Al sinds de opkomst van de luchtvaart zijn ze bekend: gekke cirkel- of kanaalvormige gaten in wolken, veroorzaakt door passerende vliegtuigen. Ze zijn weliswaar minder bekend dan de contrails of condenssporen – de kernmerkende witte strepen in de blauwe lucht – maar ze stellen wetenschappers al ruim een halve eeuw voor een raadsel. Vorming, levensduur, effect: er was tot voor kort vrijwel niets over bekend.

Sterker nog, enkele decennia geleden werden ze nog niet eens aan vliegtuigen gerelateerd; sommige mensen vermoedden dat het om ufo’s ging. Pas in 2010 koppelde Andrew Heymsfield, een wetenschapper van het ‘National Center for Atmospheric Research’ in Colorado, het verschijnsel aan het afkoelende effect van passerende vliegtuigen.

Wolkengat boven de Oostenrijkse Alpen.

H. Raab, CC by-sa 3.0 via Wikimedia Commons

Kleine ijskernen

Een vliegtuig kan wolken ‘leegknijpen’ dankzij de uitzettende lucht onder de vleugels en rond de propellers. Daardoor kan de temperatuur met wel 30 graden Celsius dalen. Als de wolk in kwestie toch al koud is (met een maximumtemperatuur van -15 graden Celsius), veranderen de aanwezige druppeltjes in kleine ijskernen, die op hun beurt weer omringende druppels aantrekken. Uiteindelijk kunnen de deeltjes daardoor zo groot en zwaar worden, dat ze als sneeuw of regen naar beneden kunnen vallen. Ter plaatste ontstaat vervolgens een gat of een tunnel in de wolk, afhankelijk van de hellingshoek van het vliegtuig: hoe horizontaler, des te langgerekter.

100 kilometer lange tunnels

Heymsfield en zijn team onderzochten 92 wolkengaten op satellietfoto’s van vliegvelden over de hele wereld. De meeste gaten ontstaan op zo’n 62 mijl rond de luchthaven, gelijk aan de afstand die het kost om tot zo’n 10.000 voet te stijgen, de hoogte waarboven de meeste supergekoelde altocumuluswolken ontstaan. De onderzoekers ontdekten dat zowel vliegtuigtype als vliegveldlocatie van belang is.

Vooral propellervliegtuigen zijn goed in het maken van gaten en holen: de kans dat er door de propellers een wolkengat ontstaat, bedraagt zo’n 6 % per jaar. Bij straaljagers gaat het om 2 tot 3 % per jaar. De meeste wolkengaten ontstaan nabij vliegvelden die zich op (middel)hoge breedtegraad bevinden: daar komen vaker laaghangende koude wolken voor. Sommige wolkentunnels zijn langer dan 100 kilometer en kunnen enkele uren blijven bestaan. De gaten vormen tussen de 30 en 90 minuten nadat het vliegtuig de wolk is gepasseerd. Vanachter je vliegtuigraampje krijg je er dus weinig van mee.

Wolkengat boven Nieuw-Zeeland.

Vrijgegeven in het publieke domein via Wikimedia COmmons

Vertekend weerbeeld

De wolkengaten kunnen ervoor zorgen dat het bij grote vliegvelden relatief vaak regent of sneeuwt, aldus Heymsfield en zijn collega’s. Omdat weerstations vaak gesitueerd zijn in de buurt van luchthavens, kan hierdoor een lichtelijk vertekend weerbeeld ontstaan.

Hoewel de verstoringen van het wolkendek in principe lokaal zijn, kunnen de gaten door hun vrij lange levensduur en grote verspreiding mogelijk toch een wereldwijde impact hebben. Zowel via contrails (die als langgerekte wolken aardwarmte kunnen vasthouden en zonlicht kunnen reflecteren) als via wolkengaten en -tunnels hebben vliegtuigen dus een effect op het klimaat. Heymsfield en zijn collega’s vinden het raadzaam een manier te ontwikkelen om vliegtuigen tijdens de vluchten beter ijsvrij te houden, zodat minder ijskernen ontstaan.

Zie ook:

• Neerslag maken (KNMI)
• Wie heeft die regen besteld? (Kennislink)