Actueel

Neerslagafkoeling: van regen naar sneeuw

Het is en blijft spectaculair om te zien: regen die in vrij korte tijd overgaat in sneeuw. In de winter zien we hier soms beelden van opduiken en afgelopen week was dit in delen van het Verenigd Koninkrijk (in de omgeving van Manchester) het geval. Kletsnatte straten werden na verloop van tijd wit door de intensieve sneeuwval! In Nederland komt dit in de winter ook wel eens voor: in sommige situaties kan, als de neerslag maar lang genoeg aanhoudt en intensief blijft, de sneeuwvalgrens dalen en dalen en kan de regen transformeren in sneeuw! Tijdens de winterse buien dit weekend is dat lokaal ook mogelijk... Hoe dat nou precies kan, lees je in deze blog!

Foto1 blog.jpg
Winterse buien leveren dit weekend soms mooie wolkenluchten op, zoals hier, zelfs met een regenboog erbij!

Sneeuwvalgrens
Gemiddeld koelt de lucht ruim een halve graad Celsius af met elke 100 meter hoogte. Vrij ingewikkelde processen liggen hier aan ten grondslag en deze temperatuurdaling met de hoogte is dan ook niet altijd het geval. Met name onder een hogedrukgebied kan het kwik soms juist stijgen met de hoogte: een inversie. Meer over de verandering van de temperatuur met de hoogte, kun je lezen in deze blog. De essentie is dat op een bepaalde hoogte de temperaturen laag genoeg liggen om de neerslag als sneeuw te laten vallen: de sneeuwvalgrens. Belangrijk hierbij is om te beseffen dat in principe alle neerslag áltijd als sneeuw begint en regendruppels nooit meer in sneeuwvlokken kunnen veranderen. Als de gehele luchtkolom onder nul is, dan valt de neerslag als sneeuw op de bodem.

Sneeuwvalgrens.jpg
De sneeuwvalgrens geeft de hoogte aan waarop sneeuw overgaat naar natte sneeuw of regen. Als de gehele luchtkolom boven het oppervlak onder nul is, valt de neerslag als sneeuw op de bodem. 

Het dalen van de sneeuwvalgrens
Misschien heb je het zelf ook wel eens meegemaakt: de temperatuur ligt rond het vriespunt en vrij abrupt gaat de regen over in sneeuw die zelfs blijft liggen. Zonder dat er veel koudere lucht (op hoogte) binnenstroomt, kan de regen tóch overgaan in natte sneeuw en uiteindelijk zelfs sneeuw die het landschap prachtig wit kan kleuren! Hoe kan dat dan? Hiervoor moeten we, zoals vaker bij het weer, even een klein stukje natuurkunde erbij halen.

Neerslagafkoeling
Onder de sneeuwvalgrens zullen de sneeuwvlokken smelten en uiteindelijk ‘gewone’ regendruppels worden. En het is juist dít proces dat ervoor zorgt dat de lucht afkoelt! Het smelten van deze sneeuwvlokken kost ‘energie’ en deze energie (zie het als warmte) wordt als het ware geleverd door de omringende lucht. Er wordt dus warmte aan de lucht onttrokken met als gevolg dat de lucht dus afkoelt. Wanneer deze smeltende sneeuwvlokken of regendruppels vervolgens nog door een relatief droge luchtlaag vallen, treedt er verdamping op. En óók verdamping kost energie en deze energie wordt opnieuw geleverd door de lucht met dus een verdere afkoeling.

De lucht koelt door dit proces steeds verder af en dit is dan ook de reden dat de sneeuwvalgrens dan steeds verder kan dalen. Smelt en verdamping treden steeds lager op en ‘trekken’ de sneeuwvalgrens als het ware naar beneden. Belangrijk hierbij is de temperatuur die de lucht kan bereiken door langdurige of intensieve neerslag. Deze zogenaamde 'natteboltemperatuur' dient rond of onder nul te liggen en dan kan bij intensieve en aanhoudende neerslag voldoende afkoeling optreden met als gevolg zelfs (natte) sneeuw! 

Neerslagafkoeling.png
Wanneer de neerslag lang genoeg aanhoudt en ook nog eens vrij intensief is, kan in de winter de sneeuwvalgrens soms dalen door neerslagafkoeling. Winterse verrassingen zijn dan mogelijk! Belangrijk hierbij is, zoals hierboven beschreven, de zogenaamde natteboltemperatuur. 

Maar dat gaat niet zomaar…
Een belangrijke voorwaarde bij neerslagafkoeling is wél dat er sprake moet zijn van aanhoudende intensieve neerslag. Het moet stevig doorregenen en de sneeuwvalgrens moet natuurlijk van zichzelf al niet té hoog liggen. Als het maar lang en hard genoeg blijft regenen, kan de temperatuur van de lucht dalen tot het vriespunt. Ver onder het vriespunt zal de temperatuur niet komen tijdens neerslagafkoeling aangezien er dan natuurlijk geen smelt meer optreedt en er dus geen warmte meer aan de lucht kan worden onttrokken.

Een andere voorwaarde is dat er niet teveel wind staat. Dit is belangrijk: bij teveel wind blijft de lucht die is afgekoeld door neerslagafkoeling namelijk niet op dezelfde plek hangen… Neerslagafkoeling werkt dan niet optimaal.

Foto2 blog.jpgIntensieve neerslag en weinig wind zijn twee belangrijke voorwaarden voor neerslagafkoeling. 

Isothermie
In de weerkunde noemen we een luchtlaag waarbij de temperatuur constant blijft met de hoogte een isothermische luchtlaag (‘iso’ betekent gelijk). Tijdens neerslagafkoeling in de winter kan een luchtlaag afkoelen tot het vriespunt en ligt de temperatuur dus over de gehele luchtlaag rond het vriespunt. De vlokken zullen door de neerslagafkoeling steeds later gaan smelten en dus schuift de sneeuwvalgrens steeds dichter naar het aardoppervlak toe. Als de sneeuwvalgrens de bodem bereikt is de hele luchtlaag dus isotherm (ongeveer 0 graden).

Neerslagafkoeling in Nederland
Vorige week zaterdag trad er ook neerslagafkoeling op, vooral door verdamping in een drogere luchtlaag, aangezien de neerslagintensiteit zelf niet zo heel hoog was. Toen viel de neerslag meteen al als sneeuw en later op de avond en in de nacht naar zondag volgde zachtere lucht en ging de neerslag over in regen, natte sneeuw en lokaal zelfs ijzel! Meer over deze verschillende neerslagvormen (die vooral optreden bij het passeren van een warmtefront in de winter), lees je in deze blog.

Het zijn vaak ingewikkelde situaties waarbij het op enkele tienden graden Celsius kan aankomen: regen of sneeuw? Het is een interessant proces wat soms voor leuke sneeuwverrassingen kan zorgen! Aankomende nacht trekken er vooral over het midden en westen van het land soms pittige winterse buien. Als het even meezit, kan de sneeuwvalgrens een stukje dalen en kan de regen overgaan in (natte) sneeuw. Interessanter is eigenlijk nog het neerslaggebied wat het zuidoosten en oosten van het land gaat bereiken vanavond en vannacht. Dan kan er, vooral in de hoger gelegen gebieden, een dun sneeuwdekje ontstaan. Ook elders in het oosten is een witte wereld niet helemaal uitgesloten. Een dik sneeuwdek wordt niet op grote schaal verwacht, maar een winterse verrassing is in dit soort situaties lokaal mogelijk. 

Foto4 blog.jpg
Zo wit als het vorige week zaterdag op veel plaatsen in Nederland werd, zal het niet worden. In de Limburgse heuvels is de kans op een wit landschap het grootst, maar ook tijdens winterse buien in het binnenland kan het even tot (natte) sneeuw komen. 


23-01-2021 om 13:00 door Thomas Vermeulen

Een moment geduld aub...
Een moment geduld aub...