Het ontstaan van ijskristallen, sneeuwkristallen en rijp

Een heldere lucht in de vroege morgen, witte bevroren weilanden en een prachtige rode kleuring van de zon, die bezig is om boven de horizon uit te komen. Een ideale winterdag lijkt het te worden. Met de neus op de grond speurend kun je de meest wonderlijke verschijnselen zien. Aan takjes en grassen. Helder kristal lijkt het wel, met schitterende vormen. En als het lichtjes begint te sneeuwen lijkt elk sneeuwvlokje wel op een diamantje, zo mooi en geraffineerd ziet het eruit. De kleine wonderen van onze natuur.

• IJskristallen
• Van ijskristal naar sneeuwvlok
• Rijp
• Rijm
• Zelf bekijken

IJskristallen

IJskristallen ontstaan in koude lucht waar veel water in zit. De watermoleculen hechten zich aan stofdeeltjes die in de lucht zweven. Stofdeeltjes ( of condensatiekernen) van:

• zout;
• zand;
• klei;
• vulkanisch as;
• uitstoot van fabrieken;
• roet;
• zuren die door mensen in de lucht gebracht worden.

Temperatuur

Wanneer de temperatuur lager is dan –10° Celsius worden de watermoleculen in de wolken, ijskristallen. De meest geschikte temperatuur is -12° Celsius. De dampspanning (de druk die de damp van een stof op de wanden van een gesloten ruimte uitoefent) ten opzichte van ijs en water is dan het grootst en veranderen de watermoleculen van de onderkoelde waterdruppels met behulp van vrieskernen naar een ijskristal. Vrieskernen zijn te vergelijken met condensatiekernen. Een condensatiekern (ook wel CN genoemd) is een zeer fijn, in de lucht zwevend stofdeeltje waarop in vochtige lucht water zal condenseren tot wolken, nevel of mist. Wanneer de waterdruppel eenmaal gevormd is, zal door de temperatuur de overgang plaatsvinden naar ijskristal. Vrieskernen zijn echter veel minder talrijk dan condensatiekernen. Vrieskernen zijn dus in feite de katalysator voor ijskristallen.

Van ijskristal naar sneeuwvlok

Sneeuw is aan elkaar geklonterde ijskristallen. Door botsingen onderling van de ijskristallen op de weg naar beneden groeien deze ijsdeeltjes tot sneeuwkristallen. Ongeveer 4.000 van deze uiterst minieme kristallen zijn nodig voor de vorming van één sneeuwvlok. Wanneer de lucht onder de wolk onder het vriespunt ligt, hebben we op de grond sneeuw! Is de lucht in de onderste honderden meters boven nul dan hebben we regen.

Vormen

Sneeuwvlokken kunnen allerlei vormen hebben, maar ze zijn altijd zespuntig. Er zijn echter wel meerdere vormen mogelijk. Namelijk:

• platen;
• naalden;
• zeshoekige kolommen;
• hagel.

De vorm van de sneeuwvlok is afhankelijk van de luchtvochtigheid, temperatuur en luchtdruk.

Rijp

Rijp ontstaat door mist en dauw. Een witte aanslag onder ander op gras, takjes, struiken, hekken en hout. Voorwerpen die snel warmte verliezen door uitstraling naar de lucht. Met name een heldere vriezende lucht. Wanneer de temperatuur onder het vriespunt komt gaat de waterdamp over in ijskristallen. De vormen die de verschillende voorwerpen krijgen zijn talloos:

• naalden;
• schubben;
• waaiers;
• veren.

Afhankelijk

De vorm van de ijskristallen is afhankelijk van de:

• vochtigheid van de lucht;
• temperatuur;
• warmtegeleiding van het voorwerp;
• beweging van de lucht.

Rijm

Wanneer rijp ontstaat doordat waterdamp bij afkoeling eerst als dauw neerslaat en dan bevriest, noemen we dit rijm. Rijm geeft een soort witte aanslag op vormen.

Zelf bekijken

Leuk is het om een sneeuwvlok zelf te bekijken. Bij droge, lichte sneeuwval is dit het beste moment. Vang een sneeuwvlok op met een velletje zwart papier. Wanneer het vriest blijft het even liggen en maak er foto’s van in close-up. Of gebruik zwart landbouwplastic en leg dit over iets in de tuin of balkon. Maak er close-up van en bekijk het resultaat op de computer. Ze zijn werkelijk wonderlijk en adembenemend.