Neerslag (vorming)

Uit wolken kunnen verschillende neerslagvormen vallen en de grond bereiken als: regen, motregen, aanvriezende (mot)regen, ijsregen, (natte) sneeuw, motsneeuw, korrelsneeuw, korrelhagel en hagel. Hoog in de wolken begint de neerslag in onze streken meestal te vallen als sneeuw. Het hangt van de verticale temperatuursverdeling in de atmosfeer af onder welke vorm de neerslag het aardoppervlak bereikt. Als bijvoorbeeld de temperatuur overal negatief in de hoogte blijft, valt er sneeuw.

Wanneer wolken gevormd worden na condensatie of verrijping bestaan ze uit (onderkoelde) waterdruppeltjes, ijskristalletjes of een combinatie ervan (zie wolkenvorming). Deze zwevende wolkenelementen vormen echter pas neerslag als de deeltjes voldoende zwaar geworden zijn en dus het aardoppervlak kunnen bereiken. Hiervoor moeten de wolkendeeltjes flink aangroeien (1 regendruppel bevat ongeveer 5 miljoen wolkendruppeltjes).

Er zijn twee processen die de wolkendeeltjes kunnen laten aangroeien:  

Coalescentie

Relatief warme wolken (wolkentoppen tot ongeveer -10 à -12 graden) bestaan grotendeels uit onderkoelde waterdruppels. Sommige druppeltjes zijn wat groter dan de andere en beginnen lichtjes te vallen in de wolk. Hierbij botsen ze op andere druppeltjes die ze dan insluiten, een proces dat coalescentie genoemd wordt. Als de druppels voldoende groot worden, kunnen ze de grond bereiken. In onze gematigde streken valt er maar weinig neerslag uit deze "waterwolken". Maar in de tropen, waar de atmosfeer veel grotere condensatiekernen kan bevatten door de sterke verticale bewegingen, veroorzaakt deze "warme regen" wel hevige neerslag.

 

Wegener-Bergeron-Findeisen

De zogenaamde Wegener-Bergeron-Findeisen theorie beschrijft het tweede proces waarin wolkenelementen omgevormd worden tot neerslag. Dit proces speelt zich af in wolken waarin onderkoelde waterdruppels en ijskristallen samen voorkomen (mengwolken), dus vanaf wolkentemperaturen lager dan -10 à -12 °C.

Nu is het zo dat bij negatieve temperaturen lucht rond de ijskristalletjes minder waterdamp kan bevatten dan lucht rond de onderkoelde druppeltjes (anders gezegd: de maximale dampspanning boven ijs is lager dan boven water, zie ook wolkenvorming). Hierdoor slaat bij verzadiging de waterdamp neer op het ijs (verrijpen). Het gevolg is dat door de vermindering van de waterdamp in de lucht de waterdruppeltjes zullen gaan verdampen. Hierna gaat de waterdamp weer verrijpen op het ijs enzovoort. Het eindresultaat is dat de ijskristallen aangroeien ten koste van de waterdruppeltjes.

De ijskristallen worden groter en zwaarder en vallen als sneeuw naar beneden. Dit proces is voor onze streken veel belangrijker dan coalescentie om echte neerslag te vormen. De meeste neerslag begint hoog in de wolken als sneeuw, zelfs in de zomer.