Sneeuw: schoonheid en gevaren

Sneeuw is niet alleen een fascinerend natuurspektakel, maar ook een complex natuurkundig verschijnsel. Elk sneeuwvlokje is uniek en de verschillende soorten sneeuw kunnen zowel vreugde als gevaar met zich meebrengen. Maar hoe ontstaat sneeuw eigenlijk? Waarom zien sneeuwvlokken er zo verschillend uit? En welke risico's brengt sneeuw met zich mee?

Vorming van een sneeuwkristal

Sneeuwkristallen worden gevormd door een fascinerend proces in de atmosfeer. Het begint allemaal wanneer waterdamp in de lucht bevriest op kleine deeltjes zoals stof of pollen. Deze deeltjes fungeren als startpunt voor de waterdamp om zich op te hopen. Om dit überhaupt te laten gebeuren, moet de lucht volledig verzadigd zijn, d.w.z. het moet zoveel vocht bevatten als het kan opnemen bij de heersende temperatuur. Tegelijkertijd moet de temperatuur onder het vriespunt liggen, anders zou de waterdamp niet in ijs kristalliseren maar vloeibaar blijven.

Zeshoekige variëteit

Zodra aan deze voorwaarden wordt voldaan, vormen zich kleine ijskristallen. Hoe deze kristallen er precies uitzien, hangt af van de temperatuur en de luchtvochtigheid. Bij een lage luchtvochtigheid en temperaturen net onder 0 °C vormen zich vaak kleine, platte plaatjes. Als de lucht echter vochtiger is, groeien er vertakte armen uit de plaatjes en worden de typische sneeuwsterren gevormd.
Er zijn zoveel variaties mogelijk dat er praktisch geen twee identieke sneeuwkristallen bestaan. Ze hebben echter allemaal één gemeenschappelijk kenmerk: ze hebben altijd zes hoeken, wat komt door de speciale structuur van watermoleculen.

Van kristal tot vlok

De individuele sneeuwkristallen beginnen langzaam naar beneden te zinken. Onderweg komen ze andere kristallen of onderkoelde waterdruppels tegen, die aan hen vastvriezen of in elkaar verstrikt raken. Hierdoor smelten de kristallen geleidelijk samen tot grotere, tere sneeuwvlokken. De vorm van de vlokken wordt sterk beïnvloed door de luchtvochtigheid. Bij een hoge luchtvochtigheid ontstaan vooral vertakte en grote vlokken, terwijl drogere omstandigheden eerder compacte en kleinere structuren opleveren. De grootste sneeuwvlok ooit gedocumenteerd bereikte een diameter van 38 centimeter.

Verse sneeuw is de meest originele vorm van sneeuw, vers gevallen en onveranderd. De fijne, vertakte ijskristallen zijn nog grotendeels intact en liggen losjes op elkaar zonder sterk aan elkaar vast te zitten. Hierdoor is het bijzonder licht en luchtig en heeft het nauwelijks interne stabiliteit. Alle andere soorten sneeuw ontwikkelen zich alleen uit deze begintoestand door latere transformatieprocessen.

Afbrekende transformatie

Afbrekende transformatie beschrijft hoe verse sneeuw in de loop van de tijd verandert. De oorspronkelijk fijne, vertakte sneeuwkristallen verliezen hun delicate structuur door temperatuurveranderingen, het gewicht van het sneeuwdek en de invloed van de wind. De hoeken en punten van de kristallen worden afgebroken, terwijl de kristallen zelf ronder en compacter worden. Dit proces creëert een dichtere sneeuwlaag uit de losse verse sneeuw. De afzonderlijke sneeuwkorrels worden steviger en liggen dichter op elkaar.
Dit produceert eerst Vilten sneeuw en dan, naarmate de transformatie vordert rondkorrelige sneeuw.

Constructieve omzetting

Tijdens de opbouwende transformatie veranderen sneeuwkristallen door temperatuurverschillen binnen het sneeuwpakket. De bepalende factor is de temperatuurgradiënt, het verschil tussen de warmere grondlaag (dicht bij 0 °C) en het aanzienlijk koudere oppervlak of tussen lagen binnen het sneeuwpakket.

Dit temperatuurverschil zorgt ervoor dat waterdamp opstijgt uit de warmere lagen en opnieuw bevriest aan de onderkant van de koude kristallen. Dit resulteert in de vorming van hoekige kristallenkristallen worden gevormd, die zich na verloop van tijd ontwikkelen tot bekerkristallen of diepe vorst (ook bekend als Drijvende sneeuw drijvende sneeuw genoemd). Dit proces is vooral uitgesproken wanneer er over een korte afstand grote temperatuurverschillen optreden. Een bijzonder mooie variant is oppervlaktevorst, die ontstaat wanneer waterdamp uit de lucht rechtstreeks op koude sneeuwoppervlakken bevriest.

Smeltende transformatie

Wanneer de sneeuwtemperatuur 0 °C bereikt, smelten de ijskristallen aan hun hoeken en randen. Ze ronden zich af, komen dichter bij elkaar en vormen kleine kristalclusters. Het smeltwater vult aanvankelijk alleen de ruimtes tussen de korrels en er ontstaat natte sneeuw Natte sneeuw. Dit vergroot de capillaire krachten, de sneeuw wordt steviger en is ideaal voor sneeuwballen of sneeuwpoppen.

Naarmate de sneeuw verder smelt, vullen de poriën zich steeds meer met water, wat resulteert in Rotte sneeuw. Zodra de kristallen volledig omhuld zijn door een laag water en van elkaar loskomen, verliest de sneeuw plotseling zijn stabiliteit.

Van de fijnste poedersneeuw om te skiën en perfecte natte sneeuw voor sneeuwbalgevechten tot glinsterende rijp aan het oppervlak die gewoonweg prachtig is om naar te kijken, sneeuw heeft vele facetten. Maar hoe fascinerend het ook is, het brengt ook gevaren met zich mee waar je altijd rekening mee moet houden.

De combinatie van verschillende soorten sneeuw en andere invloeden kan lawines veroorzaken.

Lawines zijn de meest voorkomende en gevaarlijkste lawines. Hiervoor is een zwakke laag nodig waarin de kristallen weinig verbinding met elkaar hebben. Lagen van hoekige kristallen, diepe kalk of oppervlaktekalk zijn typisch. Daarboven is een laag gebonden sneeuw nodig met kleine kristallen die veel verbindingen met elkaar hebben (bijvoorbeeld kleine ronde kristallen). Als aan deze voorwaarden wordt voldaan, staat het sneeuwpakket onder spanning en kan een extra belasting (skiër:in, sneeuwval, regen) een breuk veroorzaken in de zwakke laag, die zich vervolgens verspreidt en tot een lawine leidt.

De Losse sneeuwlawine begint op één punt en verspreidt zich dan naar beneden in een peervorm. Het gebeurt wanneer losse sneeuw zonder bindingen van steile hellingen naar beneden begint te glijden, meestal met een helling van meer dan 40 graden. Ze komen meestal spontaan vrij door verse sneeuw, regen of opwarming door de zon. Ook al word je er zelden door bedolven, je kunt er wel door worden meegesleurd en vallen.

De Glijdende sneeuwlawine ontstaat wanneer het hele sneeuwdek langzaam van een gladde ondergrond zoals gras, rots of ijs glijdt. De reden hiervoor is vaak smeltwater, dat als een glijfilm fungeert en de wrijving tussen de sneeuw en de grond vermindert. In tegenstelling tot andere soorten lawines beweegt niet één enkele laag, maar de hele sneeuwmassa. Glijsneeuwlawines zijn moeilijk te voorspellen omdat ze altijd spontaan loskomen. Omdat er geen spanning in het sneeuwpakket zit, kunnen we ze niet triggeren. Waarschuwingssignalen kunnen lange scheuren (glijsneeuwscheuren, vismonden) in het sneeuwoppervlak zijn of langzaam naar beneden glijdende sneeuwvelden.

Lawineproblemen

De vijf lawineproblemen worden gebruikt om lawinegevaar in het terrein in een vroeg stadium te herkennen en te vermijden. Ze beschrijven de typische situaties en helpen om risico's beter in te schatten en dienovereenkomstig te handelen.

Het probleem met verse sneeuw doet zich voor wanneer vers gevallen sneeuw bovenop een oudere sneeuwlaag valt en daar extra druk op uitoefent. De doorslaggevende factor hierbij is de kritische hoeveelheid verse sneeuw die nodig is om een lawine te veroorzaken. Hoeveel sneeuw gevaarlijk wordt, hangt af van verschillende factoren, zoals de temperatuur, de wind of de eigenschappen van het oude sneeuwdek.

Dit probleem is echter niet zichtbaar op korte termijn, dus het is belangrijk om te WACHTEN, want de situatie zal binnen een paar dagen aanzienlijk verbeteren.

Het probleem met stuifsneeuw doet zich voor wanneer de wind de losse sneeuw aan het oppervlak wegblaast en deze als dichte plakken op door de wind beschermde hellingen afzet. Deze plakken liggen vaak op zwakke lagen zoals diepe vorst, oppervlaktevorst of hoekige kristallen. De kristallen in de zwakke laag kunnen plotseling breken wanneer ze worden blootgesteld aan skiërs of natuurlijke invloeden zoals verdere sneeuwval, waardoor de platen zich verspreiden. Steile hellingen aan de lijzijde, d.w.z. hellingen die van de wind af gericht zijn, zijn typisch.

Dit probleem is gemakkelijk te herkennen aan opeenhopingen van stuifsneeuw.

Het probleem met oude sneeuw ontstaat wanneer zich gedurende lange tijd zwakke lagen in het sneeuwpakket vormen die zelfs na dagen of weken nog instabiel zijn. Deze lagen bestaan vaak uit besneeuwde oppervlaktevorst, diepe vorst of hoekige kristallen die weinig verbinding hebben met hun naburige kristallen. Als er dan verse sneeuw of belasting door skiërs bijkomt, kan het hele sneeuwdek op dit zwakke punt breken. Wat bijzonder verraderlijk is, is dat dergelijke lawines vaak over grote gebieden plaatsvinden, moeilijk te voorspellen zijn en gevaarlijke plekken niet kunnen worden herkend.

Dit probleem is langdurig en onherkenbaar DEFENSIEF vermijd met andere woorden regionale lawines of lawines met een hoogte en blootstelling van minder dan 30°.

Het probleem van natte sneeuw doet zich voor wanneer het sneeuwdek vochtig wordt door warme temperaturen, regen of zonlicht. De sneeuw verliest dan zijn stabiliteit omdat het water de binding tussen de sneeuwkorrels verzwakt. Tegelijkertijd wordt het sneeuwpakket zwaarder, waardoor het risico op een lawine toeneemt. Het is vooral gevaarlijk als het smeltwater in diepere lagen doordringt en zwakke lagen zoals hoekige kristallen doordrenkt. Lawines door natte sneeuw ontstaan vaak spontaan, vooral in de lente of bij plotselinge temperatuurschommelingen. Ze zijn soms langzaam maar krachtig en kunnen hele hellingen wegvegen.

Dit probleem is gemakkelijk te herkennen en neemt toe met de warmte, hier is het een kwestie van TIJD.

Er is sprake van glijsneeuw als het hele sneeuwdek langzaam naar beneden glijdt op een gladde ondergrond zoals gras, rotsen of ijs. De oorzaak is meestal smeltwater dat zich ophoopt tussen de sneeuw en de grond en fungeert als een natuurlijke smeerfilm. Hierdoor verliest het sneeuwdek zijn grip en begint het langzaam maar zeker te schuiven.

Dit probleem is gemakkelijk te herkennen aan scheuren.

Als je interesse in sneeuw nu gewekt is en je meer wilt weten over de fysische achtergrond of lawinekunde, kun je de website van het sneeuw.instituut website.

Met dank aan de lawinewaarschuwingsdienst van Tirol

Tot slot een bedankje aan Norbert Lanzanasto van de Tirol Lawinewaarschuwingsdienst voor zijn deskundige ondersteuning.