twitter google+ facebook

Borgervejr - opstilling af måleudstyr

Anbefalinger til en meteorologisk hensigtsmæssig opstilling af en vejrstation

Kvaliteten af din vejrobservationer afhænger af, hvor meteorologisk korrekt din vejrstation er placeret. Her kan du se, hvilke forhold, du skal tage i betragtning, når du sætter din vejrstation, dine meteorologiske instrumenter og eller dit web-kamera op.

Hvad skal dine målinger af vejret vise?

Sætter du din vejrstation på eksempelvis en delvist lukket terrasse med gode læforhold, så viser målingerne fra din vejrstation de ’meteorologiske’ forhold på terrassen og ikke de egentlige vejrforhold. Det betyder, at målingerne formentlig kun har interesse for dig, fordi målingerne kunne dækker et meget lille geografisk område.

I meteorologisk sammenhæng er man generelt mest interesseret i, at målingerne fra en vejrstation, skal repræsentere vejret i et så stort område som muligt. Derfor opstilles professionelle meteorologiske instrumenter helst så effekten af helt lokale forhold bliver minimeret.

Hvad er en vejrstation?

Begrebet ’vejrstation’ skal i denne sammenhæng opfattes meget bredt. En typisk vejrstation kan bestå af en mindre mastopstilling, hvor de meteorologiske instrumenter er fastgjorte, hvorved vejrstationen fremtræder som en samlet enhed. Andre vejrstationer kan blot bestå af en samling af instrumenter som af praktiske årsager er placeret forskellige steder som husgavle, stolper eller havehegn. I princippet kan en vejrstation være en helt enkel opstilling bestående af ét lufttermometer eller et webkamera til meteorologisk brug. Stationen kan dog også være avanceret og bestå af mange forskellige instrumenter i flere målehøjder til måling af parametre. som rækker langt udover det rent standardmeteorologiske.

Er en meteorologisk perfekt placering af en vejrstation muligt?

Det er ofte vanskeligt at finde den meteorologiske helt ideelle placering af en vejrstation, fordi mange forhold spiller ind. Det betyder, at der må findes kompromiser. Det gælder både nationale meteorologiske organisationers vejrstationer som DMI’s så vel som for private vejrstationer.

Hvordan bør en vejrstationen så placeres?

Ved placering af en vejrstation bør følgende generelle forhold tages i betragtning:

  • Vejrstationen bør placeres på en vandret overflade
  • Denne overflade bør være bevokset med kortklippet græs eller en lignende beplantning
  • Placeringen bør ikke være for tæt på en skrænt eller en bakke
  • Placeringen bør ligge i en god afstand fra træer eller husmure dvs. så åbent som muligt (dette gælder dog ikke for nedbørmåleren, hvor nogle særlige læforhold er at foretrække men herom nedenfor).
  • Er vejrstationen bestykket med en globalstrålingsmåler (solindstråling), bør vejrstationen placeres i sydlig retning i forhold til potentielle skyggegivende elementer som træer og huse.

Placering og vedligeholdelse af de enkelte instrumenter

Lufttemperatur

Ved måling af temperatur gælder det i de fleste tilfælde, at det er instrumentets egen temperatur der måles. Når der f.eks. foretages en bestemmelse af lufttemperaturen vha. et kviksølvtermometer, er det kviksølvets egen temperatur der måles og ikke luftens temperatur, men det antages at kviksølvets tilstand er i ligevægt med luftens tilstand således at den aflæste temperatur repræsenterer luftens temperatur. Det samme gælder også for et platinelement i et elektrisk modstandstermometer, som er den mest almindelige elektroniske termometertype.  Dette er årsagen til at en god strålingsafskærmning sammen med god ventilation, er essentiel for en pålidelig måling af lufttemperatur, hvilket udgør et af de største problemer ved måling af lufttemperatur i meteorologi. Vedligeholdelse af lufttermometret for opretholdelse af pålidelige målinger består derfor primært i at med jævne mellemrum dvs. mindst én gang årligt eller når man ser at strålingsafskærmningen er blevet snavset, at vaske denne afskærmning ren for støv og mosbegroning m.m. Er termometrets strålingsafskærmning ikke ren, absorbere afskærmningen i højere grad solstråling og bliver derved opvarmet med fejlbehæftede temperaturmålinger til følge.  Mht. lufttermometrets ventilation, der i denne sammenhæng hentyder til udskiftningen af luft omkring termometersensordelen, fungerer de fleste lufttermometre ved naturlig ventilation: dvs. at det antages at vinden er tilstrækkelig til at sikre luftudskiftning. Placering af lufttermometret i niveauet 2.0 meter over jordoverfladen er standardhøjden for måling af lufttemperatur i meteorologisk sammenhæng, hvorfor det anbefales at tilstræbe et måleniveau så tæt på de 2 meter som muligt. Da lufttemperaturen kan ændre sig meget med højden, er det vigtigt for sammenlignlighedens skyld, at lufttemperaturen på de forskellige vejrstationer er målt i den samme højde over jordoverfladen.

Luftfugtighed

Luftfugtighedssensoren (også kaldet et hygrometer) er på de fleste kommercielle vejrstationer arrangeret i samme instrumenthus som lufttermometret og deler dermed også dettes strålingsafskærmning. Placering af hygrometret i niveauet 2.0 meter over jordoverfladen er standardhøjden for måling af luftfugtighed i meteorologisk sammenhæng, hvorfor det anbefales at tilstræbe et måleniveau så tæt på de 2 meter som muligt og altså i samme niveau som lufttermometret men dette giver i regelen sig selv.

Vindhastighed og vindretning

Den meteorologiske standardhøjde for niveauet af vindinstrumenter er 10 meter over jorden. Den ideelle horisontale afstand en vindmåler skal placeres fra en opragende genstand (f.eks. huse eller træer) er mindst 10 gange den nærmeste opragende genstands højde over jorden. F.eks. hvis et hus er 7 meter højt, så bør masten med vindinstrumenterne i 10 meters højde placeres mindst i 70 meters afstand fra det pågældende hus for at den målte vind ikke er påvirket af den lokale luftstrømning omkring huset. I praksis er denne regel for private personers vejrstationer meget svær at opfylde, både hvad angår afstanden til nærmeste genstand og mht. højden på de 10 meter over jorden. Ofte har man som haveejer kun en mulig placering, og det er meget lidt sandsynligt at netop denne placering kan leve op til de ideelle betingelser. Sammenligner man vindmålingerne f.eks. 3 meter niveauet fra sin private vejrstation med vindmålingerne fra den nærmeste officielle DMI-station, kan der derfor være en stor forskel i værdierne.

Mht. vedligeholdelse af vindinstrumenter: Erfaringsmæssigt er det fra DMI erkendt, at så længe at kopperne, propellerne eller vindfanen kan dreje rundt, så fungerer en vindmåler som regel tilfredsstillende. I tilfælde af slid og defekter vil instrumentet normalt inden for få dage helt miste evnen til at dreje rundt som funktion af vindens påvirkninger. Man kan en gang imellem kontrollere om kop- , propel- eller vindfanehjulet kan dreje ubesværet rundt.

Nedbør

Nedbør er en generel betegnelse for regn, slud, hagl og sne. Det skal bemærkes at målere der anvender vippeskålsfunktionen (hvad de fleste kommercielle nedbørsmålere gør), ikke egner sig til måling af nedbør i fast form dvs. f.eks. sne og hagl: Denne målertypes detektionsprincip er baseret på flydende vand som fra opfangstragten drypper ned en vippeskålsanordning, hvor antallet de enkelte vip angiver nedbørsmængden. Hvis en sådan nedbørsmåler i en periode er fuld af sne eller hagl og/eller er frossen, fungerer den ikke.

Nedbørsmåleren bør opstilles i fladt terræn med opfanget i horisontalt niveau. Opfanget er en betegnelse for den øverste kant af den åbning, hvor nedbøren ’fanges’ ned i måleren.

Hvis det er muligt, bør nedbørsmåleren placeres således, at der er læ for vinden i alle retninger.

Højden af de læ-givende objekter som f.eks. træer og buske bør ideelt set være ensartet i alle retninger.

I forhold til de læ-givende objekter, bør nedbørsmåleren sædvanligvis være placeret i en afstand fra de omkringstående læ-givende objekter på ca. 2 x objekternes højde over niveauet af målerens opfang. Ideelt set bør placeringen være således at vinklen målt fra målerens opfangskant mellem horisontalt og toppene af de omkringstående læ-givende objekter, ligger mellem 30° og 45°: dvs. at måleren hverken må stå for tæt på eller for langt fra de læ-givende objekter. Hvis måleren står for tæt  på f.eks. nogle træer, kan vanddråber som hænger i træernes grene og blade blæse ned i måleren. Hvis der omvendt ikke hersker gode læforhold omkring måleren, vil måleren selv forårsage turbulens og forøgede vindhastigheder over måleren (på samme måde som en stor sten på bunden af et vandløb skaber strømhvirvler) og vinden vil dermed i højere grad bære regndråber forbi opfangtragten. Ofte er det ikke muligt at placere måleren på en sådan måde at der er gode læforhold i alle retninger, men da de dominerende vindretninger i Danmark er vestlige, kan man med fordel placere måleren således at de bedste læbetingelser findes i den vestlige sektor.

Nedbørsmålerens opfangskant bør placeres i et niveau så lavt som muligt for at minimere vindens effekt men samtidigt højt nok oppe til at ind-stænk forhindres. På DMI’s stationer tilstræbes en standardhøjde for nedbørmåling på 150 cm ± 15 cm.

Optimalt set bør nedbørsmåleren opstilles over en overflade bestående af kort græs, grus eller småsten og hvis det er muligt bør man undgå hårde overflader som f.eks. asfalt eller beton, der kan give en højere mulighed for ind-stænk af regn som falder uden for måleren.

Med jævne mellemrum, eller når det skønnes at det er nødvendig, kan der foretages inspektion af måleren for at sikre at den måler så korrekt som muligt. Det bør kontrolleres at:

a) måleren står i vater

b) tragtens inderside er ren og der ikke ligger f.eks. blade m.m. i bunden af tragten.

c) den mekaniske vippefunktion (hvis måleren anvender dette måleprincip) er i orden dvs. at den er ren og kan vippe ubesværet.

Globalstråling

Nogle vejrstationer er bestykket med en globalstrålingsmåler (også kaldet et pyranometer). Et pyranometer måler den solare indstråling på en horisontal flade, hvorfor det er vigtigt at instrumentet står i vater.  Hvis instrumentet hælder bare nogle få grader i forhold til horisontalplanet, kan store fejlmålinger introduceres. Den solare indstråling er sammensat af dels den direkte stråling fra solskiven og dels af den diffuse solstråling dvs den andel af solstrålingen som kommer fra hele 'himmelhvælvingen' via spredning  og reflektion af solstråling rundt i atmosfæren og skyerne. Ved placeringen af pyranometret er det selvfølgelig vigtigt at der forekommer så lidt skygge over instrumentet som muligt. Ved at placere opstillingen således at potentielle skyggegivende elementer som træer eller husgavle er placerede i nordlig retning i forhold til vejrstationen/pyranometret og ved at orienterer vejrstationen således at selve vejrstationens mast også står i nordlig retning i forhold til pyranometret (dog af mindre betydning), kan en stor del af skyggeproblemerne undgås. Er dette uladsiggørligt må vejrstationen placeres således at skyggeproblemer i så høj grad som muligt minimeres. For at sikre så gode målinger som muligt bør globalstrålingsmåleren med jævne mellemrum rengøres for at aflejret støv og snavs fjernes.

Lufttryk

De fleste vejrstationer er bestykket med et barometer, der er et instrument som anvendes til bestemmelse af lufttrykket. I mange tilfælde er det muligt at udlæse to trykværdier: Den ene udlæsning giver det ’rå’ lufttryk som barometret ’mærker’ der hvor det er placeret. Den anden udlæsning giver lufttrykket som det ville være, hvis det var placeret ved havoverfladen.

Som følge af at luften gradvist bliver tyndere jo højere op over havoverfladen man bevæger sig, falder lufttrykket med højden. Mellem havniveau og 1 km’s højde er dette trykfald ca. 0.125 hPa pr. m. Dvs. at hvis man f.eks. står på toppen af Himmelbjerget 147 m over havniveau med sit barometer, vil barometret vise et lufttryk som er 18.4 hPa mindre end det tryk man ville måle ved havoverfladen.

De lufttryk der angives fra DMI f.eks. på dmi.dk, er det højdereducerede lufttryk dvs. lufttrykket som det ville være ved havoverfladen uanset i hvilken højde det er blevet målt.

For at indstille vejrstationens barometer således at lufttrykket der måles kan sammenlignes med andre vejrstationers lufttrykmålinger, er det nødvendigt at kende barometrets højde over havniveau for at kunne indstille barometret til at også at vise lufttrykket som det ville være ved havoverfladen. Ens private trykmålinger vil således være umiddelbart sammenlignelige med lufttrykkene angivet på diverse vejrkort, vejrtelefon eller DMI’s hjemmeside. I instrumentvejledningen til ens private vejrstation er det forklaret, hvordan man indstiller højden over havniveau. Ved måling af tryk er det vigtigt at barometret ikke er placeret et sted, hvor der er air-condition eller lignende som kan påvirke trykmålingen. Dette skal man være opmærksom på idet, baromater på nogle vejrstationer ikke er placeret på selve masten, men i den elektroniske styreenhed, som typisk er placeret inden døre.

Meteorologisk webkamera

Et webkamera kan være et meget informativt redskab til at give et øjebliksbillede af vejrsituationen.  Da både atmosfærens og jordoverfladens tilstand er vigtige informationer til et samlede billede, er det mest optimalt, hvis kameraet viser et passende udsnit af hhv. himlen og jordoverfladen. Kameraet skal være indstillet, så linsen peger over normal hovedhøjde. I det hele taget vil hvilket som helst billede, som kan give meteorologiske informationer, være interessant uanset om det kun viser tilstanden af jordoverfladen eller kigger ind i nogle træer. Webkameraet skal ikke nødvendigvis vise billeder af en evt. vejrstation, men hvis kameraet kan opsættes således at vejrstationen også optræder i billedet, når der er taget højde for ovennævnte himmel/jordoverflade-forhold m.m., er det selvfølgelig optimalt. For at undgå at solen falder direkte ind i kameraet eller at billederne skæmmes af stærkt modlys, bør kameraet så vidt muligt orienteres i nordlig retning. Webkameraet bør arrangeres således at det ikke kan regne eller sne direkte ind på linsen. Edderkopper lader til at være glade for at sætte deres spind hen over linsen på webkameraer, så man skal huske med jævne mellemrum at fjerne spindelvæv samt andet, som kan forringe kvaliteten af billederne.  

Nb! Ved opsætning af et meteorologisk webkamera skal man være opmærksom på den gældende lovgivning på området: lov om forbud mod tv-overvågning (som også omfatter webkameraer), der bla. siger at private ikke må foretage tv-overvågning af gade, vej, plads eller lignende område, som benyttes til almindelig færdsel. DMI fralægger sig et hvert ansvar for webbilleder. Ansvaret for overholdelse af loven på dette område pålægges leverandøren af webkamerabilleder.

For teknisk assistance omkring Borgervejr, kontakt "borgervejr_hjaelp(at)dmi.dk"