Varning klass 1, SverigeEnkla former av nederbördsmätare kan ha funnits långt tillbaka i människans historia. Men de första mer i detalj dokumenterade observationerna är troligen det nät av nederbördsmätare "cheugugi" som etablerades i Korea år 1441.
Då vi omkring 1860 fick ett nät av mätstationer i Sverige var de första nederbördskärlen stora och tunga med en uppsamlingsyta på 1 000 cm2. Dessa mätare i galvaniserad plåt användes fram till 1950-talet, då de byttes ut mot en mindre kanna med uppsamlingsytan 200 cm2. Under åren omkring 1960 infördes den nuvarande typen av kanna, ett cylindriskt kärl i en aluminiumlegering som är betydligt lättare att använda än sina föregångare.
Skydd mot vind och avdunstning
Genom olika varianter av vindskärmar omkring mätaren försöker vi åstadkomma en jämnare vindström och därmed reducera mätförluster. De första mätarna saknade ett sådant vindskydd som först började införas under början av 1900-talet. Nederbördsmätarna har numera ett vindskydd som kallas Nipher.
För att förhindra att nederbörden avdunstar mellan mättillfällena förses mätaren under den varma årstiden med en tratt med ett litet hål i mitten. Kannan har också en bottenränna som samlar upp små regnmängder på en mindre yta, vilket minskar avdunstningsförlusterna.
Manuella observationer
Observatören häller upp nederbörden från kannan i ett mätglas graderat till 10 mm och avläser mängden i tiondels millimeter. För större neder-bördsmängder finns ett mätglas graderat till 25 mm.
Faller nederbörden som snö eller hagel måste den smältas. Observatören tar därför in mätkärlet, smälter snön försiktigt och häller sedan upp smältvattnet i mätglaset. På varje station finns alltid minst två nederbördskärl som kan användas växelvis.
Vid en jämförelse som gjordes vid manuell och automatisk nederbörds-mätning visades det att automatstationerna i genomsnitt gav 16% lägre nederbörd än de manuella mätarna. Kvoten mellan automatiskt och manuellt mätt nederbörd varierade under året. En orsak till skillnaden kan vara den öppna placeringen som många automatstationer fått.
Automatiska mätningar
Sedan nätet med automatstationer byggdes upp i mitten av 1990-talet mäts numera också nederbörd vid 110 automatstationer. Från dessa kan man få nederbördsmängder för varje kvart.
I den typ av automatisk nederbördsmätare som används av SMHI vägs nederbörden. Det sker genom att mätkärlet, kallat Geonor, är upphängt i två kedjor samt en givare bestående av en sträng.
Strängen sätts i svängning med hjälp av en elektromagnet. Beroende på strängens belastning varierar dess frekvens och vi kan därigenom beräkna mätkärlets tyngd och därmed också mängden nederbörd i kärlet.
I stället för tratt används i den automatiska mätaren ett tunt lager oljefilm, vilken rätt anbringad kan göra avdunstningen nästintill försumbar även om mätaren står utan tillsyn under en månadslång torrperiod.
Snö och vind vid automatiska mätningar
I den automatiska mätaren finns frostskyddsvätska vilken får snön att smälta. Ett välkänt problem hos automatiska nederbördsmätare, vilka kan stå utan tillsyn längre eller kortare perioder, är att det bildas snöproppar i inloppsröret. Dessa kan ibland helt blockera mätaren. För att förhindra detta används en temperaturreglerad uppvärmning av inloppsröret.
För att minimera avdunstning och påverkan på luftströmmen kring mätaren sker uppvärmning högst en gång i timmen och bara så pass mycket att snön lossnar och faller ner i mätaren. Resten av smältningen sköter frostskyddsvätskan om.
Vid våra automatstationer används ett vindskydd som kallas Alter. Det består av ett antal smala plast- eller metallskivor som kan svänga i vinden. Våra automatiska nederbördsmätare har en mer bullig form än den vanliga kannan.
Detta ger något sämre aerodynamiska egenskaper och därför pågår på SMHIs mätplats ett försök med en manuell vindskärm monterad på nederbördsmätaren innanför det ordinarie vindskyddet. En annan möjlighet är att sätta upp ett andra Alterskydd utanför det ordinarie. Denna variant används dock inte av SMHI, utan förekommer främst i Nordamerika.
Tipping Bucket
Tipping bucket är en vanlig typ av automatisk nederbördsmätare. Precis som de nederbördsmätare som hittils beskrivits samlas nederbörden upp i ett kärl. I detta finns två mindre uppsamlingskärl, till vilka nederbörden omväxlande fördelas.
När nederbörd motsvarande 0.1 eller 0.2 mm samlats i det ena kärlet tippas nederbörden automatiskt ut och det andra mätkärlet börjar fyllas. Antalet tippningar per tidsperiod blir ett mått på nederbördsintensiteten.
Det finns både fördelar och nackdelar med denna typ av mätare. Den avgörande nackdelen med att, i ett kallt klimat som Sveriges, använda denna mätare är att snönederbörd helt måste smältas för att rinna ut vid varje tippning.
Detta leder till större avdunstningsförluster än vid den rätt svaga uppvärmning som kan nyttjas vid en vägande nederbördsmätare. Detta är ett av skälen till att SMHI inte använder den här typen av mätare.
I ett varmt och regnrikt klimat fungerar mätarna betydligt bättre och genom den kontinuerliga tömningen riskerar de inte att svämmas över vid stora nederbördsmängder som faller under kort tid.
Optisk nederbördsgivare
Nederbördsmätare med helt annan mätprincip än de hittills beskrivna är de optiska nederbördsgivarna. De bygger på principen att brytningen och absorptionen av utsända ljussignaler förändras beroende på nederbördsintensiteten.
De siktmätare som finns på SMHIs automatstationer ger på detta sätt också en uppskattning av nederbörden. De utgör därmed en oberoende informationskälla som underlättar granskningen av nederbördsdata.
