Natuur: Rijpkristallen
Dauw ontstaat alleen als de bodem warmer is dan de lucht. De bodem geeft dan waterdamp af aan de onderste luchtlaag en vervolgens wordt deze waterdamp weer vloeibaar op grassprietjes en andere bladeren. Daarbij gaat het om temperatuurverschillen die wij amper voelen. Want het gaat niet zozeer om de temperatuur op ooghoogte, maar om de temperatuur van de onderste centimeters van de luchtlaag, die vele graden lager kan zijn dan de luchttemperatuur die wij ervaren. Bij een heldere hemel verliezen allerlei objecten na zonsondergang snel warmte door uitstraling naar de ruimte. Als oppervlakten afkoelen tot onder het dauwpunt, worden daar waterdruppeltjes op afgezet. Dit vocht is dus afkomstig uit de bodem. Dat water is onzichtbaar zolang het waterdamp is, maar we zien het vocht verschijnen in de vorm van minuscule dauwdruppels. We krijgen rijp als de temperatuur snel daalt tot onder het vriespunt, nog voordat er dauw is afgezet. De waterdamp vormt dan kristalletjes zonder eerst vloeibaar te worden. Als waterdamp condenseert tot ijs, krijg je witte kristallen en het resultaat noemen we ‘rijp’ of ‘rijm’. Het verschijnsel is het beste zichtbaar bij grassprietjes en op randen van bladeren, maar rijp kan ook een witte aanslag geven op voorwerpen, daken, hekken en auto’s. Een rijplaag kan zo dik worden dat hij oogt als een laagje sneeuw. Eigenlijk oogt rijp het mooist als er maar een klein beetje van te zien is, bijvoorbeeld alleen aan de bladranden of op de nerven van dorre bladeren. Vaak is dat ook het geval.
Rijp ontstaat het eerst waar het warmteverlies het grootste is. Dus juist bij dunne voorwerpen en bij uiteinden van voorwerpen die snel warmte verliezen. Op levende planten krijg je de rijpkristallen het eerst waar de kromming het grootst is, dus aan de toppen en randen van bladeren. Bij op de grond liggende, dode bladeren krijg je de rijp het eerst op de nerven die naar boven toe uitsteken. Zelfs minimale verschillen worden zichtbaar. Aan de bovenkant van een houten paaltje kun je witte ringen krijgen, die precies corresponderen met de jaarringen in het hout. ?
De gaspeldoorn is een rare plant. Deze altijdgroene struik is erg vorstgevoelig. Bij strenge vorst sterven veel takken af. Maar in een zachte winter kan de plant gewoon blijven doorgroeien en zelfs bloeien. De gaspeldoorn heeft geen echte bladeren, maar naaldvormige doorns van pakweg twee centimeter lang. Alle takken zijn groen en daarom werd de altijd groene struik destijds op grote schaal aangeplant. Zelfs midden in de winter kon het vee en het wild ervan eten. Dankzij de stevige doorns was de gaspeldoorn eveneens geschikt om er heggen mee te maken. De struik leverde eveneens brandhout en een gele verfstof. Genoeg redenen om hem aan te planten. De gaspeldoorn is inheems op eilanden in de Atlantische Oceaan en aan de Atlantische kust van Portugal tot Schotland, waar de vegetatie sterk door de warme golfstroom wordt beïnvloed. Ver van de kust, in het landklimaat van Midden-Europa, redt de gaspeldoorn het niet. Langs de Noordzeekust lukt het in sommige winters wel en in andere niet. Na een serie zachte winters kan de gaspeldoorn flink opbloeien. Normaal valt de bloei in de periode april tot juni, met een kleine opleving in de herfst. Maar in een zachte winter gaat de bloei onafgebroken door, vanaf de herfst tot en met de nazomer. De goudgele bloemen van de gaspeldoorn lijken op die van de brem. De bloemen zijn ietsje kleiner, maar minstens zo mooi. Ze ogen schitterend als er dauwdruppels op zitten of rijpkristallen.
Water kan drie totaal verschillende vormen aannemen. In vaste vorm kennen we het als ijs, in vloeibare vorm noemen we het water en in gasvorm heet het waterdamp. Bij een daling of stijging van de temperatuur kan water vrij soepel van de ene naar de andere vorm overgaan. We kennen dat vooral van vloeibaar naar vast (bevriezen) en van ijs naar vloeibaar (ontdooien). Bij een stijging van de temperatuur kan water overgaan in gasvorm (ofwel verdampen) en bij een verlaging van de temperatuur zal waterdamp vloeibaar worden (ofwel condenseren). Dat laatste gebeurt bij de vorming van dauwdruppels. Bij een snelle daling van de temperatuur kan de waterdamp meteen ijskristallen vormen en dat is het geval bij de vorming van rijp.
Als het KNMI in het weerbericht waarschuwt voor ‘gladheid door aanvriezende mist’, dan loont het de moeite om een stevige ochtendwandeling te maken. Want bij de bevriezing van mistdruppeltjes krijg je niet alleen vervelende verkeersproblemen, maar soms ook de zeldzame surprise van een sprookjeswereld met ruige rijp. Rijp kan op twee verschillende manieren ontstaan. De ‘gewone’ rijp ontstaat doordat dauw bevriest, ‘ruige rijp’ ontstaat door bevriezing van mistdruppeltjes. De bijbehorende ijskristallen lijken als twee druppels water op elkaar en je hebt allerlei overgangsvormen. Het is voor leken niet gemakkelijk om rijp en ruige rijp uit elkaar te houden, maar de ontstaanswijze is totaal anders. Het bijzondere van mist is dat er erg veel fijne waterdruppeltjes in de lucht zweven. Als de temperatuur daalt tot onder het nulpunt, raken deze waterdruppeltjes onderkoeld en bevriezen ze zodra ze ergens tegenaan botsen.
Ruige rijp ontstaat daardoor vooral aan windzijde van voorwerpen en aan die kant kan de rijp tot een centimeters dikke laag aangroeien.
Ruige rijp komt minder vaak voor dan gewone rijp, omdat daarvoor behalve vorst ook nog eens mist of nevel nodig is. Maar ruige rijp springt wel veel meer in het oog doordat er forse hoeveelheden ijs kunnen worden afgezet.
Bij aanhoudende mist krijg je centimeters lange franjes van ruw ijs, zodat soms zelfs takken van bomen afbreken, omdat ze het gewicht niet meer kunnen dragen.
Het loont de moeite rijpkristallen onder de loep te leggen. Want de variatie aan kristalvormen is minstens zo groot als bij sneeuwkristallen. Je ziet zuiltjes, plaatjes en prisma’s. De kristallen tonen allerlei ster- en boomvormige structuren. De vorm is sterk afhankelijk van de temperatuur tijdens het ontstaan en van de meerdere of mindere oververzadiging van de waterdamp.
Bij temperaturen net onder het vriespunt ontstaan vooral zuiltjes. Bij wat lagere temperaturen krijg je eveneens prachtige witte sterren, met naalden die ruim een centimeter lang zijn.
Het is erg jammer dat de schoonheid van rijp zo vergankelijk is. Zodra de zon boven de horizon klimt, is het merendeel van de kristallen snel verdwenen. Maar toch hoef je niet per se vroeg uit de veren. Op sommige plekken in de schaduw kun je halverwege de dag nog steeds bevroren dauwdruppeltjes aantreffen.
