Een neerslagradar toont een momentopname van het weer in Nederland en naaste omgeving. De radar meet geen direct gevallen neerslag, maar de sterkte van het teruggekaatste radarsignaal dat vervolgens wordt omgezet naar neerslagintensiteit.
Het KNMI heeft twee neerslagradars, in Den Helder en in Herwijnen. Daarnaast gebruikt het KNMI data van drie Belgische en drie Duitse radars. De beelden op de neerslagradar op de KNMI-website en in de KNMI-app laten zien waar en hoe hard het op de vermelde tijdstippen regent of sneeuwt. Deze zijn niet alleen op data van de KNMI-neerslagradars, maar ook op data van buitenlandse neerslagradars gebaseerd. De neerslagradar kent echter zijn beperkingen.
De draaiende radarantennes - schotelantennes op een toren in Herwijnen en op het gebouw van de Koninklijke Marine in Den Helder - zenden voortdurend pulsen uit die teruggekaatst worden door druppels, sneeuwvlokken, hagelstenen en andere objecten. Het retoursignaal dat de beide radarantennes ontvangen - de antenne is zowel zender als ontvanger - biedt informatie over de neerslag en de geografische verdeling over het land.
De intensiteit van de neerslag wordt aangegeven in verschillende kleuren. De animatie van de radarbeelden over het afgelopen uur brengt in kaart waar de buien zijn gevallen en of de omvang van de buien en de intensiteit van de neerslag is veranderd.
De radarbeelden kunnen voor de eerstkomende uren gebruikt worden om in te schatten welk deel van het land te maken krijgt met neerslag en wanneer het begint of ophoudt. Het simpelweg op de kaart opschuiven van het neerslaggebied in de tijd (extrapoleren) werkt het best bij passage van goed georganiseerde fronten en neerslaggebieden. Bij buien in ontwikkeling biedt extrapolatie minder zekerheid. De intensiteit van de neerslag kan immers veranderen. Soms verdwijnen de buien naarmate ze verder het land in trekken, worden ze juist actiever of ontwikkelen zich her en der nieuwe buien die zich groeperen langs actieve buienlijnen. Juist dit soort plotselinge ontwikkelingen leiden vaak tot gevaarlijke weerssituaties. De meteorologen van het KNMI beschikken over een schat aan gegevens en modelberekeningen om hiervoor tijdig waarschuwingen te geven. Om een goed overzicht te krijgen van het weer in de komende uren is het noodzakelijk om naast de radarbeelden kennis te nemen van de actuele verwachting en eventuele waarschuwingen.
De radar scant de wolken af, maar meet al gauw op grotere hoogte. Fijne neerslag, zoals motregen of motsneeuw, kan vallen uit wolken met een lagere wolkenbasis van soms 500 meter hoogte. Motregen uit zulke lage wolken is daarom niet altijd zichtbaar op neerslagradars. Ook mist, die bestaat uit zeer fijne druppeltjes in een wolkenlaag die op het aardoppervlak ligt, wordt door de neerslagradar niet gesignaleerd. Motregen, motsneeuw en mist worden wel vermeld in de weerrapporten zodra de automatische weerstations aan de grond dit waarnemen.
Bij het interpreteren van radarbeelden moet er ook rekening mee worden gehouden dat het bereik van de radar begrensd is. De beelden aan de rand van de kaart, op grote afstand van de radars, geven een enigszins vertekend beeld. Het KNMI beschikt over radars in Herwijnen en Den Helder, waarmee neerslag boven Nederland en de Noordzee in een straal van 320 kilometer rond de radarposten in kaart wordt gebracht. Binnen een cirkel van ongeveer 120 kilometer ziet de radar de neerslag tot zo’n 1500 meter hoogte in de atmosfeer. Door de kromming van de aarde zijn de echo’s op grotere afstand, zoals het noorden van Frankrijk en het oosten van Engeland, reflecties van de neerslag op grotere hoogtes van ongeveer 6000 tot 8000 meter in de atmosfeer. Gelukkig worden in de belangrijkste radarproducten tegenwoordig ook data van radars uit omringende landen meegenomen. Waardoor dit een veel minder groot probleem wordt.
Een andere foutenbron bij interpretatie van radarbeelden treedt op in een atmosfeer waarin de lucht op een hoogte tussen 2 en 6 kilometer heel droog is, een situatie die zich regelmatig voordoet. Aan de rand van de radarplaat, die beelden toont van nog grotere hoogte, zien we dan neerslag vallen. Echter, de neerslag verdampt in zijn val door de droge lucht zodat we op de grond uiteindelijk geen of amper een druppel voelen.
Niet alle echo’s die de neerslagradar laat zien zijn buien. Dan treden niet-meteorologische echo’s, ook wel clutter genoemd, op. De signalen kunnen bijvoorbeeld gereflecteerd worden door gebouwen in de buurt van de radar. Verder kunnen zwermen vogels of insecten nu en dan op radarbeelden worden gezien en gevolgd. De meeste niet-meteorologische echo’s kunnen door de radar gefilterd worden door het zogenaamde dopplerfilter, waarbij stilstaande objecten worden verwijderd.
Onder bepaalde omstandigheden volgt de radarstraal een traject dat meer gebogen is dan de kromming van de aarde. Het gevolg hiervan is dat de radarstraal, op een zekere afstand van de radar, de grond zal raken. Dit veroorzaakt hinderlijke reflecties en dus ruis op het radarbeeld. Dit effect, ook bekend als 'abnormale propagatie' of kortweg 'anaprop', treedt op als er, vooral in het voor- en najaar, een temperatuurinversie aanwezig is. Dit komt vaker voor bij land-zee overgangen, waardoor de radar in Den Helder hier het meeste last van heeft. Onder deze omstandigheden kunnen zeegolven, schepen en windparken reflecties veroorzaken, die weer door de ontvangstapparatuur van de radar worden waargenomen. En deze bewegende objecten worden niet door het dopplerfilter herkend als niet-meteorologisch. Het lijkt dan alsof er, vooral boven zee, tal van buien vallen maar in werkelijkheid zijn de echo’s afkomstig van gebouwen of andere objecten. Naast het dopplerfilter past het KNMI een ander filter toe dat wel effectief is in het verwijderen van ruis veroorzaakt door bewegende objecten.
Een andere factor die het bereik beïnvloedt, is de mate van verzwakking van het signaal door de atmosfeer en daarin voorkomende neerslag. Door de intensieve neerslag kan de radarbundel er niet meer achter 'kijken' en lijkt het alsof het gebied met hevige neerslag beperkt is tot een smalle strook. Dat kan misleidend zijn: zie de afbeeldingen hieronder waarin een massief buiengebied richting het midden van Nederland trekt.
Natte sneeuw geeft de radar beter weer dan droge sneeuw. Natte sneeuw bevat veel vloeibaar water dat goed reflecteert. Droge sneeuw bestaat voor het merendeel uit ijskristallen die minder goed worden gereflecteerd. Door de lage valsnelheid van vooral lichte, droge sneeuw kan er verschil in afstand zitten tussen de plek waar de radar de sneeuw opmerkt en waar deze de grond bereikt. Daardoor kan het soms, vooral als het ook flink waait, op een bepaalde plaats eerder sneeuwen dan de radar laat zien.
Het radarsignaal kan ook (gedeeltelijk) geblokkeerd worden door objecten als gebouwen, bomen of heuvels. Hierdoor zijn er achter deze obstakels veel lagere of geen reflecties te zien. In afbeelding 4 is te zien dat er vanuit Herwijnen richting het oosten en noordoosten scherp afgebakende gebieden zijn met minder neerslag, veroorzaakt door een rij bomen (oosten) en een bos (noordoosten) in de buurt van de radar. Het KNMI kan de radarbeelden hiervoor gelukkig corrigeren.
Voor de meeste hierboven genoemde foutenbronnen heeft het KNMI effectieve correctiealgoritmen. Daarom zullen ze minder opvallen in de radaranimaties op de KNMI-website en in de KNMI-app.
