Handboek waarnemen -  Neerslag
 
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)

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

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.
 
Electrische 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

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 van
de 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
 
Opbouw van een regenmeter
 
Neerslagmelder
 
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,
verlies bij het overgieten in het maatglas, e.d. De feitelijke waarneem nauwkeurigheid van de conventionele handregenmeter is in de praktijk daarom meer dan 0,1 mm. Door een goede keuze van de omgeving kan de grootte van de fout beperkt worden.
 
 
Andere methodes
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
 
 
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 standaardhoogte van de rand is 40cm boven het maaiveld.
 
Engelse opstelling regenmeter 
 
De standaardopstelling voor de elektrische regenmeter is de Engelse opstelling. Hierbij is de regensensor omgeven door een aarden wal met een diameter van 3 meter en een hoogte van 40 cm dit is dus de hoogte van de bovenrand. Aan de overzijde heeft de wal een talud. Door deze opstelling wordt verwaaiing tot een minimum beperkt. Deze opstelling werd aanbevolen door Braak (1945) in het bijzonder voor onbeschutte plaatsen.
 
Condities met betrekking tot de meetlocatie en de omgeving; representativiteit van de waarnemingen 
 
De afstand van de meetlocatie neerslag tot nabije obstakels zoals bomen, bosschages, 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. (Conform wmo).

Deze conditie blijkt in het geval van de vestiging van een nieuw station ten 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 zoals bomen, bosschages, muren, huizen, e.d.) tenminste één maal de obstakelhoogte boven het vlak van de bovenzijde van de neerslagmeter dient te zijn.

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 correctiealgoritme met onder meer als input informatie met betrekking tot actuele meteorologische parameters, zoals wind, straling en temperatuur, is optioneel (een en ander mede op basis van wmo-studies)
 
Bron: KNMI handboek waarneming