Kees Floor, Zenit november 2005

Waarschuwing.

Meting van luchttemperatuur langs de weg.

Meting van luchttemperatuur langs de weg.

'Bij vorst gladde weg' waarschuwt een verkeersbord. Maar voor gladheid is meer nodig dan een temperatuur onder nul. Er moet ijs op de weg liggen en de strooiploeg mag nog niet langs zijn geweest.

Elk jaar op 1 november begint het wintergladheidseizoen. Het loopt tot 1 april. Wegbeheerders treffen nu de laatste voorbereidingen voor de gladheidbestrijding. Weerbureaus passen hun werkschema's aan om de meteorologen de kans op gladde wegen in te laten schatten en de wegbeheerders zo nodig tijdig te kunnen waarschuwen. Het weer speelt namelijk een belangrijke rol bij het ontstaan van gladheid en is ook om andere redenen belangrijk voor de strooiploegen. Door aan het werk te gaan voor de gladheid optreedt, kunnen ongelukken worden voorkomen, is er minder strooizout nodig en hebben de gladheidbestrijders de tijden waarop ze aan het werk moeten, beter in de hand.

Luchttemperatuur
Vorst is natuurlijk een belangrijke voorwaarde voor het ontstaan van gladheid. Daarbij is het van belang om een onderscheid te maken tussen verschillende temperatuurgrootheden. In het 'gewone' weerbericht gaat het bij vorst om de luchttemperatuur. Het KNMI meet die temperatuur op doorgaans landelijk gelegen officiële waarneemstations op 1,5 m boven het aardoppervlak. Daarnaast hebben wegbeheerders zelf tegenwoordig talrijke meetpunten langs de weg.
De luchttemperatuur vertoont een dagelijkse gang. In de loop van de dag warmt de zon de bodem geleidelijk op. De temperatuur op waarnemingshoogte loopt daardoor eveneens op. De opwarming gaat door tot halverwege de middag of het begin van de avond. Als de zon te laag komt te staan, weegt de hoeveelheid zonnestraling die de bodem bereikt, niet meer op tegen de hoeveelheid warmte die de bodem uitstraalt. De temperatuur daalt en naarmate de hemel helderder is en de nachten langer duren, is die temperatuurdaling markanter. Rond zonsopkomst wordt uiteindelijk de minimumtemperatuur bereikt.
Als de zon in het begin van de ochtend hoog genoeg aan de hemel staat om te kunnen compenseren voor de warmte die de bodem uitstraalt, gaat de temperatuur weer omhoog en begint de temperatuurcyclus van voren af aan.

Wegdektemperatuur
Dichter bij de grond is de dagelijkse gang meer uitgesproken dan op 1,5 meter hoogte. Overdag is het er warmer, maar aan het eind van de nacht zijn de temperaturen er meestal lager dan op 1,5 meter hoogte. De grasminimumtemperatuur, die wordt gemeten op 10 cm boven kort gemaaid gras, kan daardoor onder nul zakken, terwijl tegelijkertijd de luchttemperatuur boven het vriespunt blijft. Het weerbericht rept dan over vorst aan de grond. De grasminimumtemperatuur is vooral belangrijk in de land- en tuinbouw, omdat bloesems kunnen bevriezen en ook andere gewassen vorstschade kunnen ondervinden. De overlast voor de automobilist blijft beperkt tot het krabben van de voorruit, die door uitstraling net zo snel afkoelt als de gewassen (figuur linksonder).
Een wegbeheerder is vooral geïnteresseerd in de temperatuur van het wegdek. Die wordt dan ook op veel plaatsen in het land gemeten (figuren onder midden en rechts. Ook de wegdektemperatuur vertoont een dagelijkse gang die nog weer meer uitgesproken is dan bij de grastemperatuur en de luchttemperatuur. Het asfalt kan in de zomer zo heet worden dat je er een eitje op kunt bakken, heet het in de volksmond. Na een heldere stralingsnacht is het wegdek vaak sterk afgekoeld. De temperatuur van het wegdek wijkt gewoonlijk dus af van de eerder genoemde temperaturen; ze kan, net als de grastemperatuur, onder nul liggen terwijl de luchttemperatuur op 1,5 meter hoogte daar nog boven blijft. Verschillen tussen wegdektemperatuur en luchttemperatuur worden ook nog in de hand gewerkt doordat het wegdek warmte (of kou) kan bufferen. Verder kan er vanuit de bodem warmte naar het wegdek 'lekken' of omgekeerd. Bovendien beïnvloedt het gemotoriseerd verkeer de wegdektemperatuur. Met al deze invloeden moet je rekening houden bij het voorspellen van het verloop van de wegdektemperatuur gedurende de nacht.

Schoonkrabben voorruit.

Meten van wegdek temperatuur.

Meten van wegdek temperatuur.

Sneeuw en bevriezing
Gladheid doet zich voor als er ijs op de weg ligt. Dat is bijvoorbeeld het geval tijdens of na neerslag. Gladheid door sneeuw is hinderlijk, maar elke weggebruiker kan zien wat er aan de hand is (figuur 1). Ook korrelhagel en korrelsneeuw, neerslagvormen die uit winterse buien vallen, hebben door hun witte tint een signaalfunctie voor gladheid.
Veel verraderlijker is gladheid door opvriezing van natte weggedeelten. Het wegdek is dan bijvoorbeeld overdag door regen nat geworden en nog niet opgedroogd op het moment dat de wegdektemperatuur tijdens nachtelijke opklaringen onder nul zakt. Doordat de luchttemperatuur gewoonlijk minder snel daalt dan de wegdektemperatuur, kan de buitenthermometer van de auto nog een temperatuur boven nul aangeven als het al glad is. Meteorologen maken vaak nog een onderscheid tussen bevriezing en opvriezing. Bij bevriezing is niet alleen de wegdektemperatuur, maar ook de luchttemperatuur onder nul.

Condensatiegladheid
Eveneens verraderlijk is de zogeheten condensatiegladheid. Deze treedt op als de lucht erg vochtig is. Als maat voor de vochtigheid dient het zogeheten dauwpunt. Het dauwpunt is de temperatuur waarbij waterdamp begint te condenseren door afkoeling van de lucht. Het effect is bijvoorbeeld te zien aan de druppeltjes op een fles die in de keuken of woonkamer staat en net uit de koelkast komt. Hoe kleiner het verschil tussen temperatuur en dauwpunt, des te vochtiger is de lucht. Als het dauwpunt en de luchttemperatuur dezelfde waarde hebben, bedraagt de relatieve vochtigheid 100%. Condensatie van vocht op het wegdek kan optreden als de temperatuur van het wegdek daalt tot onder de dauwpuntstemperatuur. In de praktijk zie je dat als het verschil tussen dauwpuntstemperatuur en wegdektemperatuur meer dan ongeveer twee graden bedraagt, de weg na twee uur door condensatie nat is. Komt de temperatuur van de weg tegelijkertijd onder nul, dan bevriest het vocht en is er sprake van condensatiegladheid. Als de wegdektemperatuur al onder nul is voor het proces van start gaat, dan treedt er rijpvorming op. Er vormt zich dan direct ijs aan het oppervlak met gladheid als gevolg.
Mist is een teken dat de lucht vochtig is Er kan dan ook gemakkelijk vocht op een wegdek neerslaan. Gebeurt dit bij een wegdektemperatuur onder nul, dan spreekt men van aanvriezende mist.

IJzel
IJzel ontstaat wanneer regen, motregen of gedeeltelijk uit vloeibaar water bestaande ijsregen op een weg valt waarvan de temperatuur onder nul is. De regen of motregen bevriest dan zodra hij in aanraking komt met de grond of met voorwerpen die kouder zijn dan nul graden; de ijsregen vriest erop vast. IJzel treedt veelal op tijdens de inval van de dooi na een vorstperiode, dus als de vorst nog in de grond zit. Veel regen hoeft er niet te vallen: een beetje motregen is zelfs al voldoende om een weg spiegelglad te maken. Meestal duurt een ijzelperiode niet langer dan enkele uren.
In figuur 6 worden de vier typen gladheid nog eens samengevat. Tevens wordt de kans erop in de verschillende maanden van en rond het gladheidseizoen aangegeven.

Gladheid door sneeuwval, 26 november 2005, Wageningse Berg.	Het gladheidseizoen loopt van november tot en met maart. De kans erop is in januari en februari verreweg het grootst. Er worden vier soorten gladheid onderscheiden: condensatiegladheid, bevriezing van natte weggedeelten, sneeuw en ijzel. De figuur geeft globaal aan hoe groot de kans is op de verschillende typen gladheid: van zeer klein (--) tot zeer groot (++). Bron: WeerOnline.

Gladheidsbestrijding
Wegbeheerders, - gemeenten, provincies en het rijk - zijn verantwoordelijk voor de gladheidsbestrijding. Ze beschikken over verwachtingen van WeerOnline of een ander weerbedrijf en over de actuele meetwaarden van het gladheidsmeldsysteem (GMS), die ze via internet kunnen opvragen. Het GMS levert de luchttemperatuur, de temperatuur van het wegdek, het dauwpunt, de relatieve vochtigheid van de lucht en het elektrisch geleidingsvermogen van de weg. De meetlocaties zijn uitgezocht op basis van hun signaalfunctie: het zijn plaatsen waar de wegdektemperatuur gewoonlijk laag is ten opzichte van wegen in de wijde omgeving en vorstgevoelige plekken, zoals brugdekken (figuur 5).
Aan het geleidingsvermogen kun je zien of er zout op de weg ligt. Als dat niet het geval is en er wordt gladheid verwacht, dan stuurt de wegbeheerder de strooiploegen erop uit. De ploegen volgen vaste strooiroutes, die vooral in gemeenten vaak met inspraak van de plaatselijke bevolking zijn vastgesteld. In de meeste gevallen wordt het zout nat gestrooid. Het natte zout verwaait minder, waardoor de strooiwagen een snelheid van 70 km/h kan aanhouden; droog strooien kan tot hooguit 40 km/h. Het natte zout laat zich gelijkmatiger over het wegdek verdelen en het kleeft ook beter aan de weg. Als gevolg daarvan is er minder zout nodig en kunnen de strooiploegen al aan het werk voor er gladheid wordt geconstateerd. De werktijden kunnen daardoor gunstiger worden gekozen en strooien in de spits is niet nodig. Voor nat strooien is wel nieuw materieel nodig. Niet alle gemeenten beschikken daar al over, zodat vooral op lokale wegen soms nog droog wordt gestrooid.
In uitzonderlijke gevallen is strooien niet effectief of niet mogelijk en loopt het verkeer volledig vast. Het zijn dezelfde situaties als waarvoor het KNMI waarschuwt met een weeralarm. Bij zeer hevige sneeuwval moet de sneeuw eerst met een schuiver of een sneeuwfrees weggewerkt worden; pas daarna kan er gewoon gestrooid worden. Als er veel wind staat, windkracht 6 of meer, is dat onbegonnen werk omdat sneeuwduinen dan steeds weer op nieuwe plaatsen van het wegennet opduiken.
Ook hevige ijzel kan problemen opleveren, vooral op wegen met het zogeheten zeer open asfaltbeton (ZOAB) bij weinig verkeer. Het zout blijft niet lang genoeg bovenop het ZOAB liggen en verdwijnt in de gaten van de open structuur van het wegdek. Men strooit dan vaker en leidt het verkeer over één rijstrook, die daardoor drukker bereden wordt.
Bij meer dan acht graden vorst, werkt zout strooien niet meer. Meestal is de lucht dan echter erg droog, zodat de weg snel opdroogt en de kans op gladheid relatief klein is.

Literatuur:
Floor, C., 1990, Nachtelijke minimumtemperaturen, Zenit,april 1990
Floor, K. (red), 1995, Winter, weer en wegen: meteorologie voor de wegbeheerder, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde; Delft; Rapportnr. P-DWW-95-551
Floor, K. en Geurts, H., Weeralarm en gevaarlijk weer, Zenit, november 2003.