Meting en instrumentarium

Het verrichten van tienminutenmetingen vormt het hart van ieder weerstation. Alle metingen zijn tegenwoordig digitaal. De analoge instrumenten dienen nu als achtervang bij storingen.

De kwaliteit van de metingen wordt niet alleen bepaald door de instrumenten. Ook de locatie heeft een belangrijke invloed op de meetwaarden. Weerstation Holsloot is een typisch plattelandsstation: vrijstaand in een lege omgeving met gras tot op grote afstand. Ten opzichte van stadsstations geeft dat een ander beeld: meer wind, koude nachten, koelere zomerdagen en meer straling.

De stationsclassificatie is VTR, of uitgebreider 3*A-24. Meer informatie over stationsclassificatie is te vinden bij de Vereniging voor Weerkunde en Klimatologie.

Temperatuur- en luchtvochtigheid

De temperatuur en de luchtvochtigheid wordt gemeten in een zogeheten weerhut: een wit gebouwtje zo groot als een verhuisdoos met een wit schuin dak richting het zuiden, een zwartgeverfde binnenkant en jaloezieën die voorkomen dat er rechtstreeks zon op de digitale sensor kan vallen. Op de foto hierboven staat de weerhut op de voorgrond. De sensor meet de temperatuur in graden Celsius en de luchtvochtigheid in procenten. De meting geschiedt op de voorgeschreven standaardhoogte van precies 1,5 meter.

De weerhut zelf is aan zijn tweede leven bezig. Weerhutten waren vroeger vrij groot vanwege de lengte van analoge alcoholthermometers. Digitale sensors zijn kleiner en passen in een piepklein schotelhutje. In dit geval is er echter voor gekozen om opzettelijk geen schotelhutje te gebruiken en om een losse sensor ‘in zijn nakie’ in de grote hut te hangen, slechts tegen injagende regen beschermd met een stukje zijwaarts gaas. De ventilatie in de grotere hut is beduidend beter. De analoge thermometers zijn ook nog aanwezig in de hut, maar nu als backup bij storingen en voor verificatie van de meetwaarden als die een recordwaarde aannemen.

Grasminimum

Het grasminimum is de temperatuur op tien centimeter hoogte, iets wat op het platteland beter bekend is als ‘klomphoogte’. Deze dient gemeten te worden boven kortgeknipt gras met een thermometer die afgeschermd is van direct zonlicht. Een witgeverfd plankje voldoet, maar de bovenste drie schotels van een afgedankte sensorhut zijn natuurlijk nog geschikter. Verder moet de opstelling zo min mogelijk last hebben van andere objecten die uitstraling kunnen beïnvloeden. Zo blijft de stelconplaat (steen) warm en mag de grasminimumtemperatuur niet precies onder de weerhut (binnen de drie poten) worden gemeten omdat die de uitstraling tegenhoudt. Daartoe is de sensor op enige afstand van de weerhut geplaatst.

Neerslag

Neerslag wordt gemeten met een tipping bucket regenmeter. Deze werkt met een wipje dat telkens omklapt na 0,2 mm neerslag. Zo’n regenmeter heeft voordelen boven een traditionele Hellmann-regenmeter met een opvangbak. Zo raakt een tipping bucket nooit vol, hij bevriest niet en hij kan automatisch digitaal worden afgelezen omdat elke kanteling van het bakje een digitaal pulsje geeft.

De meting vindt plaats in een zogeheten Engelse kuil: een rond, cirkelvormig putje dat lijkt op een krater met grind op de bodem. Het doel van deze opstelling is het vermijden van windeffecten die de regen kunnen beïnvloeden, hoewel het bewijs dat deze methode ook echt toegevoegde waarde heeft vrij dun is. De reden om voor een Engelse opstelling te kiezen is dat ook het KNMI deze manier gebruikt.

Sneeuw, ijzel of hagel wordt niet of niet betrouwbaar gemeten. Deze kunnen achteraf na smelt alsnog worden gemeten met de analoge, traditionele 200cm2 Hellmann-regenmeter die ernaast staat. Die heeft tevens een rol als de backup bij een eventuele storing aan de digitale regenmeting.

Wind

Wind wordt gemeten met een gecombineerde windvaan en anemometer (het standaardmodel van fabrikant Davis). Dat zijn mechanische instrumenten met een draaiende vaan en draaiende cupjes. Meestal werkt dat prima, maar bij ijzel, plaksneeuw of rijp kunnen ze vast blijven zitten. Ook komen ze bij zeer geringe windsnelheden nog niet in beweging. Een nulmeting tijdens winterweer hoeft dus niet per sé op een storing te wijzen.

Wind dient officieel te worden gemeten op tien meter hoogte. De meetmast die op weerstation Holsloot wordt gebruikt is een tweedehands afdanker van de Universiteit Wageningen. In zijn vorig leven werd hij gebruikt bij mobiele veldmeetcampagnes. De vertuide vakwerkmast is ongevoelig voor zwiepen, zodat de windmetingen tot zware storm aan toe betrouwbaar blijven.

Zonneschijn

Zonneschijn wordt gemeten met een sensor die de lichtintensiteit uitdrukt in watts per vierkante meter. Het is een buitengewoon gevoelig instrument: bij collegastations zoals de Meteotoren van Scheveningen wordt op een zonnige dag zelfs de passage van de schaduw van de tuikabels van de meetmast al opgemerkt. Om dat in Holsloot te voorkomen is de sensor in de meetmast zelf gemonteerd, boven de bovenste tuikabelring. Tevens wordt daarmee het effect van schaduwen van bomen op de horizon verkleind, zodat de meetbare daglengte zo dicht mogelijk bij de theoretische maximumwaarde blijft.

Op het montagebokje is aan de linkerzijde ook nog ruimte voor een UV-sensor. Meting daarvan is op dit moment niet aanwezig.

Luchtdruk

Het meten van de luchtdruk gebeurt met een digitale barometer die zich in de meteobridge bevindt. Dat is dus niet in de weerhut of in de systeemkast, maar aan de ‘andere zijde’ van de apparatuur, waar de verbinding met het internet is. Luchtdruk wordt uitgedrukt in hectopascal.

Data- en zendapparatuur

De observaties van de instrumenten worden samengebracht in een Integrated Sensor Suite (ISS). Dit kastje beschikt over een kleine radiozender waarmee de meetdata periodiek en draadloos naar de meteobridge kan worden verzonden.

Het dakje boven de ISS-units is niet standaard, maar die is gemonteerd ter bescherming tegen ijsval van de meetmast in de winter. De antennes zijn de meest kwetsbare onderdelen en crashende stukken ijs kunnen die beschadigen of van stand veranderen.

Aan de andere zijde van de radioverbinding staat de eerder genoemde meteobridge te luisteren. Dit vernuftige apparaatje beschikt over een ingebouwde radio-ontvanger en is in feite een kleine datalogger gecombineerd met een server.

Klein moet je letterlijk nemen. Het hele apparaatje heeft de afmetingen van een blok zeep en het maakt in één klap een hele PC, een console en zelfs een repeater overbodig. Met een minimaal stroomverbruik (2,5 watt) wordt de weerdata ter plekke gelogd en tevens periodiek rechtstreeks het internet op gestuurd naar de diverse meetnetten. Een ideale oplossing. (Meer informatie en technische details zijn te vinden bij weerhuisje.nl, zij zijn ook de leverancier van de meteobridge in Holsloot.)

De kleine antenne die standaard op de meteobridge zit is niet sterk genoeg om een goede ontvangst mogelijk te maken. Daarvoor staat het weerstation te ver buitengaats. Er zijn zogeheten repeaters (tussenversterkers) op de markt waarmee het signaal halverwege de afstand kan worden versterkt, maar in het geval van weerstation Holsloot is een andere oplossing toegepast.

  

Door de mini-antenne van de meteobridge in te ruilen voor een aanzienlijk grotere yagi-antenne buiten aan de gevel wordt niet de zender, maar het luisterend oor vergroot. Een yagi is een richtantenne. Door hem precies op het weerstation te richten krijgt de meteobridge als het ware een verrekijker: het ontvangen signaal is zo sterk dat het nu voor de meteobridge lijkt alsof het weerstation op dertig meter staat in plaats van driehonderd. Een yagi-antenne is goedkoper dan een repeater en het is een passieve component. Er zijn geen batterijen nodig, hij hoeft niet halverwege het station gemonteerd te worden en hij kan nauwelijks kapot. Verder ziet het er ook wat pittiger uit aan de gevel: geen halve maatregel en ook geen signaalverlies bij slecht weer.