In deze blogpost leg ik een aantal begrippen uit welke in veel bergweerberichten naar voren komen en makkelijk door elkaar te halen zijn. Namelijk de vorstgrens, de sneeuwvalgrens en de sneeuwgrens. Hoewel deze met elkaar te maken hebben, zijn ze zeker niet hetzelfde. Dit weten meteorologen uiteraard heel goed, maar vaak ontbreekt het aan de tijd in het weerbericht om dit voldoende toe te lichten. In dit blog wijd ik er uitgebreid over uit.
De vorstgrens: een vrije atmosfeer
Het eerste begrip is de vorstgrens. Dit is de hoogte boven zeeniveau waar de temperatuur onder de 0°C daalt en het dus vriest. Dit is een belangrijk begrip: het al dan niet bevriezen en ontdooien van vocht heeft een enorme impact op het type neerslag wat er valt, maar ook op verzadiging van de lucht. De vorstgrens kan bijvoorbeeld op 1000 meter hoogte liggen, maar ook nog relatief vochtig zijn of juist erg droog. Dit laatste is belangrijk voor de sneeuwvalgrens, maar daar kom ik nog op terug.
De vorstgrens zoals berekend in weermodellen is doorgaans de vorstgrens in de vrije atmosfeer. DIt wil zeggen: losgekoppeld van de zogenaamde grenslaag. Deze grenslaag is de laag waarin wij het weer ervaren, de onderste honderd(en) meters van de atmosfeer. Deze is sterk onderhevig aan lokale invloeden en bijvoorbeeld zonneschijn.
Een klein voorbeeld om bovenstaande te illustreren: op een frisse winterochtend koelt het flink af. Auto’s bevriezen, water wordt ijs en de velden zijn wit van de dauw. De vorstgrens ligt op 0 meter: het vriest immers. Zodra de zon op komt stijgt de temperatuur razendsnel. Door de opkomende zon ontstaat er warmte vanaf de grond en begint er turbulentie op gang te komen: thermiek. De opwarmende lucht stijgt op. Onder dit soort omstandigheden is er doorgaans sprake van een (ochtend)inversie, waarbij de grenslaag sterk afkoelde. De temperatuur loopt nu juist op met de hoogte.
Op 3000 meter hoogte is er echter nauwelijks sprake van deze zogenaamde dagelijkse gang: dag of nacht is even koud, met wat kleine verschillen. Deze verschillen worden groter naarmate er meer bergen in deze luchtlaag terecht komen: zij beïnvloeden de luchtlaag waardoor er in de bergen wel degelijk een dagelijkse gang te bespeuren is op 3000m hoogte – al is dit sterk afhankelijk van de windsterkte. Een sterkere wind zorgt immers voor meer menging met de omliggende luchtlaag: de vrije atmosfeer.
De sneeuwvalgrens: moeilijk te voorspellen
Alle neerslag vindt zijn oorsprong als sneeuw. Er zijn wel een paar uitzonderingen: mist kan dermate dik zijn dat het simpelweg uitregent als motregen. En ook motregen zelf begint niet altijd als sneeuw. Maar alle overige neerslag begint als sneeuw – ook hagel.
Deze sneeuw ontstaat hoog in de wolken. Vocht stijgt op vanaf de warme bodem. Opstijgende lucht koelt af, en koudere lucht kan minder vocht bevatten: het condenseert tot wolken. Hoog in de wolken vriest het en de druppeltjes transformeren tot sneeuwvlokken. Wanneer deze zwaarder zijn dan de opstijgende lucht er onder, of naar de zijkant worden geduwd, beginnen ze te vallen. Bij het afdalen van de sneeuwvlokken zullen ze, afhankelijk van de omstandigheden, ontdooien. Kleine sneeuwvlokjes worden steeds groter, totdat het waterdruppels zijn: regen. Als deze waterdruppels door de opstijgende luchtstroom van de bui weer omhoog worden geslingerd ontstaat hagel. In de winter zijn deze opstijgende luchstromen niet zo sterk en is hagel een zeldzamer verschijnsel dan in de zomer. Eenmaal ontdooit verandert de regen niet terug in sneeuw.
Nu is het smelten van sneeuw een moeilijk proces: er wordt heel veel warmte onttrokken aan de atmosfeer als het sneeuwt, waardoor een pakket lucht kan afkoelen en het afsmelten trager gaat. Ook is het al dan niet smelten van de sneeuw afhankelijk van de luchtvochtigheid. De lucht in de wolken zelf is volledig verzadigd: een luchtvochtigheid van 100%. Anders zou er immers geen wolk aanwezig zijn. Maar de luchtlagen er onder zijn niet per se verzadigd. Bij een droge luchtlaag onder de bui licht de zogenaamde natteboltemperatuur beduidend onder nul: de sneeuw smelt niet, maar verdampt. De sneeuw die niet verdampt, blijft droog.
Als door zware sneeuwval de hele luchtkolom afkoelt ontstaat neerslagafkoeling. Dit leidt tot isothermie: de hele luchtkolom koelt af tot het vriespunt en wordt dus niet warmer of kouder met veranderingen in de hoogte zoals normaalgesproken.
Maar zelfs als de sneeuw door een warmere luchtlaag valt, smelt deze niet meteen weg. Dit is afhankelijk van de intensiteit en de temperatuur (en vochtigheid) uiteraard, maar het smelten van sneeuw kan enkele honderden meters in beslag nemen. Het is dus prima mogelijk (wat je in de praktijk ook vaak ziet) dat het vorstniveau op 600 meter ligt en aan de grond natte sneeuw valt.
Sneeuwgrens: accumulatie
De sneeuwgrens is een gevolg van temperatuur en eerdere accumulatie van sneeuw: sneeuw die is blijven liggen dus. Op het moment dat de sneeuwvalgrens lager ligt dan de bodem van het dal (of het punt waar je je bevindt), ligt de sneeuwgrens dus op de bodem van het dal. De sneeuwgrens ligt doorgaans boven de sneeuwvalgrens: de onderste honderden meters sneeuwval bestaat meestal uit natte sneeuw en die blijft niet liggen. Pas als de vorstgrens afdoende is gedaald zal er sprake zijn van accumulatie. En simpelweg zolang de sneeuw niet wegdooit, zit je op de sneeuwgrens. In het hooggebergte stijgt deze sterk mee met het seizoen, maar kunnen intensieve buien zomaar tientallen centimeters sneeuw achterlaten, zelfs in de zomer.
