Regenradar voor gevorderden

Het lijkt op het eerste gezicht simpel. Kijken op de regenradar en weten waar het regent. Zo eenvoudig is het echter lang niet altijd. We hebben er vorig jaar al een keer uitgebreid over geschreven. Nu, zo richting de zomer wanneer radarbeelden voor steeds meer mensen belangrijk worden, even een opfrisser.

Je kijkt op de radarbeelden en denkt: “duidelijk, daar valt een bui”. Niet altijd is dit het echter het geval. Er zijn namelijk behoorlijk veel (onontkoombare) verstoringen mogelijk in de radarbeelden. Ondanks dat het KNMI, dat de radardata voor Nederland aanlevert, de methoden om problemen te verminderen steeds verder probeert te verbeteren. We behandelen een aantal belangrijke, regelmatig voorkomende verstoringen.

Regensignalen ‘te vroeg’ bij naderen van een warmtefront
Vaak gebeurt het dat bij het binnentrekken van een warmtefront er al neerslagsignalen te zien zijn, terwijl de regen in werkelijk nog moet arriveren, of zelfs helemaal niet komt. Regelmatig is het zo dat de eerste uitlopers van de neerslag van een warmtefront, onderweg van wolk naar aarde, grotendeels verdampen. Daardoor lijkt het op de radarbeelden bijvoorbeeld alsof het in sommige kustregio's al een uur regent, terwijl de nattigheid zich nog tot de Noordzee beperkt (zie hieronder).


_{Een neerslagradarbeeld tijdens het dichterbij komen van een warmtefront. Boven de noordelijke kustregio's lijkt het op een aantal regio's te regenen bij het binnentrekken van wat zachtere lucht, een warmtefront dus. In werkelijkheid valt slechts lokaal een buitje. Dit is typerend voor bij het binnentrekken van de neerslag van een warmtefront (meer neerslagsignalen dan daadwerkelijke neerslag).}

‘Ruis’ bij droge omstandigheden
Verder zie je bij een geheel droge situatie dat er nog zogenaamde ‘ruis’ overblijft: verspreid over de kaart zien we dan een paar pixeltjes neerslagsignalen weergeven, terwijl het op die plekken helemaal niet regent, of, sterker nog, er soms zelfs helemaal geen bewolking aanwezig is.


_{Valse echo's? Een radarbeeld met verspreid over het land neerslagsignalen. Vrijwel allemaal zijn het 'valse' echo's. Eén plukje was echter daadwerkelijk een bui, boven Zuid-Holland (zie pijl). De pijl boven zee wijst valse echo's als gevolg van een windmolenpark aan.}

Deze ruis wordt gevormd door ‘valse reflecties’. Vaak zijn ze te herkennen aan een sterk ‘verbrokkelde’ structuur. Valse reflecties worden in veel gevallen veroorzaakt door een ‘inversie’. Bij een inversie is er sprake van een laag warme lucht op enige hoogte in de atmosfeer. Zo’n inversie weerkaatst ook radarstraling, net zoals bij buien en neerslaggebieden, zodat het voor de radar lijkt alsof er neerslag valt.

Neerslag op grote afstand
De twee processen hierboven veroorzaken dus ‘onterechte’ neerslagsignalen. Maar er zijn er ook die juist te weinig of geen neerslagsignalen opleveren.

Een eerste is de situatie waarbij de neerslag nog ver verwijderd is van de radars in De Bilt en Den Helder. De gemeten intensiteit is dan een stuk lager. Dus: aan de randen van het bereik van de radars lijkt de neerslag minder stevig dan ze in werkelijkheid is (bijvoorbeeld in situatie waarbij van boven Frankrijk buien het Nederlandse radargebied binnentrekken – de rand daarvan ligt boven het noorden van Frankrijk).

Door de kromming van de aarde scheert de stralenbundel van de radar namelijk op de rand van de landkaart over de hoogste buien heen. Daardoor zijn de reflecties van neerslaggebieden aan de rand van het kaartgebied vaak zwak, terwijl de intensiteit schijnbaar toeneemt naarmate het gebied dichtbij bij de radar komt.

Ontbreken van reflecties, en toch neerslag
Dat zijn er nog gevallen waarbij er op de radar helemaal geen neerslag te zien is, terwijl deze er wel valt. Dit gebeurt vooral in situaties waarbij de neerslagelementen zeer klein zijn, bijvoorbeeld bij motregen of motsneeuw. Deze reflecteren weinig of geen straling. Er kan dan hele lichte neerslag vallen terwijl de neerslagbeelden geen signalen laten zien.

Deze situatie kan zich voor doen bij neerslag uit lage bewolking. Voorkeursmomenten daarbij zijn de aanwezigheid van lage bewolking onder de vleugels van hogedrukwerking, maar ook lage bewolking bij het overtrekken van warme vochtige lucht, direct onder of achter een warmtefront. Deze woensdag liet daarvan weer een voorbeeld zien – zie de afbeelding van deze woensdag (zie hieronder).


_{Een actueel voorbeeld van deze woensdagochtend. Een warmtefront ligt boven het land. Op meer plekken dan je op basis van alleen de neerslagradar zou verwachten, valt (lichte) regen. In de afbeelding zijn de reguliere waarnemingen aangevuld met neerslagmetende gladheidsweerstations (de roze getallen).}

Lokale verschijnselen
Hierboven hebben we een aantal zaken besproken die spelen op landelijk niveau. Er zijn echter ook lokale effecten. Processen die behoorlijk verrassende ‘fouten’ opleveren. Vaak heeft dit te maken met grote bouwwerken die in de baan van de uitgezonden radarsignalen staan.

Kantoorgebouw in Utrecht
En voorbeeld hiervan is het gebouw op één van de foto's hiernaast te Rijnsweerd. Dit prominente stuk vastgoed bevindt zich op 1500 meter ten zuidwesten van de neerslagradar in De Bilt (we kennen in Nederland overigens twee van dergelijke radarstations, de ene staat in De Bilt op het terrein van het KNMI en de andere staat in Den Helder).


_{Hoge bouwwerken. Hoge objecten aan het aardoppervlak zorgen soms voor 'fouten' in de radarbeelden. Dit kantoorgebouw anderhalve kilometer ten zuidwesten van de radar in De Bilt bijvoorbeeld. De radar 'ziet' namelijk slechts in beperkte mate wat er zich achter het hoge gebouw afspeelt.}

De hoogste delen van dit gebouw blokkeren een deel van de van uitgezonden radarsignalen uit De Bilt, waardoor de regenradar eventuele neerslag aan de achterzijde van dit gebouw door de radar ‘over het hoofd’ wordt gezien. Hierdoor ontstaat aan de zuidwestzijde van het gebouw vaak een strook waar de neerslag minder intensief lijkt, of soms zelfs afwezig is.

Ook andere hoge objecten verstoren soms de radarbeelden. Het KNMI – die de Nederlandse radardata levert – is dan ook blij dat de radar bij Schiphol in de jaren negentig verplaatst is naar Den Helder. Er kwamen namelijk vlak na de verplaatsing een aantal hoge gebouwen tot stand in de omgeving van de luchthaven. Maar ook de radar in Den Helder heeft geen vrij spel. We hebben het natuurlijk wel over het drukbevolkte Nederland waar een horizontaal geheel vrije zone eigenlijk niet bestaat.

Verwachte neerslagbeelden
Lokale valse echo’s gaan in verwachte radarbeelden, waarbij de neerslagontwikkelingen die de radar waarneemt worden doorgetrokken naar de toekomst, vaak een eigen leven leiden. Wanneer de trekrichting van eventuele neerslag in Nederland zuidwest-noordoost is, bewegen deze valse echo’s in die richting mee. Waar ze in de actuele beelden nog meestal gemakkelijk te herkennen zijn – als je je er tenminste ervan bewust bent dat het een vals signaal is – is dat bij de verwachte radarbeelden moeilijker.

Geweldig instrument
Alle mogelijke complicaties daargelaten, blijft de neerslagradar natuurlijk een geweldig instrument. En de methoden om deze verstorende effecten weg te werken worden steeds beter.

_{Bron: Meteo Consult}