Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

Nieuw instrument meet verdamping van groot gebied
3 december 2001
Onderzoekers van de NWO-Technologiestichting STW en Wageningen Universiteit hebben een praktisch meetsysteem (scintillometer) ontwikkeld dat de gemiddelde verdamping en warmtestromen aan het aardoppervlak van een groot gebied in kaart kan brengen. De nieuwe scintillometers kunnen het watergebruik van landbouwgewassen bepalen. Bestaande methoden zijn hiervoor te onnauwkeurig.

De scintillometer levert gemiddelde gegevens van de verdamping en warmtestromen over een gebied van enkele vierkante kilometers. De bestaande methoden verkrijgen alleen gegevens over de toestand van een punt.

Een scintillometer bestaat uit een lichtbron en een detector. Het apparaat meet de variaties van het lichtsignaal nadat de lichtbundel door de turbulente atmosfeer is gegaan. De afstand tussen de lichtbron en de detector mag variëren tussen één en tien kilometer. Warmtestroming gemeten via de oude methode in het veld vergeleken met metingen van de scintillometer. De rechte lijn geeft uitkomsten aan die volkomen gelijk zijn.(Klik op het plaatje voor een grotere versie)

Om te testen hoe nauwkeurig de scintillometer werkt, voerden de STW-onderzoekers een experiment uit in Zuidelijk-Flevoland. Twee scintillometers werden gemonteerd aan de masten van twee windturbines op een hoogte van tien en twintig meter. De afstand tussen de lichtbron en de detector was 2,2 kilometer.

In het gebied groeien alleen suikerbieten, aardappelen, tarwe en uien. Voor elk gewas apart registreerden standaardmethoden voor meteorologische metingen de verdamping en warmtestroom. De onderzoekers vergeleken de gegevens van de scintillometers met het gemiddelde van metingen in de afzonderlijke velden.

Uit de vergelijking blijkt dat de gegevens van de scintillometers goed overeenstemmen met de veldmetingen. Daardoor kan deze vrij eenvoudige methode (alleen de variatie van de lichtintensiteit wordt gemeten) in de toekomst gebiedsgemiddelde verdamping en warmtestromen vlak boven het aardoppervlak meten. Dit was tot nu toe ingewikkelder en duurder.

Nederland en semi-aride ('halfdroge') streken in zuidelijker landen hebben een toenemende behoefte aan betrouwbare metingen van de hoeveelheid warmte en water die het aardoppervlak met zijn begroeiing afstaat aan de luchtlagen erboven. Standaard meteorologische stations verzamelen deze gegevens niet. Door een toename van de bevolking, strengere milieueisen en geringe regenval ontstaat in de semi-aride streken op termijn een tekort aan water.

Hydrologen proberen daarom de waterbalans van een gebied in kaart te brengen. Dat gebeurt op basis van gegevens over ondergrondse waterstromen, grondwatervoorraden en bovengrondse data over afvoer en verdamping. De scintillometer is een van de weinige methoden die op de schaal van een stroomgebied de actuele verdamping kan meten. Daarnaast kan de scintillometer hydrologische modellen en modellen voor de weersverwachting valideren.

Nadere informatie bij

* dr. Henk de Bruin (WU, Leerstoelgroep Meteorologie en Luchtkwaliteit)
* tel. 0317 482939 of 4823981

* fax 0317 482811

* e-mail henk.debruin@user.metair.wau.nl
* internet www.met.wau.nl/projects/flevo/flevo.html