koude wolken komen onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen samen voor. Hier speelt zich het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces af. Doordat de lucht rond ijs minder waterdamp kan bevatten dan rond de onderkoelde waterdruppeltjes, zal bij verzadigde lucht de damp verrijpen op de ijskristallen. Hierdoor vermindert de hoeveelheid waterdamp en is er sprake van onverzadigde damp. De waterdruppeltjes zullen daarop verdampen waarna het proces zich herhaalt. De aangroeiende ijskristallen kunnen daarna in verschillende vormen als neerslag – regen, sneeuw, hagel of ijsregen – naar beneden komen. Als de neerslag in de wolk als sneeuw begint, dan kan dit op weg naar beneden weer smelten om als regen neer te komen. Komt de regen op zijn tocht naar beneden aansluitend nog eens in een koudere luchtsoort terecht, dan kan de regen weer bevriezen of onderkoeld raken en aansluitend als hagel, korrelsneeuw of ijsregen naar beneden komen.
Stratiforme bewolking
Neerslag kan uit gelaagde of stratiforme en uit convectieve bewolking voortkomen. Op gematigde breedten valt het merendeel van de neerslag uit stratiforme bewolking. De verticale luchtstromingen zijn hier beperkt. Als de temperaturen in de bewolking boven het vriespunt blijft, groeien de waterdruppels alleen aan via het coalescentieproces en blijft de neerslag beperkt tot motregen of heel lichte regen, die echter bij dichte bewolking wel uren aan kan houden. Voor intensievere neerslag moet de temperatuur onder de -12 °C komen zodat het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces in werking kan treden, wat veelal betekent dat de wolk grotere verticale afmetingen moet hebben.
Convectieve bewolking
Convectieve bewolking – cumulus en cumulonimbus – kan een grote verticale ontwikkeling doormaken, soms tot aan de tropopauze. De luchtstromingen zijn veelal meer dan 1 m/s en kunnen in zware buien oplopen tot meer dan 25 m/s. De wolkenelementen kunnen daardoor snel aangroeien, zodat er al zo'n 20 tot 30 minuten na het ontstaan van de wolk intensieve neerslag kan vallen. Door de krachtige verticale luchtbewegingen kunnen ijskristallen meerdere malen omhoog worden gevoerd en aangroeien tot grote hagelstenen. Aangezien de convectie sterker wordt in de zomer, zal er dan meer hagel vallen.
In de tropen kunnen zich in de intertropische convergentiezone (ITCZ) in hot towers zelfs dusdanig sterke stijgwinden ontwikkelen dat deze doorschieten in de stratosfeer.
Onweer
Onweer is een bui of cumulonimbus die gepaard gaat met elektrische ontladingen. Deze ontladingen zijn waarneembaar als een lichtflits – de bliksem – gevolgd door een scherp of dof rommelend geluid – de donder. Onweersbuien zijn wolken waarin een potentiaalverschil is opgebouwd door ladingscheiding. Over hoe die ladingscheiding tot stand komt, zijn verschillende theorieën, maar hierbij lijkt vooral vaste neerslag een belangrijke rol te spelen. Bij droog onweer is de neerslag verdampt voordat deze het aardoppervlak bereikt.
Verschillende stadia van warmteonweer.
Er zijn verschillende vormen van onweer, zoals
- Warmte onweer of convectie onweer. Onweer wat zich ontwikkelt in de zomer. De grond en de lucht op aarde zijn opgewarmd onder tropische omstandigheden. Warmte onweer komt ook meestal pas in de namiddag of op de avond omdat de temperatuur dan zijn hoogste waarden heeft bereikt. Op het noordelijk halfrond dus alleen in de zomer. Hete en vochtige lucht bewegen zich naar boven en vormen cumulimbuswolken (onweerswolken). Buienwolken (cumulus) kunnen bijvoorbeeld ontstaat in Duitsland en de koele lucht komt naar Nederland waar het nog warm is. Daar ontwikkelt zich dan een onweerswolk (cumulonimbus) met als resultaat zomeronweer. Dit noemt men dan een advectief onweer. Zolang het nog warm, vochtig weer is komt men vaak onweersbeestjes tegen. Mini, mini-insecten met gerafelde vleugeltjes die houden van warme vochtige lucht waar veel elektriciteit in zit. Het betreft tripsen. Convectie-onweer of warmteonweer ontwikkelt zich in verschillende fasen: cumulus- of ontwikkelingsstadium (congestus); volwassen of volgroeide stadium; oplossings- of uitdovingsstadium.
- Frontaal onweer hangt samen met een front. Het komt voor bij een weersverandering. Het vaakst wanneer er een koufront nadert maar ook kan het zijn dat er een warmtefront nadert. Koude lucht is zwaarder dan warme lucht en bij het frontvlak zal de koude lucht onder de warme lucht komen te liggen. De koude lucht laat de warme lucht extra snel opstijgen Als een koufront nadert is het nog warm. Meestal in de zomer. Frontaal onweer komt dan vanuit het zuiden of zuidwesten. De temperatuur stijgt nog even door de wind uit het zuiden en het wordt vies broeierig warm. De zon haalt het onweer op. Dit kunnen heftige buien worden waar een rolwolk (cumulus arcus) aan vooraf gaat, alsook heftige bliksem, veel regen en/of hagel en wind. De onweersbuien, die langs een warmtefront ontstaan, zijn meestal niet zo zwaar omdat de warme lucht dan niet zo snel stijgt.
- orografisch onweer. Warme lucht wordt opgetild tegen berghellingen, komt in de zomer boven hooggebergten voor;
- advectief onweer. Onweer dat op een andere plaats is ontstaan en door de heersende hoogtewind wordt aangevoerd.
Zie ook: onweertypes. Klik hier.
De neerslag in Belgie
Jaarlijks meet men gemiddeld 800 mm water in Laag- en Midden-België (meer precies : tussen 750 mm en 850 mm). In Hoog-België nemen de hoeveelheden gevoelig toe met de hoogte, maar de richting van de hellingen met betrekking tot de regenbrengende winden (ZW) doet eveneens haar invloed gelden. Ten zuiden van de Samber- en Maasvallei stijgen de jaarlijkse neerslagnormalen trapsgewijs tussen 750 en meer dan 1400 mm. Men noteert 3 streken naar hun maxima:
- de streek van Carlsbourg-Libramont, met 1200 mm;
- de streek van de Baraque Fraiture, met 1200 mm;
- de Hoge Venen (Baraque Michel), met meer dan 1400 mm.
De jaarlijkse variatie van de neerslag kan gemiddeld als volgt beschreven worden:
- In de Kuststreek noteert men het maximum aan neerslag in oktober.
- In Laag- en Midden-België valt de grootste hoeveelheid water in juli-augustus.
- In Hoog-België zijn er twee maxima : in juli-augustus en in december-januari.
De veranderlijkheid van de maandelijkse hoeveelheid neerslag situeert zich tussen 40% en 50%, naargelang de maand, wat betekent dat men zich 2 maal op 3 mag verwachten aan maandelijkse hoeveelheden neerslag begrepen tussen 50% en 150% van de normale waarde. Voor de jaarlijkse gemiddelde waarde is de veranderlijkheid slechts ongeveer 15%, door de compensatie van de opeenvolging van de verschillende weertypen. Er zijn gemiddeld 200 regendagen (> 0,1 mm/dag) in het grootste deel van het land; het gemiddelde aantal regendagen vermeerdert licht naar Hoog-België toe (216, met een maximum van 230 in de Hoge Venen) en vermindert naar de Kust (182) toe. De veranderlijkheid van deze getallen bedraagt ongeveer 25 dagen. In december en januari is het gemiddeld aantal regendagen het grootst (15 tot 20) over het gehele land en van mei tot augustus is het aantal regendagen geringer (13 tot 17). De veranderlijkheid van het maandelijks aantal regendagen benadert de 5 dagen, wat wil zeggen dat men zich normaal niet aan minder dan 8 regendagen en aan niet meer dan 25 dagen moet verwachten. Het kan nochtans voorkomen, weliswaar zeer zelden, dat men slechts 2 of 3 regendagen, of meer dan 26 tot 30 regendagen tijdens een maand telt.
Intensiteit van de regenval
- De zachte regen: aanhoudende regen die 1 tot 2 mm water per uur geeft (frontale neerslag).
- Een dag met lichte motregen geeft 2 tot 4 mm in 24 uur, uitgezonderd in de Ardennen, waar de intensiteit het dubbele kan bedragen.
- Een sterke neerslagvlaag geeft 1 tot 2 mm per minuut en een zéér hevige neerslagvlaag 3 tot 4 mm per minuut. De maximale intensiteit ligt nooit boven 5 mm per minuut gedurende enkele minuten.
- Een zwaar onweer geeft 30 tot 80 mm neerslag, terwijl de hoeveelheid soms boven 100 mm in 2 of 3 uur ligt voor zeer hevig onweer.
| Gebruikte term | Omschrijving |
| Motregen | Druppeltjes met een diameter van 0,1 tot 0,5 mm |
| Regen | Druppeltjes met een diameter > 0,5 mm |
| Stortregen/Wolkbreuk | Meer dan 10 mm neerslag op 5 minuten tijd |
| Aanvriezende regen | Motregen of regendruppeltjes die vallen op een bevroren oppervlak en na bevriezing ijzel vormen |
| Sneeuw | Neerslag van witte ijskristallen (bij temperaturen van 0 graden tot -15 graden C) |
| Driftsneeuw | Van de grond opwaaiende sneeuw |
| Motsneeuw | Kleine ijskorreltjes (< 1mm) die vallen uit lage wolken of mist |
| Hagel (echte) | IJsdeeltjes gevormd in onweerswolken met een diameter van minstens 5 mm |
| Korrelsneeuw of stofhagel | Ondoorzichtige kleine ijsdeeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm |
| Korrelhagel | Min of meer doorzichtige ijsdeeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm (ook kleine hagel genoemd) |
| Regenvlaag of -bui | Neerslag van waterdruppels met een duidelijk begin en einde |
| Sneeuwvlaag of -bui | Neerslag van sneeuw met een duidelijk begin en einde |
| Stofhagelvlaag | Neerslag van stofhagel met een duidelijk begin en einde |
| Hagelvlaag | Neerslag van hagel met een duidelijk begin en einde |
| Onweer | Optreden van bliksem en/of donder, al dan niet vergezeld van neerslag |
Een vaste vorm van neerslag, bestaat uit bolvormige of onregelmatige ijsklompen.
Een wolk die contact maakt met de grond.
Een neerslagvorm die ook wel zachte hagel genoemd wordt.
Regen die vanuit een hogere laag is gevallen door lagen die tot onder 0 graden Celsius zijn afgekoeld.
Een vorm van neerslag die bestaat uit 
Scherp afgelijnde wolken. De basis is donkerder, het bovenste deel met halfronde uitwassen is wit. In weerberichten is de afkorting Cu.