Neerslag - hoofdstuk 6
 
Benaming van de grootheid
Algemene benaming: neerslag.
Internationale aanduiding: precipitation
 
Definitie: omschrijving van het begrip
 
Neerslag is gedefinieerd als het vloeibare of vaste product van de condensatie c.q sublimatie van waterdamp dat uit wolken of groepen van
wolken naar beneden valt en de aardbodem bereikt. Het begrip omvat regen, motregen, onderkoelde regen, sneeuw, hagel, ijsregen,
ijsnaalden, neerslag vanuit mist, dauw, enz.
 
Eenheden
De erkende eenheden volgens SI zijn:
- neerslaghoeveelheid: mm (= liter/m2
- neerslagduur: uur
- neerslagintensiteit: mm/s (niet standaard SI: mm/uur)
- neerslagvoorkomen: dimensieloos: 1 (ja) / 0 (nee)
- sneeuwdikte: m of cm
- sneeuwdek: dimensieloos: code (volgens klassen, dit is in feite ook een hoogte/dikte)
- hagelvoorkomen: dimensieloos: 1 (ja) / 0 (nee)
 
Beschrijving van de variabelen
 
De volgende variabelen worden onderscheiden:
a) neerslaghoeveelheid
Met de neerslaghoeveelheid wordt bedoeld het volume water dat de aarde gedurende de waarnemingsperiode (uur, dag, enz.)
in vaste en/of vloeibare vorm bereikt per oppervlakte eenheid van 1 m2
b) neerslagduur
De neerslagduur betreft de gesommeerde tijd (eventueel onderbroken) gedurende de waarnemingsperiode (uur, dag, enz.), waarin sprake
is van neerslag (= water dat de aarde in vaste en/of vloeibare vorm dat bereikt).
c) neerslagintensiteit
De neerslagintensiteit is de hoeveelheid neerslag [d.i. het vloeistofvolume uitgedrukt in m3 c.q. liter (=0,001 m3)] per m2 per s.
Tevens: de hoeveelheid neerslag (als laagdikte vloeistof in m c.q. mm) per s.
Meteorologische standaardeenheid: mm/s
d) neerslagvoorkomen
Het neerslagvoorkomen is per specifieke periode de indicatie “ja" c.q. “nee" of er op enig moment gedurende de betreffende periode sprake
was van neerslag. Indien: ja : waarde = 1,  nee: waarde = 0
 
e) sneeuwdikte
De sneeuwdikte is de verticale dikte van de (totale)sneeuwlaag op de meetlocatie op het moment van waarneming.
 
f) sneeuwdek
Typering van de aanwezige sneeuw in de directe omgeving van de meetlocatie
 
g) hagelvoorkomen
Het hagelvoorkomen is per etmaal (08 -08 utc) de indicatie “ja" c.q. “nee" of er op enig moment gedurende de afgelopen 24 uur sprake
was van hagel
 
Elementcodes (zie handboek H06)
 
Operationele eisen
Meetbereik
De eisen met betrekking tot het operationeel bereik van de metingen zijn:
- totale hoeveelheid vloeibaar water: 0 - >400 mm
- sneeuwdikte: 0 - 10 m
Waarneemresolutie in verband met berichtgeving
De vereiste resolutie in de automatische neerslagwaarneming is gebaseerd op de vereiste resolutie in de rapportage van de synoptische
meteorologie. Deze resolutie is in lijn met de gestelde waarneemonzekerheid.
- hoeveelheid vloeibaar water: 0,1 mm
- sneeuwdiepte: 0,01 m
- neerslagduur: 0,1 uur
 
Vereiste nauwkeurigheid
Internationale regelgeving betreffende het woordgebruik en begrippen als nauwkeurigheid, onzekerheid en hysterese zijn vastgelegd in de International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology.
De onzekerheid in de gemeten hoeveelheid vloeibaar water dient niet groter te zijn dan:
- 0,1 mm in het geval van een geregistreerde hoeveelheid ≤ 5 mm
- 2 % in het geval van een geregistreerde hoeveelheid > 5 mm
 
De gewenste operationele nauwkeurigheid van de neerslaghoeveelheid in de klim- berichtgeving is:
- ±0,05 mm in het geval van een geregistreerde hoeveelheid ≤ 5 mm
De gewenste operationele nauwkeurigheid van de neerslaghoeveelheid in de synop- berichtgeving is:
- ±0,05 mm in het geval van een geregistreerde hoeveelheid ≤ 1 mm
De gewenste operationele nauwkeurigheid van de neerslagduur in de klim- berichtgeving is:
- ±0,05 uur (=3 minuten
De gewenste (aflees) nauwkeurigheid van de conventionele handregenmeter:
- ±0,1 mm
De onzekerheid in de gemeten sneeuwdikte dient niet groter te zijn dan:
- 0,01 m in het geval geregistreerde hoeveelheid ≤ 0,2 m
- 5 % in het geval geregistreerde hoeveelheid > 0,2 m
 
Vereiste waarneemfrequentie en -tijdstippen
Elektrische regenmeter
Iedere 12 seconde vindt een registratie plaats van de waarde van de gemiddelde neer slagintensiteit. Deze  waarde is , in het geval de neerslagintensiteit wordt geregistreerd met de eenheid mm/s, in feite de hoeveelheid neerslag in dit tijdvak
gedeeld door 12 seconden. Omdat de waarde van de neerslagintensiteit wordt opgeslagen met als een heid 0,001 mm/uur,
wordt het getal van de in het 12 seconde tijdvak gemeten hoeveel heid ( in mm) vermenigvuldigd met 0,3 ( 1 mm/12 sec = 0,3 m / 1 uur). Vermenigvuldiging van de gemiddelde neerslagintensiteit in de afgelopen periode van 10 minuten geeft de hoeveelheid neerslag in dit 10 minuten
tijdvak.
 
De uurwaarde neerslaghoeveelheid 6- of 12-uurwaarde neerslaghoeveelheid synop op een bepaald uur (bijvoorbeeld waarneemtijd 18 utc)
wordt vastgesteld op precies 10 minuten voor dat uur (in het voorbeeld: 17u50’), en is de hoeveelheid neerslag die op de betreffende lokatie gemeten is over deuurperiode c.q. 6- of 12- uurperiode voorafgaand aan het meettijdstip (in het voorbeeld: tijdvak 16u50’ - 17u50’ ,
synop: 05u50’ - 17u50’).
 
Neerslagmelder
Door de neerslagmelder wordt iedere seconde bepaald of er in de afgelopen 1 seconde sprake is geweest van neerslag
 
Sneeuwdikte
Indien van toepassing wordt iedere 6 uur handmatig bepaald wat de actuele dikte van de sneeuwlaag is.
De waarneemtijden zijn 00, 06, 12 en 18 utc. Het meettijdstip is precies 10 minuten voor het betreffende uur
 
Conventionele handregenmeter
Op de specifieke (ca. 325) neerslagstations wordt ieder etmaal bepaald wat de hoeveelheid neerslag in de afgelopen 24 uur is geweest.
Deze bepaling geschiedt door handmatige aftapping van de in het instrument opgevangen neerslag op het tijdstip 5 minuten voor 8 utc.
 
Op deze neerslagstations wordt tevens, indien van toepassing, eenmaal per etmaal (om 8 utc) bepaald wat de situatie mbt het sneeuwdek
op dat moment is. De waarneming wordt met een codecijfer vastgelegd .
 
Facultatief kunnen de waarnemers op deze neerslagstations tevens, indien van toepassing, eenmaal per etmaal (om 8 utc) aangeven
of er op enig moment gedurende het afgelopen etmaal ter plekke sprake is geweest van hagel.
 
Vereiste data-aanwezigheid per specifieke periode
Beoordeling van de acceptabele uitvalsduur van neerslagwaarnemingen is op grond van de operationele en prognostische relevantie
en de samen hang met andere (dus wel beschikbare) waarnemingen (synop-netwerk, radar beelden, enz.)
 
- Een 1-uurlijkse waarde neerslag (hoeveelheid, duur) wordt niet vastgesteld en gecodeerd indien 1 of meer van de onderhavige
  10-minutenwaarden ontbreken.
- Een 6-uurlijkse waarde neerslag wordt niet vastgesteld en gecodeerd indien 1 of meer van de onderhavige uurwaarden ontbreken.
- Een 12-uurlijkse waarde neerslag wordt niet vastgesteld en gecodeerd indien 1 of meer van de onderhavige uurwaarden ontbreken.
 
Instrumenten en techniek
Het knmi gebruikt de volgende standaardinstrumenten voor de meting van de neerslag:
 
- de elektrische regenmeter op ca.30 stations in Nederland
 - de elektrische neerslagmelder op ca.30 stations in Nederland
 - de conventionele handregenmeter op ca. 325 plaatsen in Nederland.
 
Elektrische regenmeter
De gevallen hoeveelheid neerslag wordt in de elektrische regenmeter bepaald door het meten van
de stand van een vlotter, die zich bevindt in het meetvat waarin de neerslag wordt opgevangen.
De vlotter is verbonden met een potentiometer. Vaste neerslag (hagel, sneeuw) wordt door verwarming van de trechter gesmolten en vervolgens als natte neerslag gemeten.
De meetfrequentie is 1/12 Hz.
Dat wil zeggen per 12 seconde wordt het vat geleegd en de werkelijke leegloop van vloeistof
bepaald. Hierbij wordt o.a. rekening gehouden met het weglopen van wel gevallen, maar nog
niet gemeten neerslag tijdens het legen. Ook wordt rekening gehouden met hysterese effecten
bij het stijgen van de vlotter na leegloop. De neerslagintensiteit wordt bepaald uit het verschil in
vlotter standen tussen de tijdstippen aan het begin en aan het eind van de middelingsperiode.
Daarbij wordt ervoor gezorgd dat ruis geëlimineerd wordt.
De technische specificaties van de neerslagmeter met de zijn als volgt:
- Meetbereik: 0 tot 0,7 mm per 12 seconden
- Resolutie: 0,1 mm
- Nauwkeurigheid: ±0,2 mm
- Meetfrequentie: 1/12 Hz
 
Opbouw van een regenmeter
 
Electrische neerslagmelder 
De neerslagduur wordt bepaald met behulp van een neerslagmelder. Dit instrument geeft de actuele toestand: wel of geen neerslag. Het apparaat
is voorzien van een verwarmingselement, dat er voor moet zorgen dat binnen 1 seconde na afloop vande neerslag de elektroden weer droog zijn. Dan kan er weer eventuele nieuwe neerslag vastgesteld worden. De neerslagmelder heeft een aanspreekdrempel van 0,02 mm/uur met een meetfrequentie van 1/12 Hzen verwarmingselement, dat er voor moet zorgen dat binnen 1 seconde na afloop vande neerslag de elektroden weer droog zijn. Dan kan er weer eventuele nieuwe neerslag vastgesteld worden. De neerslagmelder heeft een aanspreekdrempel van 0,02 mm/uur met een meetfrequentie van 1/12 Hz 
 
Neerslagmeder 
 
Handmatige regenmeter 
 
Conventionele handregenmeter 
De conventionele handregenmeter bestaat uit twee gedeelten: 
- een trechter met een horizontale ingangsoppervlakte van 2 dm2 , 
  een nauwe doorlaatopening aan de onderzijde. 
- een opvangreservoir voor maximaal 105 mm neerslag 
 
De nauwe opening is nodig om te voorkomen dat opgevangen water door verdamping verdwijnt. De meting van de neerslag in het opvangreservoir geschiedt handmatig met behulp van een kunststof maatcilinder.
De afleesresolutie op de maatcilinder is: 0,1 mm. 
 
De representativiteit van de meting kan ernstig beïnvloed worden door een groot aantal potentiële foutenbronnen, zoals verwaaiing van druppels c.q. sneeuwvlokken door wind, verdamping van met name de eerste druppels, Het knmi maakt operationeel ook gebruik van radarsystemen om neerslag te registreren. Deze methodiek is echter remote sensing en dergelijke technieken vallen vooralsnog buiten het kader van dit handboek. Bovendien gaat het bij een radardetectie om waarneming van neerslag op hoogte. Deze neerslag behoeft niet per definitie ook de aardbodem te bereiken. 
 
Sneeuwdek en -dikte: 
De 6-uurlijkse waarneming van de sneeuwdikte ten behoeve van de synop wordt gedaan met behulp van een liniaal met 0,5 cm-aflezing. 
Deze wordt in de sneeuwlaag geprikt. De sneeuwdek waarneming op de specifieke 325 neerslagstations (eenmaal per etmaal om 8 utc)
geschiedt deels met behulp van een liniaal deels middels een visuele interpretatie van de actuele sneeuwdeksituatie gesloten of gebroken in
de omgeving van het waarneemstation. De waarneming wordt vastgelegd met een code (codecijfers 0 t.m. 9
  
 
Onderhoud- en calibratieprocedures 
De sensoren voor de neerslagmeting, c.q. -melding dienen te voldoen aan de nauwkeurigheidseisen. Hiertoe is onderhoud nodig, waarbij de instrumenten door middel van calibratie op door ervaring bepaalde intervallen worden getoetst en gejusteerd aan de gestelde eisen.
Een calibratiecertificaat wordt vastgesteld, waarbij de referentie meetwaarden volledig herleidbaar zijn naar de internationaal erkende standaard.
De knmi afdeling Insa is verantwoordelijk voor de calibratieprocedures die zijn vastgelegd in het (iso-9001) kwaliteits systeem van Insa,
als onderdeel van de procedure preventief onderhoud. 
 
Procedures 
 
Procedures bij uitval automatische waarnemingen 
Bij uitval van een automatisch regenmeter waarbij de gegenereerde waarden niet plaatst vinden, moet er een inschatting van de neerslagsituatie
in de onderhavige regio worden gemaakt aan de hand van waarnemingen van naburige synoptische stations en radar beelden. 
 
Procedures voor achteraf validatie 
Het Klimatologische Informatie systeem (kis) van het knmi bevat de gearchiveerde neerslaggegevens van de land-en zeestations. De invoer
in kis van de neerslagwaarden RH, R6, DR en RD, alsmede de eventuele sneeuwdekgegevens SS en S, geschiedt op dagbasis en betreft de
uurlijkse, c.q. 6-uurlijkse, 24-uurlijkse waarden van het afgelopen etmaal (uurvakken h = 00 t/m 23utc). 
 
Procedures voor inspectie 
Iedere locatie in het knmi-waarneemnet waar elektrische neerslagmetingen worden gedaan, wordt in principe twee maal per jaar
geïnspecteerd door een functionaris van het stationsbeheer,  stations van de Koninklijke Luchtmacht: 1 maal per jaar.
Tevens kan er op verzoek van de gebruiker een extra tussentijdse inspectie plaats vinden, indien de data daartoe aanleiding geeft.
Voorts vindt inspectie plaats in het geval van vestiging van een nieuw waarneemstation inclusief neerslagmeting en neerslagdetectie en
bij voorkeur verplaatsing van de meetlocatie op een bestaand waarneemstation. In deze laatstgenoemde situatie is de procedureafspraak
dat onderhoud vooraf wordt geïnformeerd door middel van een tijdsplan van de ophanden zijnde plaatsing c.q verplaatsing. Binnen 1 week
na plaatsing c.q. verplaatsing ontvangt onderhoud hieromtrent bericht, inclusief toezending ijkbewijs. 
De inspectie kan de volgende controles omvatten: 
- Controle of de ijktermijn van het meetinstrument nog niet is verlopen. Is dit het geval dan wordt meetsysteembeheer hierover geïnformeerd,
   opdat uitwisseling zal plaatsvinden. 
- Een visuele beoordeling of de meetomstandigheden en de omgeving aan de gestelde condities voldoen. Indien dit niet het geval is,
  rapporteert de inspecteur hieromtrent aan de betrokken afdelingen, in het bijzonder de gebruiker en meetsysteembeheer. Afhankelijk
  van de situatie beoordeelt het meetsysteembeheer welke correctieve acties ondernomen dienen te worden om een en ander te herstellen
  conform de operationele eisen. De acties kunnen variëren van een verzoek aan de beheerder van het betreffende waarneemterrein tot
  aanpassing van de terreinsituatie tot de start van een procedure om een nieuw waarneemterrein te zoeken. 
Handmatige neerslagmetingen (ca. 325 stations): 
Iedere locatie in het knmi-waarneemnet waar handmatige neerslagmetingen worden gedaan, wordt gemiddeld 1 maal per 1,5 tot 2 jaar geïnspecteerd door een functionaris van het stationsbeheer. Tevens kan op verzoek van de gebruiker een extra tussentijdse inspectie
plaatsvinden, indien de (validatie van) de data daartoe aanleiding geeft. Voorts vindt inspectie plaats in het geval van vestiging van een
nieuw waar neemstation c.q. verplaatsing van de meetlocatie op een bestaand waarneem station. 
 
De inspectie kan de volgende controles omvatten: 
- controle van de staat van het instrument en eventuele reiniging.
- controle of de omgeving (nog) aan de gestelde condities voldoet; eventuele verplaatsing in overleg met de waarnemer.
- controle van de juistheid van de opstelling (waterpas e.d.); zonodig corrigeren.
- contact met de waarnemer: “bijpraten”; zonodig corrigeren en motiveren.
- verwerking van een en ander in het desbetreffende stationsdossier. 
 
Afgeleide gegevens 
 
Neerslaghoeveelheid of -som per specifieke periode 
In het geval van een periode van 1 seconde, is de neerslagsom over deze periode de neerslagintensiteit gedurende deze periode
van 1 s) x 1 s. Eenheid: mm.
 
In het geval van een periode van meer dan 1 seconde, stel n seconden ( n > 1 ), is de hoeveelheid neerslag gedurende deze periode de
geïntegreerde neerslag som over de onderhavige n seconden. Eenheid: mm.
 
Neerslagduur per specifieke periode 
In het geval van een willekeurige periode, stel n seconden, is de totale neer slagduur gedurende deze periode de som van de seconden in
deze periode gedurende welke sprake was van neerslagvoorkomen 
 
Opstellingseisen en omgevingscondities 
 
De opstelling van de neerslagmeter en van de neerslagmelder moet zodanig zijn dat de neerslag vanuit alle richtingen onbeperkt in de opvangopening, c.q. op het sensoroppervlak kan vallen. De directe omgeving van de instrumenten moet horizontaal zijn en kan bedekt
zijn met gras, korte bodembedekkers, aarde of grint. Harde, vlakke oppervlakken zijn ongewenst in verband met het risico van opspattend water dat ook in/op het instrument
kan vallen. Enige beschutting op afstand is gewenst om te voorkomen dat regen of sneeuw door wind verwaaid 
 
De bovenrand van de neerslagmeter moet horizontaal zijn. De standaardhoog te van de
rand is 40cm boven het maaiveld.

De standaardopstelling voor de elektrische regenmeter is de Engelse opstel ling. Hierbij is
de regensensor omgeven door een aarden wal met een diame ter van 3 meter en een hoogte van 40 cm (dit is dus de hoogte van de boven rand). Aan de overzijde heeft de
wal een talud. Door deze opstelling wordt verwaaiing tot een minimum beperkt.
Deze opstelling werd aanbevolen 
 
Engelse opstelling regenmeter 
 
Condities met betrekking tot de meetlocatie en de omgeving; representati viteit van de waarnemingen 
De afstand van de meetlocatie neerslag tot nabije obstakels (bomen, bosscha ges, muren, huizen, e.d.) dient tenminste twee maal,
doch bij voorkeur vier maal de obstakelhoogte boven het vlak van de bovenzijde van de neerslagmeter te zijn.

Voorbeeld: de obstakelhoogte van een 3 meter hoge haag is 3,0 – 0,4 = 2,6 m..
De afstand van de meetlocatie tot deze haag dient tenminste (2 x 2,6 =) 5,2 m,  doch bij voorkeur (4 x 2,6 =) 10,4 m te zijn. 
 
Deze conditie blijkt in het geval van de vestiging van een (nieuw) stationten behoeve van de conventionele handregenmeter vaak niet realistisch.
Uit praktische overwegingen hanteert het knmi bij deze stations de conditie dat de afstand van de meetlocatie tot nabije obstakels (bomen, bosschages, muren, huizen, e.d.) tenminste één maal de obstakelhoogte boven het vlak van de bovenzijde van de neerslagmeter dient te zijn.
De inspecteur stations beheer die verantwoordelijk is voor de situering van het station, zal de locatie overigens te allen tijde zodanig kiezen dat
de invloed van eventuele obstakels verwaarloosbaar is. 
 
Door de gekozen opstelling, alsmede de getroffen maatregelen met betrekking tot de omgeving zullen systematisch fouten in de neerslagmeting
als gevolg van verdamping of verwaaiing (van druppels of sneeuw) beperkt zijn. Mede daarom vindt geen correctie plaats. Het ontwikkelen van
een correctie-algorit me met onder meer als input informatie met betrekking tot actuele meteoro logische parameters, zoals wind, straling en temperatuur, is optioneel (een en ander mede op basis van wmo-studies).


      Bronnen: KNMI handboek waarnemen hoofstuk-6 - Versie 2001  
      Categorieën: Handboek waarnemen  I  Meteorologische instrumenten  I  Weer A tot Z  
 
Web Design