Van regen naar sneeuw: hoe isothermie voor extra sneeuw kan zorgen
Je hebt vast weleens meegemaakt dat het begon te regenen, maar dat de regen na verloop van tijd overging in natte sneeuw en uiteindelijk zelfs in sneeuw die blijft liggen. Dit winterfenomeen, waarbij de lucht snel afkoelt door aanhoudende neerslag, wordt isothermie genoemd. Het is vooral bekend uit berggebieden, maar ook in Nederland komt het soms voor. Met de verwachte sneeuw van komend weekend is dit een mooi moment om wat dieper in dit proces te duiken.Wat is isothermie?
Het proces waarbij de lucht langzaam afkoelt door aanhoudende neerslag wordt neerslagafkoeling genoemd. Om dit proces goed te begrijpen, beginnen we in de wolk waaruit de neerslag valt. Wolken bevinden zich op hoogte in koude lucht, waardoor de neerslag die eruit valt in eerste instantie de vorm van sneeuw heeft. In een normale situatie wordt de luchttemperatuur hoger naarmate de sneeuw dichter bij het aardoppervlak komt. Is de temperatuur boven het vriespunt, dan smelt de sneeuw en valt deze verder als regen.
De hoogte waarop sneeuw overgaat in regen noemen we de sneeuwvalgrens. Dit begrip is vooral bekend uit het wintersportweer, waar de sneeuwvalgrens aangeeft tot welke hoogte op de berg het sneeuwt en waar het regent.
Doordat sneeuw smelt ter hoogte van de sneeuwvalgrens, wordt het proces natuurkundig gezien interessant. Smelten is de overgang van vast naar vloeibaar en dit kost energie. Die energie wordt onttrokken aan de lucht, waardoor deze afkoelt. De regen valt vervolgens verder naar beneden en als de lucht niet volledig verzadigd is met vocht, zal een deel van het regenwater verdampen. Verdamping is de overgang van vloeibaar naar gas en kost eveneens energie. Opnieuw wordt warmte aan de lucht onttrokken, waardoor de temperatuur nog verder daalt.
Als de neerslag intensief genoeg is, kan deze afkoeling doorgaan totdat de luchttemperatuur 0 graden bereikt. De sneeuw die valt kan dan niet verder smelten of verdampen, waardoor de temperatuur niet verder daalt. Op deze manier schuift de sneeuwvalgrens steeds verder naar beneden. Zodra de sneeuwvalgrens het aardoppervlak bereikt, stopt het afkoelingsproces. De hele onderste luchtlaag heeft dan een temperatuur van 0 graden. Wanneer de luchtkolom in de onderste lagen overal dezelfde temperatuur heeft, spreken we van isothermie.
1. Neerslag valt als sneeuw, maar smelt ter hoogte van de sneeuwvalgrens. 2. Door smelt en verdamping koelt de lucht af en zakt de sneeuwvalgrens. 3. De hele luchtkolom is afgekoeld tot 0 graden, door deze isothermie is de regen overgegaan in sneeuw.
Voorwaarden voor isothermie
Er zijn een aantal voorwaarden nodig om isothermie te laten optreden. Allereerst mag de temperatuur in de lucht voordat de neerslag begint niet te ver boven het vriespunt liggen. Daarnaast moet de neerslag voldoende intensief zijn, omdat de lucht anders onvoldoende afkoelt. Ten slotte is het belangrijk dat er weinig of geen wind staat, zodat de afgekoelde luchtlagen op hun plek blijven en niet mengen met warmere lucht in de omgeving.
Dit verklaart waarom isothermie vooral vaker voorkomt in berggebieden. Bergen kunnen wind tegenhouden en door stuwing tegen een berghelling kan neerslag langdurig en intensief zijn. Bovendien is het effect in de bergen extra zichtbaar, doordat de sneeuw zich geleidelijk naar steeds lagere hoogtes uitbreidt.
Komt dit ook in Nederland voor?
Ook in Nederland komt isothermie soms voor. Hierdoor kan het gaan sneeuwen terwijl de temperatuur dit in eerste instantie niet deed vermoeden. Dit leidt soms tot sneeuwverrassingen! Isothermie is bovendien lastig van tevoren te voorspellen. Vaak gaat het om slechts kleine temperatuurverschillen tussen regen en sneeuw. Daarnaast spelen meerdere processen tegelijk een rol en kan het effect heel lokaal zijn.
Sneeuw komende dagen
Komend weekend is er een grote kans op sneeuw in (delen van) Nederland. Vandaag loopt de temperatuur uiteen van ongeveer 4 graden aan de kust tot net boven het vriespunt in het oosten van het land. Vanuit het noordwesten trekken talrijke buien over het land. Door de hogere temperatuur valt aan de kust de meeste neerslag in de vorm van regen, terwijl de kans op sneeuw in het binnenland groter is. De temperatuur ligt dicht bij het vriespunt en in de pittige buien kan het soms misschien net voldoende afkoelen voor sneeuw in plaats van regen.
Vanwege de temperatuur is er komende dagen vooral in het binnenland een aanzienlijke kans dat er enkele centimeters sneeuw vallen die kunnen blijven liggen. Momenteel zorgt dit lokaal al voor gladheid op de wegen, waardoor voorzichtigheid is geboden. Maar misschien kan de sneeuw dit weekend voor wat winterpret zorgen!
