Pluviometer

Ein Niederschlagsmesser (auch Regenmesser, Ombrometer, Hyetometer oder Pluviometer) ist ein Instrument zur Messung des Niederschlags, der in einem bestimmten Zeitintervall gefallen ist. Dabei wird üblicherweise auch der Schneefall miterfasst, soweit er zu seinem Wasseräquivalent schmilzt.

Der Niederschlagsmesser ist Bestandteil einer jeden Wetterstation. Er dient in der Meteorologie als zusätzliches Hilfsmittel der Wetterprognose und in der Klimakunde für Zwecke der langfristigen Statistik der Niederschläge.

Den ersten Niederschlagsmesser hat im Jahre 1661 Christopher Wren konstruiert, zumindest nach unseren westlichen Maßstäben. Tatsächlich geht die Entwicklung der ersten Pluviometer zurück bis ins Jahr 1442 im heutigen Korea unter dem damaligen König Sejong.

Regenmesser für den Hausgebrauch

Niederschlagsmesser nach Hellmann, offizielle Version

Es kann zwischen analogen, analog registrierenden und digital arbeitenden Niederschlagsmessern unterschieden werden.

Analoge Niederschlagsmesser sind nach oben offene, zylinderförmige Gefäße, die mit einer ablesbaren Skala ausgestattet sind. Zur Steigerung der Genauigkeit hat die Einfallsöffnung häufig die Form eines Trichters, um eine größere Niederschlagsmenge einzufangen bzw. den Einfluss der Verdunstung zu verringern. In der professionellen Meteorologie wird am häufigsten der Niederschlagsmesser nach Hellmann verwendet. Dieser Niederschlagsmesser besteht aus Edelstahl oder Zinkblech und hat eine von einem scharfkantigen Messingring begrenzte Auffangfläche von 200 cm² gemäß WMO-Norm. Selten werden auch Auffangflächen von 100 cm² oder 500 cm² verwendet^[1]. Das Niederschlagswasser gelangt durch einen Trichter in eine Sammelkanne im Unterteil des Niederschlagsmessers, sodass es weitgehend vor Verdunstung geschützt ist. Zur Messung wird das gesammelte Wasser mithilfe eines Messzylinders auf 0,1 mm genau abgemessen. Entwickelt wurde dieser Niederschlagsmesser von Gustav Hellmann, einem preußischen Meteorologen, im Jahre 1886. Es gibt auch analoge registrierende Versionen des Niederschlagsmessers nach Hellmann, die den zeitlichen Verlauf der gefallenden Niederschlagsmenge ohne Hilfsenergie über 24 Stunden bis einem Monat aufzeichnen. Hier gelangt das Wasser ebenfalls in eine Sammelkanne, in der sich ein Schwimmer befindet, der den Wasserstand auf einen Schreibarm und ein Schreibblatt, das auf einer Registriertrommel aufgelagt ist, überträgt. Nach einer Niederschlagshöhe von 10 mm entleert sich die Sammelkanne, sodass auch größere Niederschlagsmengen aufgezeichnet werden können.

Automatische Niederschlagsmesser verwenden meist einen "Kipplöffel" oder eine Kippwaage, auch Wippe genannt. Bei beiden Systemen füllt sich jeweils eine Schale mit Niederschlagswasser. Bei einem bestimmten Gewicht kippt sie nach unten und entleert sich. Aus der Anzahl der Kippbewegungen kann die Niederschlagsmenge berechnet werden. Die Kippungen werden vielfach mit einem Magneten an der Kippeinrichtung und einem gegenüber, fixierten Reedkontakt elektrisch erfasst. Der grundsätzliche Unterschied zwischen Kipplöffel und Kippwaage besteht in der konstruktiven Ausführung. Der Kipplöffel ist geformt wie ein Löffel und kann nur auf einer Seite Wasser Aufnehmen. Die Kippwaage ist empfindlicher und besitzt eine zweigeteilte Messkammer. Dadurch gehen auch während des eigentlichen Umkippvorgangs keine Regentropfen verloren, wie es beim Löffel der Fall sein kann.

Beheizte Niederschlagsmesser schmelzen auch feste Niederschläge wie Schnee, Hagel oder Graupel. Der Auffangtrichter, die Messeinrichtung und der Regenabfluss werden mit elektrischen Heizfolien und einer Temperaturregelung frostfrei gehalten.

Eine in jüngerer Zeit realisierte Messmethode ist das Wägeprinzip. Hier gelangt der Niederschlag in eine Auffangschale, die sich auf einer empfindlichen Waage befindet. Da 1 ml Wasser nahezu genau 1 g wiegt, kann daraus die Niederschlagsmenge berechnet werden. Der Vorteil des Systems ist, dass hier eine Heizvorrichtung entfallen kann, da auch feste Niederschläge sofort gemessen werden können und nicht erst geschmolzen werden müssen.

Entsprechend den Richtlinien des Deutschen Wetterdienstes und der WMO-Norm beträgt die Auffangfläche 200 cm². Es sind Genauigkeiten von 2% zu erwarten.

Aufstellung

Für wissenschaftlich einwandfreie Messungen muss der Niederschlagsmesser auf einem geeigneten und für das lokale Klima typischen Platz aufgestellt werden, der vom Wind wenig beeinflusst ist und auch schräg einfallenden Niederschlag zuverlässig auffängt. Der Deutsche Wetterdienst schreibt eine Höhe der Auffangfläche bei einer Stationshöhe von <500 m ü. NN von 1 m, bei einer Stationshöhe von >500 m ü. NN von 1,5 m, bei einer Stationshöhe von >800 m ü. NN von 2 m über Grund vor.

Geräte zum Messen der Größenverteilung der Regentropfen und des zeitlichen Verlaufes heißen Distrometer.

Weblinks

• Stichwort Ombrometer im "Wasserlexikon"
• Die Technik der Niederschlagsmessung
• Niederschlagssensor nach Joss-Tognini der Wilh. Lambrecht GmbH
• Ombrometer der Firma Thiess
• Distrometer an der ETH Zürich
• Niederschlagsmesser mit Doppelkippwaage oder Kipplöffel der Firma TOSS

Einzelnachweise

1. ↑ WMO Homepage