Wetenschap - 2 oktober 2018

Meer wind in de stad dan erbuiten

tekst:
Roelof Kleis

In de stad waait het soms harder dan op het omringende platteland, ontdekte promovendus Arjan Droste. Hij noemt dit verrassende fenomeen het windeilandeffect.

© Shutterstock

De naam refereert aan het bekende hitte-eilandeffect, het verschijnsel dat het in de stad vaak warmer is dan erbuiten. Maar geldt iets soortgelijks ook voor wind? Het gaat volkomen tegen de intuïtie in, erkent Droste, werkzaam bij de leerstoelgroep Meteorologie en Luchtkwaliteit. ‘Dat kan niet kloppen, was ook mijn eerste gedachte toen ik de resultaten van mijn modelberekeningen zag. In de stad was de gemiddelde windsnelheid hoger dan op het platteland. Terwijl daar de wind vrij spel heeft en niet wordt geblokkeerd door gebouwen.’

Zwakke wind
Maar het bleek dus wel te kloppen. Ook na het wegwerken van wat schoonheidsfoutjes bleef het effect recht overeind staan. Een ogenschijnlijk foutje werd zo een interessant paper in het jongste nummer van Environmental Research Letters. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat het effect klein is -zo’n halve meter per seconde- en voornamelijk in de middag optreedt, bij zwakke wind en bij niet al te hoge bebouwing.

windvaan.jpg

Droste bestudeert wind in de stad, een onderwerp waar nog maar weinig over bekend is. Dat komt volgens hem vooral omdat windmetingen in de stad moeilijk zijn. ‘Door de bebouwing heeft bijna elke plek zijn eigen windsnelheid. De variatie is groot. Daar komt bij dat die snelheid ook per hoogte verschilt. En je kunt windmeters niet zomaar aan een gevel hangen; die moeten eigenlijk vrij hangen midden op straat.’

Grenslaag
Droste benaderde het probleem anders. ‘Ik heb een eenvoudige set vergelijkingen gemaakt die de grenslaag beschrijven, de onderste laag van de atmosfeer die ons weer bepaalt. Ik heb ingezoomd op de verandering van de windsnelheid in de tijd, zowel op het platteland als in de stad.’ Met dus het windeilandeffect als onverwacht resultaat. ‘In de ochtend waait het eerst iets minder in de stad, maar dat slaat om in extra wind in de middag.’

In de ochtend waait het eerst iets minder in de stad, maar dat slaat om in extra wind in de middag
Arjan Droste

Het verschijnsel heeft volgens Droste te maken met de interactie tussen de grenslaag en de troposfeer daarboven. ‘Op het grensvlak van die twee ontstaat menging van lucht en die zorgt voor een versnelling van de wind. Die versnelling boven de stad is anders dan op het platteland, doordat de grenslaag boven de stad dikker is.’

Luchtkwaliteit
Het effect is klein, maar volgens Droste toch van belang voor bijvoorbeeld modellen die de stedelijke luchtkwaliteit berekenen. ‘Het kan bovendien ook net genoeg zijn om de wind die nodig is voor het opwekken van windenergie in de stad boven de ondergrens te trekken. Het effect treedt bovendien juist op bij mooie, zonnige dagen met weinig wind. En dan is elk briesje meegenomen.’


Re:ageer