Jitze van der Meulen, KNMI

Presentatie over: "Jitze van der Meulen, KNMI"— Transcript van de presentatie:

1 Jitze van der Meulen, KNMI
Automatische metingen van de atmosferische druk in het nationale meteorologische meetnet Jitze van der Meulen, KNMI

2 Historie Evangelista Torricelli lived from 1608 to 1647
Torricelli was the first man to create a sustained vacuum and to discover the principle of a barometer. Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

3 Uitvinding van de kwik barometer
Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

4 Uitvinding van de kwik barometer
Er is sprake van luchtdruk, dus lucht kent een dichtheid  (c.q. massa) Luchtdruk varieert in de tijd Luchtdruk neemt (sterk) af met de hoogte (Pascal, Puy de Dôme, 1648) Het woord “barometer” (Gr. “Baros”) komt van Boyle (1665; p·V= constant) Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

5 Metingen van de (atm.) luchtdruk
Waarnemingen, vooral in abdijen/kloosters Rond 1850 toenemende belangstelling en ontwikkeling meetnetten (in combinatie met andere variabelen, waaronder aardmagnetisme, waterstanden) Opkomst ‘massaproductie’, o.a. met aanduiding te verwachten weer Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

6 Metingen van de (atm.) luchtdruk
Ontwikkeling meetnetten (von Humboldt [2]), eerste helft 19e eeuw: experimentoren, die zoeken naar verschijnselen, fenomenen. Willem Wenckenbach: 1835 start frequent meten van schommelingen in de luchtdruk op verschillende stations (meestal in combinatie met magnetische intensiteit, populair in die dagen). Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

7 Metingen van de (atm.) luchtdruk
Buys Ballot ( ): voorvechter van empirische wetenschap, de ontwikkeling van de meteorologie en het verzorgen van waarnemingen – met name de internationale uitwisseling (telegrafie). Hiertoe in 1854 de oprichting van het KNMI. Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

8 Metingen van de (atm.) luchtdruk
Inzicht in het gedrag van de atmosfeer (het weer) door meten en experimenteren. Wet van Buys-Ballot: verband tussen luchtdruk en windsnelheid en -richting NH Coriolis Effect Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

9 Toepassingen m.b.v. luchtdrukmetingen
Door op grote schaal gelijktijdig te meten, kunnen aan de hand van de meetpunten kaarten met isobaren worden getekend en daarmee het gedrag van de wind. Daartoe wordt wel eerst de luchtdruk herleid naar zeeniveau om de hoogte effecten te vermijden Deze kaarten worden synoptische weerkaarten genoemd, grondslag voor de synoptische meteorologie Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

10 Ontwikkelingen begin 20e eeuw
Metingen alleen aan het aard- of zeeoppervlak, maar atmosferische processen hebben een 3D karakter Vilhelm Bjerknes (“Bergen School”) vanaf 1920 de introductie van warme en koude fronten, dat uitmondde in het ‘extratropical cyclone model’ Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

11 Ontwikkelingen begin 20e eeuw
The initial stage where the front seperates the cold polar airmass and the warm tropical airmass. Warm air invading the formerly polar area. The onset of a cyclone. The lifecycle of a cyclone Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

12 Ontwikkelingen begin 20e eeuw
verwachtingen van gedrag en ontwikkelingen van het weer, gebaseerd op inzichten Bergen School, algemene trend en ervaringen, dus erg kwalitatief. Al in 1904 is bedacht om, door gebruik te maken van bekende hydrodynamische en thermodynamische vergelijkingen, kwantitatieve extrapolaties te maken (in de tijd) van de toestand van de atmosfeer – uitgaande van een goede analyse van de begintoestand; echter onmogelijk, want: Geen rekencapaciteit Alleen oppervlakte metingen, niet in de atmosfeer Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

13 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Ontwikkelingen na 1948 Vanaf 1948 is begonnen met kwantitatieve berekeningen, mogelijk geworden door: De komst van computers Metingen in de atmosfeer m.b.v. radiosondes, die druk temperatuur en vocht meten; de verplaatsing van de sonde wordt gemeten m.b.v. radiobakens (en tegenwoordig GPS) waaruit windrichting en snelheid wordt afgeleid. Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

14 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Barometers: tot ca metingen met kwikbarometers en aneroide barometers. Na 1990 volledige automatisering met digitale barometers Kwikbarometers vereisen een menselijke inspanning en moeten worden gecompenseerd en gecorrigeerd voor t, lokale g0 en meniscus; de automatische barometer is zodanig geselecteerd dat hysterese, temperatuurinvloeden onmeetbaar klein zijn en met een lange termijn stabiliteit ( < 0,1 hPa per 2 jaar). Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

15 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Piezo-elektrische sensor Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

16 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

17 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Barometers in radiosondes: tot ca metingen met aneroide sensors. Na 2000 op basis van chip-technologie Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

18 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Barometers in radiosondes: Verband luchtdruk  hoogte Veelal toegepast: International Standard Atmosphere Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

19 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken Barometers in radiosondes: tot ca metingen met aneroide sensors. Na 2000 op basis van chip-technologie Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

20 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken microelektronica Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

21 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meettechnieken microelektronica Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

22 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Meetnet  MNZ (RMI)  Noordzee (Nogepa)  synoptische stations  additionele stations  windmast  Duitse stations (DWD en BSH)  Belgische stations (KMI en MVB)  Engelse stations (Met Office) Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

23 Kalibratie en justering
Sinds 1850 bezit KNMI een echte standaard, ontworpen door Krecke samen met Buys-Ballot. Het is een U vormige buis met Hg, waarbij op afstand met een kijker de schaal kan worden afgelezen. Het hoog-vacuum deel is in 1994 klaargekomen, maar gemolesteerd tijdens de nieuwbouw rond 2000 en nu buiten gebruik. De barometers van het meetnet worden thans gekalibreerd en gejusteerd m.b.v. Een referentie standaard, die herleidbaar is naar de Nmi/VSL standaard. Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

24 Kalibratie en justering
DPI 510, controler P 1107, reference Stabiliteit ca. 0,01 hPa Meetonzekerheids-eis < 0,05 hPa Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

25 Kalibratie en justering
DPI 510, controler P 1107, reference Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006

26 Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006
Waarnemingen 28 juni :20 Thank you Klantendag NMi VSL, 29 juni 2006