Hoe werkt GPS?

UPDATE december 2017

Tegenwoordig hebben veel mensen de beschikking over GPS: in de auto als navigatie-systeem, op de boot, telefoon of op de traditionele GPS-apparaten. Het werkt meestal feilloos en heeft zeker bijgedragen aan de veiligheid van zowel het autoverkeer als voor klimmers en wandelaars in de bergen. Maar wat is GPS eigenlijk en hoe werkt het? GPS is de afkorting van Global Positioning System en werkt met behulp van satellieten, zeker 24 stuks, die continu rondom de aarde cirkelen. Deze satellieten zenden radiogolven uit, die een GPS-apparaat op kan vangen. Deze satellieten beschrijven hun baan om de aarde in 12 uur. Door de positionering van de satellieten is er op ieder moment van de dag, op vrijwel elke plaats op aarde voldoende ontvangst om de positie uit te rekenen.

Maar hoe weet mijn GPS-ontvanger waar ik ben?

In tegenstelling tot wat veel mensen denken, berekent het GPS-apparaat (de ontvanger) waar jij je bevindt. Hij geeft dus niet door aan de satelliet waar jij bent. De GPS-ontvanger berekent een 3-tal variabelen: de positie van de satelliet, de afstand tussen de satelliet en de ontvanger en voegt de afstanden samen. Hiervoor zijn minimaal 3 satellieten nodig.

Positie van de satelliet

De satelliet zendt radio-golven uit en daarmee een bepaalde identificatie-code. Omdat de omstandigheden op aarde overal verschillen en van dag tot dag wijzigen (denk aan het weer en politieke omstandigheden) zijn er enkele grondstations op aarde die de positie van de satelliet vergelijkt met de doorgegeven positie en de werkelijke positie. Als er afwijkingen zijn dan berekent het grondstation een correctiefactor, welke hij terugstuurt naar de satelliet. Deze stuurt de correctiefactor mee naar de ontvanger.

Afstand tussen de satelliet en de ontvanger

De satelliet zendt de tijd mee wanneer het signaal is verzonden. Omdat de snelheid waarmee het radiosignaal reist bekend is (namelijk die van het licht), kan de GPS-ontvanger uitrekenen hoe ver de satelliet verwijderd is van zijn positie. Hierbij dient aangemerkt te worden dat de klok van de GPS-ontvanger minder nauwkeurig is dan die van de satelliet. Kleine verschillen kunnen dus ontstaan.

Afstand samenvoegen

Aan de afstand naar de satelliet op zich heb je nog niets. Dit worden pas waardevolle gegevens als je dit van meerdere satellieten weet, zodat je als het ware mogelijkheden uit kunt kruizen (trigonometrie). Bij 2 satellieten heb je al een idee waar je bent, namelijk binnen het bereik van beide satellieten, op een bepaalde lijn van gelijke afstand tussen de 2. Je hebt dus een derde satelliet nodig om exact aan te geven waar je bent: in het midden van een driehoek. Hier valt bij aan te tekenen dat geldt: hoe meer satellieten er zijn, des te nauwkeuriger is de positie berekend. Om de hoogte te bepalen heb je minimaal 4 satellieten nodig.

Nauwkeurigheid

Het satellietstelsel is eigendom van de regering van de Verenigde Staten. Het is niet in hun belang om iedereen op aarde té nauwkeurig te laten weten waar iemand zich bevindt. Hiervoor is een onnauwkeurigheid ingebouwd, die op elke plek op aarde anders kan zijn (en van moment tot moment kan verschillen). Deze onnauwkeurigheid wordt ingegeven door de grondstations die de correctiefactor meesturen aan de satelliet. Verder is de klok in de GPS ontvanger minder nauwkeurig dan die van de satellieten, waardoor de onzekerheid over de positie nog meer verschilt. Bij duurdere apparaten is de klok nauwkeuriger. Hierbij geldt dat telefoons het minst nauwkeurig zijn, gevolgd door auto, boot en traditionele GPS. Voor de meeste toepassingen maakt deze nauwkeurigheid niet veel uit. Reken op een nauwkeurigheid van je GPS van 3-5 meter in iedere richting (ook de hoogte).

Je kunt dit eenvoudig zien door ergens stil te staan met je GPS aan. Ondanks dat jij zeker weet dat je stilstaat, zal de GPS je toch op verschillende plekken neerzetten en lijk je dus te bewegen.

Fabrikanten van GPS

Van oudsher waren het vooral de fabrikanten die aan de diverse legers mochten leveren en de traditionele apparaten bouwen: denk hierbij aan Garmin (wereld marktleider) en Suunto. Later kwamen hier de fabrikanten voor autonavigatie bij: TomTom, Navteq, Magellan, VDO Dayton en opnieuw Garmin, hoewel de meeste systemen tegenwoordig ingebouwd zitten in de auto.

Een andere categorie apparaten die de beschikking heeft gekregen over GPS zijn de telefoons. Door de enorme aantal smartphones die verkocht worden met GPS behoort de smartphone tegenwoordig tot het populairste GPS-apparaat.

De laatste categorie zijn horloges. De smartwatches en GPS horloges kunnen tegenwoordig vrijwel hetzelfde als je telefoon. Het scherm is uiteraard kleiner en de batterijlevensduur valt vaak tegen.

Hoe snel smelt sneeuw?

Voor (alpiene) buitensporters is dit in ieder seizoen een relevante vraag: in de winter wil je dat sneeuw blijft liggen, in de zomer wil je niet dat sneeuwval je routes blokkeert. Maar hoe snel smelt sneeuw nu eigenlijk?

Dit hangt af van de volgende factoren:

  • Bodemtemperatuur
  • Luchttemperatuur
  • Luchtvochtigheid
  • Windsnelheid
  • Aanwezigheid van wolken (in de nacht)
  • Zonneschijn
  • Hellingshoek
  • Temperatuur van de sneeuw
  • Hoe vers is de sneeuw en welk type sneeuw

Bodemtemperatuur

Wanneer de eerste sneeuw valt, valt deze direct op de grond. Indien de grond bevroren is voor reeds langere tijd, blijft de sneeuw direct liggen. Indien de grond nog niet bevroren is, zal de sneeuw in eerste instantie smelten. Het smelten van sneeuw onttrekt enorm veel energie aan de omliggende omgeving: de lucht koelt af, maar ook de bodem koelt af. Door het smelten van de sneeuw zal de temperatuur van de omliggende objecten richting het vriespunt dalen. Pas dan stopt de sneeuw met smelten en blijft langere tijd liggen.

Stel je nu voor dat het een heldere nacht is geweest en de bodem is reeds bevroren. De sneeuw valt in de ochtend op deze bevroren bodem. De nu vers gevallen sneeuw vormt een isolerende deken op de bodem, waardoor restwarmte uit de bodem niet kan ontsnappen. Hierdoor kan de sneeuw van onderaf smelten. Deze smelt is afhankelijk van hoe snel het smeltwater weg kan stromen of zakken (poreuze bodem). Als het water snel verdwijnt stopt het proces relatief snel. Indien het water niet weg kan (omdat de sneeuw bijvoorbeeld op een bevroren moeras of meer is gevallen), zal het smelten lange tijd doorgaan en een papperig dek achterlaten.

Luchttemperatuur

Sneeuw smelt in principe pas bij een temperatuur boven de 0 graden, afhankelijk van de luchtvochtigheid. Indien de temperatuur hoger is, zal het smelten sneller gaan. De temperatuur is echter niet zuiver bepalend; indien de afgekoelde lucht (immers, smelten onttrekt warmte aan de lucht) niet afgevoerd wordt, zal de sneeuw steeds minder snel smelten. In tegenstelling tot wat je zou denken is luchttemperatuur op zichzelf dus niet doorslaggevend.

Luchtvochtigheid

Sneeuw smelt bij een temperatuur boven de 0 graden. Zou je denken. Echter, dat is niet per se het geval. In zeer droge lucht is de zogenaamde dauwpuntstemperatuur lager. Hierdoor kan het voorkomen dat sneeuw niet smelt bij temperaturen ruim boven het vriespunt. Andersom zul je zien dat bij een temperatuur iets onder nul en met een waterig zonnetje in combinatie met een hoge luchtvochtigheid het wel degelijk begint te druppelen. IJs (en dus ook sneeuw) is echter een apart goedje: bij een lage luchtvochtigheid zal het sneeuwdek afnemen, ook als het niet dooit. IJs kan namelijk overgaan in waterdamp zonder eerst vloeibaar te worden. Dit proces heet sublimatie en is (afgezien van de wind en luchtdruk) een belangrijke oorzaak van de zogenoemde dry-valleys op Antarctica.

Windsnelheid

Al eerder stelde ik dat lucht verplaatst moet worden om de opgenomen koude af te voeren. En op zijn beurt weer ruimte te maken voor verse zachte lucht. Hoe harder het waait, des te sneller dit gebeurd. Bij een flinke föhn wind is er sprake van warme, droge lucht die door dalende luchtstromen wordt opgewarmd. Vooral een zuidföhn in heldere lucht en dus veel zonneschijn en een lage luchtvochtigheid kan zorgen voor een enorm snelle afsmelting tot tientallen centimeters per dag. Overigens zijn bepaalde dalen (noord-zuid georienteerd) aanzienlijk gevoeliger voor föhn, evenals de hogere pieken. In het dal kan het windstil zijn en zeker in zijdalen kan er een poel van koude lucht blijven hangen.

Aanwezigheid van wolken

Overdag beschermen wolken tegen de instraling van de zon. Echter, in de nacht voorkomt de aanwezigheid van bewolking de uitstraling. Hierdoor kan een sneeuwdek geen IR-straling afgeven en kan het in de nacht zelfs opwarmen.  Een wolkenloze nacht is dus het beste voor het behoud van een sneeuwdek. Dit kun je zelf ervaren in de winter: nadat er een vers sneeuwdek gevallen is en het klaart op, koelt het snel af. Dit veroorzaakt ook in de Lage Landen nog zeer lage temperaturen in de winter.

Zonneschijn

De zon verwarmt de atmosfeer en daarmee de lucht. Dat doet de zon echter met name door infraroodstraling op objecten te laten vallen, die de warmte opnemen en uitstralen. Deze lucht stijgt op, zet uit en koelt daardoor af. Ieder object neemt IR tot zich: het is het gevoel van een lekker warm lente-zonnetje. Ook het sneeuwdek neemt deze straling tot zich, echter slechts 10%. De rest wordt weerkaatst. Dit relatieve getal noemt men albedo. Deze 10% is echter wel relevant, maar wordt pas echt relevant als sneeuw verouderd of wanneer er objecten doorheen steken. Denk hierbij aan rotsen, bomen, huizen etc. De sneeuw zal het snelst smelten rondom deze uitstekende objecten. Deze worden namelijk warm en versnellen het smelten.

Hellingshoek

Een steile noordhelling ontvangt nauwelijks zonnestralen in de winter. Een zuidhelling daarentegen heeft de zon er wel op staan. Hoe rechter de hoek wordt, deze te meer straling ontvangt het sneeuwdek per vierkante meter.

De zon staat in de winter op de meeste plekken in de Alpen ongeveer 23° boven de horizon. Een helling met een hoek van ongeveer 67° staat dan loodrecht op de zon en ontvangt dus veel instraling. In het dal is het slechts 23 graden, waardoor veel meer straling wordt weerkaatst. Naarmate het seizoen verandert, verandert ook deze ongunstige hoek: steile hellingen ontvangen steeds minder straling.

Op hellingen in de schaduw speelt dit nauwelijks een rol, zeker niet in de winter.

Temperatuur van de sneeuw

De temperatuur van sneeuw is geen 0°C. De temperatuur zal in veel gevallen lager liggen. Voordat het begint te smelten, moet de sneeuw eerst opwarmen tot 0°C. Doordat sneeuw relatief weinig massa heeft, kan dit wel snel gaan en het wegstromende water zal het proces versnellen.

Hoe vers is de sneeuw en welk type sneeuw?

Verse sneeuw is de perfectie van wit. Het weerkaatst 90% van al het zonlicht en helpt ’s nachts de afkoeling. Hoe ouder de sneeuw is, des te meer “witheid” het verliest en dus des te meer warmte het opneemt. En dan smelt het sneller.

Welk type sneeuw er gevallen is, is ook belangrijk. Verse sneeuw bevat veel lucht en dus weinig massa. Er is relatief weinig energie nodig om dit te laten verdampen of sublimeren. Het kan dus snel verdwijnen. Als het er langer ligt gaat het inklinken en wordt het compacter en minder gevoelig. Ook als er meer sneeuw valt, klinkt de onderste laag verder in totdat het ijs of firn is na een jaar (zo ontstaan gletsjers). Als de sneeuw al gevallen is als compacte, nattere sneeuw, klinkt het veel sneller in en wordt het sneller ijs. Dit smelt minder snel weg.

Conclusie: hoe snel smelt sneeuw?

Uiteindelijk hangt het dus van veel factoren af. Een flinke föhnstorm kan meer dan 20cm verse sneeuw binnen enkele uren laten verdwijnen. Een flink pak sneeuw van bijvoorbeeld een meter zal echter behoorlijk inklinken en het vrij lang volhouden. Hoog in de Alpen valt op sommige plekken meer dan 10 meter sneeuw, en het duurt vaak tot eind augustus voordat de laatste sneeuw weg is (afhankelijk van de hoogte en ligging van de helling). Aan de hand van de weersverwachting en ligging van het gebied kun je nu wellicht wel een betere inschatting maken.

Sneeuwsmelt in Nederland; een praktijkvoorbeeld

Afgelopen zondag (10 december 2017) viel er in mijn woonplaats in het noorden van Limburg 15cm sneeuw uit een actief lagedrukgebied. Aan de achterzijde van het lagedrukgebied stroomde zachte lucht binnen, zowel op hoogte als aan de grond. Dit resulteerde in regen en temperaturen tot bijna 7 graden Celsius.

Al tegen 17 uur lag er nog slechts 9cm sneeuw. Enerzijds was het dek sterk ingeklonken, anderzijds ook veel afgesmolten. In de avond waaide het stevig met temperaturen rond de 4°C. Windstoten tot meer dan 90km/h zorgde er voor dat de lucht snel werd ververst, waardoor er geen koude plaklaag kon bestaan boven de sneeuw.  ‘s Avonds tegen 23 uur lag er nog slechts 2cm sneeuw. In de winter, zonder zonneschijn, kan er dus ruim 10cm sneeuw verdwijnen in een halve dag.

Wat is “Nordstau”

Je hoort het wel eens in het weerbericht: Nordstau. In Oostenrijk, Zwitserland en het zuiden van Duitsland is dit een ingeburgerde term voor een bepaalde weerssituatie. Nordstau kan zich op verschillende manieren manifesteren, maar de uitwerking is hetzelfde: een noorden – of noordwestenwind brengt koude en meestal vochtige lucht met zich mee. Deze wordt naar het zuiden getransporteerd.

Op onderstaande afbeelding zie je een lagedrukgebied boven het noorden van Duitsland en een hogedrukgebied boven het kanaal. Dankzij de wet van Buys-Ballot draait de wind op het noordelijk halfrond met de wijzers van de klok mee bij een hogedrukgebied en andersom bij een lagedrukgebied. In onderstaande afbeelding wordt dus vochtige lucht van de Noordzee naar het zuiden getransporteerd.

In ons land levert dit weer meestal felle buien op, afgewisseld met felle opklaringen.

Op een gegeven moment komen de bergen in beeld: eerst de Ardennen en Vogezen, later de Jura en dan de Alpen. De buien worden aan de achterkant nog steeds aangevuld, maar aan de zuidzijde lopen ze tegen de bergen op. Door stuwing (vandaar “Stau”) neemt de hoeveelheid neerslag toe en halen de nieuwe buien de oude in. Zware neerslag kan het gevolg zijn: dit zijn de klassieke sneeuwdumps die je ziet in de winter en soms tot meer dan een meter sneeuw per dag opleveren.

Als het lagedrukgebied een diepere aanvoer heeft vanaf de Noordpool, dan is de bovenlucht kouder. Hierdoor zijn de buien zwaarder en de sneeuwgrens zakt dieper. Hetzelfde geldt idem dito voor het hogedrukgebied. Ook de vorm van het lagedrukgebied heeft invloed.

Des te verder het lagedrukgebied naar het oosten ligt, des te oostelijker komt de neerslag uit. Gebieden typisch gevoel voor Nordstau is het zuid-Duitse hoogland rondom Garmisch-Partenkirchen, de bergen rondom Innsbruck en het Berner Oberland.

Aan de zuidkant van het Alpenmassief is het doorgaans zonnig en warm weer: de wolken zijn leeg gesneeuwd of geregend en de dalende luchtbewegingen uitten zich in een nord-föhn.

Nordstau - schematisch weergegeven
Nordstau – schematisch weergegeven

Hoe ontstaat en groeit een gletsjer?

Gletsjers komen voor op alle continenten, mits Nieuw-Zeeland en Nieuw-Guinea tot het continent Oceanië gerekend worden. Gletsjervorming hangt af van specifieke omstandigheden in het lokale klimaat: de hoeveelheid neerslag, temperatuur en de aanwezigheid van een accumulatiezone. Alpiene gletsjers bestaan uit deze accumulatiezone, ablatiezone en firn-zone.

De accumulatiezone is het gebied waarin sneeuw valt en op de gletsjer terecht komt. Dit kan komen door bijvoorbeeld de wind, maar ook door lawines. Waar deze sneeuw terecht komt en vervolgens omgezet wordt in “firn” (samengeperste sneeuw) en later tot ijs, is de firnzone. Firn is nog open en poreus, maar compacter dan sneeuw. IJs is niet meer poreus.

Op de afbeelding hieronder zie je de door mij getrokken zwarte lijn op de Glacier de Saleina in Italië. Deze lijn geeft min of meer de accumulatiezone aan: sneeuw valt bijvoorbeeld op de Aiguille d’Argentiere en valt als lawine op deze gletsjer. De blauwe lijn geeft de firnzone aan: hier blijft de sneeuw in principe het hele jaar liggen en veranderd dus in firn. Als er meerdere jaren sneeuw op valt, wordt het door de toegenomen druk ijs en gedraagt het zich als een vloeistof en stroomt het naar beneden.

Door het naar beneden stromen komt het ijs in de ablatie-zone. Deze begint bij de gele pijl en is de lijn waar het ijs niet meer bedekt wordt door firn.

Deze scheiding vindt plaats op de “equilibrium-lijn”. Dit is dus de lijn waar de jaarlijkse hoeveelheid sneeuw net zo groot is als het verlies door smelt of verdamping. Een gletsjer groeit als er meer sneeuw valt dan er in de ablatie-zone afsmelt. De grootte van het firnbekken bepaald in belangrijke mate hoe lang een gletsjer kan worden: er is een groot aanbod van ijs wat kan ontstaan en verder naar beneden kan vloeien. Ook de hoeveelheid neerslag is uiteraard sterk bepalend voor de hoeveelheid ijs welke ontstaat, evenals de temperatuur in de zomer. In jaren waarin veel sneeuw valt in de winter en met een koele zomer, kan een gletsjer groeien (zowel in lengte als in massa).

Grafische weergave van het ontstaan van een gletsjerHet ontstaan van een gletsjer

Frostbite (bevriezing)

Frostbite, ofwel bevriezing, is een verschijnsel wat bij extreme koude kan voorkomen: bij temperaturen lager dan -15°C kan dit verschijnsel snel optreden, maar ook bij hogere temperaturen is er gevaar. Hierbij kunnen uitstekende lichaamsdelen zoals neus, oren, vingers en tenen beschadigd raken door de vorst. Deze lichaamsdelen hebben weinig spieren en bevinden zich op ruime afstand van het hart, waardoor er minder bloed stroomt. Door de lage temperaturen vernauwen de bloedvaten zich, waardoor er nog minder bloed deze lichaamsdelen kan bereiken.
Omdat de term frostbite beter de lading dekt van het verschijnsel, zullen wij deze term hier ook hanteren.

Wat veroorzaakt frostbite?

De belangrijkste veroorzaker is uiteraard vorst: het moet vriezen om van frostbite te kunnen spreken. Daarbij is er een aantal versterkende factoren:

  • Wind: als het harder waait, kan er meer warmte afgevoerd worden van het lichaam. Hierdoor koelt het lichaam en de genoemde lichaamsdelen sneller en verder af. Dit vergroot het risico op frostbite aanzienlijk.
  • Hoogte: Op grote hoogte maakt het lichaam extra rode bloedlichaampjes aan, als reactie op de kleinere hoeveelheid zuurstof in de lucht. Hierdoor wordt het bloed stroperiger en stroomt het minder makkelijk door de bloedvaten. In combinatie met de eerder genoemde vernauwing van de bloedvaten door de lage temperaturen kan dit leiden tot een snelle intrede van frostbite.
  • Roken: Roken vernauwt de bloedvaten en maakt ze minder flexibel. Dit vergroot de kans op frostbite. Ook een hoog cholesterol kan leiden tot soortgelijke problemen.
  • Natte kleren: Natte kleren bevorderen de afgifte van warmte aan de omgeving en koelen een lichaam dus sneller af.
  • Slechte bloedcirculatie: Het dragen van strakke kleding beperkt de bloedcirculatie.

Gevolgen van frostbite

Er zijn diverse stadia in frostbite. De meeste mensen in Nederland hebben de eerste fase al zelf ervaren: de huid wordt wit en begint te tintelen. Dit merken we al wanneer we bijvoorbeeld fietsen door de regen bij een temperatuur net boven 0°C: er is veel wind (rijwind) en de natte handen verliezen snel warmte. Wanneer we lang door fietsen gaat het echt pijn doen en worden de handen gevoelloos en rood: de tweede fase is bereikt. Wanneer de handen nog verder afkoelen (tot onder 0°C) kom je in de derde fase: het weefsel raakt beschadigd en zenuwen kunnen afsterven. Behandeling moet onmiddelijk volgen, anders ontstaat droog gangreen. Dit is het afsterven van weefsel door bevriezing. De huid wordt zwart en sterft af. Het kan noodzakelijk zijn om lichaamsdelen te amputeren.

Andere vormen

Behalve bevriezing zijn er nog meer voorbeelden van schade die kan ontstaan door lage temperaturen. Een voorbeeld hiervan zijn wintertenen. De tenen of vingers zwellen op en jeuken behoorlijk. Het is echter vrij onschuldig en meestal niet chronisch. Met het aantrekken van juiste kleding zijn de belangrijkste preventieve maatregelen vaak al genomen.

Een ernstiger aandoening zijn loopgraafvoeten. Loopgraafvoeten (trench foot) zijn obekend geworden in de Eerste Wereldoorlog, toen tienduizenden soldaten dag in dag uit met hun natte laarzen in de natte loopgraven stonden. Voeten worden rood of blauw, zwellen op en vertonen blaren en open wonden. In feite beginnen de voeten te rotten, terwijl ze nog aan het lichaam vastzitten. Gangreen kan ontstaan en de voeten rest vaak nog slechts amputatie, om de dood te voorkomen. In tegenstelling tot frostbite hoeft het voor loopgraafvoeten niet te vriezen: temperaturen onder de 16°C zijn laag genoeg om te leiden tot loopgraafvoeten.

Hoogteziekte

Hoogteziekte kan ontstaan op hoogtes boven de 2000m en kan iedereen treffen. De kans op hoogteziekte is het grootst bij een slechte acclimatisatie (gewenning), maar ook zeer goed geacclimatiseerde personen kunnen getroffen worden.
Hoogteziekte ontstaat door een gebrek aan zuurstof in de lucht. Naarmate je hoger in de atmosfeer komt, daalt de luchtdruk en daarmee het aantal deeltjes zuurstof per liter lucht. Bij iedere ademteug die je neemt, krijg je minder zuurstof binnen dan op zeeniveau. Als reactie hierop zal het lichaam extra rode bloedlichaampjes aanmaken: deze transporteren de zuurstof naar de overige cellen in het lichaam.

Hiervoor is tijd nodig: Om een berg als de Mont Blanc (als laagland-bewoner) te beklimmen met een sterk gereduceerde kans op hoogteziekte ben je enkele dagen verder. Hierbij geldt veelal het devies: overdag zo hoog mogelijk komen en laag overnachten. Dit zou het proces bespoedigen. Belangrijk hierbij is om veel te drinken: de lucht in de bergen is vaak droog, de lichamelijke activiteit hoog en door het aanmaken van de extra rode bloedlichamen wordt het bloed dikker. Water is hiervoor de beste verdunner.
Boven de 7500m kan het lichaam zich niet langer aanpassen en zal men steeds vermoeider worden: dit noemt men de Zone des Doods

Symptomen

Hoogteziekte treed in de meeste gevallen zeer acuut op, maar niet altijd even intens. Er zijn milde symptomen ernstige symptomen. De milde symptomen bestaan uit slapeloosheid, verhoogde hartslag, verminderde eetrust en hoofdpijn. De volgende fase brengt meer ongemak met zich mee: misselijkheid, diarree en/of braken. De ernstige symptomen ontstaan bij langdurige blootstelling aan het zuurstofgebrek en meestal op extreme hoogte (hoger dan 5000m). De ernstige symptomen zijn zware hoofdpijn, oververmoeid zijn (ondanks de genoten rust), onverschilligheid, oedeem, verlies van coördinatie en het ophoesten van bloederig slijm. Als er niet wordt afgedaald zal de dood volgen, ofwel door hartstilstand, danwel door de verschillende soorten oedeem. Bij longoedeem bijvoorbeeld stik je in het vocht in je longen, bij hersenoedeem (symptoom: zware hoofdpijn) krijg je een hersenbloeding.

Hoogteziekte is vooral gevaarlijk in combinatie met frostbite. Door het dikker wordende bloed is het moeilijker om alle lichaamsdelen te bereiken. Hierdoor is het risico op frostbite groter.

Remedie

Eigenlijk is er tegen hoogteziekte maar 1 werkende remedie: afdalen. Veel water drinken kan verlichtend werken, evenals het gebruiken van bepaalde medicijnen. Beide bieden echter geen structurele oplossing. Hoe hoogteziekte precies ontstaat is tot op heden onbekend, en dus zijn ook de beste remedies nog slechts die remedies waarnaar we het beste kunnen gissen.

Hoogteziekte kan ontstaan op hoogtes boven de 2000m en kan iedereen treffen. De kans op hoogteziekte is het grootst bij een slechte acclimatisatie (gewenning), maar ook zeer goed geacclimatiseerde personen kunnen getroffen worden.
Hoogteziekte ontstaat door een gebrek aan zuurstof in de lucht. Naarmate je hoger in de atmosfeer komt, daalt de luchtdruk en daarmee het aantal deeltjes zuurstof per liter lucht. Bij iedere ademteug die je neemt, krijg je minder zuurstof binnen dan op zeeniveau. Als reactie hierop zal het lichaam extra rode bloedlichaampjes aanmaken: deze transporteren de zuurstof naar de overige cellen in het lichaam.

Hiervoor is tijd nodig: Om een berg als de Mont Blanc (als laagland-bewoner) te beklimmen met een sterk gereduceerde kans op hoogteziekte ben je enkele dagen verder. Hierbij geldt veelal het devies: overdag zo hoog mogelijk komen en laag overnachten. Dit zou het proces bespoedigen. Belangrijk hierbij is om veel te drinken: de lucht in de bergen is vaak droog, de lichamelijke activiteit hoog en door het aanmaken van de extra rode bloedlichamen wordt het bloed dikker. Water is hiervoor de beste verdunner.
Boven de 7500m kan het lichaam zich niet langer aanpassen en zal men steeds vermoeider worden: dit noemt men de Zone des Doods

Symptomen

Hoogteziekte treed in de meeste gevallen zeer acuut op, maar niet altijd even intens. Er zijn milde symptomen ernstige symptomen. De milde symptomen bestaan uit slapeloosheid, verhoogde hartslag, verminderde eetrust en hoofdpijn. De volgende fase brengt meer ongemak met zich mee: misselijkheid, diarree en/of braken. De ernstige symptomen ontstaan bij langdurige blootstelling aan het zuurstofgebrek en meestal op extreme hoogte (hoger dan 5000m). De ernstige symptomen zijn zware hoofdpijn, oververmoeid zijn (ondanks de genoten rust), onverschilligheid, oedeem, verlies van coördinatie en het ophoesten van bloederig slijm. Als er niet wordt afgedaald zal de dood volgen, ofwel door hartstilstand, danwel door de verschillende soorten oedeem. Bij longoedeem bijvoorbeeld stik je in het vocht in je longen, bij hersenoedeem (symptoom: zware hoofdpijn) krijg je een hersenbloeding.

Hoogteziekte is vooral gevaarlijk in combinatie met frostbite. Door het dikker wordende bloed is het moeilijker om alle lichaamsdelen te bereiken. Hierdoor is het risico op frostbite groter.

Remedie

Eigenlijk is er tegen hoogteziekte maar 1 werkende remedie: afdalen. Veel water drinken kan verlichtend werken, evenals het gebruiken van bepaalde medicijnen. Beide bieden echter geen structurele oplossing. Hoe hoogteziekte precies ontstaat is tot op heden onbekend, en dus zijn ook de beste remedies nog slechts die remedies waarnaar we het beste kunnen gissen.

Het weer in de bergen

Het weer in de bergen kan erg verraderlijk zijn. Omstandigheden veranderen razendsnel: het ene moment lijkt het bloedheet, maar zodra er wolken voor de zon schijnen kan het erg koud zijn. Een en ander hangt af van de hoogte waarop je vertoeft. Ik zal hier in het kort proberen uit te leggen wat de gevaren zijn en hoe je deze kunt herkennen. Er geldt immers: hoe sneller je een gevaar herkent, des te sneller kan je werken aan een oplossing. De grootste gevaren zijn:
– Sneeuwbuien
– Onweer
– Mist of laaghangende bewolking

Read more

Afsmelten Pasterze-gletsjer: hoe lang nog?

Op een weerforum kwam ik een item tegen over het smelten van de Pasterze gletsjer. Iemand schatte in dat dit met 20 jaar gedaan zou zijn. Inmiddels ben ik daar wat aan gaan rekenen, en de resultaten deel ik graag met jullie. Dit artikel heb ik oorspronkelijk eerst op het betreffende forum gezet.

Ik doe een aantal aannames: er zijn 30 dagen met een smelt van 7m3 per seconde en 90 dagen met een smelt van 3m3 per seconde. Dit lijkt veel, maar is een waarde die ik gezien heb als instroomwaarde per gletsjer-rivier in de Mattmarksee.

De Pasterze-gletsjer is momenteel nog zo’n 15km2 groot. Stellen we de gemiddelde dikte op 50m (en dat is weinig), dan komen we op een volume van 750 miljoen kuub ijs. Op een goede zomerdag smelt er van zo’n gletsjer ongeveer 10m3 ijs per seconde (overdag). Dat zijn 75 miljoen secondes, ofwel bijna 21.000 uur. Dat zijn 868 dagen. ‘s Nachts neemt het smelten uiteraard behoorlijk af.

Dat is dus afgerond bijna 2,5 jaar. Echter, er wordt dan geen rekening gehouden met het feit dat het smelten niet het hele jaar plaatsvindt en zeker niet het hele jaar met 10m3 per seconde. Ook komt er natuurlijk gedurende het jaar sneeuwmassa bij. Ik denk dat dit ongeveer het equivalent is van 1 meter dikte, dus zo’n 15 miljoen kuub per jaar. Immers, ook in de zomer valt zeker boven de 3000m de meeste neerslag als sneeuw. Om de jaarlijkse sneeuwhoeveelheid af te laten smelten zijn dus al 17 hoogzomerdagen nodig.

 

Met deze aannames duurt het 29 jaar voordat de gletsjer verdwenen zou zijn. Overigens creëert een grote gletsjer gedeeltelijk zijn eigen klimaat (zie het als grote koelkast), dus een zekere mate van exponentiële krimp zit er in de praktijk waarschijnlijk wel in.

In de onderstaande tabel staan de jaren, gemeten vanaf nu. In de tweede kolom staat het volume in ijs in m3 aan het eind van het betreffende jaar. Jaar 1 is hier 2018, etc. Uiteraard is dit slechts een zeer grove benadering.

Jaar 1 723528000
Jaar 2 697056000
Jaar 3 670584000
Jaar 4 644112000
Jaar 5 617640000
Jaar 6 591168000
Jaar 7 564696000
Jaar 8 538224000
Jaar 9 511752000
Jaar 10 485280000
Jaar 11 458808000
Jaar 12 432336000
Jaar 13 405864000
Jaar 14 379392000
Jaar 15 352920000
Jaar 16 326448000
Jaar 17 299976000
Jaar 18 273504000
Jaar 19 247032000
Jaar 20 220560000
Jaar 21 194088000
Jaar 22 167616000
Jaar 23 141144000
Jaar 24 114672000
Jaar 25 88200000
Jaar 26 61728000
Jaar 27 35256000
Jaar 28 8784000
Jaar 29 -17688000

Is de dikte echter meer dan 50 meter, maar bijvoorbeeld 80 meter (ik kom getallen van >100m tegen), dan duurt het uiteraard significant langer.

Klimhallen in Nederland

Buiten het buitensportseizoen om moet je natuurlijk wel in vorm kunnen blijven en nieuwe klimtechnieken kunnen oefenen. Gelukkig kan dit in een van de klimhallen die Nederland rijk is. Veilig, vertrouwd en professioneel kun je hier de eerste stappen zetten op de weg om een ervaren klimmer te worden.

De routes zijn opgebouwd uit blokjes met verschillende kleuren en hebben een cijfer wat aangeeft hoe moeilijk deze is. In Nederland beginnen ze meestal met 3A en lopen via 3B, 3C naar 4a etc. tot 8C. Hoe hoger het cijfer, des te moeilijker de route te voltooien is. Dit cijfer hangt onder meer af van lengte, hellingshoek (overhellend bijvoorbeeld), de afstand tussen de blokjes en de grootte van de blokjes.

In vrijwel alle klimhallen kun je ook boulderen. Het voordeel aan boulderen is dat je geen maatje nodig hebt: je bent namelijk ongezekerd. De vloer ligt vol met matten, zodat vallen niet gevaarlijk is. Je hebt optimale bewegingsvrijheid en het geheel is vaak technischer.

Kosten klimhal

Klimmen kost in doorsnee ongeveer 13 EUR – deze toegangsprijs is meestal geldig voor de gehele dag. Er is een aantal klimhallen waar je ook kaartjes kunt kopen specifiek voor de avond. Let op dat deze prijs een benadering is. In deze prijs zit geen introductiecursus en is exclusief de huur van het materiaal. Reken hiervoor op additioneel nog ongeveer 7 EUR. Voor 2 tientjes heb je dus een prachtige ervaring. Je hebt wél iemand nodig om samen mee te klimmen. Tenzij je gaat boulderen.

Klimhallen in Amsterdam en omgeving

Amsterdam heeft drie klimhallen Klimmuur centraal (bij het Centraal Station), Klimhal Amsterdam (Sloterdijk) en Mountain Network Amsterdam (Erasmusgracht) . Ook in Alkmaar is een klimhal: Klimmuur Alkmaar. Iets verder weg maar vermeldenswaardig: Rocksteady klim-en sportcentrum in Bussum en De Klimmuur Haarlem in Haarlem.

Klimhallen in Rotterdam, Den Haag en omgeving

Ook in Rotterdam en omgeving kun je klimmen, al is het aanbod iets beperkter dan in Amsterdam. Je kunt terecht in Dordrecht bij Sportcentrum Pentagon en bij Steep Part Rotterdam.

In Den Haag zijn 2 klimhallen te vinden: Steep Part Den Haag en Klimmuur Den Haag. Je kunt ook terecht in Zoetermeer: Klimhal Ayersrock.

Overige klimhallen in Nederland

Arnhem: Mountain Network Arnhem

Breda: Arendse Klimhal

Eindhoven: Klimcentrum Neoliet

Enschede: Arqué Klimcentrum

Groningen: Klimcentrum Bjoeks

Gulpen: Rocca Gulpen

Heerlen:  Klimcentrum Neoliet Heerlen

Heerenveen:  Mountain Network Heerenveen

Nieuwegein:  Mountain Network Nieuwegein

Nijmegen: Klimhal Nijmegen

Roosendaal: Klimcentrum Yellow Stone

Tilburg: Klimcentrum Neoliet

Utrecht:  Klimmuur Utrecht

Zwolle: Klim & Outdoorcentrum Yosemite

Moeilijkheidsgraden in het klimmen

Op deze website en in diverse boeken over klimmen kom je diverse systemen tegen om de moeilijkheid van een klim weer te geven. In de sportklim-wereld werken we meestal met een systeem wat van 3 tot 8C loopt. Hoe hoger de combinatie van getal, hoe moeilijker de route.
Maar voor het classificeren van lange rotswanden hebben we andere systemen nodig. Hiervoor wordt vaak het Franse systeem van letters gebruikt, die Franse afkortingen weergeven. Een derde populair systeem is het Amerikaanse, welke vaak samen gaat met het Frans systeem. In de tabellen hieronder kun je de verschillende moeilijkheidsgraden in het klimmen terug vinden en de omschrijving hiervan lezen. Read more