http://www.weer.nl/weer-in-het-nieu...d476574934e5/article/schaatsijs_op_komst.html Schaatsijs op komst 09.01.2013 07:49 Er zit schaatsijs aan te komen. Vrieslucht die dit weekend binnenstroomt, houdt het ook volgende week tenminste een aantal dagen vol. Vanaf halverwege volgende week zal naar verwachting van Meteo Consult op steeds meer plaatsen geschaatst kunnen worden. Nu is het nog zacht, grijs en nat in Nederland. Dat gaat dus veranderen. Dat heeft te maken met een hogedrukgebied dat zich vrijdag boven Scandinavië gaat nestelen en daarna voorlopig niet meer van zijn plaats komt. De wind draait naar het oosten tot noordoosten en de temperaturen dalen. Vrijdagnacht gaat het in het noorden van het land al vriezen, vanaf het weekend ook elders. Ook overdag daalt het kwik. In het weekend liggen de maximumtemperaturen rond het vriespunt. Maandag en dinsdag verscherpt de vorst wat verder met dan in een groot deel van het land ’s nachts matige vorst (onder -5) en ook in de middag vrijwel overal temperaturen onder nul. Ondertussen groeit het ijs langzaam aan, waardoor halverwege volgende week op veel slootjes in Nederland geschaatst kan worden. Op de eerste locaties die er traditioneel snel bij zijn, zoals Ryptsjerkerpolder, zullen zondag op ondergelopen weilanden en sintelbanen wellicht al de eerste ijzers ondergebonden kunnen worden. Voor de grotere wateren is schaatsijs echter voorlopig nog niet aan de orde. IJsgroei Dat er volgende week ijs wordt gevormd is duidelijk. Maar de vraag hoe snel het ijs groeit en hoe dik de uiteindelijke ijslaag wordt, is niet eenvoudig te beantwoorden. De vorming, aangroei van natuurijs is een uiterst ingewikkeld proces dat van verscheidene factoren afhangt. Niet alleen de temperatuur, maar ook wind, bewolking en vochtigheid zijn van grote invloed. Ook de stroomsnelheid, diepte en ligging van het water spelen een belangrijke rol. Vier graden Zodra het gaat vriezen koelt het water af, het eerst aan het oppervlak. Dat koudere water is zwaarder en zakt omlaag. Als een temperatuur van 4 graden is bereikt, mengt het zich verder niet meer omdat water kouder dan 4 graden weer lichter wordt en omhoog komt. Het water in de diepte blijft dus zo’n 4 graden terwijl het water aan het oppervlak afkoelt tot het vriespunt. De ijsvorming kan dan beginnen. Dat gebeurt op het wateroppervlak met het ontstaan van sterretjes en naaldjes. Die worden steeds groter en sluiten zich aaneen tot ze een samenhangend laagje vormen dat langzaam dikker wordt. Vanuit dit laagje schieten kristallen naar beneden. Ondertussen vormen zich in het water andere kristallen die omhoog komen en samengroeien met de kristallen aan het oppervlak. Als er ijs ligt, kan dat alleen groeien als aan de onderzijde water bevriest. De vrijkomende stollingswarmte moet door het ijsdek worden afgevoerd. Bij gelijke vorst groeit een dik ijsdek dus steeds trager. Eerst aan de randjes Het water bevriest het eerst aan de oevers van een sloot. Dat houdt verband met stroming. In het midden blijft het water het langst op temperatuur. De lucht, verwarmd door aanraking met het resterende warmere water, stijgt op boven het midden van de sloot, terwijl koudere lucht vanaf de oevers toestroomt. Die wordt op haar beurt geleidelijk verwarmd naarmate ze het midden van de sloot nadert. Zo koelt het water aan de randen dus sterker af dan in het midden. Op de ene plaats ontstaat sneller ijs dan op de andere. In een rivier duurt het bevriezingsproces veel langer dan in een sloot. Dat komt omdat in een rivier een veel grotere hoeveelheid water moet afkoelen dan in een sloot. Bovendien stroomt rivierwater meestal sneller dan slootwater, waardoor in een rivier voortdurend water uit verschillende lagen wordt gemengd en de afkoeling langzamer gaat. Onder een brug komt het ijs ook later en blijft het dunner. De stroming onder een brug is door een vernauwing van de waterstroom meestal sterker. Bovendien verdampt onder een brug minder water, is er minder uitstraling en is ook de toevoer van koude lucht geringer. Dat verklaart ook waarom een open sloot sneller met ijs bedekt is behalve waar het water onder dichte takken of struiken ligt. Uitstraling Water kan op twee manieren haar warmte kwijtraken. Ten eerste doordat koude lucht erover stroomt. Ten tweede door het uitstralen van warmte naar het heelal. Dit laatste proces is de dominante factor. Bij bewolkte omstandigheden wordt een groot deel van de warmte-uitstraling door de wolken weer teruggekaatst naar het aard- en dus ook het wateroppervlak. Bij heldere omstandigheden is dat niet het geval en raakt het water (zowel in vloeibare als vaste toestand) dus het snelste haar warmte-energie kwijt. Dit proces gaat ook overdag door. De zon straalt dan wel op het al dan niet bevroren water, maar naast deze zonne-instraling van warmte gaat de warmte-uitstraling naar het heelal gewoon door. Per saldo is het daardoor het beste voor ijsvorming als het helder is, ondanks de zonne-instraling overdag. Wind Wind zal het bevriezingsproces in de regel versnellen, omdat de warmte die vrijkomt bij bevriezing dan snel wordt afgevoerd. Waait het echter hard dan wordt de bevriezing juist vertraagd, omdat het water dan goed mengt en het warme bodemwater omhoog komt. Zo blijven de voor schaatsers zo verraderlijke wakken bestaan, die tijdens een winderige vorstperiode dagenlang open kunnen blijven. Luchtvochtigheid Verder is de relatieve luchtvochtigheid belangrijk. Hoe minder vocht in de atmosfeer, hoe makkelijker vocht (vloeibaar of vast) verdampt. Omdat verdamping energie kost, levert een lagere luchtvochtigheid een snellere ijsgroei op. Dit effect speelt het sterkst als er een windje staat. Dan wordt immers meer lucht per minuut aangevoerd en is de verdamping daarmee groter. Onder die omstandigheden zal het ijs ook bij een luchttemperatuur van iets boven het vriespunt aangroeien. In vochtigere lucht is dat niet het geval en zal bij temperaturen boven nul water op het ijs komen te staan. Sneeuw Sneeuw op het ijs is een vertragend element. Een sneeuwdek werkt namelijk als een isolerende deken. De lucht erboven koelt tijdens de nachten weliswaar extra hard af, maar het ijs en water eronder juist minder snel. Vooral verse sneeuw is bovendien een slechte warmtegeleider, waardoor het ondergesneeuwde ijs nauwelijks warmte verliest en bevriezing wordt tegengegaan. Lokale effecten Verder spelen van plek tot plek lokale effecten, zoals het al dan niet aanwezig zijn van beschutting tegen de wind, overhangende bomen en bruggen, stroming in het water en de diepte van de watermassa. Ligt water in de luwte, dan bevriest het makkelijker. Aan de andere kant kunnen (luwte veroorzakende) overhangende bomen en bruggen de uitstraling van warmte bemoeilijken, waardoor de ijsvorming juist weer trager gaat. Staat het water stil, dan bevriest het gemakkelijker dan wanneer er stromingen in het water voorkomen. Warmere delen van het water worden dan vermengd met de al afgekoelde delen van het water of strijken langs de bevroren toplaag. Het duurt daardoor langer voordat het water voldoende is afgekoeld om (verdere) ijsvorming mogelijk te maken. Hetzelfde effect speelt bij de diepte van het water. Hoe dieper het water, hoe langer het duurt voordat het afkoelt. Vooral deze lokale effecten kunnen betrouwbaarheid van ijsvloeren tegenwerken. Op de ene plek is het ijs een stuk dunner (of zelfs afwezig) dan op de andere plek. IJsgroeimodel Om toch een uitspraak te kunnen doen wanneer er ijs wordt gevormd en hoe dik het zal worden, gebruiken we in de weerkamer het ijsgroeimodel. De ijsberekingsmethode geeft op basis van temperatuur, wind, dauwpunt een schatting van de ontwikkeling van een ijslaag in een waterkolom van 2 meter diep. De ijsdikte wordt niet gemeten. Het model moet echter ergens mee starten. De ijsdikte wordt geschat door het model de dikte te laten uitrekenen op basis van de waarneming van de afgelopen 10 dagen. De ijspluim geeft de ontwikkeling weer voor 50 verschillende scenario's. De oranje lijn geeft het ensemble gemiddelde. Het operationele model is de dikke blauwe lijn en de control is de blauwe gestreepte lijn. Bronnen: Meteo Consult, KNMI
begint het bij jullie ook zo te kriebelen nu het eerste ijs alweer van de auto's gekrabt moet worden? Het is 's nachts -1, dus het gaat nergens over, maar ik betrap mezelf op de eerste vleugjes van schaatskoorts...
