over de vorstsom, zachte en strenge winters

Met de vorstsom is de hoeveelheid vorst in een winter beter vast te stellen dan met het Hellmanngetal, vooral in een zachte, maar ook in een strenge winter.

 

Opnieuw wintert het een beetje in ons land. Vanochtend vroeg vroor het in het hele land en hier en daar zelfs matig. Het afgelopen etmaal lag de gemiddelde temperatuur lokaal zelfs beneden het vriespunt, wat een (kleine) bijdrage voor het Hellmanngetal opleverde. Dat neemt niet weg dat deze winter desondanks in het midden en zuiden van het land minstens de op één na zachtste wordt in ruim 300 jaar tijd.

Het Hellmanngetal

De meest populaire methode om de hoeveelheid (vries)kou te beschrijven in een winter, is het Hellmanngetal. Daartoe worden alle dagen met een negatieve gemiddelde temperatuur bij elkaar opgeteld, met weglating van het minteken. Zo scoort een dag met een gemiddelde van -2,4 graden, dus 2,4 punten, maar alle dagen met een gemiddelde temperatuur van 0,0 graden of hoger, dus niets.
Het Hellmanngetal is een goede maat voor het karakter van een winter, mits het regelmatig, en soms ook stevig vriest. In (zeer) zachte winters met regelmatig een vorstje in de nacht, maar met weinig of geen echte ijsdagen, zal het Hellmanngetal een onvoldoende afspiegeling geven van de hoeveelheid vorst in zo een winter.
De huidige winter geeft daarvan een goed voorbeeld. In De Bilt staat het Hellmanngetal tot en met gisteren (16 februari) op een schamele 8,3 punten en daarmee staat deze winter nog steeds in de top 10, als we de Hellmanngetallen van alle winters sinds 1706 van laag naar hoog rangschikken. Als we deze hele lijst doorkijken, dan hebben we acht winters gehad met minder dan 9 punten, en die zijn allemaal van 1975 of van recentere jaren. Het absolute dieptepunt was de winter van 2014, met 0,0 punten. Aan de andere kant van de lijst zien we twaalf kanjers, die minstens 300 punten wisten te scoren en daarvan vielen er drie in de 20e eeuw: 1963, 1947 en 1942, ook drie in de 19e eeuw en zes in de 18e eeuw. Het is dus al méér dan een halve eeuw geleden dat we zo’n ‘grote’  winter hebben meegemaakt.

De vorstsom

Er bestaat echter een methode waarmee beter de hoeveelheid vorst in een winter ‘gevangen’ kan worden en die dus goed werkt bij (zeer) zachte winters, maar ook in gemiddelde, koude, of zelfs strenge winters. Dat is de vorstsom. De methode is simpel. Tel alle minimum- en maximumtemperaturen bij elkaar op, voor zover deze onder nul liggen, met weglating van het minteken. Zo scoort een vorstdag met een minimum van -2 en een maximum van +4 graden, dus 2 punten, een dag van -5 om +2 graden 5 punten, en een ijsdag van -8 om -2 graden, 8+2=10 punten. Het voordeel is dat nu alle vorst wordt meegenomen, terwijl er ook een zeker verband met het Hellmanngetal is gebleven. Als we de minimum- en maximumtemperatuur middelen en door twee delen om zo grofweg de gemiddelde temperatuur te verkrijgen, dan komen we bij dit laatste voorbeeld op -5 graden uit. De vorstsom geeft bij een ijsdag dus een twee maal zo grote bijdrage dan het Hellmangetal, een bijdrage die bij vorstdagen procentueel alleen maar groter wordt.
Het voordeel is duidelijk, want de winters zijn nu qua vorstproductie veel beter te differentiëren. In De Bilt varieert het Hellmanngetal van nul punten (2014) tot (geschat) 359 punten in de winter van 1789. De vorstsom laat echter een veel grotere spreiding zien en loopt van 25,2 punten in de winter van 2014, tot 807,6 punten in de winter van 1963. We zien nu dat, hoewel de winter uit 1947 bijna evenveel Hellmannpunten scoorde dan de winter uit 1963 (342,8 om 345,9 punten) er toch een veel groter verschil in de vorstsom zit, namelijk 807,6 om 730,6 punten, een verschil dus van 77 punten! Qua vorstproductie staat de winter van 1963 dus duidelijker op kop dan op basis van het Hellmanngetal geconcludeerd kan worden.

Wellicht nog interessanter is om te zien wat er aan de zachte kant van de lijst gebeurt. De winter van 2015 had bijvoorbeeld 7,8 Hellmanpunten in De Bilt en de winter van 1998, 19,3 Hellmannpunten. Tóch heeft de winter van 2015 iets méér vorst opgeleverd dan die uit 1998, getuige de vorstsommen van 95,3 en 91,9. Nog duidelijker zien we dat in de winter van 2004. Slechts 16,3 Hellmannpunten, minder dus dan uit 1998, maar wél een vorstsom van 131,5; dus de winter van 2004 was veel vorstrijker dan de winter uit 1998, ondanks het lagere Hellmanngetal.
Ook deze maand komt, dankzij het hanteren van de vorstsom, het beetje winter dat we hebben gehad, beter tot zijn recht. Het Hellmanngetal staat deze maand in De Bilt op een schamele 0,3 punten, maar de vorstsom heeft tot en met gisteren al 13,4 punten bijeen gesprokkeld. Vandaag komen daar nog 5,2 punten bij. In ons milde klimaat is de vorstsom dus eigenlijk een veel betere maat om het karakter van een winter te bepalen, dan het Hellmanngetal.

Waar blijft die ouderwetse winter?

Het KNMI deelt de winters in zeven verschillende klassen in, van ‘buitengewoon zacht’ tot ‘streng’ om het karakter van een winter te bepalen. Twee klassen zijn daarbij opvallend. Een ‘normale’ winter zou een Hellmanngetal tussen 40 en 100 punten moeten opleveren, wat wel een hele wijde spreiding is. Volgens dit criterium waren alle winters van 2009 tot en met 2013 ‘normaal’, maar wie een weerboek bijhoudt en temperatuurgegevens noteert, zal tot de conclusie komen dat de winter van 2010 toch aanzienlijk kouder verliep en langer duurde dan de winter uit 2009. Dat zien we ook aan de vorstsommen van respectievelijk 287,8 en 199,9. De winter uit 2010 had 20 ijsdagen, die uit 2009 slechts 6… Er is dus wat voor te zeggen om die ‘normaal’ grens wat in te perken. Als we stellen dat van iedere honderd winters er 40 aan de koude kant zitten en 40 aan de zachte kant, dan zijn er 20, oftewel één op de vijf winters ‘gemiddeld’. Voor De Bilt betekende dat voor de 20e eeuw een Hellmanngetal tussen 35 en 73 en een vorstsom tussen 169 en 239 punten. Volgens deze aangepaste grenzen komen de winters uit 2010 tot en met 2013 dan allemaal aan de koude kant terecht en was die uit 2009 ‘gemiddeld’, wat beter aansluit bij de winterbeleving uit die jaren.
De eis voor een ‘strenge’ winter, is volgens het KNMI wel érg streng. Een dergelijke winter moet namelijk minstens 300 Hellmannpunten opleveren! Er is wat voor te zeggen dat we de tien koudste winters uit een eeuw als ‘streng’ betitelen, en voor de 20e eeuw betekent dit dat die grens al bij 158 Hellmanpunten komt te liggen, of bij een vorstsom van 431 punten. Zelfs bij het hanteren van deze mildere grens, moeten we 31 jaar terug in de tijd om de eerste ‘strenge’ winter tegen te komen, namelijk die uit 1985 met 193,6 Hellmannpunten en een vorstsom van 476,2. Daarvoor hadden we strenge winters in 1979 en, natuurlijk, 1963. We kunnen de grens aan die koude kant nog wat verder oprekken en bijvoorbeeld stellen dat drie winters in een eeuw ‘zeer streng’ verlopen en dan komen we ongeveer uit op de grens de het KNMI momenteel voor ‘streng’ hanteert. Dat zou dan bij een vorstsom van minstens 700 punten het geval zijn, of bij een Hellmanngetal van minstens 330 punten.
Winterliefhebbers kunnen alleen maar wegdromen van zulke getallen. Laten we, om te beginnen, eerst maar eens afwachten of het volgend jaar lukt om in De Bilt een winter te krijgen met minstens honderd Hellmannpunten. Deze eeuw is dat sowieso nog niet éénmaal gelukt. De laatste winter die de 100-punten grens wist te slechten, was die uit 1997, ook alweer 19 jaar geleden… De troost voor de winterliefhebbers is dat de volgende strenge winter, waar we de grens ook leggen, ieder jaar één jaar meer nabij komt.

Bronnen: MeteoGroup, KNMI, mscha, eigen archief.