De overwintering: Gerrit de Veer was erbij

Het Weer Magazine, oktober 2011.

Volgende maand gaat de Nederlandse speelfilm Nova Zembla van regisseur Reinout Oerlemans in première. Daardoor zal de naam van Gerrit de Veer, de hoofdpersoon in de film, naar verwachting in bredere kring aan bekendheid winnen. Voor meteorologen, vooral zij die zijn geïnteresseerd zijn in lichtverschijnselen aan de hemel, was De Veer al geruime tijd geen onbekende meer. Zijn beschrijving van drie reizen 'om de noord', met daarin onder andere het verhaal van de overwintering op Nova Zembla in 1596-1597, bevat namelijk oude, maar zeer bruikbare waarnemingen van haloverschijnselen en van de gevolgen van atmosferische straalkromming voor de datum van het opkomen van de zon na de poolnacht.
Wie was die Gerrit de Veer, wat zijn halo's en hoe zit dat met die te vroeg na de poolnacht waargenomen laagstaande zon?

	2. Halo, waargenomen op 29 december 2008 vanaf de Zuidpoolbasis Amundson-Scott. Foto: August Allen.
1. Halo van Gerrit de Veer, 4 juni 1596, Nova Zembla.	3. Nova-Zemblaverschijnsel, waargenomen op Antarctica, 1 juli 1951. Schets: G.H. Liljequist.

Gerrit de Veer
Gerrit de Veer was een ontwikkeld man en de zoon van de Amsterdamse pamflettist en geschiedschrijver Ellert de Veer. Verder is er weinig van hem bekend, behalve dan dat hij deel uitmaakte van de bemanning van onder andere de expeditie naar het noorden van Willem Barentsz en Jacob van Heemskerk in 1596-1597. Daarbij werden Bereneiland en Spitsbergen ontdekt. De reis had als doel een zeeweg te vinden naar China, maar liep uit op de vermaarde, dramatische overwintering op Nova Zembla. De Veer, die het avontuur overleefde, hield daarvan een dagboek bij dat in 1598, samen met de notities van twee eerdere reizen, gepubliceerd werd als reisverslag onder de titel 'Waerachtighe beschryvinghe van drie seylagien, ter werelt noyt soo vreemt ghehoort.' Het boek bleek een bestseller: het werd minstens twee maal herdrukt en verscheen al in 1598 in het Frans, het Duits en het Latijn. Later volgden ook nog versies in het Italiaans (1599) en het Engels (1609).
Bekend zijn vooral de verhalen over 'Het Behouden Huys' en het langdurige gevecht met een ijsbeer, die uiteindelijk werd gedood. Het nabijgelegen, tijdens de expeditie ontdekte Veere Eiland heet sindsdien Bereneiland.
Meteorologen zijn vooral geïnteresseerd in de halo die hij waarnam op 4 juni 1586 en het aanvankelijk omstreden verhaal over de voortijdige zonsopkomst op 24 januari 1597 na een weliswaar lange, maar toch nog korter dan berekende duur van de poolnacht.

Halo's
Wanneer zonlicht invalt op de ijskristallen van sluierbewolking of van in de poolstreken geregeld voorkomende ijsmist, ontstaan in die bewolking vaak lichte vlekken of banden aan de hemel. Sommige van die lichtverschijnselen zijn kleurloos, andere tonen rode of gelige tinten aan de kant van de zon en in enkele gevallen zijn de verschijnselen zelfs zo kleurrijk dat ze niet onderdoen voor een regenboog. De verschijnselen staan bekend onder de verzamelnaam halo's. De bekendste en meest voorkomende halo is de kring om de zon, ook wel kleine kring of kring van 22 graden genoemd. Daarnaast worden geregeld bijzonnen waargenomen, lichte vlekken links en rechts van de zon op dezelfde afstand als de kleine kring of iets verder van de zon verwijderd. Beide halovormen hebben meestal iets van kleur. Een voorbeeld van een kleurloze halo is de bijzonnenring; deze loopt evenwijdig aan de horizon op de hoogte van de zon en de bijzonnen. Alle drie genoemde halovormen komen voor op de foto van een samengestelde halo in ijsmist, gezien vanaf het Amundson-Scott South Pole Station. Daarnaast zijn er talrijke andere halovormen bekend, waarvan er enkele ook op de foto terug te vinden zijn.
Het toeval wil dat ook Gerrit de Veer tijdens zijn reis met Willem Barentsz een fraaie, samengestelde halo waarnam en daarvan een duidelijke tekening maakte die in zijn boek is opgenomen (zie afbeelding). Nou ja, duidelijk …. Het lichtverschijnsel is wat vreemd in de tekening geplaatst, zoals vergelijking van foto en tekening laat zien. Toch kunnen we met wat goede wil de kring om de zon, de beide bijzonnen en het gedeelte van de bijzonnenring buiten de kleine kring herkennen. In dit geval treden er tegelijkertijd eveneens nog andere halovormen op. Meteorologen zijn vooral geïntrigeerd door de uiterst zeldzame, schuine bogen door de tegenzon, op de tekening tussen de bijzonnenring en de kleine kring. Van dergelijke zeldzame verschijnselen is elke betrouwbare beschrijving namelijk meer dan welkom. En de beschrijvingen van De Veer worden doorgaans als betrouwbaar bestempeld.

Nova-Zemblaverschijnsel
Aan die geloofwaardigheid is in het verleden overigens wel getwijfeld. Vooral het verhaal dat er van de zon, die op 4 november 1596 voor het laatst was gezien, na de poolnacht op 24 januari al weer een glimp zichtbaar werd, ontmoette veel ongeloof. Ook Willem Barentsz, expert in berekeningen van de stand van de zon, planeten en sterren, weigerde aanvankelijk de waarnemingen van zijn expeditiegenoten voor waar aan te nemen. De zon stond op die dag namelijk nog bijna 5,5 graad onder de horizon. Als de zon 47 dagen voor de langste dag voor het laatst zichtbaar is, verwachten we hem pas op 6 februari, 47 dagen na de langste dag, weer terug.
De dagen na de onverwachte terugkeer van de zon was het mistig, zodat De Veer en Van Heemskerk, die met een derde, niet met name genoemd bemanningslid daarvan getuige waren geweest, hun gelijk niet konden halen. Pas toen de zonneschijf 27 januari opnieuw zichtbaar werd, ditmaal in zijn geheel, was Barentsz, die er dit keer zelf getuige van was, overtuigd, ook al gaven zijn berekeningen aan dat de zon zich nog ruim 4,5 graad onder de horizon moest bevinden.
Het overtuigen van andere tijdgenoten bleek een stuk lastiger. De Veer realiseerde zich toen hij het verhaal opschreef al dat hij voor wetenschappers veel stof tot discussie aandroeg. In zijn eigen woorden: 'Hoe dat de Son diese den 4. November verloren hadden den 24. Ianuarij wederom quam, twelck een groot wonder is daer alle gheleerden genoech over te cavelen hebben.'
Het zou nog bijna drie eeuwen duren voor het door De Veer op 74 graden noorderbreedte waargenomen effect, opnieuw werd waargenomen. De Noor Fridtjof Nansen zag het tegenwoordig als Nova-Zemblaverschijnsel bekend staande effect vanaf een geografische breedte van 80 graden noord op 16 februari 1894. Later kwamen er meer meldingen van het zichtbaar zijn van de zon terwijl deze zich nog onder de horizon zou moeten bevinden. Daarbij vertoonde de zonneschijf, of het gedeelte dat daarvan boven de kim uitkwam, vaak verrassende vormen, zoals bij de waarneming van de Zweedse meteoroloog Liljequist op Antarctica in 1951 (zie schets).

Arctische luchtspiegelingen
Het Nova-Zemblaverschijnsel is een vorm van luchtspiegeling. Daarbij gaat het niet om het type luchtspiegelingen dat optreedt boven heet woestijnzand of boven door de zon verwarmde asfaltwegen, maar om arctische luchtspiegelingen. Arctische luchtspiegelingen doen zich voor boven koud oceaanwater of boven de uitgestrekte sneeuw- en ijsvelden van de poolgebieden. De lucht op enige hoogte boven het aardoppervlak moet warmer zijn dan de lucht vlak bij het koude aardoppervlak; meteorologen spreken dan van een inversie. Onder dergelijke omstandigheden plant het licht zich niet rechtlijnig voort, zoals we gewend zijn, maar volgt het de kromming van het bolvormige aardoppervlak. We kunnen daardoor in het eenvoudigste geval van arctische luchtspiegeling als het ware al een beetje achter de horizon kijken. Bij sterkere inversies kunnen meervoudige beelden ontstaan van voorwerpen in de verte of van objecten aan de hemel, de luchtspiegelingen naar boven. Het Nova-Zemblaverschijnsel is de meest extreme vorm van arctische luchtspiegeling. Bij een zeer specifieke temperatuuropbouw van de atmosfeer fungeert een uitgestrekte horizontale luchtlaag als 'lichtpijp'. De als lichtpijp fungerende laag kan het ingevangen zonlicht al weerkaatsend tegen beurtelings de boven- en onderzijde ongebruikelijk grote afstanden laten afleggen. Op die manier wordt de zon veel eerder zichtbaar dan je zou verwachten. Daarbij treden verrassende vormen op van de zonneschijf of delen daarvan.

Gerrit de Veer, de film
Krijgen we de zeldzame halo van Gerrit de Veer en het door hem als eerste waargenomen Nova-Zemblaverschijnsel in de film Nova Zembla ook te zien? Volgende maand, als de film in de roulatie komt, weten we meer.