Het ijsgroeimodel is een speciaal weermodel dat is ontwikkeld om groei van ijs op ondiep water te berekenen.

Weerplaza maakt gebruik van een eigen ijsgroeimodel, dat is ontwikkeld op basis van een model van het KNMI en vervolgens is aangepast op eigen inzichten en de laatste wetenschappelijke kennis over ijsgroei.

Een ijsgroeimodel berekent simpel gezegd de verandering in watertemperatuur van een sloot of kanaal. Als er geen warmte wordt toegevoerd, zal het water geleidelijk afkoelen door uitstraling (warmteverlies). Het uitstralen gebeurt op elk moment van de dag, zowel overdag als 's nachts (blauwe pijl).

Een rol is ook weggelegd voor de wind en de luchtvochtigheid. Hoe harder het waait, en hoe droger de lucht, des te makkelijker kan het water afkoelen. Dat komt omdat verdamping ook warmte aan het water onttrekt. Anderzijds komt bij bevriezing ook weer warmte vrij. Als het waait, wordt die warmte sneller afgevoerd. Het ijsgroeimodel houdt hier rekening mee.

Door instraling van de zon is er overdag warmtetoevoer naar het water (rode pijl links). Als er wolken hangen zorgen die ook voor toevoer van warmte. Dat komt omdat wolken meestal warmer zijn dan de lucht waarin ze hangen en ook uitstralen (hun warmte verliezen).

De optelsom van toevoer van warmte, door zon en wolken, en afvoer van warmte, door uitstraling en verdamping, bepaalt uiteindelijk of het water afkoelt of opwarmt. Het water verandert van temperatuur van boven (het oppervlak) naar beneden (de bodem).

Zodra het wateroppervlak voldoende is afgekoeld, ontstaat er ijs. Het water moet daarvoor vaak iets onder 0 graden Celsius zijn, omdat water meestal vermengd is met allerlei stoffen die het vriespunt iets verlagen (zie Wikipedia voor meer uitleg). Het ijsgroeimodel rekent met een vriespunt van -0,5 graden.

Als er een ijslaag is ontstaan, gaat het ijsmodel anders rekenen. Een ijslaag heeft namelijk andere eigenschappen dan vloeibaar water, waar het bijvoorbeeld gaat om weerkaatsing van zonlicht.

IJs reflecteert veel meer inkomende zonnestraling dan water, waardoor de energie van de zon niet door het ijs wordt opgenomen maar wordt weerkaatst. Met minder energie naar het ijs zal het ijs dus sneller kunnen aangroeien vanwege deze eigenschap.

Het aangroeien van ijs gebeurt aan de onderkant van de ijslaag. De ijsvloer zelf heeft een temperatuur die gelijk is aan het vriespunt. Aan de onderzijde zit nog onbevroren (vloeibaar) water, dat afkoelt door het ijs heen. Zodra dat ook het vriespunt bereikt, wordt het ijs en zo groeit dus de ijslaag aan.

Wanneer er sneeuw valt, wordt ook gerekend met een sneeuwdek dat op het ijs blijft liggen. De sneeuw werkt vervolgens als 'isolatiedeken' (geleidt slecht warmte) en zet een sterke rem op het dikker worden van het ijs. Elke ervaren schaatser op natuurijs weet ook dat sneeuw op het ijs funest is voor de ijskwaliteit.

Het ijsgroeimodel houdt rekening met een heleboel natuurkunde, maar is zeker niet perfect. Het model rekent voor een water dat 1 meter diep is. Op een ondiepere sloot, zal je sneller ijs hebben en op een dieper en groot meer (veel) later.

Er wordt ook geen rekening gehouden met stroming in een kanaal of sloot. Stromend water doet er veel langer over om te bevriezen. Als het hard waait, heb je ook golven die de bovenste laag van het water mengen. Dat hindert ook de afkoeling en dus bevriezing.

Ondanks deze beperkingen kan het ijsgroeimodel wel een goede indicatie geven, wanneer we kunnen schaatsen. In februari 2012 kon het model ook de juiste dag aangegeven waarop het ijs dik genoeg was voor enkele natuurijsklassiekers (bijvoorbeeld de Veluwemeertocht).

De actuele verwachting van de ijsdikte vind je op onze Schaatsen pagina.

Foto boven artikel: Marcel Renou, Friesland