Het onderstaande is hier wel eens langsgekomen, ik heb dat voor mezelf aangevuld. Ik heb het in Word staan. ik zou het kunnen mailen
1 Sneeuw
Neerslag in de gekristalliseerde vorm wordt sneeuw genoemd. Het vallen van sneeuw is sterk afhankelijk van een aantal factoren, namelijk luchttemperatuur op diverse hoogtes, luchtvochtigheid en wind.
Voor de landen in de Benelux is de kans op sneeuw beperkt en is het seizoen, de stand van de zon en lengte van de dag bepalend.
Sneeuw kan in Nederland over het algemeen in de periode van eind september tot hal april vallen. In andere delen van de wereld is dit echter heel anders, zo ligt er op de polen en in de berggebieden het gehele jaar sneeuw.
1.1 De geometrie van sneeuw
Grote goed gevormde sneeuwvlokken zijn relatief plat en hebben zes ongeveer gelijkvormige armen (hexagram). De exacte vorm en structuur wordt bepaald door de temperatuur en luchtvochtigheid waarbij het wordt gevormd. Sneeuwvlokken zijn bijna nooit perfect symmetrisch gevormd. Heel soms, bij temperaturen rond -2˚C, kunnen sneeuwvlokken een driehoekige structuur hebben. Verder kan sneeuw in vele vormen voorkomen, ook in cilinder-, naald- of plaat- vormige structuren. Dit dan ook nog eens met of zonder de dendrieten of armen.
Tussen de -1˚C en -3˚C wordt sneeuw gevormd in de hexagram, hexagon vorm of plaatvorm. Naarmate de temperaturen dalen zo tussen de -5˚C en -10˚C zullen de kristallen gevormd worden als naalden of holle cilinders. Soms, indien de kristallen worden gevormd bij ca. -5˚C en daarna worden blootgesteld aan hogere of lagere temperaturen ontstaat er een sneeuwvlok in de vorm van een ingesloten cilinder in een dendriet- of plaat. Bij nog lagere temperaturen zullen de vormen weer neigen naar een dendriet of plaatvorm.
Hieronder een aantal uitvergrootte sneeuwvlokken gefotografeerd in 1902 onder een microscoop.
Door: Wilson Bentley
1.2 Randvoorwaarden voor sneeuw
De ontstaan en het zichtbaar neerkomen van de sneeuwvlok is afhankelijk van een aantal factoren die ik in het onderstaande zal toelichten.
1.2.1 Temperatuur
Allereerste moet de temperatuur op 1,5 meter onder de 7°C zijn, om het algehele smelten van enige vaste neerslag te voorkomen.
Sneeuw wordt op grotere hoogte gevormd. Om op deze hoogte sneeuw te vormen moet de temperatuur op deze hoogte onder de -2˚C liggen. Deze temperatuur garandeert een stabiele aanvoer van nieuwe ijskristallen.
Vervolgens is het belangrijk dat de potentiële natte-bol temperatuur op 850hPa onder de 3°C ligt. De non-potentiële natte-bol (de gemeten natte-bol temperatuur dus) op 1,5m moet ook onder die waarde liggen, zodat tot een zekere mate voor de hele laag gegarandeerd kan worden dat de ijskristallen hun vorm behouden.
Vervolgens om, met name bij 1,5m temp's (ver) boven de nul, de sneeuw de grootste kans te geven om de grond te bereiken zonder door een event. warme laag te vallen die zich mogelijk zou kunnen hebben gevormd, zal de basis van de wolken vrij laag moeten zitten. Het liefst onder de 1000 voet (~300m).
1.2.2 Luchtvochtigheid
De lucht vrij droog zijn, een relatieve vochtigheid onder de 90% en in sommige gevallen zelfs onder de 85% is het beste.
1.2.3 Luchtdichtheid
Hoe dichter tegen het aardoppervlak, hoe groter de massa lucht is die op ons druk uitoefent, hoe hoger de luchtdruk. Aan de grond is de luchtdruk gemiddeld 1013 hPa. Hoe verder we ons van het aardoppervlak verwijderen hoe lager de luchtdruk.
De verticale opbouw van onze atmosfeer is van belang voor het weer op korte en langere termijn. De verticale opbouw van de atmosfeer wordt in kaart gebracht op verschillende drukvlakken (850 hPa, 750 hPa, 500 hPa...).
Zo bevindt zich het 850 hPa ongeveer op 1500 m, weliswaar "ongeveer" omdat dit drukvlak in een lagedrukgebied bvb lager ligt dan in een hogedrukgebied. De 500 hPa bevindt zich bijvoorbeeld ongeveer op 5000 meter.
Waarom men met die drukvlakken gaat werken is volgens mij te verklaren in oa de wetmatigheden waarbij de luchtdruk uitgeoefend op een pakketje lucht invloed heeft op de eigenschappen hiervan zoals temperatuur en visa versa. (zie ook adiabatische processen). In principe zal met het dalen van de luchtdruk de temperatuur afnemen door adiabatische expansie (uitzetting). Dit principe vinden we terug in de opbouw van de troposfeer. De laagste luchtdruk vinden we in de hoogste lagen alwaar zich ook koudste temperaturen bevinden. (de stijging van de temperatuur in de stratosfeer valt te verklaren door de invloed van de zon op de aldaar aanwezige ozon). De meest bruikbare opbouw verkrijgt men aldus door vergelijkingen te doen tussen verschillende drukvlakken gezien er een relatie bestaat tussen luchtdruk, volume en temperatuur. De "dam" is een éénheid die slaat op de "dikte" van een luchtlaag. Dam wordt weergegeven in decameter.
De 1000/500-diktwaarden bvb geven de dikte van een pakketje lucht heeft tussen het 1000 en 500 hPa -vlak. De luchtlaag zal dikker zijn bij hogere temperaturen en dunner bij lagere temperaturen. 520 dam bvb staat voor 5200m. Hoge diktewaarden kunnen duiden op de aanwezigheid van een hogedrukgebied, lage diktewaarden op een lagedrukgebied. De diktwaarden kunnen ook gebruikt worden om de kans op sneeuw te voorspellen. Zo stelt men dat de kans op sneeuw groot is bij 1000/500-diktewaarden gelijk- of kleiner dan 528 dam voor Vlaanderen of Nederland.
Voor sneeuw is het belangrijk dat de lucht vrij compact is. Hierdoor is de kans op het samenklonteren van ijskristallen groter. Als de dikte 1000-500hPa onder de 530 decameter komt, is over het algemeen de lucht compact genoeg om voor ons zichtbare vaste neerslag (sneeuw dus) te produceren.
1.2.4 Luchtstroming
Stroming is niet gunstig voor sneeuw omdat de ijskristallen tijd en energie nodig hebben om samen te komen en de sneeuwvlok te vormen. Bij teveel stroming kunnen de ijskristallen niet goed samenkomen, en zal er dus meer z.g. 'sleet' (natte sneeuw, of sneeuw vermengt met regen) vallen. Laatste item, meer voor buienvorming dan voor sneeuw maar ik noem hem toch omdat het ook enig belang heeft voor de vorming en samenkomen van ijskristallen, is de verticale snelheid van luchtdeeltjes (vertical velocity).
1.2.5 Het compacte lijstje:
o Grondtemperatuur lager dan 7˚C
o Relatieve luchtvochtigheid (Rv) kleiner dan 90%
o LCL (Lifting Condensation Level), vaak de basis van wolken, < 1000ft
o Hoogte 500hPa onder de 530dam, dit betekent een vrij compacte lucht met grotere kans op vorming van vaste neerslag
o temp 850hPa < -2°C
o pot. natte-bol temp op 850hPa < 3°C (belangrijk punt, geeft aan hoe ver de temp. kan dalen in een bui)
o niet al te veel stroming, zowel onder in de lucht (~900hPa) als op middelbare hoogte (500hPa).
o verticale snelheid van luchtdeeltjes (vertical velocity), dit eigenlijk meer voor buienvorming dan voor sneeuw in het bijzonder
o natte-bol temperatuur op 1,5m onder de 2,5 á 3°C, direct gerelateerd aan de natte-bol temperatuur op 805 hPa
Hieronder een kaart met de temperaturen op 850 hPa (dus ongeveer 1500 m). Onderstaande kaart geeft naast de temperaturen op 850 hPa ook de geopotentiële hoogte weer op dat drukvlak uitgedrukt in decameter.
De geopotentiële hoogte is, op een eenvoudige wijze uitgelegd, de hoogte waarop zich een bepaald drukvlak bevindt vanaf het zeeniveau.
1.3 Praktijkvoorbeeld
Zoals de oplettende kijker misschien gezien heeft is er in het 0-180 meteogram voor Arnhem op 2e kerstochtend een neerslagsignaal te zien met temperaturen nabij het vriespunt.
Goed het is nog 6 dagen ver, dus het is maar een beetje speculeren at ik hier ga doen. Ws zijn de gegevens v/d 12Z run voor dit tijdstip weer wat anders.
Maar goed terug naar de 'spielerei' van het speculeren:
We halen er wat waarden uit de tekstuitvoer van de meteogrammen erbij:
dikte 1000-500 519,306
dikte 1000-700 277,385
dikte 850-700* 148,129
dikte 1000-850 129,256
T850 -7,071
Neerslag 0,997
T2m 1,024
Td2m -0,613
*) dikte 700-850 heb ik zelf herleid (uit diktes 1000-700 en 1000-850)
De meeste diktewaarden zien er dus wel goed uit, ook de T850 is goed koud. Alleen de dikte van de laag 1000-850 hPa is een twijfelgeval. Verder valt er ook neerslag, en de temp waarden aan de grond zien er ook niet al te slecht uit.
Kijken we naar de geschatte nattebol temp (heb ik zelf afgeleid uit een aantal parameters):
T' (geschatte Tw) 2m 0,367
Dan zien we dat deze met 0,4°C ook niet slecht is.
Maar goed omdat die dikte van de laag 1000-850 hPa nogal twijfelachtig is pakken we de progsounding er maar bij:
Ai! Dat ziet er toch al minder uit, toch een iets warmere laag (+2 tot +3 °C) boven onze hoofden. De nachtelijke inversie bij de grond (agv afkoeling van de luchtlaag bij de grond in de nacht) is ook zichtbaar. Eens kijken naar de getaluitvoer:
PRESS HGT(MSL) TEMP DEW PT WND DIR WND SPD
HPA M C C DEG M/S
1015. 25. 1.0 -.6 343.1 3.2
1000. 151. 2.7 -1.5 351.6 5.9
975. 356. 1.9 -3.2 1.2 7.8
950. 564. .2 -4.3 3.4 8.0
925. 777. -1.6 -5.4 5.2 7.9
900. 995. -3.6 -6.8 2.3 8.2
850. 1443. -7.1 -11.5 356.3 8.5
Hmm het vriespunt ligt pas op ongeveer 600m. Nu is het wel zo dat bij voldoende intense neerslag het vriespunt door afkoeling omlaag gebracht kan worden (zie deze link), maar ik denk zelf eigenlijk niet dat 1 mm in 6uur daarvoor intens genoeg is om echt droge sneeuw te krijgen.
Quote selectie