Uitleg over

Meteorologische meetinstrumenten

Om het weer en klimaatveranderingen te kunnen voorspellen, maakt het KNMI gebruik van verschillende soorten meteorologische meetinstrumenten.

De verschillende soorten meetinstrumenten zijn:

   
Anemometer Radiosonde
Barometer Regenmeter
(Haar)hygrometer Satelliet
Kwikbarometer Seismograaf
Kwikthermometer Thermometer
Meetboei Versnellingsmeter
Meetmast Weerballon
Microbarometer Weersatelliet
Neerslagradar Weerschip
Ozone Monitoring Instrument (OMI) Weerstation
Psychrometer Windmeter

 

Barometer

Een barometer meet luchtdruk. De luchtdruk is de kracht die het gewicht van de lucht in de atmosfeer op een oppervlak uitoefent.

In de meeste barometers zit een luchtledig doosje. Afhankelijk van de drukverandering drukt deze meer of minder in. Die beweging wordt overgebracht op een wijzerplaat waarna de luchtdruk kan worden afgelezen.

In de weerberichten wordt de luchtdruk opgegeven in hectopascal (hPa). Oude eenheden zijn millibar en millimeter.

Snelle veranderingen van druk gaan meestal vergezeld van veel wind of zijn voorbode van storm. Als de stand van de barometer snel oploopt of daalt betekent dat vaak dat het weer gaat veranderen.

Uit onderzoek naar het verband tussen de barometerstand en het weer blijkt dat in 80 procent van de gevallen een stijgende luchtdruk tot een weersverbetering leidt en een dalende luchtdruk tot slechter weer.

Hygrometer

De hygrometer meet de relatieve vochtigheid (uitgedrukt in procenten). Meestal is dat een haarhygrometer, maar de vochtigheid wordt ook elektronisch bepaald of met een psychrometer.

De vochtigheidsmeter is ouder dan de thermometer. De eerste ideeën voor het meten van de vochtigheid werden al in 1452 in Italië uitgewerkt. Het instrument bestond toen uit een spons die aan een balans was opgehangen.

Vochtigheidsmeters werden eind zeventiende eeuw populair. Ze waren toen verkrijgbaar in de vorm van een weerhuisje. Bij mooi (=droog weer) draaide een vrouwtje naar buiten en bij slecht (=vochtig weer) het mannetje. De weerhuisjes vonden waarschijnlijk in Zwarte Woud hun oorsprong. Ze zijn tegenwoordig een geliefd souvenir.

Een anemometer meet de windsnelheid.
Een anemometer meet de windsnelheid.
Een barometer meet de luchtdruk in hectoPascal en millimeters (foto: Jannes Wiersema)
Een barometer meet de luchtdruk in hectoPascal en millimeters (foto: Jannes Wiersema)
Een haarhygrometer meet de relatieve vochtigheid (foto: Jannes Wiersema)
Een haarhygrometer meet de relatieve vochtigheid (foto: Jannes Wiersema)

Kwikbarometer

Een barometer gevuld met kwik meet de luchtdruk. De kwikbarometer is in 1644 uitgevonden door Evangelista Torricelli (1608-1647). Hij slaagde erin de luchtdruk zichtbaar te maken in een buis van tien meter lengte die hij met water vulde.

Kort daarna verving hij het water door het veel zwaardere kwik. In een veel kortere buis duwde de luchtdruk het kwik omhoog. Kwikbarometers zijn altijd populair gebleven en tegenwoordig is vooral de contrabarometer van Huygens geliefd.

Dit instrument bevat zowel kwik als vloeistof. Het kwik drukt afhankelijk van de luchtdruk de vloeistof omhoog zodat de hoogte van de vloeistof de luchtdruk aangeeft. Het is zo gemaakt dat de veranderingen in de luchtdruk worden uitvergroot en de stand ook op afstand goed af te lezen is.

Kwikthermometer

De thermometer is aan het eind van de zestiende eeuw in Italië uitgevonden door Galilleo Galilei (1564-1632). De thermometers waren eerst gevuld met water en later met alcohol. Gabriël Fahrenheit (1686-1736) was de eerste die kwik gebruikte als vloeistof en daarmee de kwikthermometer introduceerde.

Microbarometer

Een microbarometer is een zeer gevoelige -vandaar micro- en hoog frequente variant van de barometer. De microbarometers meten de luchtdruk zeer nauwkeurig. Ze worden gebruikt om infrageluid te meten.

Microbarmeters staan opgesteld in arrays, een serie van instrumenten. Zo kan de richting waarvandaan het infrageluid komt worden bepaald.
 

Contrabarometer van Huygens (Foto: Jan van Agteren)
Contrabarometer van Huygens (Foto: Jan van Agteren)
Een microbarometer
Een microbarometer

Neerslagradar

De neerslagradar neemt neerslag en wind waar. De antenne zendt een pulsvormig radiosignaal uit. Neerslag weerkaatst dit signaal voor een deel. Uit de richting van de antenne en uit de tijd die verloopt tussen het uitzenden van de puls en de ontvangst van de echo volgt de positie van de neerslag.

De neerslaggebieden worden vervolgens getoond met een landkaart als achtergrond. Verschillende kleuren maken het onderscheid tussen de lichte en zwaardere neerslag. Een serie radarbeelden met korte tussenpozen laat zien of de intensiteit van de neerslag verandert en hoe buien en neerslaggebieden zich verplaatsen.

Radarbeelden zijn een belangrijk hulpmiddel bij het maken van neerslagverwachtingen voor de korte termijn. Met behulp van de Dopplertechniek bieden de radarbeelden ook de mogelijkheid om windsnelheden in buien te bepalen. Die informatie is van groot belang bij waarschuwingen voor windstoten.

Psychrometer

Een psychrometer meet de vochtigheid van de lucht. Een psychrometer bestaat uit twee thermometers. Het vloeistofreservoir van één van de thermometers wordt met een vochtig lapje of kousje nat gehouden. De natte-bolthermometer wijst meestal lager aan dan de droge thermometer, omdat het water van het kousje verdampt.

De hiervoor benodigde warmte is een maat voor de vochtigheidsgraad. Hoe droger de lucht hoe groter het temperatuurverschil tussen de natte en de droge thermometer. Uit een tabel of grafiek kan op grond van de gemeten temperatuurverschillen de vochtigheid worden afgelezen.

Radiosonde

Twee keer per dag worden vanaf het waarneemterrein van het KNMI in De Bilt weerballonen opgelaten. Het doel van deze met helium gevulde ballonnen is de metingen bij het aardoppervlak aan te vullen met gegevens van de bovenlucht.

De resultaten worden radiografisch naar De Bilt gestuurd. Weerballonnen worden daarom ook wel radiosondes genoemd. De sonde bereikt doorgaans een hoogte tussen twintig en dertig kilometer.

Tijdens de vlucht, die één tot twee uur duurt, worden metingen verricht van temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk. Uit de positie van de sonde worden windrichting en -snelheid berekend.

Wekelijks wordt bij het KNMI in De Bilt een speciale weerballon opgelaten met een ozonsonde om de hoeveelheid ozon in de atmosfeer te meten (foto: KNMI)
Wekelijks wordt bij het KNMI in De Bilt een speciale weerballon opgelaten met een ozonsonde om de hoeveelheid ozon in de atmosfeer te meten (foto: KNMI)

Regenmeter

Een regenmeter meet de hoeveelheid neerslag. Het is een trechtervormig instrument die de neerslag in een verzamelbak opvangt. De hoeveelheid regenwater wordt uitgedrukt in millimeters. Eén millimeter regen komt overeen met één liter water op een oppervlakte van één vierkante meter.

Valt de neerslag in vaste vorm, bijvoorbeeld als sneeuw of ijzel, dan wordt de neerslag door een verwarmingselement in de regenmeter gesmolten. Eén millimeter smeltwater is te vergelijken met een sneeuwhoogte van één centimeter.

Seismometer

Een seismometer of seismograaf is een instrument om de trillingen van de aarde te registreren. Het bestaat meestal uit een set van drie seismometers. Eén voor de verticale beweging en twee voor de horizontale bewegingen.

De meter voor de verticale beweging bestaat uit een gewicht dat aan een veer is opgehangen. De meter voor de horizontale is een slinger. Vergelijkbaar met een deur die iets uit het lood hangt. Na een beweging zal de massa weer terugkeren in zijn oorspronkelijke evenwichtsstand.

Thermometer

De thermometer is aan het eind van de zestiende eeuw in Italië uitgevonden door Galileo Galilei. Het duurde ruim een eeuw voordat een goede schaalverdeling werd ingevoerd.

De thermometers waren eerst gevuld met water en later met alcohol. Ze werden toen nog aangeduid als thermoscoop. Die instrumenten waren niet zo betrouwbaar.

Gabriël Fahrenheit (1686-1736) maakte in Amsterdam de eerste betrouwbare thermometers ter wereld. Hij gebruikte kwik en de glazen buis sloot hij aan de bovenkant af. Zijn thermometer reageerde hierdoor niet op luchtdrukveranderingen.

Getallen met een minteken waren in zijn tijd ongebruikelijk en daarom zette hij 0 graden bij de laagste temperatuur die hij bereikte in een mengsel van ijs, zout en salmiak. Het vriespunt en kookpunt van water zijn de andere vaste punten van de Fahrenheit-schaal.

De Zweedse natuurkundige Anders Celsius (1701-1741) zette op zijn thermometer 0 graden bij het kookpunt en 100 graden bij het vriespunt van water. Zijn opvolger, de Zweedse astronoom Strömer, draaide de getallen. Om verwarring te voorkomen is men die verdeling de schaal van Celsius blijven noemen.

Versnellingsmeter

Een versnellingsmeter is een instrument om de trillingen van de aarde in het gebied vlakbij het epicentrum te meten. Het schudden en trillen van de bodem in dit gebied is vaak zo hevig dat de amplitude van de beweging buiten het bereik van een gewone seismograaf komt.

Meer uitleg over

  • De KNMI-meetmast in Cabauw

    Meetmast Cabauw

    In Cabauw, vlak bij Lopik, staat een meetmast van het KNMI. Deze meetmast heeft een hoogte van 213 meter.
  • KNMI Neerslagstations in Nederland

    Vrijwillige neerslagmeters

    Ons land heeft een netwerk van enkele tientallen automatische weerstations, waar neerslag continu wordt gemeten.
Niet gevonden wat u zocht? Alle uitleg over