Verbeterde voedselproductie (8d) - de fascienerende interactie tussen regen, grond en de lucht

Het weer wordt allereerst door hoge en lage drukgebieden bepaalt. In 2018 was er een stabiel hogedrukgebied die voor een zeer droog jaar zorgde (zie ook deze blog).
In juli 2021 was er veel wateroverlast in Limburg en aangrenzende gebieden in Belgie en Duitsland, wat juist kwam door een relatief stabiel lagedrukgebied waardoor alle regen rondcircelde over een beperkt gebied met de enorme neerslag in deze gebieden tot gevolg (zie onderstaande video).

Bron: https://www.nrc.nl/nieuws/2021/07/15/nederland-krijgt-vaker-te-maken-met-extreme-regenval-a4051140

Het is echter niet alleen de luchtdruk en over en langs elkaar heen bewegende hoge en lage druk gebieden die regen of droogte veroorzaken. Regen, de lucht en de grond hebben echter ook een fascinerende relatie met elkaar. In deze blog worden een aantal voorbeelden getoond van hoe ze elkaar beinvloeden en hoe regen kan verdwijnen dan wel een soort van waterval kan veroorzaken.

Water omhoog of water omlaag

Als eerste een enorme hoeveelheid water die naar beneden valt: Een windschering wordt veroorzaakt door grote temperatuursverschillen tussen verschillende luchtlagen en kan tot een zogeheten downburst leiden. Hierbij valt koude lucht (met neerslag) uit de lucht omlaag in een warmere luchtlaag (in juni 2021 ook opgetreden in Leersum, nieuws, KNMI bericht). De neerslag die in aanraking komt met warme lucht, koelt de lucht verder af, waardoor het volume afneemt en de dichtheid toeneemt en het dus nog harder naar beneden valt (zie ook deze video). Gevolg kan een enorme hoeveelheid regen zijn die naar beneden komt vallen, zoals onderstaande video laat zien.

Tsunami from heaven van Peter Maier op Youtube.

Andersom komt ook voor: water wordt uit een bos een wolk ingezogen, als een soort tornado die water opzuigt uit de onderliggende luchtlaag (Twitter Video of Facebook video).

Juist geen regen

Aan de andere kant kan regen ook gestopt worden door de bodem. Zo laten onderstaande foto's zien (verkregen op deze Facebook groep), dat hete asfalt vlakten een zodanige invloed kunnen hebben, dat het naast de weg regent, terwijl de lucht (schuin) boven de weg zo heet is, dat het daar niet regent.

Bron: https://www.facebook.com/groups/Soil4Climate/permalink/2938778209727247, foto gemaakt door Lori Marr in Idaho, VS

Bron: https://www.facebook.com/groups/Soil4Climate/permalink/2938778209727247

Bron: https://www.facebook.com/groups/Soil4Climate/permalink/2938778209727247

Een interessant artikel wat hier uitgebreid op ingaat, is hier te vinden. Goede vegetatie zorgt voor meer regen, terwijl omliggende kalere gebieden juist minder regen krijgen. En sommige buien lijken zelfs op de grens van de boerderij op te houden!

Bron: https://understandingag.com/regenerative-rainmaking/

Grote bodemdeeltjes kunnen regen stoppen

Dat regen wordt gestopt door heet asfalt, doet denken aan een fenomeen wat in een eerdere blog is benoemd en hier uitgebreid wordt beschreven: de categorie 5 cycloon Gonu ontwikkelde zich in juni 2007 ten zuiden van Oman in de Indische Oceaan. Op 3 juni was het een categorie 5 cycloon, 4 dagen later, na het opzuigen van heel veel woestijnstof vanuit Oman, Yemen en Saudi Arabie, was de cycloon verdwenen en was er geen druppel regen gevallen (maar wel veel stof verplaatst). Het stof veranderde kennelijk de dynamiek in de cycloon (veranderde de energiebalans?), waardoor hij als een plumpudding verdween (en de regen niet viel).

Kleine bodemdeeltjes kunnen nieuwe regen maken

Interessant onderzoek uitgevoerd in de VS laat zien dat een lage tot normale neerslagintensiteit ervoor kan zorgen dat organisch bodem materiaal (SOM in het Engels) - kleiner van 0,5 micrometer - met kleine luchtbelletjes de lucht in wordt geschoten en op die manier kan zorgen voor nieuwe neerslag, de neerslag creeert als het ware nieuwe neerslag. Het onderzoek laat zien de neerslag kan zorgen dat tot wel 60% van de atmosferische deeltjes uit de bodem, afkomstig zijn van organisch bodem materiaal. Dit kan dan vooral optreden in akkerland en grasland waar de bodem soms kaal is. Opvallend is hierbij dat als de neerslag te heftig is dit effect niet optreedt (artikel en nieuwsbericht).

Bron: https://www.chem.purdue.edu/alaskin/research/field-studies.html

Conclusie

De bovenstaande voorbeelden laten zien dat er een belangrijke interactie is tussen regen, de lucht en de grond. Afhankelijk van de condities kan er een stortvloed aan regen vallen, kan de regen stoppen, verdwijnen, kan water omhoog gezogen worden, of kan de regen in combinatie met de bodem nieuwe regen maken. Een fascinerend samenspel dus, wat zich tussen regen, grond en lucht afspeelt!

Bronnen:

- https://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/BAMS-D-15-00293.
- https://acp.copernicus.org/articles/15/2313/2015/
- https://www.ecoseeds.com/GONU.html
- https://www.facebook.com/groups/Soil4Climate/
- https://www.nature.com/articles/ngeo2705
- https://www.newscientist.com/article/2086521-rain-spawns-more-rain-when-it-falls-on-ploughed-land/
- https://www.nrc.nl/nieuws/2021/07/15/nederland-krijgt-vaker-te-maken-met-extreme-regenval-a4051140
- https://www.chem.purdue.edu/alaskin/research/field-studies.html
- https://understandingag.com/regenerative-rainmaking/
- https://en.wikipedia.org/wiki/Downburst
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Windschering

Verbeterde voedselproductie 8c                 Verbeterde voedselproductie 9