Welche meteorologischen Parameter erfasst das Wetternetz-Hagen?

 

·         Lufttemperatur

·         Luftfeuchte

·         Taupunkt

·         Bodentemperatur +5cm

·         Erdbodentemperatur -5cm

·         Erdbodentemperatur -10cm

·         Erdbodentemperatur -20cm

·         Erdbodentemperatur -50cm

·         Erdbodentemperatur -100cm

·         Niederschlagsmenge

·         Niederschlagsdauer

·         Niederschlagsintensität

·         Niederschlagsart (Synop-Code)

·         Radarreflektivität

·         Schneehöhe

·         Luftdruck

·         Windgeschwindigkeit

·         Windrichtung

·         Globalstrahlung

·         UV-Strahlung (UV-A/E)

·         Langwellige Strahlung

·         Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR)

·         Nettostrahlung

·         Sonnenscheindauer

·         Sichtweite

·         Wetterzustand (Synop-Code)

·         Wolkenhöhe

 

Das Wetternetz-Hagen grenzt sich von anderen privaten Messnetzen dahingehend ab, dass ausschließlich professionelle Sensorik zum Einsatz kommt. Dazu setzen wir Messgeräte der Firmen Thies, Lambrecht, Vaisala, Kipp&Zonen, Lufft, Ott und Eigenbrodt ein. Des Weiteren ist die Standortwahl und die Aufstellung der Messgeräte von entscheidender Bedeutung. Wir orientieren uns dabei an dem Leitfaden des Deutschen Wetterdienst (DWD). Unsere Messstationen haben daher vergleichbare Voraussetzungen wie die der nebenamtlichen Wetterstationen des DWD.

 

Niederschlagsmessung

 

Niederschlagsmessgeräte an der Sternwarte

Zur Ermittlung der Niederschlagsmenge gibt es verschiedene Sensoren wie hier an der Sternwarte. In der Bildmitte ist ein Niederschlagsschreiber zu sehen, der zum einen die Niederschlagsmenge fortlaufend auf ein Diagrammpapier überträgt und zum anderen zusätzlich mit einer Kippwaage ausgestattet ist. Bei Erreichen einer bestimmten Niederschlagsmenge, in diesem Fall 0,1mm, wird ein elektronischer Impuls ausgegeben. Für den Winterbetrieb ist das Gerät mit einer thermostatisch geregelten Heizung ausgerüstet.

Ganz rechts ist eine Niederschlagwaage von der Fa. Ott zu sehen, bei dem die Niederschlagsmenge gewogen wird. Dieses Gerät wird auch beim Deutschen Wetterdienst eingesetzt und hat eine Auflösung von 0,01mm. Damit lassen sich auch kleinste Niederschlagsmengen, wie z.B. bei Nieselregen, gut erfassen.

Zur Kontrollmessung dient ein sogenannter „Hellmann“ (im Bild ganz links). Dieser wird täglich ausgelitert und mit den elektronischen Messungen verglichen. Mögliche Messfehler oder Fehlfunktionen werden somit schnell entdeckt.

 

Globalstrahlung und Sonnenscheindauer

 

Strahlungsmessgeräte an der Fachhochschule

Hoch über den Dächern der Stadt wird wie hier auf der Fachhochschule die Globalstrahlung und die Sonnenscheindauer erfasst. Aufgrund der exponierten Lage gibt es hier keine Abschattungen und die Sonne kann den ganzen Tag ungehindert die Messgeräte erreichen. Im Wetternetz gibt es derzeit fünf Stationen, die mit gleicher Sensorik ausgestattet sind und über das Stadtgebiet verteilt Daten erfassen. Damit lässt sich ein exaktes Abbild der Sonnenscheindauer und der Strahlungsverhältnisse erstellen.

Links im Bild ist das Pyranometer zu sehen, welches die Globalstrahlung erfasst und rechts der Sonnenscheindauersensor von Kipp&Zonen. Letzterer ist mit einer Heizung ausgestattet, um insbesondere das Betauen des Glases oder aber Eis- und Schneeablagerungen zu verhindern.

 

Bestimmung der Sichtweite und des Wetterzustands

 

Sichtweitenmessgerät an der Wetterstation in Dahl

Um rund um die Uhr das Wetter beobachten zu können, werden an drei ausgewählten Standorten des Wetternetz-Hagen sogenannte Present Weather Detectors (kurz PWD) eingesetzt, wie hier an der Wetterstation in Dahl. Diese Geräte sind in der Lage mittels Messung der Sichtweite und des Niederschlags Rückschlüsse auf das aktuelle Wetter zu ziehen und in Form eines SYNOP-Codes auszugeben. Diese Geräte ersetzen nicht die menschliche Beobachtung, bieten aber den Vorteil, dass eine lückenlose Aufzeichnung, vor allem in den Nachtstunden, möglich ist. Zum Einsatz kommt ein Gerät von Vaisala, welches sich oft auch an Flughäfen wiederfindet.

 

Temperatur- und Feuchtemessung

 

Strahlungsschutz an der Wetterstation in Dahl

Einer der wichtigsten meteorologischen Parameter sind die Messung von Lufttemperatur und relativer Feuchte. Weitere Messgrößen, wie z.B. der Taupunkt oder die gefühlte Temperatur, werden daraus abgeleitet. Um verlässliche Messwerte zu erhalten, muss sowohl der Standort geeignet als auch die Messtechnik präzise genug sein. In der Regel wird für die Messung der Temperatur ein Platin-Widerstandssensor (PT100) verwendet, dessen Genauigkeit im Zehntel-Grad-Bereich liegt. Um den Sensor vor Witterungseinflüssen wie Regen und vor allem direkter Sonneneinstrahlung zu schützen, kommt eine Strahlungsschutzhütte zum Einsatz. Früher waren das oftmals die klassischen Wetterhütten aus Holz, heutzutage sind es moderne Strahlungsschutzhütten aus Kunststoff, wie auf dem Bild von der Wetterstation in Dahl im Vordergrund zu sehen. Diese sind zusätzlich zwangsbelüftet, d.h. mit einem Lüfter ausgestattet, der für einen kontinuierlichen Luftaustausch sorgt. Teilweise kommt gedoppelte Sensorik zum Einsatz. Der Deutsche Wetterdienst setzt dieses Modell ebenfalls ein. Inzwischen sind alle Wetterstationen des Wetternetz-Hagen mit zwangsbelüfteten Strahlungsschutzhütten ausgestattet. Selbst die Lüftermotoren werden auf ihre Drehzahl überwacht und Störungen werden sofort gemeldet. Bei der Datenprüfung werden zudem die Messwerte der Nachbarstationen ausgewertet und fließen mit in die Plausibilitätskontrolle ein.

In Dahl und an der Sternwarte finden in der originalen Wetterhütte noch weiter Parallelmessungen statt. Im Inneren der Wetterhütte sind sowohl Flüssigkeitsthermometer als auch ein Thermo-Hygrograph untergebracht.

Das Innere der Wetterhütte

 

Windgeschwindigkeit und Windrichtung

 

Windgmessgeräte auf der Fachhochschule

Nicht jeder Standort eignet sich auch für die Messung von Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Oftmals sind in der näheren Umgebung Gebäude, Bäume oder ähnliche Hindernisse, die die Messung zu stark beeinflussen würden. Die empfohlene Messhöhe der Sensorik liegt bei 10 Meter über Grund. Da die Sternwarte ringsum von Wald umgeben ist, ist die Sensorik auf dem Eugen-Richter-Turm installiert, um eine freie Anströmung zu gewährleisten.

Der Standort auf dem Dach der Fachhochschule, wie im Bild zu sehen, ist schon etwas exponierter und insbesondere bei Westwetterlagen werden oftmals die höchsten Windgeschwindigkeiten innerhalb des Messnetzes erreicht. Eingesetzt werden Messgeräte der Firma Thies Clima, die auch beim Deutschen Wetterdienst Verwendung finden. Diese Geräte sind sehr robust und für den Winterbetrieb beheizbar, um ein Vereisen zu verhindern.

Zu Forschungszwecken betreibt das Wetternetz-Hagen seit einiger Zeit auf dem Schornstein der Müllverbrennungsanlage in über 80 Meter Höhe eine Windmessstation. Die hier gemessenen Werte sind jedoch nicht mit denen in Bodennähe vergleichbar.

Windmessgeräte auf dem Schornstein der MVA