70 biljard sneeuwvlokken

Die vraag moet collega weerman Peter Kuipers Munnike de afgelopen dagen bezig hebben gehouden. En dus krabbelde hij wat op een velletje papier. Dat velletje papier ging vervolgens bijna viral in de media. Terecht, wat mij betreft. Al blijft het ongetwijfeld bij een hele ruwe schatting, het geeft toch ook een beetje inzicht in hoeveel sneeuwvlokken er nodig zijn om het een beetje gezellig wit te maken in ons land. En daarmee natuurlijk ook op ’s lands wegen een fikse dosis verkeersellende teweeg te brengen. Om over het vliegverkeer maar te zwijgen.

Subtiel samenspel

Sneeuwvlokken vormen zich idealiter bij temperaturen onder de -10 graden. In een subtiel samenspel van waterdamp en condensatiekernen kan zich bij strenge vorst in de vrije atmosfeer een klein beetje ijs gaan afzetten. Een condensatiekern kan een stofje zijn, een roetdeeltje, een stuifmeel pol of bijvoorbeeld ook een beetje zout afkomstig van de zee. Vanwege de eigenschappen van het watermolecuul H2O wil een groeiend ijskristal zich bij voorkeur ontwikkelen als een zeshoekig plaatje met minimale afmetingen. Op de hoekpunten zijn de omstandigheden favoriet voor verdere aangroei van ijs dat zich vanuit de waterdampfase afzet op de randen van het ijsplaatje. Het plaatje ondergaat geleidelijk een verandering van vorm en wordt een zes puntig sterretje. De sneeuwvlok is geboren.

Volstrekt uniek

Iedere sneeuwvlok heeft als basisvorm dat zes puntige sterretje. Maar tegelijkertijd is iedere sneeuwvlok volstrekt uniek. Hoeveel je er ook onder de microscoop zou kunnen leggen, nooit zal je een identieke tweeling sneeuwvlok ontdekken. Nu is de ervaring van de meeste mensen wellicht dat sneeuwvlokken eerder rond zijn. Zeker bij natte sneeuw lijkt dat ook echt wel een beetje zo te zijn. Een grote natte sneeuwvlok bestaat echter uit tientallen zo niet honderden unieke sneeuwsterretjes. Die klitten tijdens de val aan elkaar en vormen de soms opmerkelijk grote vlokken die we bijna als kleine zakdoekjes uit de lucht zien komen. Naar verluid zijn er wel sneeuwvlokken gezien met een doorsnede van wel 10 centimeter.

5 centimeter sneeuw

Terug naar de berekening van Peter Kuipers Munnike. Hij gaat uit van een oppervlakte van Nederland van 40.000 vierkante kilometer. Verder is dan op een beetje serieuze sneeuwdek de dikte van de gemiddelde sneeuwlaag 5 centimeter. Zowel zondag als maandag lijkt me dat een prima uitgangspunt. Je kunt dan het volume van sneeuw bepalen en om vervolgens de massa van alle sneeuw te schatten, moet je uitgaan van het gangbare ‘gewicht’ van een laagje sneeuw. Nu zal dat bij verse luchtig gevallen sneeuw anders zijn dan een oude in elkaar gedrukte sneeuwlaag. Peter gaat uit van een dichtheid van 100 kg per kubieke meter sneeuw. Je zou ook kunnen zeggen: 5 millimeter neerslag in gesmolten vorm (regen) komt in de praktijk overeen met 5 centimeter verse sneeuw. Het is exact dezelfde benadering en geeft dus hetzelfde resultaat. Sterker nog, het is waarschijnlijk het uitgangspunt geweest van Peters rekenwerk.

Gemiddelde sneeuwvlok

Bij een schatting van de massa van een sneeuwvlok wordt het natuurlijk allemaal wat meer gissen. Iedere sneeuwvlok is uniek, zoals we al stelden. En wie wel eens nauwkeuriger naar droge sneeuw op bijvoorbeeld een vrij schoon autodak heeft gekeken, zal hebben geconstateerd dat de afmetingen van zespuntige sterretjes wel met een factor 10 kunnen verschillen. Zo niet meer. Maar een beetje googelen brengt je vrijwel direct bij de aanname dat een gemiddelde sneeuwvlok 3 milligram zou kunnen wegen. Zo een sneeuwvlokje is volgens onderzoekers gemiddeld samengesteld uit wel 100 sneeuwkristalletjes.

Van sneeuwvlokken naar zandkorrels en sterren

Nu hebben we alle aannames op een rijtje en kan het rekenwerk worden gedaan. En dat brengt ons aan het totaal onvoorstelbare getal van 70 biljard sneeuwvlokken. Of, zoals Peter schrijft, 70 miljoen maal een miljard. Zou het van dezelfde orde van grootte zijn als alle zandkorrels in Nederland? Uit diverse bronnen valt op te maken dat een ruwe schatting van het aantal zandkorrels op aarde (!) een slordige 100 maal zo groot zou kunnen zijn als de 7 biljard in het geval de Nederlandse sneeuwvlokken op 1 dag. In dezelfde bronnen wordt ook vermeld, dat het aantal sterren in het universum nog veel en veel groter moet zijn dan het aantal zandkorrels op aarde. Om nog maar niet te spreken van het aantal planeten. Maar dan, weer aan de andere kant van het spectrum: het aantal watermoleculen in 10 gewone waterdruppels is wellicht even groot als het aantal sterren in het heelal. Tenslotte, hoeveel regendruppels er vandaag in ons land vallen? Daar mag een ieder op een nieuwe velletje papier gedurende de rest van deze regenachtige woensdag lekker mee gaan stoeien. Succes.

Gerelateerde berichten:

• IJskoud staartje winter 2017-2018 (18/02/18 12:40)
• Eerste sneeuw van dit najaar nu pas een feit! (13/12/19 18:21)
• Sneeuwballen gooien vrijdag? (02/12/13 11:38)
• Alle sneeuwvlokjes op een rij (18/01/15 10:31)
• De eerste sneeuwvlokken van winterseizoen 2016-2017? (05/11/16 10:30)

Reacties:

Er zijn nog geen reacties op dit bericht.