Regen (neerslag)

Stortregen

Regen is, net als sneeuw (ijskristallen) en hagel (kleine, gelaagde ijsklompen), een vorm van neerslag alias hemelwater.

Ontstaan

Regen bij het Nationaal Congres van Brazilië
Regendruppels vallen in een plas

Voor de vorming van neerslag zijn in de eerste plaats wolken nodig, die bestaan uit al dan niet onderkoelde druppeltjes of ijskristallen die ontstaan zijn door condensatie of rijp. Deze elementen worden wolkenelementen genoemd en hebben een doorsnede van enkele μm (1 μm = 0,001 mm). Om daadwerkelijk tot neerslag te komen moeten de afmetingen van de onderkoelde druppeltjes in een wolk toenemen, zodat deze overgaan in neerslagelementen welke een doorsnede hebben van ten minste 100 à 200 μm.

Het ontstaan van wolken gaat gepaard met verticale bewegingen die in snelheid kunnen variëren van enkele cm/sec tot meerdere meters/sec. Aangezien wolkenelementen valsnelheden hebben van slechts ongeveer 1 cm/sec, is het noodzakelijk dat deze aanzienlijk aangroeien zodat zij door een wolk kunnen vallen, verdamping in de niet-gecondenseerde lucht beneden de wolkenbasis kunnen overleven en de grond als motregen, regen, enzovoorts kunnen bereiken. De vorming van relatief kleine neerslagdruppels uit enorme hoeveelheden uiterst kleine wolkendruppeltjes wordt door een tweetal processen gerealiseerd: het coalescentie-proces en het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces.

Coalescentie-proces

Coalescentie doet zich voor als er zich in een wolk talrijke wolkenelementen van diverse afmetingen bevinden. Door het verschil in gewicht zullen deze verschillende valsnelheden hebben en dus ten opzichte van elkaar bewegen. De grote druppels zullen sneller vallen dan de kleinere in hun omgeving, waarbij ze tijdens de val tegen een deel hiervan opbotsen en er vervolgens mee samenvloeien. Niet met alle druppeltjes in de baan van de grote druppels vinden botsingen plaats; de kleinsten spoelen in de luchtstroming om de grote druppels heen (zij worden als het ware aan de kant gedrukt). Het succes bij het invangen - uitgedrukt als de invangverhouding - wordt voornamelijk bepaald door het snelheidsverschil. Zo zijn bij een gemiddelde straal van de druppels in een wolk van 6 μm, enkele druppels met een straal van 20 μm nodig om het coalescentie-proces op gang te brengen.

Na iedere botsing worden de druppels groter, krijgen daardoor een grotere snelheid en groeien steeds sneller aan. Als de weg door de wolk lang genoeg en de concentratie van vloeibaar water voldoende groot is, kunnen de druppels ten slotte groot genoeg worden om als regendruppels door de wolkenbasis heen te vallen. Vooral bij dunne gelaagde bewolking en in cumuliforme bewolking is van belang de continue uitwisseling, in de vorm van turbulentie, tussen de wolk en de drogere lucht daarbuiten. De druppeltjes aan de rand van de wolk kunnen in deze drogere lucht verdampen. Ondanks dit effect zullen er druppeltjes moeten zijn die lang genoeg in de wolken kunnen blijven om voldoende aan te groeien.

Wegener-Bergeron-Findeisen-proces

Het merendeel van de neerslag op gematigde breedten ontstaat middels het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces. Bij temperaturen lager dan -23 °C zijn de wolken overwegend ijswolken, echter bij temperaturen tussen de 0 °C en -23 °C bestaan de wolken grotendeels uit onderkoelde waterdruppeltjes met slechts een veel kleiner aantal ijskristallen; in het laatste geval spreekt men wel van gemengde wolken. Bij het tegelijkertijd voorkomen van onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen geldt dat de verzadigingsdampdruk van de ijskristallen lager is dan die van de waterdruppeltjes, wat een belangrijke factor is in het gehele neerslagvormingsproces. Onder deze omstandigheden zal er een transport van waterdamp gaan optreden van de onderkoelde waterdruppeltjes naar de ijskristalletjes; de druppeltjes verdampen en de waterdamp sublimeert op de ijskristallen. De sublimatie, welke ten koste gaat van de onderkoelde waterdruppels, is het sterkste bij een temperatuur van circa -13 °C. Bij deze temperatuur is het verschil in verzadigingsdampdruk van water en ijs namelijk het grootst. De ijskristallen groeien door de steeds voortdurende sublimatie aan, waardoor hun valsnelheid groter wordt en ze door de wolk naar beneden bewegen. Bij temperaturen van enkele graden onder het vriespunt klonteren de aangegroeide ijskristallen tot sneeuwvlokken samen.

Vallen deze vlokken tot onder het 0 °C-niveau (het 0 °C-niveau is het laagste niveau waarop de luchttemperatuur lager is dan 0 °C), dan smelten ze en bereiken de aarde als regendruppels. Afhankelijk van de waterinhoud van de wolk kunnen de door sublimatie aangegroeide ijskristallen tijdens hun val met meer of minder onderkoelde wolkendruppels in botsing komen, waarbij de ingevangen druppeltjes bevriezen. Vangen de ijskristallen tijdens hun val veel en vooral grotere onderkoelde waterdruppeltjes in, dan verliezen ze hun oorspronkelijke structuur bijna geheel; er wordt dan korrelsneeuw of korrelhagel gevormd, die het aardoppervlak bij een temperatuur van meer dan 0 °C ook als regen bereikt.

Kenmerken

De regen valt zichtbaar uit de wolk

Buiten de poolgebieden is regen de meest voorkomende vorm van neerslag.

Vallende regendruppels worden vaak afgebeeld in de vorm van tranen of peren. Dit is echter geen juiste voorstelling. Kleine regendruppels zijn vrijwel bolvormig, waarbij de oppervlaktespanning groter is naarmate de diameter kleiner is. Vanaf een zekere grootte worden ze in de val door de luchtweerstand aan de onderkant afgeplat. Bij heel grote druppels kan zelfs een soort paraplu-vorm voorkomen. Grote regendruppels vallen sneller dan kleine, wat niet wordt veroorzaakt door de versnelling van de zwaartekracht maar door de luchtweerstand die voor de kleine druppels relatief groter is. Voor de kleinste druppels, zoals in mist, is lucht bij wijze van spreken zo taai als stroop. Zij dalen namelijk met een snelheid van bijvoorbeeld 1 cm per uur.

Van regen wordt gesproken indien de diameter van een waterdruppel groter is dan 0,5 mm.

Regendruppels - zoals tijdens buien - worden meestal niet groter dan ca. 6 mm. Bij grotere afmetingen splitsen de druppels zich vaak op in twee of meerdere druppels. Motregen bestaat meestal uit waterdruppels met een diameter kleiner dan 0,5 mm.

Regencyclus

1rightarrow blue.svgZie waterkringloop en hydrologie voor de hoofdartikelen over dit onderwerp.

Regen speelt een belangrijke rol bij de water-cyclus op aarde: water uit de oceanen verdampt, condenseert in de vorm van wolken, valt op het aardoppervlak neer in één van de vormen van neerslag, en komt uiteindelijk terug in de oceaan via de wind en rivieren om opnieuw aan de cyclus te beginnen.

Regenmeter

1rightarrow blue.svgZie regenmeter voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

De hoeveelheid regen die valt wordt gemeten met een regenmeter: een soort trechter die de neerslag opvangt en die uitloopt in een cilinder waarin het water wordt verzameld. De hoeveelheid wordt tot op 0,1 mm nauwkeurig gemeten. 1 mm regen komt precies overeen met 1 liter water per vierkante meter. Traditioneel worden neerslaghoeveelheden over de hele wereld om 8 uur 's morgens gemeten om de vergelijkbaarheid van metingen te waarborgen.

Symbolen

De volgende symbolen worden gebruikt op weerkaarten:

SymbolenNr.Beschrijving
Symbol Drizzle1.png
20Motregen of motsneeuw in het afgelopen uur
Symbol Rain1.png
21Regen in het afgelopen uur
Symbol Precipitation4.png
23Regen en sneeuw, of ijsregen in het afgelopen uur
Symbol Freezing Precipitation1.png
24Regen met ijzel of motregen met ijzel in het afgelopen uur
Symbol Shower14.png
25Regenbui in het afgelopen uur
Symbol Shower13.png
26Sneeuwbui, of regen- en sneeuwbui in het afgelopen uur
Symbol Drizzle5.png
50Lichte motregen met onderbrekingen
Symbol Drizzle4.png
51Lichte motregen zonder onderbrekingen
Symbol Drizzle2.png
52Matige motregen met onderbrekingen
Symbol Drizzle3.png
53Matige motregen zonder onderbrekingen
Symbol Drizzle6.png
54Zware motregen met onderbrekingen
Symbol Drizzle7.png
55Zware motregen zonder onderbrekingen
Symbol Freezing Precipitation2.png
56Lichte motregen met ijzel
Symbol Freezing Precipitation3.png
57Matige of zware motregen met ijzel
Symbol Slight1.png
58Lichte regen en motregen
Symbol Slight2.png
59Matige of zware regen en motregen
Symbol Rain5.png
60Lichte regen met onderbrekingen
Symbol Rain6.png
61Lichte regen zonder onderbrekingen
Symbol Rain3.png
62Matige regen met onderbrekingen
Symbol Rain14.png
63Matige regen zonder onderbrekingen
Symbol Rain2.png
64Zware regen met onderbrekingen
Symbol Rain4.png
65Zware regen zonder onderbrekingen
Symbol Freezing Precipitation4.png
66Lichte regen met ijzel
Symbol Freezing Precipitation5.png
67Matige of zware regen met ijzel
Symbol Precipitation6.png
68Lichte regen en sneeuw en/of motregen met sneeuw
Symbol Precipitation5.png
69Matige of zware regen en sneeuw en/of matige of zware motregen met sneeuw
Symbol Sleet1.png
79IJsregen
Symbol Shower12.png
80Lichte regenbui
Symbol Shower11.png
81Matige of zware regenbui
Symbol Shower10.png
82Wolkbreuk
Symbol Shower7.png
83Lichte sneeuw- en regenbui
Symbol Shower6.png
84Matige of zware sneeuw- en regenbui
Symbol Shower5.png
87Lichte korrelsneeuwbui, met of zonder regen en/of regen en sneeuw
Symbol Shower4.png
88Matige of zware korrelsneeuwbui, met of zonder regen en/of regen en sneeuw
Symbol Shower9.png
89Lichte hagelbui, met of zonder regen en/of regen en sneeuw, en nog zonder donder
Symbol Shower8.png
90Lichte hagelbui, met of zonder regen en/of regen en sneeuw, en nog zonder donder
Symbol Thunder6.png
91Onweer in het afgelopen uur en lichte regen op het moment van waarneming
Symbol Thunder4.png
92Onweer in het afgelopen uur en matige of zware regen op het moment van waarneming
Symbol Thunder3.png
93Onweer in het afgelopen uur en lichte sneeuw, regen en sneeuw, of hagel op het moment van waarneming
Symbol Thunder10.png
94Onweer in het afgelopen uur en matige of zware sneeuw, regen en sneeuw, of hagel op het moment van waarneming
Symbol Thunder8.png
95Licht of matig onweer met regen, sneeuw, of regen en sneeuw
Symbol Thunder9.png
97Zwaar onweer met regen of sneeuw

Zie ook

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek
This article uses material from the Wikipedia article "Regen (neerslag)", which is released under the CC BY-SA 3.0 license.