Zon, stok, lucht, spui

Terug naar eerder werk. Om te beginnen naar het exposé over de duur van de schemer in Nederland en in de tropen. Oud-Indiëgangers beweren altijd dat er in de tropen nauwelijks een schemering bestaat. De zon gaat er patsboem onder en gelijk is het nacht. Maar de AW-redactie was bij een verblijf van ruim een jaar in Suriname niets bijzonders opgevallen. Wat raar is, is dat de schemering er zo vroeg valt. Wij associëren warme avonden altijd met een late zonsondergang.

Omdat het afgelopen week 21 maart was en de zon, zoals dat heet, dan precies boven de evenaar staat was besloten de kwestie eens te onderzoeken. Zowel op de evenaar als in Nederland duurt de schemering op 21 maart (en rond 23 september) minimaal. Astronomisch gezien is de situatie dan heel overzichtelijk zodat ook de amateuronderzoeker er makkelijk aan rekent.

Als maat voor de duur van de schemering werd de lengte van de 'burgerlijke schemering' gekozen, dat is het tijdsverloop tussen zonsondergang en het moment waarop het middelpunt van de zonneschijf precies 6 graden beneden de horizon is gekomen. Dan is het zo donker dat normale buitenactiviteiten praktisch onmogelijk worden, noteert de literatuur.

De afgelopen week is dat geverifieerd en globaal klopt het. Bij zware bewolking is al voor het theoretische eind van de burgerlijke schemering geen krant meer te lezen, maar daar staat tegenover dat bij heldere hemel met wat inspanning kan worden doorgelezen tot de zon een of twee graden verder is. Het kan wel zo zijn, zoals briefschrijver Robert van Waning beweert, dat de hoge heiigheid die tegenwoordig (door het vakantievliegverkeer) eerder regel dan uitzondering is de burgerlijke schemerig stelselmatig verlengt.

Op 21 maart zakt de zon in Kampala en Quito loodrecht naar - en onder - de horizon. Over die tocht kan zij niet langer doen dan 6/360ste van een etmaal, dat duurt 24 minuten. Nadere inspectie van de 'Sterrengids 2005' leert dat het iets korter moet zijn, want 'zonsondergang' blijkt gedefinieerd als het verdwijnen van de bovenrand van de zon. De zon heeft vanaf de aarde schijnbaar een breedte van een halve graad, dus is er een correctie nodig van 0,25 graad. Dus: niet 6 graden, maar 5,75 graden. Dat brengt de duur van de tropische schemering op 23 minuten.

De berekening voor Nederland is minder eenvoudig. Er is een formule uit de boldriehoeksmeting (of sferische sterrenkunde) voor nodig die weinigen nog paraat hebben. Hij heeft de vorm: sin a = sin . sin c. (In de boldriehoek zijn zijden eigenlijk bogen, daarom worden ze ook in graden gemeten.) In dit geval zijn de benodigde gegevens dat de hoek die de hemelequator hier met de horizon maakt (90-52=) 38 graden bedraagt en dat de zon 5,75 graad onder de horizon zakt. De uitkomst van het werk is dat de schemering hier ruim 37 minuten moet duren. Vreemd, want de Sterrengids komt op 33 minuten uit. Er zijn dus invloeden over het hoofd gezien. De gids zelf noemt er al één: haar opgaven zijn gecorrigeerd voor de 'atmosferische straalbreking'. Er zijn nog minstens twee andere invloeden denkbaar: de aarde is geen perfecte bol en zij verschuift in het halve uur dat de schemering duurt ook nog een stukje in haar baan om de zon. Of hiermee die 4 graden verschil zijn weg te werken?

Blijf rekenen, lezer, dat is de hoofdzaak, binnenkort kan niemand het meer. De meeste briefschrijvers die kanttekeningen maakten bij het schemerstukje gebruikten kant-en-klare computerprogramma's om hun gelijk te halen. Als intermezzo even de Chinese wegwerp-eetstokjes, de disposable chopsticks, waarop belasting wordt geheven om de Chinese bossen te sparen. Per jaar worden in China 45 miljard paren wegwerpstokjes weggeworpen, meldden diverse bronnen deze week. (Deze krant hield het op gezag van AP op 15 miljard.) Er zijn 1,3 miljard Chinezen en zeker 5 procent daarvan zal niet met stokjes eten. Dat betekent dat de doorsnee-Chinees precies om de tien dagen nieuwe stokjes koopt. Waarom doet hij dat in hemelsnaam? Smetvrees? Wij gooien hier de pollepels toch ook niet weg? Niemand is daarop ingegaan.

Hoeveel hout en bos kost het Chinese stokjeswegwerpen? Ongeveer 70 miljoen kubieke feet hout, noteerden de bronnen (en vreemd genoeg ook AP voor die 15 miljard paar). Dat is tamelijk precies 2 miljoen kubieke meter. Per stokje dus 22 cm3. Het is een beetje aan de hoge kant (stel de lengte van het stokje op 22 cm), maar zit er misschien niet ver naast. Het gaat om hout van populieren, berken en bamboe, dus met een dichtheid van 0,5 tot 0,7 gram per cm3. De Chinees verspilt elke tien dagen 26 gram hout. De NRC-lezer las tussen 12 en 23 maart voor 1300 gram aan krantenpapier weg (de jeugdkrant niet meegerekend). Een factor 50 meer en toch geen enkel probleem. Wat is er mis in China?

Op 4 maart ging het over de stralingsbalans en zijn invloed op de warmtehuishouding van een treinreiziger die onverwacht een winternacht moet doorbrengen in de venen en moerassen rond Assen en Emmen. Bij het opstellen van de stralingsbalans was de temperatuur van de nachthemel (als ' zwarte straler' beschouwd) gesteld op -23°C, wat een niet reële precisie suggereerde. Onnozel: hij was afgeleid van de waarde 250 kelvin die een naslagwerk vermeldde. Het blijkt dat de stralings-temperatuur van de heldere nachthemel zeer sterk afhangt van het gehalte aan vocht en stof in de lucht. Op internet worden lage 'black body'-temperaturen voor de nachthemel van -40 tot -60°C opgegeven. Ook hierop is het vakantievliegverkeer waartegen Robert van Waning zijn vastberaden kruistocht voert ongetwijfeld van invloed. Echte uitstraling wordt zeldzaam.

Ten slotte de 'Al Salam Boccaccio 98' die op 3 februari na een brand bij tamelijk ruw weer op de Rode Zee verging. Op grond van verspreide berichten is hier gesuggereerd dat de brand op het lage autodek te onbesuisd is geblust. Er kwam teveel water te staan op het autodek en toen dat door het ruwe weer van links naar rechts stroomde heeft het het schip doen kapseizen. En passant werd opgemerkt dat de Boccaccio in 1991 drie extra dekken had gekregen, wat de windgevoeligheid moet hebben vergroot. Onzin, roept een expert, geen werf doet zoiets zonder het schip tegelijk op de waterlijn wat te verbreden. En inderdaad, het Italiaanse classificatiebureau RINA, dat de Boccaccio nog in de zomer van 2005 goedkeurde, heeft een soort apologie op internet gezet die laat zien dat het schip inderdaad werd verbreed met sponsons, een soort lange tanks, langszij. De hamvraag is of het autodek spuigaten (met kleppen) had die een teveel aan water op tijd konden afvoeren. Daarover zwijgt de apologie op www.rina.org.