Gaat het sneeuwen, hagelen of gewoon regenen? Dat wordt bepaald door een subtiel samenspel van temperatuur, luchtvochtigheid en luchtstromingen.
Een zomerse hagelbui in de straten van Turijn, augustus 2024.
In de eerste helft van januari viel het allemaal uit de lucht: regen, natte sneeuw, poedersneeuw, donsvlokken, kleine en grote hagelstenen. Hoe koud het was, leek voor de neerslagvorm niet veel uit te maken. Hoe kan dat?
Wat er precies uit de lucht valt, hangt maar voor een heel klein deel af van de temperatuur die wij meemaken. Er speelt veel meer mee: een subtiel samenspel van temperatuur, luchtvochtigheid en luchtstromingen op allerlei hoogten boven het aardoppervlak. Sneeuw en hagel bestaan beide uit ijs – maar hun ‘levensloop’ verschilt fundamenteel.
Sneeuw vormt zich hoog in koude wolken. Daar zweven allerlei piepkleine deeltjes, waaronder stof, roet en minuscule ijskristalletjes. Die werken als een zogeheten ijskiem, of ijsnucleatiekern: een oppervlak waarop waterdamp kan bevriezen. Dat is geen condensatie, maar het rechtstreeks neerslaan van waterdamp in de vorm van ijs. Zo groeien geleidelijk steeds grotere kristallen, met de kenmerkende mooie vertakkingen.
Hagel is daarentegen het product van geweld. In hoge onweerswolken worden regendruppels door krachtige, relatief warme stijgwinden steeds opnieuw omhoog geslingerd naar ijskoude lagen. Daar bevriezen ze, vallen weer omlaag, botsen met regendruppels en krijgen daardoor een nieuw laagje water, gaan opnieuw omhoog, bevriezen verder, etcetera. Zo ontstaan, laag na laag, harde ronde hagelstenen. Hagel heeft doorgaans een doorsnee van zo’n 2 tot 5 mm, maar soms vallen er stenen zo groot als een golfbal. Bij de beruchte hagelbui in Italië in juli 2023 viel er eentje van maar liefst 19 cm doorsnee.
In rustige, koude winterwolken is er vaak maar weinig verticale beweging. Daar kunnen zich dus rustig mooie sneeuwvlokken vormen. Maar zelfs dan is het nog geen uitgemaakte zaak wat er beneden aankomt. De lucht tussen wolk en grond heeft ook invloed. Is daarin de temperatuur overal onder nul, dan blijft sneeuw gewoon sneeuw. Is het onderweg warmer, dan kan regen of natte sneeuw ontstaan. Belandt die vervolgens weer in een koude laag, dan krijg je soms korrelhagel: witte, harde balletjes die ergens tussen sneeuw en hagel in zitten.
Grote, donzige vlokken ontstaan wanneer de temperatuur net onder het vriespunt zit en de lucht ook nog eens heel vochtig is. Kristallen kunnen dan rustig aangroeien en aan elkaar kleven, in de wolk maar ook onderweg naar beneden. Bij strenge vorst en droge lucht blijven ze klein en hoekig: poedersneeuw die piept onder je schoenen.
En dan zijn er nog de leuke vragen die altijd weer opduiken. Is elke sneeuwvlok echt uniek? Jazeker. De route die een ijskristal aflegt, in de wolk maar ook daarna, met steeds wisselende omstandigheden, is nooit exact gelijk. Vlokken zijn dus nooit identiek – en de kristallen op microniveau ook niet.
En waarom sneeuw wit is? Sneeuw heeft zelf geen kleur: het bestaat uit doorzichtig water. Sneeuw líjkt wit, doordat de miljoenen piepkleine ijsoppervlakjes het zonlicht naar alle kanten verstrooien. Alle kleuren licht worden even sterk weerkaatst, en samen zien wij die als wit. Net als de haren van de ijsbeer, trouwens. En net als melk, zout, suiker en de pluizen van de paardenbloem.
Tot slot nog even de vuistregel dat 10 mm neerslag zich vertaalt in 10 cm sneeuw. Dat klopt dus niet altijd. Natte sneeuw is zwaar en compact: 10 mm water geeft dan 5 tot 8 mm sneeuw. Droge, koude, luchtige vlokken kunnen bij diezelfde hoeveelheid water wel 20 cm sneeuw opleveren.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Source: NRC