Welke instrumenten staan er op het meetveld
 
 
Over de hele wereld worden weerkundige waarnemingen gedaan met verschillende instrumenten om de windsnelheid, windrichting, luchtdruk, luchtvochtigheid, temperatuur, zicht en straling te meten. Voor het plaatsen van de instrumenten heeft
de Wereld Meteorologische Organisatie (W.M.O) richtlijnen opgesteld waar aan een opstelling aan moet voldoen.
Het meetterrein moet een oppervlakte hebben van 225 - 300 m2 en dient geheel vlak te zijn met uitzondering voor de neerslagmeting. De onderlinge afstand tussen de instrumenten moet zodanig groot zijn dat deze de metingen volgens de gestelde eisen kunnen uitvoeren. Voor het meten van de wind wordt er een mast van 10 meter hoogte gebruikt. Op Vliegveld De Kooy in Den Helder staan alle instrumenten opgesteld volgens de normen van de World Meteorological Organization (W.M.O) 
 
De Windmeting
Zoals op elk vliegveld of meetopstelling is de mast waarop de windsnelheid, windrichting en luchtdrukmeters in het vrije veld opgesteld waarbij in een straal van
500 mtr geen gebouwen, bomen of ander obstakels staan die meting kan beïnvloeden.

Boven in de mast met een hoogte van 10mtr staan de windrichting en de windsnelheidmeter opgesteld, halverwege de mast is de luchtinlaat van de luchtdrukmeter gemonteerd. De luchtinlaat is met een pijp verbonden met de luchtdrukmeter die aan de voet van de mast is geplaatst.

De windvaan is zó geconstrueerd dat het instrument bij zeer zwakke wind al reageert
en bij sterke wind niet teveel gaat slingeren. De anemometer bestaat uit drie halve bolletjes die al vanaf een windsnelheid van 0,5 meter per seconde gaan draaien.  
 
Windvaan en anemometer
 
Barometer
De barometer bevindt zich aan de wind-meetmast op het waarnemingsterrein. De luchtdruk wordt gemeten met de
zeer nauwkeurige aneroïde barometer (ook wel doosbarometer genoemd). De doosbarometer bestaat uit een aantal luchtledige dozen die afhankelijk van de luchtdruk meer of minder worden ingedrukt. 

De luchtdrukmeter staat in een kast aan de voet van de mast en door een buis wordt de lucht aangezogen door een filter inlaat die halve wegen de mast is gemonteerd. De luchtdruk wordt herleid tot zeeniveau. De temperatuursinvloed op de dozen en het overbrengingsmechanisme wordt over het hele temperatuurbereik van -40 tot +50°C gecompenseerd door een bimetaal element in het overbrengingsmechanisme. 
 
Luchtinlaat
 
De regenmeter
 
Regenmeter
De hoeveelheid neerslag wordt gemeten met een regenmeter, een trechtervormig instrument, waarmee
de neerslag in een verzamelbak wordt opgevangen. 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.

De neerslag wordt langs elektronische weg gemeten en ieder uur wordt de gevallen hoeveelheid en de duur van de neerslag gemeld. Na de uurlijkse meting loopt het regenwater uit de meter. 
 
De regenmeter wordt in een opgehoogde kuil van 3 meter doorsnede geplaatst waarin een bodem van kiezelstenen ligt.
De regenmeter steekt hier niet boven de rand van de kuil uit zodat de wind weinig invloed op de vallende neerslag heeft en de metingen nauwkeuriger zijn. De hoeveelheid neerslag moet minstens eenmaal per dag gemeten worden om het verdampen zo veel mogelijk tegen te gaan. Deze opstelling werd voorheen op
De Kooy ook gebruikt. Nu beschikt De Kooy over een nieuw model die door middel van lamellen de lucht vervelingen rond de trechter vermindert. 
 
Trechter met lamellen
 
Grastemperatuur
De temperatuur wordt ook gemeten op een hoogte van tien centimeter boven het gras. Bij daglicht warmt de
zon eerst de aarde op; de aarde verwarmt daarna de lucht. 's Nachts is de situatie omgekeerd: de aarde
verliest door uitstraling eerder zijn warmte dan de lucht.
Onder normale omstandigheden is de bodemtemperatuur overdag hoger dan de luchttemperatuur, 's nachts is de bodemtemperatuur lager dan de luchttemperatuur. Indien de temperatuur op deze hoogte tot onder het vriespunt daalt, spreekt men van nachtvorst. In heldere nachten met weinig wind kan de zogenaamde grastemperatuur drie à vier graden lager zijn dan de temperatuur op anderhalve meter hoogte. Deze sensorhut heeft een diameter van 250mm en is gemaakt speciaal synthetisch materiaal. Ook in dit sensorhut bevindt zich een electronische thermometer.  
 
Grastemperatuur sensor
 
Temperatuur sensors
  Luchttemperatuur en -vochtigheid
Op meteorologische stations wordt de temperatuur van de lucht volgens internationale afspraak gemeten in graden Celsius op een hoogte van anderhalve meter boven een open grasvlakte.

De thermometer of de sensor, waarmee de temperatuur wordt waargenomen, staat in een wit kastje met wanden die de vorm hebben van een open jaloezie. Daardoor heeft de wind vrij spel, maar zon en neerslag kunnen niet tot de instrumenten doordringen. Vroeger werd daar een houten Stevensons sensorhut voor gebruikt maar die worden steeds minder gebruikt door dat men steeds meer elektronisch metingen verricht.

Tegenwoordig wordt een speciale sensorhut gebruikt die van het zelfde materiaal is gemaakt als de grasthermometer. Met deze sensorhutten zijn de instrumenten beschermd tegen directe zonnestraling en neerslag. Voor de meetopstelling op De Kooy worden twee hutten gebruikt een voor de temperatuur en een voor de luchtvochtigheid.  
 
Stralingsmeter
Jarenlang is de zonneschijnduur namelijk gemeten door middel van de Campbell-Stokes methode, één die in veel delen van de wereld nog steeds wordt gebruikt. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van een glazen bol, waarachter een kartonnen strook wordt bevestigd. De glazen bol werkt als een brandglas, waardoor er in de kartonnen strook een brandspoor ontstaat. Op de strook is ook een tijdsmarkering aangebracht, zodat aan de lengte van het brandspoor is af te lezen hoe lang de zon geschenen heeft.

De elektronische stralingsmeter bestaat uit een glazen bolletje waaronder zich twee plaatjes bevinden,  één wit en één zwart. Zodra de zon boven de horizon is (ook bij bewolking) zal onder invloed van de zonnestraling het zwarte plaatje een iets hogere temperatuur krijgen dan het witte plaatje. Uit dit verschil in temperatuur kan de straling worden afgeleid. Uit deze zogenaamde globale stralingsgegevens is het mogelijk het aantal uren zonneschijn af te leiden.   
 
De stralingsmeter
 
present weather sensor en regensensor
  Present Weather Sensor
De present weather sensor bevat een optische sensor waarmee de neerslagsoort en het meteorologisch zicht bepaald kunnen worden.

Een zender verspreidt lichtpulsen over een kegel. Een ontvanger analyseert eventueel verstrooid licht uit een meetvolume van 0,1 dm3. Als de lucht deeltjes bevat, bijvoorbeeld neerslag of mist, wordt dat door de ontvanger geregistreerd. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen een continue registratie en de detectie van pulsen.

De continue registratie wordt gebruikt om het zicht te bepalen. Pieken in de registratie
duiden op neerslag, waarbij de breedte van de piek een maat is voor de valsnelheid van het deeltje en de amplitude verband houdt met de grootte van het deeltje. Behalve de hier beschreven optische sensor bevat het apparaat nog een afzonderlijke neerslagdetector.   
 
De present weather sensor kan zo de volgende grootheden bepalen: neerslagsoort, neerslagintensiteit, neerslagduur, het meteorologisch dagzicht en achtergrondhelderheid. Dit laatste dient als extra informatie voor het schatten van nachtzicht.

Wolkenhoogtemeter

De wolkenhoogtemeter kan de hoogte van de bewolking meten van vijfentwintig tot vijfentwintigduizend voet (acht meter tot ruim acht kilometer).

Het apparaat zendt in bovenwaartse richting een lichtpuls uit. De puls bevat geen zichtbaar licht,
maar straling in het nabije infrarood. Indien de lichtpuls wolkendruppels of andere deeltjes treft, wordt een gedeelte van het uitgezonden licht teruggekaatst.

De hoogte waarop die deeltjes zich bevinden wordt dan bepaald uit het tijdsverschil tussen het moment waarop de puls wordt uitgezonden en het moment waarop de gereflecteerde puls wordt terugontvangen.
Uit het verticale verloop van de sterkte van het terugontvangen signaal, wordt de basishoogte van wolkenlagen afgeleid. Als de bewolking niet te zwaar is kan de wolkenhoogtemeter ook twee of drie wolkenlagen detecteren.


Bronnen: KNMI, Meteoconsult,
Foto's: meteo-Julianadorp 
 
De wolkenhoogtemeter