WIN-WIN

Hoe verhoudt het richtingsgedrag van de windstoten zich ten opzichte van de doorstaande wind?

Lees onder de statusmeldingen en de grafiek een beschrijving van het project.

Statusmeldingen

█ Windmeter 108-1 wind0wind 10m functioneert naar behoren
█ Windmeter 108-1 wind2wind 2m is tijdelijk niet beschikbaar. De zend-unit is defect,

Live situatie van beide windmeters

In dit frame worden alle zes datareeksen getoond over de laatste 24 uur. Door op de items in de legenda te klikken of tikken kunnen ze aan en uit worden gezet zodat je eigen analyses kan maken. Dat betekent dat je zelf analyses kan doen en meteen conclusies kan trekken over de situatie. 

Achtergrond bij het project- en experiment

Het is bekend dat de wind met toenemende hoogte ruimt (van richting verandert met de klok mee). Dat komt doordat de wind aan de grond wordt gehinderd door wrijving, terwijl de wind op hoogte daar minder last van heeft en zich eerder geostrofisch gedraagt: parallel aan de isobaren die je op een weerkaart kan aantreffen. Windvlagen kunnen gezien worden als wervelingen of turbulentie waarbij de windsnelheid van grotere hoogte tijdelijk even doormengt tot aan de grond. Een windvlaag heeft daardoor, gemiddeld gesproken, een iets geruimde richting ten opzichte van de doorstaande wind.

Met een anemometer en een windvaan (die standaard al op de meetmast zit) kan dit ruimende gedrag bij windstoten al worden waargenomen. Maar het probleem is dat men dan een rekenkundige regel moet hanteren om te bepalen wanneer er nog sprake is van variatie in de doorstaande wind en vanaf wanneer het een echte windstoot genoemd kan worden. Het wordt robuuster wanneer een tweede windmeter op twee meter hoogte wordt geplaatst die als referentie dient voor de doorstaande grondwind. Omdat Weerstation Holsloot in een verlaten kale vlakte is gesitueerd waar de wind niet wordt gehinderd door andere objecten, kan op de locatie probleemloos het logaritmisch windprofiel worden gehanteerd. Doordat er met twee windmeters ook twee meethoogtes zijn, is de curve van het logaritmisch profiel per observatie telkens vast te stellen. Met het toenemen van de omvang van de meetreeks op tien en op twee meter kan langzaam maar zeker steeds beter een statistische analyse worden verricht.

Met twee windmeters kan de doorstaande wind robuuster worden gedefinieerd. Ook kan worden gekeken hoe het standaard hoekverschil tussen de gehinderde wind op twee meter en de meer vrije wind op tien meter op de top van de meetmast bij toenemende windkracht of veranderende windrichting zich gedraagt, zodat het windgedrag dieper analyseerbaar is. De windstoten geobserveerd op tien meter hoogte kunnen langs deze data worden gelegd om hun gedrag te analyseren in windrichting, windkracht en in speciale situaties zoals frontpassages. Een database is op zichzelf een vrij saai ding. Daarom kan er ook grafisch een vlotte blik op de live data worden geworpen. De observaties van het meest recente etmaal zijn grafisch zichtbaar gemaakt op deze pagina. Daarmee is een directe blik mogelijk wanneer een front passeert, waarmee het experiment ook live kan worden gevolgd.

Het idee voor het experiment is ontstaan naar aanleiding van een ingekomen email bij collega-weerstation Meteotoren in Den Haag. De projectnaam (WIN-WIN) is herleid op de defaultnaam die een Davis-windsensor heeft in de database van de Meteobridge: win. Twee windmeters levert niet alleen dubbel zoveel data op, maar een veelvoud aan kennis, zodat met twee windmeters -letterlijk in de meetmast en figuurlijk qua kennis- een win-win situatie ontstaat.

Voor meer informatie kan met contact opnemen via het formulier op deze pagina.

Onderzoeksvragen:

1: Is een meetmast van tien meter in vrije veldopstelling voldoende om een verschil in de hoek van de doorstaande wind tussen 2 en 10 meter te kunnen waarnemen? (d.w.z. genoeg verschil om statistisch significant te zijn en dus overeind te blijven bij de vervolgvragen?)

2: Hoe gedraagt zich het verschil in de hoek van de wind bij windstoten t.o.v. de doorstaande wind bij verschillende kompasrichtingen en windsterktes?

3: Is het verschil in de hoek van de wind bij windstoten t.o.v. de doorstaande wind extra aanwezig bij een regimeverandering met tijdelijk meer doormenging, zoals bijvoorbeeld een fikse frontpassage?

4. Zijn deze verbanden (indien aantoonbaar) te kwantificeren in een verband dat zich houdt aan een eenvoudige formule (al dan niet via een taylorbenadering)?

Tijdsplan

– WIN-WIN is gestart in 2020 en loopt tot nader order permanent.
– Er is geen einddatum, er komt gewoon met de dag steeds meer data beschikbaar. Vanaf 2021 is er genoeg data voor een gedegen analyse vergaard.

Resultaten

Er volgt geen wetenschappelijk paper, maar als de resultaten de moeite waard zijn volgt misschien wel een artikel in de Weerspiegel (verenigingsblad van de Vereniging voor Weerkunde en Klimatologie) en een terugkoppeling aan de personen aan wie het idee voor deze proef te danken was. De dataset is als opendata inclusief metadata beschikbaar voor iedereen die ermee wil stoeien. Neem voor een aanvraag contact op.