Hoi allemaal,
Een aangepaste versie van het KNMI ijsgroeimodel (geen effect van regen en sneeuw op het ijs) heb ik eens losgelaten op de meteogegevens van Eelde en De Kooy (zie voor het model het artikel van De Bruin en Wessels, 1988). Hierbij heb ik van de gemiddelde etmaaltemperatuur, windsnelheid, relatieve luchtvochtigheid en bewolkingsgraad het gemiddelde van de twee stations genomen, om een schatting te maken van de situatie te Leeuwarden. Per dag heb ik 2 tijdstappen genomen (zoals geadviseerd in het artikel van de Bruin en Wessels, 1988).
In dat artikel staat alleen het ijsgroeimodel beschreven, maar met wat kleine aanpassingen kun je het ook prima gebruiken om de watertemperatuur te schatten.
Je hebt echt sneeuwdekmetingen nodig om het dempende effect van sneeuw op de ijsgroei mee te nemen. Aangezien ik die niet heb en het ook interessant is om te veronderstellen dat het ijs sneeuwvrij gehouden wordt, heb ik ervoor gekozen om dit effect weg te laten.
Hieronder een grafiekje met per winter de maximale ijsdiktes voor een afgesloten meertje met een diepte van 2 meter. (In de huidige winter is die maximale ijsdikte nog steeds 0.0 cm.)
Deze grafiek wijkt in sommige jaren flink af van de KNMI-grafiek voor Leeuwarden, waarbij de eventuele aanwezigheid van een sneeuwdek wél is meegenomen (deze grafiek gaat t/m de winter van 1998):
Zelf ben ik behoorlijk tevreden met de overeenkomst (zelfs kwalitatief), vooral in de sneeuwarme jaren '90. De ijsdikte in de winters van 1982 en 1985 zijn flink overschat, wat een gevolg is van de rijkdom aan het optreden van een (langdurig) sneeuwdek in Friesland tijdens die winters.
Het effect van een sneeuwdek zie je ook terug als je het aantal dagen met minstens 7 cm ijs per winter vergelijkt:
En de KNMI grafiek waarbij een evt. sneeuwdek wél een dempend effect op de ijsgroei had:
Vooral voor de winters van 1985 en 1987 scheelt dit veel; zonder sneeuwdek kwam ik uit op 63 dagen met 7 cm ijs of meer. Natuurlijk kan het ook zijn dat het gemiddelde van Eelde en De Kooy niet altijd even representatief is voor Leeuwarden.
Verder is het ook leuk om met waterdieptes te gaan experimenteren. De watertemperatuur en ijsdikte zijn nl. sterk afhankelijk van de waterdiepte. Hoe dieper het water, hoe groter de warmtecapaciteit en hoe trager de veranderingen in de watertemperatuur. Dat effect kun je hieronder mooi zien, voor waterdiepten van resp. 2, 5, 10, 20, 50 en 100 meter (zie voor de diepte rechtsboven op de grafieken). Hierbij is voor watertemperaturen boven nul steeds uitgegaan van een constant temperatuurprofiel, dus goed gemengd water.
Wat ten eerste opvalt is de kleinere jaarlijkse gang en het dempen van snelle fluctuaties in de temperatuur. Ten tweede vallen de jaarlijkse minima en maxima steeds later, vanwege de toenemende warmtecapaciteit van het water.
Ten slotte was de hoogst gemodelleerde (daggemiddelde!) watertemperatuur 27.9°C op 1 augustus 1994, wat ik zelf wel een realistische waarde vind.
Groet,
Alwin
Referenties:
H.A.R. de Bruin, H.R.A. Wessels, 1988: A model for the formation and melting of ice on surface waters, Journal of Applied Meteorology, 27, 164-173.
http://www.knmi.nl/voorl/nader/icefrl.htm
Een aangepaste versie van het KNMI ijsgroeimodel (geen effect van regen en sneeuw op het ijs) heb ik eens losgelaten op de meteogegevens van Eelde en De Kooy (zie voor het model het artikel van De Bruin en Wessels, 1988). Hierbij heb ik van de gemiddelde etmaaltemperatuur, windsnelheid, relatieve luchtvochtigheid en bewolkingsgraad het gemiddelde van de twee stations genomen, om een schatting te maken van de situatie te Leeuwarden. Per dag heb ik 2 tijdstappen genomen (zoals geadviseerd in het artikel van de Bruin en Wessels, 1988).
In dat artikel staat alleen het ijsgroeimodel beschreven, maar met wat kleine aanpassingen kun je het ook prima gebruiken om de watertemperatuur te schatten.
Je hebt echt sneeuwdekmetingen nodig om het dempende effect van sneeuw op de ijsgroei mee te nemen. Aangezien ik die niet heb en het ook interessant is om te veronderstellen dat het ijs sneeuwvrij gehouden wordt, heb ik ervoor gekozen om dit effect weg te laten.
Hieronder een grafiekje met per winter de maximale ijsdiktes voor een afgesloten meertje met een diepte van 2 meter. (In de huidige winter is die maximale ijsdikte nog steeds 0.0 cm.)
Deze grafiek wijkt in sommige jaren flink af van de KNMI-grafiek voor Leeuwarden, waarbij de eventuele aanwezigheid van een sneeuwdek wél is meegenomen (deze grafiek gaat t/m de winter van 1998):
Zelf ben ik behoorlijk tevreden met de overeenkomst (zelfs kwalitatief), vooral in de sneeuwarme jaren '90. De ijsdikte in de winters van 1982 en 1985 zijn flink overschat, wat een gevolg is van de rijkdom aan het optreden van een (langdurig) sneeuwdek in Friesland tijdens die winters.
Het effect van een sneeuwdek zie je ook terug als je het aantal dagen met minstens 7 cm ijs per winter vergelijkt:
En de KNMI grafiek waarbij een evt. sneeuwdek wél een dempend effect op de ijsgroei had:
Vooral voor de winters van 1985 en 1987 scheelt dit veel; zonder sneeuwdek kwam ik uit op 63 dagen met 7 cm ijs of meer. Natuurlijk kan het ook zijn dat het gemiddelde van Eelde en De Kooy niet altijd even representatief is voor Leeuwarden.
Verder is het ook leuk om met waterdieptes te gaan experimenteren. De watertemperatuur en ijsdikte zijn nl. sterk afhankelijk van de waterdiepte. Hoe dieper het water, hoe groter de warmtecapaciteit en hoe trager de veranderingen in de watertemperatuur. Dat effect kun je hieronder mooi zien, voor waterdiepten van resp. 2, 5, 10, 20, 50 en 100 meter (zie voor de diepte rechtsboven op de grafieken). Hierbij is voor watertemperaturen boven nul steeds uitgegaan van een constant temperatuurprofiel, dus goed gemengd water.
Wat ten eerste opvalt is de kleinere jaarlijkse gang en het dempen van snelle fluctuaties in de temperatuur. Ten tweede vallen de jaarlijkse minima en maxima steeds later, vanwege de toenemende warmtecapaciteit van het water.
Ten slotte was de hoogst gemodelleerde (daggemiddelde!) watertemperatuur 27.9°C op 1 augustus 1994, wat ik zelf wel een realistische waarde vind.
Groet,
Alwin
Referenties:
H.A.R. de Bruin, H.R.A. Wessels, 1988: A model for the formation and melting of ice on surface waters, Journal of Applied Meteorology, 27, 164-173.
http://www.knmi.nl/voorl/nader/icefrl.htm