Ik vind het een prachtig ding, en mijn dochter van vijf ook!
Je kunt ook best ver inzoomen, en bij het diepste 'level' krijg je allemaal cirkels van verschillende diamter om de inslagen te zien.
Echter, ik kan nergens vinden wat die cirkels betekenen.
Het meest waarschijnlijke zou kunnen zijn dat deze de locatienauwkeurigheid aangeven, aangezien de gegevens uit het blitzortung netwerk komen, maar het zou ook kunnen zijn dat ze de stroomsterkte aangeven, of misschien wel de horizontale grootte/lengte??
Iemand een idee of uitsluitsel?
Iemand die weet wat ze echt aangeven?
Onweersdagen 2014: 24
Onweersdagen 2015: 9
Onweersdagen 2016: 10
Onweersdagen 2017: 7
Voor het automatisch waarnemen van bliksemontladingen en inslagen worden over het algemeen
radiofrequente golven in het “(Very) Low Frequency (VLF/LF)” gebied en/of in het “Very High
Frequency (VHF)” gebied gebruikt. Het waarnemen van de bliksemontladingen gebeurt via
passieve remote sensing, dat wil zeggen dat er géén radiofrequente golven worden uitgezonden
maar dat er wordt “geluisterd” naar radiofrequente golven die door de bliksemontladingen
worden geproduceerd. Het bereik, de selectiviteit, de lokalisatiemethode zijn afhankelijk van de
gebruikte frequentieband (Cummins, 2000, ref. 20).
a. (Very) Low Frequency
De frequenties in de VLF/ LF band liggen ruwweg tussen de 100 Hz en 4 MHz. Door
refractie in de atmosfeer en reflectie tegen de ionosfeer propageren de VLF en LF signalen
over zeer grote afstanden langs het aardoppervlak. Deze frequentiebanden worden al sinds
lange tijd gebruikt om blikseminslagen te detecteren, maar ze zijn echter niet geschikt om
wolk-wolk ontladingen te detecteren. Wolk-wolk ontladingen produceren door de geringe
stroomsterkte veel minder VLF/LF straling dan blikseminslagen (wolk-grond).
Conclusie: De VLF en LF frequentiebanden zijn uitermate geschikt om te discrimineren tussen wolkwolk
en wolk-grond ontladingen.
b. Very High Frequency
De frequenties in de VHF band liggen grofweg tussen de 30 en 300 MHz. Doordat de VHF
straling zich in rechte lijnen voorplant kunnen ontladingsbronnen in 3-dimensies worden
gelokaliseerd, maar het bereik van detectiesystemen op basis van VHF banden is hierdoor wel
geringer. Wolk-wolk en wolk-grond ontladingen produceren vergelijkbare hoeveelheden VHF
straling.
Conclusie: De VHF-frequentieband is uitermate geschikt voor het waarnemen van de totale
hoeveelheid bliksemontladingen.
5.2 Lokalisatie van bliksemontladingen en inslagen
Voor het lokaliseren van bliksemontladingen en inslagen is een netwerk van stations (=antennes)
benodigd. Er zijn twee verschillende manieren om ontladingen te lokaliseren met een netwerk
van waarneemstations: “Time-Of-Arrival (TOA)” of “Direction Finding (based on
Interferometry)”. Het KNMI bliksemdetectiesysteem FLITS van Dimensions (Vaisala Inc.) kan
beide methodes toepassen. De principes van de beide lokalisatiemethodes worden toegelicht aan
de hand van figuur 8, waarin de geometrie voor twee detectiestations schematisch is
weergegeven. De formules voor lokalisatie zijn gebaseerd op een plat vlak situatie. In
werkelijkheid zal echter rekening gehouden moeten worden met de ellipsoïde vorm van de aarde,
wat de vergelijkingen een stuk gecompliceerder maakt. In figuur 8 zijn twee waarneemstations (1
en 2) op een afstand D weergegeven. De verbindingslijn tussen deze stations maakt een hoek δ
met het noorden (N). De afstanden van de ontlading (Lightning) tot de beide waarneemstations
zijn respectievelijk R1 en R2. De hoeken tussen de waarneemrichting van de ontlading en de
verbindingsas tussen de twee stations zijn θ1 en θ2.
Fig.8 Schematisch overzicht van de geometrie voor de lokalisatie van een ontlading met twee
detectiestations.
a. Lokalisatie met Time-of-Arrival
De Time-of-Arrival (TOA) methode voor het lokaliseren van blikseminslagen maakt gebruik van
de tijdsverschillen in de waargenomen radiofrequente signalen voor verschillende
detectiestations. In figuur 8 is het tijdsverschil ( x de lichtsnelheid) voor een ontlading,
waargenomen door de twee stations, aangegeven met T. Met behulp van de cosinusregel volgt
dan voor de afstand van de inslag tot het eerste detectiestation:
R1(θ1) = (D2-T2)/[2T (1+ (D/T) cos(θ1)] ≡ r0(1+e)/(1+e cos(θ1) )
{met r0 = (D - T)/2, e = D/T}
Hierbij geldt dat het tijdsverschil T nooit groter kan zijn dan de afstand tussen de stations D en
dus geldt dat e=D/T>1. Hieruit volgt dat de oplossingsfunctie R1(θ1) wordt beschreven door een
hyperbool. Derhalve leveren de TOA waarnemingen van twee detectiestations geen eenduidige
lokalisatie op. Er zijn dus waarnemingen en dus hyperbolen van meer stationsparen nodig
Fig.9 Link: een eenduidige Time-Of-Arrival lokalisatie met 3 waarneemstations en rechts een nieteenduidige
lokalisatie. (Figuur uit Cummins (2000), ref.20)
een eenduidige lokalisatie van de bliksemontlading. Uit de voorbeelden in figuur 9 blijkt dat zelfs
bij gebruik van 3 stations niet in alle gevallen een eenduidige lokalisatie mogelijk is. Er zijn
minimaal 4 waarneemstations nodig voor een lokalisatie van bliksemontladingen met de TOA
methode. Het KNMI bliksemdetectiesysteem (FLITS) biedt de mogelijkheid om de TOA
lokalisatie methode toe te passen op de ontvangen LF signalen (uit de 4 MHz discriminatie
antennes).
Conclusie: Vanwege de gebruikte frequentieband (LF -> 4 MHz) worden met behulp van de TOAmethode
alleen blikseminslagen (wolk-grond) gelokaliseerd.
b. Lokalisatie met Direction Finding based on Interferometry
De Direction Finding based on Interferometry methode voor het lokaliseren van
bliksemontladingen maakt gebruik van de waargenomen hoeken van de ontvangen
radiofrequente signalen voor verschillende detectiestations. In figuur 8 zijn de waargenomen
hoeken voor de 2 stations aangegeven met θ1 en θ2. Normaal gesproken bepalen de
detectiestations de hoek van de ontvangen straling ten opzichte van het noorden, de azimut. Het
verband tussen de hoek met de verbindingslijn tussen de 2 stations en de azimut α is:
θ1 = δ − α1 (idem θ2 = δ − α2)
(δ = de hoek tussen de verbindingslijn tussen de 2 stations met het noorden)
Met behulp van de sinusregel volgt dan voor de afstand van de ontlading tot het eerste
detectiestation (R1):
R1 = D sin(θ2)/sin(θ) = D sin(θ2)/sin(θ2−θ1)
(D = de afstand tussen de 2 waarneemstations)
Over het algemeen geven de hoekwaarnemingen van 2 detectiestations een eenduidige lokalisatie
van de bliksemontlading, maar als sin(θ) ≈ 0 is er geen eenduidige oplossing. Dit is het geval
wanneer de bliksemontlading zich op zeer grote afstand c.q. op of in de buurt van de
verbindingslijn tussen de 2 stations bevindt. In dit laatste geval moet de waarneming van een
derde station uitkomst bieden.
In figuur 10 is nog een ander voordeel van het gebruik van 3 detectiestations grafisch
weergegeven, namelijk voor een inschatting van de nauwkeurigheid van de lokalisatie met behulp
van de Direction Finding methode.
Het KNMI bliksemdetectiesysteem (FLITS) biedt de mogelijkheid om de Direction Finding
lokalisatie methode toe te passen op de ontvangen VHF signalen (uit de 110 MHz lokalisatie
antennes). De hoeken worden bepaald met behulp van interferometrie.
Conclusie: Vanwege de gebruikte frequentieband (VHF -> 110 MHz) worden met behulp van de
Direction Finding -methode alle blikseminslagen gelokaliseerd, echter zonder discriminatie tussen wolk –
grond ontladingen en wolk –wolk ontladingen.
Fig.10 Lokalisatie van bliksemontladingen met de Direction Finding methode voor 3 waarneemstations.
Dit geeft de mogelijkheid om de nauwkeurigheid te schatten. (Figuur uit Cummins (2000), ref.20)
5.3 Discriminatie van bliksemontladingen en inslagen
Discriminatie tussen wolk-wolk ontladingen en wolk-grond ontladingen (blikseminslagen) is
mogelijk omdat het ontvangen VLF/LF signaal vrijwel uitsluitend wolk –grond ontladingen
detecteert, terwijl het ontvangen VHF signaal alle typen ontladingen geeft.
Er zijn twee verschillende manieren om typen ontladingen te discrimineren met behulp van het
netwerk van waarneemstations:
- selectie van ontladingen met behulp van “Time-Of-Arrival (TOA)” methode (zie boven),
- op basis van de gemeten stijg- en daaltijden van het VLF/LF signaal.
a. Time-Of-Arrival (TOA)
Waargenomen ontladingen worden als een blikseminslag geclassificeerd als de lokalisatie met
behulp van TOA methode succesvol is.(zie 5.2.a). Dat wil zeggen dat een (bijna gelijktijdig)
VLF/LF signaal op tenminste 4 detectiestations moet zijn waargenomen voordat een ontlading als
een inslag wordt geclassificeerd.
b. Stijg- en daaltijden
Waargenomen ontladingen worden als een blikseminslag geclassificeerd als de stijg- en daaltijden
van de waargenomen VLF/LF signalen op een aantal stations binnen een bepaalde bandbreedte
vallen. Het aantal stations waarvoor de waargenomen stijg- en daaltijden binnen de bandbreedte
moeten vallen is instelbaar van minimaal 2 tot maximaal het aantal beschikbare stations (7 voor
KNMI).
Bron: KNMI | Gewijzigd: 27 mei 2014, 23:32 uur, door Ries