Het actuele weer in 't zand weetjes. De instrumenten en het systeem.

Dit weerstation is sinds 2009 actief en gevestigd op: N52 05.61  E5 02.56 , locatie de wijk 't Zand in de Leidsche Rijn Utrecht, op ca 2m hoogte t.o.v. NAP en voldoet  aan de criteria: 1*E-24,( tot half oktober 2015 werd van 18u UTC tot 18u UTC gemeten) . Dat wil zeggen het bevindt zich in de stad en heeft invloed van bebouwing.

Eind 2007 is het station opgericht en heeft in 2008 eerst een tijd nog proefgedraaid voor het in 2009 officieel in bedrijf genomen werd. De neerslag en wind gegevens zijn nog later aan de metingen toegevoegd. Sommige gegevens zijn daarom ook aangevuld met de gegevens van de naburige KNMI stations, In dit geval 'de Bilt' en 'Cabauw'. Er wordt gemeten aan de Temperatuur, Vochtigheid, Neerslag , Luchtdruk,Wind en licht. Mijn passie voor het weer is , net als bij veel weeramateurs overigens, al vroeg begonnen. In het begin bewapend met pen en papier legde ik de waarnemingen vast, maar later kon ik dit heel mooi combineren met mijn hobby elektronica en programmeren en zo heb ik mijn eigen weerstation kunnen bouwen.

Hier naast is een voorbeeld van het actuele weer op de hoofd pagina met boven aan de tijd van de waarneming. MET geeft aan dat de tijd wordt weergegeven in Midden Europese winterTijd of in het geval van 'MEZT' wordt de Zomertijd weergegeven. Het kan soms ook zijn dat de tijd in 'UTC' wordt aangegeven, UTC is de standaard wereldtijd. Onder normale omstandigheden wordt om de ca 1,5 minuut de pagina ververst.

Volgens de nieuwe richtlijnen (sinds mei 2015) worden om 0.00uur UTC (is 1.00uur MET en 2.00uur MEZT) de minimale en maximale waarden gereset en de neerslag meter geleegd.  Als alle weerstations op dezelfde tijd dat doen, kunnen we de weergegevensonderling met elkaar vergelijken. Op de hoofd pagina vinden we onder de actuele gegevens een grafiek. Dit is een grafiek van de afgelopen ca 30uur. De waarneemtijden vinden we onderaan. De grafiek bestaat uit ongeveer 1250 meetpunten dat samengevoegd is tot 950 rasterpunten. Van verticale tot verticale lijn is ongeveer 1,5uur.

Het weerstation systeem bestaat uit een meet unit, waar alle data uit de thermohut en de meters op het dak gelogd worden. Hierin worden de maximale en minimale waarden geregistreerd. De unit is voorzien van een accu, dus mocht de stroom uitvallen, dan blijft er gewoon doorgemeten worden, zodat er geen gegevens verloren gaan. Via een draadloze verbinding wordt de data elke 1,25minuut naar de centrale unit gezonden. Deze centrale unit slaat de gemeten waarden op, bepaalt de gemiddelden over de dag en zorgt  ervoor dat de gegevens worden verzonden naar de webserver en database server  via internet. Met het verbinding leggen van de site krijgen we de gegevens op onze beeldschermen en dan ook nog op een overzichtelijke grafische mannier.

De temperatuur:

De temperatuur meter is gecombineerd met een vochtigheidsmeter en bevind zich in de weerhut. Wat meteorologen eigenlijk willen meten is de temperatuur van de lucht, daarom mag de temperatuur- en vochtigheidssensor dan ook op geen enkele wijze, ook niet via weerkaatsing, in contact komen met zonlicht. De sensor zal dan ongewild toch opwarmen. De hut moet ook continu geventileerd worden. Vandaar dat de hut voorzien is van jaloezie�n. De buiten kant is wit en binnen in zwart geverfd, hierdoor zal de hut zo min mogelijk opwarmen door de zon. De sensor is op 1.5m hoogte volgens de richtlijnen geplaatst, helaas is het in de stad bijna niet mogelijk om de hut uit de buurt te houden van planten, schuttingen etc. (deze geven immers ook warmte af en zullen de temperatuur meter enigszins be�nvloeden). Dus de best mogelijke positie is uitgekozen. Toch blijft er zeker tuin effect te meten, vooral bij weinig wind met als gevolg de temperatuur een paar graden meer aan zal wijzen in vergelijking met een naburig KNMI station dat zich meestal op het platte land bevind. In dit geval 'de Bilt' en 'Cabauw'. De sensor is een SHT75 gekalibreerde nauwkeurige sensor van de Zwitserse fabrikant Sensirion. Om oxydatie te voorkomen is de SHT75 voorzien van speciale afdekkap. Bij de actuele gegevens staat de thermometer links. De actuele temperatuur links van de thermometer en de maximale (Tx) en minimale (Tn) temperaturen rechts van de thermometer. We kunnen door een oranje of blauwe pijl zien of de temperatuur stijgt of daalt. D.w.z. als de temperatuur hoger is dan 0.2�C t.o.v. de gemiddelde temperatuur van het afgelopen uur, dan stijgt de temperatuur. Is deze 0.2�C lager dan de gemiddelde temperatuur dan wordt het aangegeven met een dalende blauwe pijl. In de grafiek wordt de temperatuur aangegeven met een rode lijn op een schaal van -20 tot +40 graden. De 0� graden lijn is aangegeven met een donker rode lijn. Uiteraard is rechts de laatste meting te zien en links van ca 30uren geleden. Normaal gesproken loopt de temperatuur op als het overdag is en daalt 's nachts, maar als we vaak de grafiek bekijken zien we dat dit niet altijd het geval is. Met instroom van koude of warme lucht kan de max- of minimale ergens anders op de dag liggen.

Vochtigheid:

Deze SHT75 sensor is gecombineerd met een relatieve vochtigeheidssensor. Dit is ongeveer hetzelfde instrument dat in onze huiskamers hangt en bekend staat onder de naam 'hygrometer'. Hij meet hoeveel waterdamp (vocht) die er in de lucht is opgelost. Is dit te weinig, dan voelt de lucht droog/schraal aan. We kennen dit verschijnsel als droge lippen. Een vochtigheid van 40 to 60% is in huis heel aangenaam. Buiten is de vochtigeheid vaak veel hoger. Nu is het zo dat in warme lucht meer waterdamp opgelost kan worden dan in koude lucht. Koelt de lucht dus af dan neemt de rel. luchtvochtigheid toe! Totdat deze 100% is. Er kan niet meer waterdamp in de lucht opgelost worden. Koelt de lucht nog verder af, dan zal de waterdamp gaan condenseren, vloeibare water druppeltjes gaan vormen. Deze temperatuur waarbij dit gebeurd, zeg maar verzadigingspunt punt, heet dauwpunt! In dit de meteorologie is dit een belangrijk fenomeen. Het vormt mist, bewolking of de bewolking lost juist op bij warmer wordende lucht. We kunnen de luchtvochtigheid weergeven in procenten of het aangegeven van de dauwpunts temperatuur. Ook wel nattebol temperatuur genoemd. Er valt hier nog veel meer over te vertellen, dat ik niet ga doen. Op wikipedia is hier genoeg over te lezen. In de grafiek wordt de rel. luchtvochtigeheid weergegeven in een groene lijn.

Neerslag :

De neerslag, die voor het overgrote deel van het jaar valt als regen, soms hagel of sneeuw, wordt gemeten in het aantal millimeters hoogte, opgevangen in een bak, als we zouden hebben, van een vierkante meter groot.

Een regenmeter van een vierkante meter is te groot in de praktijk en daarom zijn regenmeters kleiner. Maar het  liefst wel zo groot mogelijk van bereik. Ik gebruik de 'Davis 7852' digitale regenmeter. De meter bestaat uit een trechter en daaronder een wipwapje met twee bakjes. Om en om wordt het ene en het andere bakje volgeladen door de regen.  Als het bakje vol is, klapt het om en wordt door een magnetisch schakelaar een eenheid neerslag geregistreerd. In ons geval is dit 0,2mm neerslag. Het aantal tienden van millimeters wordt opgeteld. In het actuele scherm wordt dit weer gegeven in een groene 'buis' en deze wordt gevuld met een lichtblauwe hoeveelheid. In de grafiek vinden we elke keer een paars streepje, te grote van een halve schaal, wanneer 0,2mm neerslag geregistreerd is. Hoe dichter de streepjes bij elkaar  staan hoe harder het regent. Plenst het van de regen, dan kan het zijn dat er meerdere registraties per minuut plaats vinden en wordt het streepje verlengt. Zo kan de streep 1 of 2 schaaldelen lang worden. Meer dan 0,4mm per minuut. Echter komt dit maar zelden voor. In de meteorologie is het gebruikelijk de hoeveelheid per dag, per maand en per jaar te geven. De neerslag hoeveelheden verschillen in Nederland van maand tot maand. Vaak is het in het voorjaar het droogst.

Luchtdruk:

De luchtdruk is op een eenvoudige mannier te meten, zeker in de stad, want het heeft geen invloed van bebouwing. We meten het gewicht van de lucht boven ons, die in feite op ons drukt. Hoe hoger we komen hoe minder lucht op ons drukt, dus hoe lager de luchtdruk. Standaard is de luchtdruk bij ons 1013hPa, maar deze kan vari�ren als we een hogedrukgebied boven ons hebben liggen of een laag druk gebied, een 'depressie'. Als de luchtdruk hoog is, is het vaak mooi weer. In de winter kan een hoge luchtdruk ook vaak aanleiding geven tot dagen bewolkt en mistig weer. Een laag druk gebied is meestal aanleiding tot slecht weer, regen en wind. Dit hoeft niet altijd zo te zijn. Vaak een snelle verandering van de luchtdruk aanleiding tot het veranderen van het weer. Vandaar dat meteorologen niet alleen in de actuele luchtdruk ge�nteresseerd zijn,  maar ook in de verandering, 'de tendens'. In het actuele weergegevens scherm wordt dan ook de maximale luchtdruk (Px), de minimale luchtdruk(Pn) en de luchtdrukken van de afgelopen 8 uren weergegeven. Zo krijgen we een goede indruk van de luchtdruk.  Ook het  luchtdruk verloop vinden we nogmaals terug in de grafiek met de blauwe lijn. De grafiek loopt van 980 tot 1040hPa, dat wil niet zeggen dat de luchtdruk niet hoger of lager kan komen. Dit komt echter zelden voor.  In Nederland is er wel eens 954hPa gemeten en ook wel eens 1053hPa als hoogste waarde.

In mijn weerstation maak ik gebruik van de MS5534 luchtdruk sensor van intersema. Gekalibreerd, nauwkeurig en een temperatuur stabiele sensor. Het enige wat ik moet doen is de meter ijken naar de juiste hoogte om weer met andere weerstations te kunnen vergelijken.

Wind:

In tegenstelling to de luchtdruk, is de wind meten een lastige aangelegenheid. De wind wordt namelijk sterk be�nvloed door obstakels op de grond. Bomen, gebouwen etc. Dit is in het dagelijks leven al duidelijk te merken, want aan de kust waait het altijd veel harder dan in het binnenland. Als we aan de wind, lucht verplaatsing, willen meten dan moeten we dat op een open landschap doen en op een hoogte van 10 meter. Dit is in een stad onmogelijk en betrouwbare windmetingen in een stad zijn eigenlijk niet te doen. Daarbij komt nog dat aan windmeters hoge eisen worden gesteld. Ze moeten soepel draaien, bij het kleinste zuchtje wind moeten ze al in beweging komen. En dit moet ook nog eens vele jaren achter elkaar blijven werken met regen, vorst, hitte, storm. Dit geeft al aan dat windmeters niet goedkoop zijn willen we er jaren een betrouwbare metingen kunnen verrichten.

Ook hier maak ik weer gebruik van een 7911 Anemometer van de fabrikant Davis. Een goede windmeter voor een redelijke prijs.

Ik heb gemerkt dat wind bij mij erg vlagerig is. De richting is niet constant, wel is te meten of de wind uit westelijke of oostelijke richting komt. Ik meet de maximale wind per minuut (gemiddelde van een 5  seconde meting) die ik aanhoud en weer geef bij actuele weergegevens en de grafiek. Dit geeft een redelijk overzicht. Niet volgens de richtlijnen dus en dus niet te vergelijken met andere weerstations.

In de grafiek wordt deze windsterkte aangegeven door een geel streepje. Hoe harder het waait hoe hoger het streepje. Elk schaaldeel is 5m/s wind of 18km/u .

Lichtmeting

Op mijn dak heb ik nog een zonnepaneeltje liggen die uitstekend te gebruiken is om de zoninstraling te meten. Het afgegeven vermogen is sterk afhankelijk van de hoeveelheid zon licht. Hoe meer zon overdag hoe hoger de lijn. Is het bewolkt dan zal de lijn minder hoog komen.  Dit wordt in de grafiek weergegeven met de zwarte lijn. In deze grafiek, voorbeeld van 24 februari 2014, is het dan ook erg bui�g in de morgen, dat duidelijk te zien is aan de grilligheid van de grafiek  Als het de hele dag mooi helder weer is, is een hele mooie curve te zien, die lijkt op een parabool. Mijn licht sensor, die bestaat uit 4 zonnecellen, ligt op een schuurdakje. In de stad wordt de omgeving vaak afgeschermd door bebouwing en valt de lichtmeter wel eens in de schaduw. Vooral in de winter als de zon laag staat. Het is de bedoeling om de meetgegevens later te corrigeren met de invalshoek van de zon, zodat er op den duur ook zonuren te meten zijn.