Achtergrond

Neerslagradar KNMI: Uitgebreide toelichting

De neerslagradar toont een momentopname van het weer in Nederland en naaste omgeving.

De beelden laten zien waar en hoe hard op de vermelde tijdstippen regent of sneeuwt, terwijl ook onweersinformatie van het bliksemmeetsysteem in het beeld kan worden getoond. De neerslagradar kent echter zijn beperkingen.

Hoe werkt de radar

De neerslagradar werkt als volgt: de draaiende radarantennes, schotelantennes op een toren in Herwijnen en op het gebouw van de Koninklijke Marine in de Den Helder, zenden voortdurend pulsen uit die teruggekaatst worden door druppels die het signaal in de lucht treft. 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. 

Neerslagintensiteit

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 radarantenne van het KNMI in Herwijnen (foto: Hans Beekhuis, KNMI)
De radarantenne van het KNMI in Herwijnen (foto: Hans Beekhuis, KNMI)

Wanneer komt de bui

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 buienhaarden die zich groeperen langs actieve buienlijnen. Juist dit soort plotselinge ontwikkelingen leiden vaak tot gevaarlijke weerssituaties. De meteorologen beschikken over een schat aan gegevens en modelberekeningen om hiervoor tijdig waarschuwingen uit 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.

Legenda neerslagintensiteit
Legenda neerslagintensiteit

Motregen niet altijd zichtbaar

De radar scant de wolken af op een hoogte van 1500 meter en daar boven. Fijne neerslag, zoals motregen of motsneeuw, kan vallen uit wolken met een lagere wolkenbasis van soms 500 meter hoogte. Motregen of motsneeuw uit zulke lage wolken is daarom niet altijd zichtbaar op de KNMI-neerslagradar. 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. 

Vertekend beeld aan de randen

Bij het interpreteren van radarbeelden moet er ook rekening mee worden gehouden met dat het bereik van de radar begrensd is. De beelden aan de rand van de kaart, op grote afstand van de radarantennes, geven een enigszins vertekend beeld. Het KNMI beschikt over radarantennes in Herwijnen en Den Helder, waarmee neerslag boven Nederland en de Noordzee in een straal van 150 kilometer rond de radarposten in kaart wordt gebracht. Binnen deze cirkel ziet de radar de neerslag op 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 8000 meter in de atmosfeer. 

Overschatting

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. 

Verstoord signaal

Niet alle echo’s die de neerslagradar laat zien zijn buien. 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. 

Het lijkt dan alsof er tal van buien vallen maar in werkelijkheid zijn de echo’s afkomstig van gebouwen of andere objecten.

Hinderlijke reflecties op radarbeeld door traject dat radarstraal volgt
Hinderlijke reflecties op radarbeeld door traject dat radarstraal volgt

Zeeclutter

De zeeclutter ontstaat als de radarstralen zo door de atmosfeer worden afgebogen, dat ze weer op het zeeoppervlak terecht komen. Onder die omstandigheden kunnen zeegolven reflecties veroorzaken, die weer door de ontvangstapparatuur van de radar worden waargenomen. Dit effect, ook bekend als 'abnormale propagatie' of kortweg 'anaprop', treedt bijvoorbeeld op als er een temperatuurinversie aanwezig is.

Met name in het voorjaar en de zomer als warme lucht over relatief koud zeewater strijkt, vormt zich een sterke temperatuursinversie die zelfs overdag boven zee niet meer verdwijnt. Boven land is er sprake van een grote dagelijkse gang in de temperatuur en zie je overdag alle clutter verdwijnen, boven zee blijft dan in het radarbeeld een ruis aan zwakke echo's aanwezig. In de herfst en winter hebben we minder last van zeeclutter omdat het zeewater dan meest warmer is dan het land. Hierdoor ontbreekt er een inversie boven zee en is het cluttersignaal minimaal.

De filtering die nu toegepast wordt op het KNMI werkt wel goed voor het verwijderen van clutter boven land maar nog niet boven zee.

Voorbeeld van zeeclutter in het radarbeeld. Typische zomerse situatie met een warm land en koude zee. Echo's handhaven zich de hele dag net uit de kust.
Voorbeeld van zeeclutter in het radarbeeld. Typische zomerse situatie met een warm land en koude zee. Echo's handhaven zich de hele dag net uit de kust.
Antiradarsneeuw die tijdens militaire oefeningen wordt gedropt verstoort het radarsignaal
Antiradarsneeuw die tijdens militaire oefeningen wordt gedropt verstoort het radarsignaal

Tijdens militaire oefeningen wordt soms 'antiradarsneeuw' (chaff) in de atmosfeer gedropt. Meestal gaat het om kleine reepjes aluminumfolie, die tijdens militaire oefeningen worden uitgestrooid om de vluchtgeleidingsradar te misleiden. 

Op het scherm van de neerslagradar wordt dat zichtbaar als smalle, sterk reflecterende banden. Ze worden door de wind worden meegevoerd en kunnen geruime tijd gevolgd worden.

Verstrooiing in intensieve neerslag 

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 heftig neerslag beperkt is tot een smalle strook. Dat kan misleidend zijn (zie plaatjes hieronder waarin een massief buiengebied (links nog boven Zeeland en rechts boven De Bilt) richting centraal-Nederland trekt. 

Verder kunnen zwermen vogels of insecten nu en dan op radarbeelden worden gezien en gevolgd. Ook stofdeeltjes of luchtwervels kunnen op het radarscherm echo’s opleveren die aangezien worden voor buien. Dergelijke verschijnselen doen zich meestal voor op warme zomerdagen in de onderste 1000 tot 2000 meter van de dampkring. 

Radarbeelden met massief buiengebied links nog boven Zeeland en rechts boven De Bilt. Door de intensieve neerslag kan de radar er niet achter kijken en lijkt het gebied met heftige neerslag kleiner dan in werkelijkheid.
Radarbeelden met massief buiengebied links nog boven Zeeland en rechts boven De Bilt. Door de intensieve neerslag kan de radar er niet achter kijken en lijkt het gebied met heftige neerslag kleiner dan in werkelijkheid.

Sneeuw

Natte sneeuw geeft de radar beter weer dan droge sneeuw. Natte sneeuw bevat veel 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 reflecteert 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.

Niet gevonden wat u zocht? Zoek meer achtergrond artikelen