Ik zal een poging wagen deze vragen te beantwoorden.
Vaak speelt straling een belangrijke rol.
Je kunt uit het gedrag van sneeuw en ijs heel veel informatie halen over de warmteleer.
1) Na een langdurige vorstperiode ligt er enkele cm sneeuw op een laag ijs van ook verschillende cm. De dooi treedt in, en de poezevoetjes in de sneeuw, op het ijs, worden nat. Waarom? De zachte lucht kan niet eens aan het ijs. Ijs smelt traag, ik zou denken dat daar de sneeuw het langst blijft liggen, niet dus.
Het zou kunnen dat de donkere poezevoetjes meer zonlicht absorberen waardoor die sneeuw sneller smelt. Daarnaast kan zich smeltwater verzamelen in die kuiltjes die het smelten versnellen.
2) Een pad, aan de noordkant van het huis, is sneeuw-onvriendelijk: geleiding van de warmte van het huis, en stenen die de dooi in de grond langer vasthouden en geleiden. Maar eens er toch sneeuw op ligt, dan smelt die vanaf de randen van het pad. Ook aan de kant van het gras. Ik zou verwachten: hoe dichter bij het huis hoe sneller de dooi: niet dus.
Sneeuw op het gras blijft eerder liggen omdat er een isolerende laag van gras en lucht tussen het sneeuwdek en de bodem ontstaat. Door warmte uit de bodem smelt het onderste deel weg en de sneeuwlaag blijft op het gras liggen met sneeuwloze laag van 1 tot 2 cm. Op vlakke bestrating kan de sneeuw niet 'zweven' en zal door het directe contact sneller smelten.
Dit houdt in dat op het troittoir meer warmte uit de bodem wordt ontrokken voor het smeltproces dan op een grasveld. Hier zal de warmtestroom al snel verminderen zodat de bodem op temperatuur blijft. Na een vorstperiode met sneeuwdek is de bodem onder de tegels bij huis kouder dan onder de grasmat. Daarom blijft de sneeuw op het trottoir langer liggen dan op het gras verder van huis. Het kan ook meespelen dat het in de luwte van het huis minder hard waait zodat de dooilucht daar minder goed bij kan.
Sneeuwonvriendelijke plekken zijn na een vorstperiode juist sneeuwvriendelijker.
Dit geldt ook voor het optreden van gladheid. Bij de eerst vorstnacht wordt gewaarschuwd voor gladheid maar dat is meestal overbodig. Door nog aanwezige bodemwarmte drogen straten snel op en de oppervlakte temp komt moeizaam onder 0. Het overtollige vocht zet zich af als rijp op het gras en kan niet meer op de straat worden afgezet. Bruggen en viaducten kunnen dan wel glad worden. Na een vorstperiode is het gevaar voor gladheid door opvriezing veel groter. De bodem is dan koud en de straten trekken vocht aan. Bij de minste en geringste opklaring kan het spekglad worden ook al is de temperatuur op 1,5 m hoogte boven 0. Door uitstraling daalt de oppervlaktetemperatuur gelijk onder het vriespunt. Zondagavond gebeurde dat hier in Friesland ook en dan hebben we nog niet eens een vorstperiode gehad.
Op 23 november was de invloed van bodemwarmte ook goed te zien. De sneeuw bleef alleen op hogere graspolletjes liggen maar op bruggetjes laag veel meer.
3) Sneeuw blijft in een bos moeilijker liggen na dooi: de sneeuw plakt en blijft aan de takken hangen, waar ze ook snel kan smelten bij dooi. Toch zie ik dat sneeuw in een bos het langst blijft liggen, soms langer dan op gras. Maar een andere keer is het net andersom. Waarom?
Natte sneeuw blijft aan de takken kleven maar droge sneeuw niet. Bij het smelten valt een groot deel van de sneeuw ook weer van de takken af en komt dan toch op de bodem terecht.
In het bos waait het minder hard waardoor zich een koude plaklaag kan handhaven boven het sneeuwdek. De dooilucht kan de bodem minder goed bereiken dan in open terrein.
Bij helder weer blijft de sneeuw in het bos langer liggen omdat de bomen de zonnestralen opvangen. De sneeuw straalt echter wel warmte uit tussen de kale loofbomen door en blijft daardoor koud. Dit geldt bij laagstaande zon in de winter. Wandel op een zonnige decemberdag maar eens door het loofbos. Als je naar boven kijkt zie je veel blauwe lucht tussen de takken door. Kijk je op zij dan wordt het zicht volledig door bomen onttrokken. De hoeveelheid zonlicht die de bodem bereikt is maar klein.
Op grote schaal werkt het wel andersom. De uitgestrekte sneeuwvlaktes op de toendra's reflecteren veel zonlicht en houden die streken in het voorjaar koud zodat de sneeuw ook langer stand houdt en zonnestraling blijft weerkaatsen.
De donkere naaldwouden van de taiga schermen de sneeuwlaag af van de zonnestraling zodat die in eerste instantie beter stand houdt dan op de toendra. Maar de bomen zelf nemen wel veel warmte op en geven die af aan de lucht zodat die streken sneller opwarmen dan zonder bos.
Dit mechanisme speelt zelfs een rol bij klimaatsveranderingen. In koudere tijden breidt de toendra zich uit. De immense sneeuwvlakten versterken de afkoeling. In warmere tijden breidden de boreale wouden zich noordwaarts uit en trekken meer zonnewarmte aan. Het is niet handig om in open gebieden, die vaak met sneeuw bedekt zijn klimaatbossen aan te planten.
4) Verschillende auto's staan lange tijd ongebruikt buiten in de schaduw. Toch blijft op de ene de sneeuw sneller liggen dan op de andere. Waarom?
Moeilijk te beantwoorden. Het zou kunnen dat de kleur van auto een rol speelt bij het absorberen van zonlicht. Op een witte auto blijft de sneeuw dan beter liggen dan op een zwarte auto. Dit geldt alleen overdag, ook bij bewolkt weer.
Verder zou het een verschil in dakbekleding kunnen zijn. Vergeet niet dat het vaak maar om minieme verschillen in temperatuur gaat. Ook al staat een auto al uren stil dan kan die nog steeds een fractie warmer zijn. Op een heldere en koude avond, eind oktober, kreeg ik bezoek. Toen ze drie uur later weer weggingen hoefden ze niet te krabben terwijl de auto's die de hele dag in de straat stonden wel met een laagje ijs waren bedekt.
5) Op een tegelvloer blijft sneeuw het eerst liggen in de voegen. Dit zou komen omdat langs daar smeltwater wegvloeit, en hier het vriespunt het eerst bereikt wordt. Juist?
Dat heb ik laatst ook ergens gelezen (MC website?) en lijkt me juist.
6) Ijs smelt het eerst aan de randen, ook na aanhoudende vorst. Ben ik de enige die dit vaststelt?
Dat is mij ook al vaak opgevallen. Een eenduidige verklaring heb ik niet.
De zijwaartse warmtestroom vanuit de bodem zou een rol kunnen spelen.
Maar ook de wind die tegen de wal wordt afgebogen tegen het ijs aan. Boven een ijsvlakte heerst bij dooi een scherpe temperatuurs-inversie in de onderste decimeters die de turbulentie, en daarmee de uitwisseling met zachte lucht onderdrukt. Langs de kant is veel meer turbulentie, alleen al door de grotere ruwheid.
Misschien dat het afvloeien van smeltwater ook van invloed is. IJs drijft en ongeveer 10% steekt boven de waterspiegel uit. Wanneer de bovenste laag smelt heft de resterende ijsvloer zich op en stroomt het smeltwater naar de zijkanten weg.
7) Na een lange vorstperiode, blijft sneeuw soms het langst liggen op asfalt! En dan nog vooral waar er op gelopen is. Soms zie ik dit zelfs bij sneeuw die na dooi gevallen was.
Zie antwoord bij vraag 2.
Wanneer sneeuw bewandeld is wordt het nog eens extra tegen de bodem aangedrukt waardoor extra warmte uit de bodem is ontrokken. Op zich wel vreemd dat je dat vooral bij asfalt hebt waargenomen. Dat is mij nooit opgevallen. Asfalt heeft namelijk ook een geringere warmtegeleidingscoëfficiënt en soortelijke warmte dan tegels en straatstenen en is daardoor in het begin 'sneeuwvriendelijker' dan het trottoir en de klinkerweggetjes. Misschien dat de bodemgesteldheid onder de straat de doorslag geeft?
Allemaal vragen. Heeft iemand er meer verstand van dan ik? Of weet er iemand een goede link naar zeer gedetailleerde info hierover?
mvg, Rikkie
groeten Victor
Quote selectie