Van zomerdag tot winternacht

Dit eBoek is een uitgave van Fontaine Uitgevers, Amsterdam

www.fontaineuitgevers.nl

© 2022 Helga van Leur & Govert Schilling, Fontaine Uitgevers

www.helgavanleur.nl

www.allesoversterrenkunde.nl

Omslagontwerp: Tijs Koelemeijer, Amsterdam

Omslagfoto: Marinus de Keijzer www.betuwefotograaf.nl

Auteursfoto’s: Gerben Pul, Amsterdam

Redactie: Yvonne Schouten, Doorn

eBoek verzorging: Pre Press Media Groep, Leerdam

ISBN 978 94 6404 152 1

NUR 910

Deze digitale uitgave is gemaakt naar de eerste druk, 2022 met ISBN 978 94 6404 151 4

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm, elektronisch databestand of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Deze uitgave is met de grootst mogelijke zorgvuldigheid samengesteld. Noch de maker, noch de uitgever stelt zich echter aansprakelijk voor eventuele schade als gevolg van eventuele onjuistheden en/of onvolledigheden in deze uitgave.

VAN ZOMERDAG TOT WINTERNACHT

DE VIER SEIZOENEN VERKLAARD DOOR HELGA VAN LEUR & GOVERT SCHILLING

FONTAINE UITGEVERS

INHOUD

Voorwoord

LENTE

Lente! Welke?

Begint de lente op 20 of op 21 maart?

Dagelijkse gang

Droog, droger, droogst

Hatsjoe!

Nachtvorst

Zeevonk

Energie van de zon

Druppelgrootte

Typische lentewolken

Hoe ver is de horizon?

De lentenacht

Verrekijkerobjecten in de lente

De ideale lentemaan

Jagen op Mercurius

Sterrenkunde en mythologie

De beste plek om naar de sterren te kijken

De sterrenhemel in kaart

Planeten op een kluitje

Lenteklimaat & extremen

ZOMER

Zomer! Welke?

Hoe hoog staat de zon?

De sterrenhemel als klok en kalender

Eb en vloed

Heet, heter, heetst

Hitte-eiland

Uv-index

Zomerse luchtkwaliteit

Donder en bliksem

Zomerhagel

Winduitschieters

Typische zomerwolken

De zomernacht

Verrekijkerobjecten in de zomer

Verduisteringspraktijken

De Venuscyclus

Sporen aan de hemel

Wanneer verschijnt de volgend supernova

Sterrenkijken op vakantie

Zomerklimaat & extremen

HERFST

Herfst! Welke?

Equinox en solstitium

Stonehenge en sterrenkunde

Kleurenpracht

Wonderlijke vogelwolken

Laat het maar waaien!

Mystieke mist

Regenbogen

Wind door de dag heen

Invloed van zee

Typische herfstwolken

De herfstnacht

Verrekijkerobjecten in de herfst

De oogstmaan

Op zoek naar de rode planeet Mars

Lussen aan de hemel

Verhalen aan de sterrenhemel

Sterrenbeelden voor elk seizoen

Planeten bij andere sterren

Herfstklimaat & extremen

WINTER

Winter! Welke?

Koud, kouder koudst

IJscreaties

Schaatsweer

Winterse neerslag

Gladheid

Winterse luchtvervuiling

Hoogwater

Typische winterwolken

De winternacht

Verrekijkerobjecten in de winter

Hoe donker is de winternacht?

Varen op de sterren

Het mannetje in de maan

De reuzenplaneten Jupiter en Saturnus

Orion in het vizier

Seizoenen op andere planeten

Astrologie: zin of onzin?

Een reis door de tijd

Winterklimaat & extremen

BIJLAGE 1 Hoe ontstaan de seizoenen?

BIJLAGE 2 Het begin van de seizoenen

BIJLAGE 3 Het weer in beeld

BIJLAGE 4 Klimaatstreepjescode

BIJLAGE 5 Welke wolk is dat?

BIJLAGE 6 Woordenlijst

Meer weten?

Beeldverantwoording

Register

Naschrift duurzaam drukken

VOORWOORD

Nederland is een seizoenenland. Elk jaar weer genieten we van de afwisseling van lente, zomer, herfst en winter. Op een zonnige voorjaarsdag, met de seringen in bloei en de lammetjes in de wei, kun je je nauwelijks voorstellen dat een halfjaar later de bladeren weer verkleuren en de paddenstoelen uit de grond schieten. En wanneer je ’s winters een vinnig koude schaatstocht maakt over stijf bevroren sloten en plassen, lijkt de snikhete, stoffige zomerdag met onweer in de lucht ver weg. Juist die onophoudelijke variatie is zo kenmerkend voor het Nederlandse klimaat.

Wie thuis is aan de nachtelijke hemel, is op een heel andere manier vertrouwd met de seizoenswisselingen. Elk jaargetijde heeft zijn eigen sterrenbeelden, en ook de maan en de planeten staan er in de lente heel anders bij dan in de herfst. Niet zo gek natuurlijk, want het ontstaan van de seizoenen heeft alles te maken met astronomie: de baan van de aarde om de zon en de stand van onze planeet in de ruimte.

In onze dichtbevolkte westerse wereld zijn we het contact met de natuur langzaam maar zeker kwijtgeraakt. Met kunstlicht en airco’s houden we de invloed van de seizoenen zo veel mogelijk buiten de deur, en van de wisselende aanblik van de sterrenhemel zijn de meeste mensen zich nauwelijks bewust, mede vanwege de toenemende lichtvervuiling. De uitbraak van de coronapandemie bracht daar een beetje verandering in. Tijdens de opeenvolgende lockdowns brachten we meer tijd door in de natuur, en ontleenden we misschien wat zekerheid en troost aan de verstilde pracht van het firmament. Die toegenomen belangstelling droeg wellicht ook bij aan het succes van ons vorige boek, Dag & nacht.

Waar we onze lezers in Dag & nacht meevoerden door het etmaal, van zonsopkomst tot diep in de nacht, vormen nu de vier seizoenen, van de prille lente tot hartje winter, de leidraad voor een nadere kennismaking met de wereld boven ons hoofd en om ons heen. Daarbij verruimen we de blik bovendien naar verschijnselen en onderwerpen die weliswaar niet altijd direct zichtbaar zijn, maar toch een belangrijke rol spelen in de weer- en sterrenkunde.

Van zomerdag tot winternacht is dankzij de toegankelijke teksten en variatie aan onderwerpen net als Dag & nacht een heerlijk lees-en-naslagwerk geworden, voor jong en oud. En wederom zijn we veel dank verschuldigd aan de weer- en sterrenfotografen voor het ter beschikking stellen van schitterend beeldmateriaal.

We hopen dat je minstens vier seizoenen lang veel plezier zult beleven aan dit unieke boek, en dat het aanleiding mag geven tot veel opmerkzaamheid, nieuwsgierigheid en verwondering. Laat ons weten wat je ervan vindt!

Helga van Leur
Govert Schilling

voorjaar 2022

@helgavanleur

@govertschilling

LENTE

Lakenvelders mogen weer naar buiten. (Foto: Chris Biesheuvel)

LENTE! WELKE?

Na de donkere en koude winterdagen schijnt de zon steeds langer en krachtiger; de natuur wordt volgepompt met energie en ondergaat een heuse transformatie: de lente begint! Maar welke lente precies? Je kunt namelijk op verschillende manieren naar dit startpunt kijken.

ASTRONOMISCH

De astronomische lente begint op het moment dat de zon loodrecht boven de evenaar staat (de lente-equinox) en zich in de dertien weken daarna noordwaarts verplaatst. In de praktijk valt dit moment niet altijd op dezelfde dag. De aarde draait in 365 dagen, 5 uur, 48 minuten en ruim 45 seconden zijn rondje om de zon. Het startpunt verschuift daardoor elk jaar circa zes uur naar achter, totdat een schrikkeldag wordt toegevoegd en het een sprong van een dag naar voren maakt.

Aan het begin van de astronomische lente is het wereldwijd ongeveer even lang licht als donker. Ongeveer, want in Nederland valt het evenwicht van twaalf uur licht en twaalf uur donker een paar dagen eerder. Door atmosferische refractie (afbuigen van licht) gluurt de bovenkant van de zon ’s ochtends al iets eerder aan de horizon en blijft hij in de avond iets langer zichtbaar. Aan het begin van deze astronomische lente staat de zon 38° boven de horizon (om 12.46 uur) in Utrecht.

METEOROLOGISCH

Om de weergemiddelden van jaar tot jaar goed te kunnen vergelijken, houden de meteorologen internationaal een vaste datum aan. Deze afspraak werd in 1780 al gemaakt door een van de eerste internationale meteorologische organisaties, Societas Meteorologica Palatina. De meteorologische lente begint op 1 maart en eindigt op 31 mei. Elk jaar weer. Lekker makkelijk. Soms noemen ze het ook wel de klimatologische lente of weerkundige lente.

BIOLOGISCH

Afhankelijk van het weer kunnen planten en dieren vroeg of juist laat hun jaarlijkse cyclus opstarten. Soms heb je al in januari een explosie van ontluikende natuur, maar het kan ook tot diep in maart duren. De biologische ofwel fenologische lente wordt bijgehouden door biologen op de website Nature Today en begint als de ‘eerstelingen’ gaan bloeien: bosanemoontje, maarts viooltje, hondsdraf en dotterbloem.

Opvallend is dat de biologische lente tegenwoordig gemiddeld twaalf dagen eerder begint dan vijftig jaar geleden. Over het algemeen loopt daarbij het zuidwesten van het land twee tot drie weken voor op het noordoosten.

Dagduur

Met de dagduur of daglengte wordt de tijd bedoeld die binnen een etmaal verstrijkt tussen het moment waarop het eerste deel van de zon boven de horizon uitkomt (zonsopkomst) en het moment waarop het laatste deel van de zon achter de horizon verdwijnt (zonsondergang).

In de natuur gaan de vier seizoenen geleidelijk in elkaar over en begint de lente niet op één specifiek moment.

BEGINT DE LENTE OP 20 OF OP 21 MAART?

LENTE-EQUINOX

De weerkundige lente begint op 1 maart, maar voor sterrenkundigen begint het voorjaar pas in de tweede helft van die maand, op het moment dat de zon van zuid naar noord over de evenaar beweegt. Dat moment is tot op de minuut nauwkeurig vast te stellen en te voorspellen (zie ook pag. 178).

Toch bestaat er bij veel mensen wat verwarring over de precieze datum van die zogeheten lente-equinox (‘gelijke nacht’; dag en nacht duren rond het begin van de lente overal op aarde even lang): begint de lente nu op 20 of op 21 maart?

WAAR BEN JE?

Dat ligt er allereerst maar aan waar je op aarde zit. In 2019 begon de lente op 20 maart om 22.58 uur Nederlandse tijd, maar in Japan was het toen al 21 maart. Maar het exacte moment van de lente-equinox verschuift inderdaad. Dat komt doordat de aarde er iets meer dan 365 dagen over doet om één keer rond de zon te draaien.

Zo begon de lente in 2016 om 05.30 uur, in 2017 om 11.28 uur, in 2018 om 17.15 uur en in 2019 zoals gezegd om 22.58 uur – steeds op 20 maart. Je zou dan verwachten dat de lente-equinox in 2020 op 21 maart viel, aan het begin van de dag. Maar 2020 was een schrikkeljaar, met aan het eind van de maand februari een extra dag. Als gevolg daarvan begon de lente dat jaar toch weer op 20 maart, om 04.49 uur.

SCHRIKKELDAG

Als de omlooptijd van de aarde exact 365,25 dagen bedroeg, zou één schrikkeldag in de vier jaar precies goed zijn om onze kalender gelijk te laten lopen met de zon. Maar de werkelijke omlooptijd is net iets korter: 365,2425 dagen, en daarom is er in de loop van de decennia toch een geleidelijke verschuiving van de lente-equinox. Vanaf 2048 valt het begin van de lente zelfs af en toe op 19 maart (Nederlandse tijd).

Om daarvoor te corrigeren, is afgesproken dat eeuwjaren géén schrikkeljaren zijn, ook al zijn ze deelbaar door 4 (het jaar 2000 was dan weer een uitzondering op die uitzondering). Daardoor valt het begin van de lente in het jaar 2102 weer op 21 maart – voor het eerst sinds 2011.

Inderdaad viel de lente-equinox in de twintigste eeuw iets vaker op 21 maart dan op 20 maart, maar deze eeuw gebeurt dat slechts drie keer: in 2003, 2007 en 2011.

Ongelijke seizoenen

De vier seizoenen op aarde duren niet precies even lang. De baan van de aarde om de zon is geen perfecte cirkel. Als gevolg daarvan varieert de omloopsnelheid een klein beetje, tussen 29,3 en 30,3 kilometer per seconde. Op het noordelijk halfrond duren lente, zomer, herfst en winter respectievelijk zo’n 93, 94, 90 en 89 dagen.

‘Aprilletje zoet geeft nog wel eens een witte hoed’, zoals ook deze broedende duif ervaart. (Foto: Joost Mooij)

DAGELIJKSE GANG

De lente is bij uitstek berucht om de grote variatie tussen de hoogste en laagste temperatuur binnen een dag. Het ritme van warmer en kouder worden, wordt de dagelijkse gang genoemd. Ook de wind en de wolken kennen een dagelijkse gang. Die dagelijkse gang hangt samen met de temperatuurvariatie. Sinds 1901 zijn zowel de maximumtemperaturen als de minimumtemperaturen gestegen. De dagelijkse gang is echter kleiner geworden. Dat komt vooral doordat de nacht iets meer is opgewarmd dan de dag.

Dat juist de lente zo’n sterk verschil in temperatuur laat zien, heeft te maken met de veelal droge omstandigheden, vaker heldere luchten dan in andere seizoenen en een ondergrond die nog weinig begroeid is. Hoe kaler, droger en donkerder de ondergrond, hoe groter het opwarmende en afkoelende effect. De nachten duren nog lang genoeg om het goed te laten afkoelen en de zon wordt overdag al sterk genoeg om het flink op te warmen.

NA-IJLEFFECT

Bij de hoogste zonnestand is de inkomende zonnestraling het sterkst, maar heb je nog niet de hoogste temperatuur. Daar zit een vertraging in: een na-ijleffect. Dat zit zo: als de zon opkomt, wordt eerst de bodem opgewarmd. Die warmte wordt doorgegeven aan de lucht erboven en zo stijgt het kwik geleidelijk ook op anderhalve meter hoogte (waar de luchttemperatuur wordt gemeten die in weerberichten wordt gebruikt) en later ook in de luchtlagen daarboven. Stijgende luchtbellen kunnen zichtbaar worden door het ontstaan van stapelwolken.

De opwarming van de grond blijft doorgaan zolang de zon erop schijnt, dus ook na de hoogste zonnestand. De stijging van de luchttemperatuur komt pas tot stilstand als de aarde per saldo meer warmte verliest dan opneemt. Dat moment komt een paar uur na de hoogste zonnestand; in de winter is dat met één tot twee uur vertraging, in de zomer wel drie tot vijf uur later. Voorwaarde is wel dat het een zonnige, windarme dag is, want bewolking en/of wind temperen zowel de opwarming als afkoeling en zwakken de dagelijkse gang af.

Thermometers op 10 cm en 1,5 meter hoogte op KNMI-meetstation Nieuw Beerta. (Foto: Jannes Wiersema)

Dekentje

Broeikasgassen fungeren als dekentje waardoor de dagelijkse gang de aarde leefbaar houdt. Zonder atmosfeer (met natuurlijke broeikasgassen) zou de gemiddelde jaartemperatuur op aarde -18 °C zijn in plaats van +15 °C, met misschien wel een dagelijkse gang tussen de -170 °C en +120 °C, net als op de maan.

De afkoeling van de aarde gaat ook in de nacht door. Ook dat begint vanaf de grond en wordt pas onderbroken nadat de zon opkomt. Voor de zon voldoende energie toevoegt om de afkoeling te compenseren, gaat er tijd overheen. In de zomer gaat dat sneller dan in de winter. Zo wordt de laagste temperatuur van de dag niet bij zonsopkomst gehaald, maar pas een halfuur tot een uur later!

DROOG, DROGER, DROOGST

De weerkundige lente is traditiegetrouw het droogste seizoen. Belangrijke oorzaken zijn het nog koude zeewater en dat de zon de kracht nog mist om de lucht voldoende op te warmen voor vorming van buien. Een langdurig gebrek aan regen geeft droogte, maar er zijn ook andere vormen van droogte.

METEOROLOGISCHE DROOGTE

In de loop van de lente wordt de zon steeds krachtiger en lopen de temperaturen op. Daarmee komt ook de verdamping op gang. Wanneer er meer vocht door de gewassen is opgenomen dan er aan regen valt, ontstaat er een neerslagtekort. Als dat tekort groter is dan wat je gemiddeld op de langere termijn zou verwachten, spreek je van een meteorologische droogte. Het KNMI koppelt deze droogte aan het agrarische groeiseizoen; dat begint officieel op 1 april en eindigt 30 september. De actuele situatie vind je via de website Droogtemonitor of via de neerslagindex SPI van het KNMI.

AGRARISCHE DROOGTE

Meteorologische droogte gaat om wat er in de atmosfeer gebeurt, maar hoeveel water in de bovenlaag van de bodem als gevolg hiervan beschikbaar is voor de landbouw, wordt aangegeven met de agrarische droogte. Een langdurige meteorologische droogte werkt door in de bovenste laag van de bodem, waaruit gewassen vocht halen, en zal een negatieve impact hebben op de groei en productie. Door regelmatig te beregenen of irrigeren kan schade voorkomen worden, maar dan moet dat water wel voorhanden zijn. Zonder beregening verdorren gewassen, maar er is nog een neveneffect. Boven een extreem droge bovenlaag kan het kwik makkelijker oplopen. Dat werkt door in nog meer uitdroging van de bodem en is een belangrijke oorzaak waarom eind juli 2019 in Nederland ongekende warmterecords van meer dan 40 °C werden gehaald!

HYDROLOGISCHE DROOGTE

Een langdurige agrarische droogte werkt door in de diepere bodemlagen. Normaal wordt dat water aangevuld door rivieren en grondwater. Wanneer er in het brongebied van de rivier ook weinig neerslag valt, leidt dat tot lage rivierstanden en dat heeft gevolgen voor de grondwaterstand. Dit noem je hydrologische droogte. Naast problemen voor de scheepvaart en landbouw, geeft dat voor het westen van het land een bijkomend probleem: het zoute zeewater kan dan door te weinig tegendruk van zoet water binnendringen. Ook kunnen dijken verzwakken. Met nóg meer pech is het een paar jaar achter elkaar extreem droog in de lente en zomer, zoals in 2018, 2019 en 2020. Dat los je zelfs niet op met een paar maanden regen!

Met een opwarmend klimaat start het agrarisch groeiseizoen eerder en eindigt het later. De klimaattrend is dat alle vormen van droogte vaker gaan voorkomen, met name in het binnenland, door toenemende verdamping en sterkere zonnestraling.

Kurkdroog maisveld tijdens droogte 2018. (Foto: Jannes Wiersema)

Geschiedenis onthuld

Bij extreme droogte kun je met een drone ineens structuren zien van vroegere bouwwerken op de aarde. Daar waar de bodem verstoord is, kleurt deze anders dan de grond eromheen. Ook vroegere rivierlopen, dijken, wegen en gezonken schepen kun je op deze manier ineens in het landschap herkennen

HATSJOE!

Naar schatting heeft een op de vijf mensen last van hooikoorts: niezen, snotteren en tranende ogen. Hooikoorts komt door een overgevoeligheid voor het stuifmeel (eiwitten) van grassen, bomen of kruidachtige planten. De meest voorkomende triggers zijn bloeiende grassen, gevolgd door berken, elzen, hazelaars, populieren en bijvoet. Het hoogseizoen loopt van half maart tot eind juli.

POLLENDRUK

Het weer is van grote invloed op de pollendruk. De minste kans op klachten heb je bij regen of juist bij zeer langdurige droogte, bewolking, lage temperaturen en wind van zee. De pollendruk is hoog bij droog en zonnig weer, hoge temperaturen, weinig wind en wind uit zuid of oost.

Ook het weer in de voorafgaande dagen is van belang. De combinatie van eerst een paar dagen regen en daarna zonnig en warm weer levert groeizaam weer op en kan daardoor ook zorgen voor een heuse pollenboost. Zelfs weersomstandigheden van het voorafgaande jaar tellen mee: als er toen veel bloemen werden aangemaakt, heb je daar in het volgende bloeiseizoen meer last van.

Door het veranderende klimaat begint het groeiseizoen eerder en eindigt het later; vergeleken met vijftig jaar geleden is het groeiseizoen nu gemiddeld drie weken langer (totaal 42 weken). Een langer groeiseizoen betekent langer kans op klachten, maar mogelijk ook vaker klachten: door hogere temperaturen gaan ook mediterrane plantensoorten zich prettiger voelen in Nederland, waaronder de olijfboom en de zeer allergene ambrosia. De hazelaar staat tegenwoordig al begin december in bloei in plaats van begin januari. Ook kan het zijn dat grassen in hetzelfde seizoen voor een tweede keer bloeien.

SAHARAZAND OF POLLEN?

Als je auto of tuinmeubilair bedekt is met een viezig laagje, is het dan stuifmeel of Saharazand? Dat is best lastig te zeggen. Saharazand (eigenlijk Saharastof) kan voorkomen na een zuidelijke stroming over grote afstand met warm weer. Dat laat meestal een rood laagje achter na lichte regen. Afhankelijk van het brongebied kan de kleur overigens variëren van lichtgrijs tot rood of bruin. Vroeger dacht men dat insecten het regenwater roodachtig kleurden; het wordt ook wel bloedregen genoemd. Als er Saharastof in de lucht hangt, kunnen de luchten bij zonsopkomst en -ondergang fotogeniek rood kleuren. Pollen of stuifmeel geven eerder een gelig laagje en slaan vaker neer bij droog weer. Bij een laagstaande zon krijg je geen rode kleuren in de lucht.

Hooiallergie

De naam hooikoorts heeft weinig te maken met hooi of koorts. Het is afkomstig van een Engelse arts, John Bostock, die altijd last had van klachten gedurende de hooiperiode. Omdat hij zich daarbij ook koortsig voelde, noemde hij het hooikoorts. Overigens kun je wel allergisch zijn voor hooi, maar dan heet het een hooiallergie. Omdat hooi van gemaaid gras wordt ‘gemaakt’, kunnen daar ook graspollen in zitten.

Bijen hebben een belangrijke taak bij verspreiding van pollen. (Foto: Sjef Kenniphaas)

NACHTVORST

Voor fruittelers, moestuinders en wijnboeren is de lente een periode van slapeloze nachten. De sapstromen in planten en bomen kunnen al in februari op gang komen, na warm en zonnig weer. Als het daarna stevig gaat vriezen, kan dat onherstelbare schade veroorzaken. Maar voor fruittelers wordt het pas echt billenknijpen als de bloesemknoppen zich ontwikkelen, meestal in april. Nachtelijke vorst kan juist dan de knoppen die later uit moeten groeien tot appels, peren of kersen enorm beschadigen.

Om te voorkomen dat de bloesemknoppen bevriezen, kunnen de telers een paar dingen doen. Ze kunnen de planten en bomen afdekken om uitstraling van warmte te voorkomen; met behulp van windmachines wind maken (zodat de warmere bovenlucht zich mengt met de koude onderlucht); of vuurpotten plaatsen en alles afdekken met hagelnetten om de warmte vast te houden. Ook kunnen ze de bloesem natmaken en nathouden, ofwel beregenen.

BEREGENEN

Het klinkt misschien raar om gewassen nat te maken als het gaat vriezen, maar daar zit een mooi natuurkundig principe achter. Bij het bevriezen van water stolt water naar ijs en daarbij komt stollingswarmte vrij. De combinatie van water en ijs wordt nooit kouder dan nul graden, waardoor het binnenste deel vorstvrij blijft. Voorwaarde is wel dat je begint met sproeien voordat het vriest en door blijft gaan tot het ruim boven nul is. Zo vormt zich een prachtig glazig ijslaagje rondom de bloesem en bevriest de knop niet. De nadelen zijn wel een kletsnat perceel en een hoge waterrekening. Als het harder gaat vriezen dan -8 °C helpt beregenen niet meer. Bij kersen, druiven of ander zacht fruit werkt het helemaal niet. Daar gebruiken ze dus windmachines of vuurpotten, waarmee de temperatuur twee tot vier graden kan worden verhoogd.

IJSHEILIGEN

Volgens de volksweerkunde heb je tot aan de IJsheiligen van 11 tot 14 mei nog kans op nachtelijke vorst, maar ook na de IJsheiligen komt het een enkele keer voor dat het vriest. Vaak is dat niet lang, niet heftig en heel lokaal. Klimaatverandering levert in dit opzicht goed nieuws: de kans op vorst wordt steeds kleiner. Eigenlijk zouden de moderne IJsheiligen twee weken vroeger moeten vallen, terwijl de huidige ijsheiligen Mamertus (11 mei), Pancratius (12 mei), Servatius (13 mei) en Bonifatius (14 mei) stammen uit een tijd dat deze naamdagen feitelijk dertien dagen later vielen!

Voeten kouder dan neus

In een frisse, heldere lentenacht is het aan de grond al snel kouder dan op neushoogte. Door uitstraling verliest de grond geleidelijk warmte en wordt het steeds kouder. De afkoeling begint dus op de bodem en geleidelijk verliest de lucht daar vlak boven ook steeds meer warmte. Op anderhalve meter boven de grond kan het zomaar een paar graden warmer zijn en nog niet vriezen, terwijl je voeten dan al aan de vrieskou blootgesteld worden. Nachtvorst begint dus op klomphoogte!

Door beregening wordt de bloesem beschermd tegen bevriezen. (Foto: Marinus de Keijzer)

ZEEVONK

In de lente verwarmt de zon niet alleen het land, maar ook het water. Bij oplopende watertemperaturen komt ook daar de natuur op gang. Zo kunnen algen zich ineens snel gaan vermenigvuldigen. Sommige algen zijn giftig (denk aan de blauwalg), maar andere zijn befaamd om andere eigenschappen, zoals licht geven.

Aan het einde van een warme lentedag kan het zomaar zijn dat langs de Noordzeekust de branding felblauw oplicht, dit noem je zeevonk. Het wordt veroorzaakt door een groep van bolvormige, eencellige organismen, Noctiluca scintillans. Het is niet duidelijk of dit nu een plant of diertje is; deze organismen bezitten eigenschappen van beide. Onder de microscoop zien ze eruit als een doorzichtig ballonnetje met een staart. Door plotse, krachtige bewegingen van het water gaan deze ballonnetjes via een chemische reactie helderblauw licht uitstralen. Dit proces heet bioluminescentie.

Voordat zeevonk kan oplichten, moet er wel aan een paar voorwaarden worden voldaan. De meest ideale weersomstandigheden vind je op dagen met zon, een luchttemperatuur van minstens 18 °C en weinig wind, het liefst een paar dagen achter elkaar. Een snelle temperatuurstijging van het water met een halve graad in korte tijd is genoeg om een explosie van zeevonk in gang te zetten.

SPOTPLEKKEN

Waar kun je zeevonk zien? Houd de branding, inhammen of ondiepe water in de gaten. Ondiep water warmt makkelijker op en dat zijn ideale broedplaatsen voor deze alg. Vanaf een halfuur na zonsondergang zijn de lichtgevende organismen goed te zien. Overdag kun je trouwens ook zien dat er veel van deze alg aanwezig is door de bruinoranje kleur in het water. Als ze overdag meer zalmroze gaan kleuren, dan geven ze in de nacht geen licht meer. Dan hoef je daar je nachtrust dus niet voor op te offeren.

Voor liefhebbers van zeevonk is er goed nieuws: bij een veranderend klimaat wordt het in de lente vroeger warm met meer zonuren, waardoor de snelle opwarming van het ondiepe water makkelijker gaat. Zeevonk kan dus in de toekomst vaker en vroeger voorkomen. Doordat het water langer warm blijft in de herfst wordt zeevonk ook nog weleens in november gespot. Van mei tot augustus is het hoogseizoen.

ONGEZOND?

Zeevonk is niet giftig, maar toch kun je het zeewater beter niet inslikken. Als zeevonk massaal aanwezig is, kan er een opstapeling van ammoniak ontstaan. Dat kan irritatie aan de luchtwegen en huid geven: zwemmen wordt dan afgeraden. Het is natuurlijk wel verleidelijk om met lopen of zwemmen het water in beweging te zetten en daarmee de zeevonk op te laten lichten!

Fonkeling

In het Engels wordt zeevonk sea sparkle genoemd. In de wetenschap dat deze ‘zweephaardiertjes’ maar een paar seconden oplichten kun je je daar vast iets bij voorstellen.

Zeewater dat in beweging komt, licht felblauw op door zeevonk. (Foto: Wouter van Bernebeek)

ENERGIE VAN DE ZON

Niet alleen mensen en planten krijgen energie van de lentezon, ook zonnepanelen doen goede zaken. Vaak wordt gedacht dat zonnepanelen in de zomer de beste opbrengsten geven, maar juist de lente is perfect voor het oogsten van zonne-energie! Waar zit hem dat in?

In het voorjaar is er minder vaak bewolking omdat de opwarming van het land nog gematigd en ook de lucht schoner is. In de zomer en herfst is er meer invloed van warmte van onderaf, waardoor de atmosfeer vertroebelt met stof, pollen en luchtvervuiling en soms as van bosbranden of stof van de Sahara. Dat houdt zonlicht tegen.

WISSELWERKING

De hoeveelheid energie die een zonnepaneel ontvangt, loopt gelijk met de kracht van de zon. Hoe hoger de zon aan de hemel komt, hoe rechter de zonnestralen op het paneel vallen en hoe krachtiger het zonlicht. Echter, met de stijgende zonnestand loopt ook de temperatuur op en daar zit een probleem. Bij hogere temperaturen geleiden de panelen de stroom namelijk minder goed en worden ze dus minder efficiënt.

De beste opbrengst van zonnepanelen bereik je bij een temperatuur van het paneel tot ongeveer 25 °C. Bij elke graad daarboven loopt de opbrengst geleidelijk terug. Hoeveel je verliest is afhankelijk van het soort paneel, maar kan oplopen tot wel een half procent per graad temperatuurstijging. Op een tropische dag kan een zonnepaneel zomaar 65 °C worden, twintig tot dertig graden warmer dan de omgevingstemperatuur. In dat geval ligt de opbrengst tot zo’n twintig procent lager.

In de loop van de afgelopen decennia is de lucht boven Nederland schoner geworden, doordat de luchtvervuiling is aangepakt. Maar intensere zonnestralen betekenen ook een grotere kans op huidverbranding! Negatief voor de huid dus, maar wel positief voor de zonopbrengst! Door het verschil in zonuren vangen zonnepanelen langs de kust van Noord-Holland en Zeeland in de lente zo’n 20 procent meer energie op vergeleken met panelen langs de oost- en zuidoostgrens.

Uiteraard kan het lenteweer van jaar tot jaar sterk verschillen. De lente van 2020 bracht records in zonneopbrengsten: een standvastig hogedrukgebied zorgde voor weken met zonovergoten weer. Daarnaast werd er door coronamaatregelen amper gevlogen. Dat resulteerde in intens diepblauwe luchten zonder zonlicht dimmende ijskristallen van vliegtuigstrepen.

Condensstrepen

Een intens schone lucht zorgt ook voor een heftigere dagelijkse gang in de temperatuur. Nadat op 11 september 2001 door de vliegtuigaanslagen in Noord-Amerika het vliegverkeer drie dagen volledig werd stilgelegd, ontdekten meteorologen dat zonder condensstrepen het temperatuurverschil tussen dag en nacht 1,1 °C groter was. In de nacht werd het iets koeler en overdag ruimschoots warmer. Aanvullend onderzoek wees uit dat vooral vliegverkeer in de winter en de nacht sterker bijdraagt aan het opwarmend effect.

Een veld zonnepanelen op een oude afvalbult van Avri langs de A15 nabij Geldermalsen. (Foto: Ab Donker)

DRUPPELGROOTTE

De ene druppel is de andere niet. Een druppeltje in een wolk is heel klein, gemiddeld 0,01 millimeter in doorsnee (een honderdste van een millimeter). Toch heb je deze wolkendruppeltjes weleens van dichtbij gezien, namelijk als het mistig is.

MOTREGEN

Wanneer die wolkendruppeltjes gaan samenklonteren, krijg je een druppel die zwaar genoeg wordt om te vallen en tegelijk ook nog licht genoeg is om te blijven zweven. Dat is typisch motregen, met druppels van gemiddeld 0,1 millimeter groot.

REGEN

Wanneer een druppel groter wordt dan 0,5 millimeter mag het geen motregen meer heten, maar is het regen. Als je water ziet opspatten wanneer een druppel in een plas valt, dan weet je dat je met een regendruppel te maken hebt en niet met een kleinere motregendruppel. Hoe langer de weg is die de druppel in de wolk heeft afgelegd, hoe groter hij kan worden. De grootste exemplaren vind je in tropische omstandigheden waarbij wolken tot wel vijftien kilometer hoogte groeien. Maar hoe groter de druppel, hoe harder ze vallen: als een grote regendruppel met dertig kilometer per uur op je bolletje valt, dan voel je dat wel!

MEGADRUPPEL

Door de sterk opwaartse windstromen in een buienwolk kunnen regendruppels samenklonteren tot megadruppels van meer dan 6 millimeter in doorsnede. De grootste tropische regendruppel ooit gemeten is 8,8 millimeter: bijna 1 centimeter groot! Maar die omvang gaat ze in de weg zitten tijdens het vallen. Dan vervormen de grote druppels aan de onderkant tot eerst een platte pannenkoek en daarna zal het centrum gaan opbollen met een soort donutrand. De kracht van de luchtstroming laat zo’n megadruppel dan uit elkaar spatten in kleinere druppels.

Regendruppels kunnen in een waterplas rimpels veroorzaken, maar ook bellen vormen. (Foto: Ab Donker)

Regen ruiken

Geloof het of niet: regen kun je ruiken! Dit noemt men petrichor. Het woord komt uit het Oudgrieks, waarbij het eerste deel verwijst naar ‘steen’ en het tweede deel naar ‘bloed van de goden’, dat goudkleurig zou zijn. Na lange tijd van warmte en droogte vormen oliën uitgescheiden door planten en chemicaliën van bodembacteriën een gelige substantie op de bodem. Bij toenemende vochtigheid en bij lichte regen komt dat vrij en geeft die typische geur.

BLAASJESREGEN

Soms zie je bellenblaasjes op het water of op net gevormde plassen. Druppels die in water vallen, vormen kleine kraters met opspattende randen die snel weer instorten. Bij grotere druppels kunnen die opspattende randen aan de bovenzijde sluiten waardoor een bel ontstaat. Normaal spat die snel uiteen, maar na een lange droge periode ligt op het water een soort slijmerig laagje en daardoor kan de bel langer blijven bestaan.

Bij een opwarmende wereld krijgen we in Nederland vaker te maken met heftigere regenbuien. Ze krijgen meer een tropisch karakter, waarbij de druppelgrootte ook toeneemt. Tegelijkertijd zullen de lentes vaker droog uitpakken, waardoor we de blaasjes bij de eerste regen vaker kunnen waarnemen.

TYPISCHE LENTEWOLKEN

INVLOED VAN DE ZON

In de lente komen bijna alle wolkentypes voor, maar stapelwolken misschien wel het meest. De dagelijkse gang speelt daarin een grote rol: na een heldere nacht ontstaan er in de loop van de ochtend stapelwolken die in de avond weer verdwijnen.

THERMIEK

Overdag wint de zon in de loop van het voorjaar steeds meer aan kracht, waardoor de opwarming van de bodem ook steeds beter op gang komt. De lucht vlak boven de opgewarmde bodem wordt ook warmer en uiteindelijk lichter dan de omgeving. Daardoor gaat de lucht stijgen, dat noemen we thermiek. Vogels en insecten, maar ook zweefvliegers maken daar gebruik van.

Of die stijgende luchtbel zichtbaar wordt als wolk hangt af van de hoeveelheid vocht en de temperatuur in de hogere luchtlagen. Als het koud en vochtig genoeg is, zullen de warme luchtbellen bij het stijgen condenseren en ontstaan er wolkendruppeltjes. Veelal begint dat op een hoogte van 1500 meter: de stapelwolk (cumulus) is geboren. Een cumulus begint klein, als cumulus humilis, maar als hij doorgroeit, krijg je een cumulus mediocris, daarna een cumulus congestus en uiteindelijk een cumulonimbus. In dat laatste stadium valt er ook regen, hagel of sneeuw uit (vandaar de verwijzing ‘nimbus’) en kan de wind flink uitschieten. Hoe hoger de stapelwolk, hoe pittiger het weer dat erbij komt kijken. In de lente groeien ze nog niet zo hoog omdat de voeding (zonnewarmte) nog beperkt is. Meer over wolkensoorten vind je op pag. 182-183.

TEGENSTELLINGEN

De lente is het droogste seizoen met gemiddeld 153 millimeter neerslag (regen/sneeuw/hagel). Dat valt in 6,1 procent van de tijd (134 uur). Het is ook het seizoen waarin de zon het meest schijnt: in 44 procent van de mogelijke uren. In de nachten kan het wel nog flink afkoelen, met tot aan de IJsheiligen vorst aan de grond. Mogelijk geeft de afkoeling nog prachtige mistflarden bij zonsopkomst, maar daarvoor moet je wel steeds vroeger uit de veren.

GLADHEID

In het voorjaar kun je te maken krijgen met twee soorten gladheid. Bij nachtelijk afkoelen kan het glad worden door vorst aan de grond, zeker als vocht condenseert op het wegdek. Bij regen na een langere droge periode kan het tijdelijk glad zijn door resten van stof, rubber en olie op het wegdek. Er ontstaat dan een dun glibberig laagje dat viskeuze aquaplaning wordt genoemd.

Onzichtbare pannenkoeken

Waarom is de onderkant van een stapelwolk plat? Luchtlagen zijn opgebouwd als een stapel pannenkoeken. Elke laag heeft een bepaalde temperatuur en luchtvochtigheid; hoe hoger, hoe kouder en vochtiger. Opstijgende thermiekbellen gaan condenseren als het condensatieniveau is bereikt. Aan de bovenkant zie je dan mooie opbollende wolken, maar aan de onderkant worden ze begrensd door een vlakke pannenkoek waar het net te droog is voor wolkvorming.

BOVEN Cumulus congestus steekt duimpje op. (Foto: René Riepe) ONDER Platte onderkant van cumulus. (Foto: Sjef Kenniphaas)

HOE VER IS DE HORIZON?

BEPERKTE BLIK

‘We leven allemaal onder dezelfde hemel, maar we hebben niet allemaal dezelfde horizon.’ Een wijze uitspraak van de Duitse politicus Konrad Adenauer. Maar wat voor de figuurlijke horizon van ons dagelijks bestaan geldt, geldt ook voor de echte horizon. Die ligt voor iedereen weer anders, afhankelijk van je plaats op aarde. Hij vormt de begrenzing van het deel van de bolvormige aarde dat je vanaf jouw locatie kunt zien.

Hoe groot is dat deel eigenlijk? Op welke afstand ligt de horizon? Het zijn vragen die onwillekeurig bij je opkomen als je op een mooie lenteavond aan het strand staat en de zon in de zee ziet zakken. Engeland kun je niet zien; dat ligt overduidelijk achter de horizon. Maar hoe ver kun je dan wél kijken?

Het antwoord is afhankelijk van je hoogte boven het aardoppervlak. Hoe hoger je staat, hoe verder je kunt kijken – dat is de reden dat een matroos in het kraaiennest van een schip als eerste ‘Land in zicht!’ kan roepen.

Als je midden op zee op een sup board staat en je bent 1,75 meter lang, dan ligt je horizon op een afstand van een kleine vijf kilometer. Maar sta je op een twintig meter hoog duin aan de kust, dan kun je al zestien kilometer ver kijken. En vanaf de Utrechtse Domtoren (ruim honderd meter hoog) reikt je blik tot bijna veertig kilometer ver.

VIER KEER ZO HOOG IS TWEE KEER ZO VER

Je kunt de afstand eenvoudig zelf uitrekenen. Neem de hoogte in meters. Trek daar de wortel uit (op een rekenmachine kan dat met het wortelteken √). Vermenigvuldig het antwoord met 3,75 en je hebt de horizonafstand in kilometers (op een kleinere planeet zou die vermenigvuldigingsfactor kleiner zijn). Zo zie je meteen dat je vier keer zo hoog moet staan om twee keer zo ver te kunnen kijken en negen keer zo hoog voor een driemaal wijdere blik.

In werkelijkheid kun je – zeker op zee – meestal wat verder kijken dan je eigen horizon. Dat komt door de zogeheten atmosferische straalbreking. Lichtstralen van een punt achter de horizon worden een klein beetje afgebogen door de aardse dampkring, waardoor ze toch je oog nog kunnen bereiken. Het effect op de waargenomen horizonafstand is echter niet zo groot: gemiddeld een kleine tien procent. En sta je op een hoge toren, dan speelt het al helemaal geen rol van betekenis.

De horizon op de maan

De maan is veel kleiner dan de aarde. Daardoor ligt de horizon er op een kleinere afstand – ongeveer twee keer zo dichtbij als bij ons. Daar komt nog bij dat er op de maan geen vertrouwde objecten staan zoals bomen of huizen. Voor een astronaut op de maan is het dan ook heel moeilijk om afstanden te schatten.

De zon staat 150 miljoen kilometer van ons af, maar voor een waarnemer op ooghoogte ligt de horizon op een afstand van slechts enkele kilometers. (Foto: Marjolein van Roosmalen)