Wanneer lucht sterk daalt - Alles over hogedrukgebieden

Weersvoorspellingen op radio en televisie kondigen op deze manier meestal goed weer aan: “Een hoog boven Scandinavië brengt veel zon.” Meteorologen spreken van een hogedrukgebied wanneer een grote luchtmassa op zeeniveau wordt gekenmerkt door een hogere luchtdruk dan de omgeving. In het centrum van dit gebied heerst de hoogste drukwaarde.

In een hogedrukgebied stroomt er lucht van boven naar beneden. Daardoor is er meer lucht op de grond aanwezig dan normaal. Op grote hoogte is de lucht veel kouder dan de lucht om ons heen. Vervolgens wordt deze dalende lucht gecomprimeerd door de toenemende luchtdruk en warmt het op om vervolgens nabij de grond uit te zetten. Doordat de lucht uitzet, kan het meer waterdamp vasthouden, waarbij het droger wordt en de wolken oplossen. Een hoog bouwt zich echter langzaam op.

Hoe verder je van het aardoppervlak verwijderd bent, hoe lager de luchtdruk wordt. Passagieren in het vliegtuig merken dit bijvoorbeeld wanneer het vliegtuig opstijgt en landt, door de druk op de oren.

De luchtmassa’s in de atmosfeer zijn continu in beweging, omdat de temperatuur en luchtdruk in de atmosfeer voortdurend veranderen. De oorzaak hiervan is de zon die de aarde in verschillende gradaties verwarmt. Daarom is het op elke plek niet even warm of koud. Er ontstaat een hogedrukgebied wanneer koudere en dus compacte lucht vanuit grote hoogte naar beneden stroomt. De luchtmassa daalt vervolgens met 10 tot 30 meter per uur richting zeeniveau. Een vuistregel is dat de lucht ongeveer 1 graad warmer wordt per 100 meter hoogteverschil.

Daarnaast speelt het corioliseffect die ontstaat door de rotatie van de aarde een beslissende rol. Op het noordelijk halfrond draaien hogedrukgebieden met de klok mee en lagedrukgebieden tegen de klok in. Op het zuidelijk halfrond is dit net andersom. Dat heeft een grote invloed op de wind. De wind compenseert namelijk de drukverschillen tussen een hoog en een laag: vanuit hogedrukgebieden waait de wind altijd in de richting van het lagedrukgebied. Het corioliseffect buigt de wind echter af, zodat de luchtmassa’s niet rechtstreeks van de anticycloon naar de cycloon stromen, maar in plaats daarvan die lagedrukgebieden bereiken in kronkelige patronen.

Hogedrukgebieden bestaan meestal uit warme lucht. In de regel is de lucht vrij uniform en homogeen. De temperatuurdaling van hogedrukgebieden is met toenemende hoogte minder dan die van lagedrukgebieden. Warme anticyclonen hebben vaak een lange levensduur en kunnen zich enorm uitgebreid opbouwen tot een diameter van enkele duizenden kilometers. Dit is vooral het geval in de subtropen. Rond de tropen van de aarde wordt door het planetaire circulatiepatroon, vooral tussen de Hadlley-cel en Ferrel-cel, een grootschalige daling van de lucht bewerkstelligd. Deze hogedrukgebieden, die als een gordel om de aarde zijn gerangschikt, worden subtropische hogedrukgebieden genoemd. In de subtropische hogedrukgordel op het noordelijk halfrond zit het welbekende Azorenhoog ingebed.

Hogedrukgebieden verschillen in hoe ze ontstaan en hoe ze zich ontwikkelen. Daarom zijn er verschillende varianten:

De uitloper van een hogedrukgebied wordt ook wel een hogedrukwig genoemd en komt vaak voor tussen twee opeenvolgende lagedrukgebieden. Als twee hogedrukgebieden zich verbinden, wordt dit een hoogterug genoemd.

Buiten de hogedrukgordel kunnen er zich warme anticyclonen vormen. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer een uitloper van de Azoren een onafhankelijk hoog vormt en afdrijft naar gemiddelde breedtegraden. Het hoog behoudt vervolgens de eigenschappen van een warm hoog en blijft vrijwel stationair. Het dwingt de lagedrukgebieden vanaf de Atlantische Oceaan met een omweg naar het noorden of naar de Middellandse Zee te voeren en dus worden deze ruim op afstand gehouden. Aan de westkant van het hoog stroomt er aanzienlijk warme lucht vanuit het zuiden of zuidwesten noordwaarts.

Het is bij deze weersituatie typerend dat zowel het stabiele hoog als de twee lagedrukgebieden ten westen en oosten van het hoog min of meer stationair zijn en dus nauwelijks verschuiven. Deze blokkade is vergelijkbaar met de Griekse letter Omega (Ω). Bij deze situatie zijn de luchtmassa’s door middel van een bult en twee deuken gescheiden tussen het hoog en de lagedrukgebieden.

Dit is ook te zien op satellietbeelden: wolken vormen een band die lijkt op een omega. Het desbetreffende hoog wordt dan ook wel omega-hoog genoemd. Het hogedrukgebied heeft invloed op alle weersomstandigheden tot op diepe hoogte en is vooral onder 10 kilometer vrij uitgesproken. In de afgelopen zomers waren dergelijke hogedrukgebieden vaak de oorzaak van langdurige droogte en extreme hitte.

Er bestaan ook situaties waarbij een hogedrukgebied zich heeft gevestigd in het hoge noorden en een lagedrukgebied in het zuiden van Europa. Er ontstaat zo een grootschalige stroming die om beide gebieden heen worden geleid. De straalstroom wordt vervolgens opgesplitst in twee vertakkingen die beide naar het noorden en zuiden rondom de blokkade lopen. Behalve over de westkust van Europa en boven Scandinavië komen deze blokkerende weersomstandigheden ook vaak voor in Noord-Amerika.

De belangrijkste herkomst van hogedrukgebieden in Europa ligt over de Atlantische Oceaan. Vooral op de Azoren heerst er vaak een constante hogedruk, daarom wordt de term “Azorenhoog” ook vaak gebruikt in weerberichten. De uitlopers breiden zich uit naar Midden-Europa en dit zorgt voor zonnig weer in de lente en zomer.

Ook boven Scandinavië en de Oostzee vormen zich regelmatig hogedrukgebieden, waarbij er ten zuiden van deze gebieden droge continentale lucht naar Midden- en Noordwest-Europa stroomt. Dit is een zogenaamd Scandi-hoog of een Baltisch hogedrukgebied. Dan is het meestal vriendelijk en droog weer, maar in de winter kan de lucht wel ijskoud zijn.

Omdat de lucht in een anticycloon naar beneden stroomt, wordt het warmer en warmer. Warme lucht kan op zijn beurt ook meer vocht opnemen. De lucht wordt droger en er komen nauwelijks wolken voor. Daarom is het weer tijdens hogedruksituaties meestal zonnig. Doordat de zonkracht in de zomer sterk is, ontstaan er vaker stabiele hogedrukgebieden, die zich zelfs over grote delen land kunnen manifesteren.

Als een hogedruksituatie in de zomer langer aanhoudt, warmt de lucht op en kan er een hittegolf ontstaan.

In de winter ziet het er echter heel anders uit, omdat er in het hoog sprake kan zijn van een inversie. Daaronder ontstaan dan stratuswolken of mist en wordt er koude en vochtige lucht opgeslagen. Zware vorst is bij hogedruk niet ongebruikelijk tijdens langere winterse weersomstandigheden.

Op de weerkaarten worden de hogedrukgebieden aangeduid met de letter H van hoog en L van laag. Gebieden met dezelfde luchtdruk worden op de weerkaarten van elkaar gescheiden door lijnen, de zogenaamde isobaren.

De hoogste luchtdruk ooit werd in 2001 gemeten en bedroeg 1084,4 hectopascal in Midden-Mongolië.

Als stapelwolken (cumuluswolken) binnen enkele uren oplossen, dan stabiliseert het weer. Meestal duidt dit op een naderend hoog. In de herfst en winter kan een dikke deken van mist ook een stabiele weersituatie betekenen.

Meteorologen gebruiken een barometer om de luchtdruk te meten. De luchtdruk wordt in de eenheid Pascal (P) of hectopascal (hPa) aangegeven. Het is belangrijk voor de weersverwachting en kan ook als hoogtemeter worden gebruikt. Er zijn twee soorten: een kwikbarometer en een aneroïdebarometer.

De klassieke kwikbarometer bestaat meestal uit een verticale glazen buis gevuld met kwik (Hg), die aan de bovenzijde gesloten is en een vacuüm bevat. De barometer is open aan de onderkant, waardoor de luchtdruk het gewicht van de kwikkolom kan compenseren. Afhankelijk van de hoogte van de luchtdruk stijgt of daalt het kwik enkele millimeters. De luchtdruk is dus af te lezen door middel van de lengte van de kolom, rekening houdend met de temperatuur van het kwik en de geografische breedtegraad.

De aneroïdebarometer is een barometer die geen gebruik maakt van kwik, maar van lucht. Deze barometer bestaat uit kleine doosjes die aneroïde (vacuüm) zijn. Bij een toename van de luchtdruk wordt het doosje ingedrukt, bij een lagedruk zet het weer uit. Deze beweging, die slechts enkele honderdsten van een millimeter bedraagt, wordt door middel van een fijne mechaniek op de wijzer overgebracht. De wijzer toont dan de overeenkomstige luchtdruk.

Grote hoge- en lagedrukgebieden krijgen in Midden-Europa ook voornamen. Bij ons worden sinds 2019 alleen stormen benoemd. Dit gebeurt in beide gevallen op alfabetische volgorde.

De naamgeving kent een lange geschiedenis: sinds 1954 geeft het Instituut voor Meteorologie van de Vrije Universiteit van Berlijn namen aan hoge- en lagedrukgebieden die het weer in Midden-Europa beïnvloeden.