Instrumenter og målinger


 

NIBIO(LMT) leverer data fra et nettverk av målestasjoner som kan deles inn i flere undertyper. Av disse er over halvparten faste installasjoner som er i drift hele året, mens de resterende er mobile. Av de mobile stasjonene er noen utplassert hele året, mens de resterende bare er ute i vekstsesongen. Standard oppsett på de fleste stasjonene er temperatur, nedbør, relativ luftfuktighet, vindhastighet, globalstråling, bladfuktighet og jordtemperatur. Utrustning på stasjonene varierer, og er tilpasset lokale behov.

Standard målehøyde for alle parametere er 2 meter, med noen unntak. Sommernedbør måles på bakkenivå, mens jordtemperatur, jordfuktighet og enkelte spesialmålinger gjøres i andre høyder. Enkelte flyttbare stasjoner har målehøyde 1,6 meter, og dette inngår i parameterkoden og beskrivelsen. For de mobile værstasjonene varierer utstyrsgraden mer, og mange stasjoner er plassert og utstyrt for et spesielt formål. For eksempel finnes det flere stasjoner utplassert i frukthager med ekstra bladfuktsensor (inne i treet), og disse er ofte omtalt som "fruktstasjoner".

Data oppdateres hver time, med unntak av enkelte stasjoner. Data fra stasjoner med begrenset loggerkapasitet oppdateres hver fjerde time.

 

Lufttemperatur

Vaisala HMP45A kombinasjonssensor

Lufttemperaturen måles i en standard strålingshytte i 2 meters høyde, og ulike typer er i bruk på våre stasjoner. Lufttemperatur blir enten målt med en HMP45A Vaisala kombinasjonssensor (målenøyaktighet ± 0.2 °C) eller en PT500/PT100- sensor (målenøyaktighet ± 0.1 °C).

Middeltemperatur (TM)

Gjennomsnittstemperatur for første timen etter oppgitt måletidspunkt.

Strålingsskjerm for temperatur- og fuktighetssensor

Maksimumstemperatur (TX)

Den høyeste minuttverdi for lufttemperatur som er registrert i timen etter oppgitt måletidspunkt.

Minimumstemperatur (TN)

Den laveste minuttverdi for lufttemperatur som er registrert i timen etter oppgitt måletidspunkt.

Øyeblikkstemperatur (TT)

Den siste minuttverdi som er registrert for stasjonen.

Grastemperatur (TG)

Temperatur målt med ubeskyttet temperaturføler 10 cm over bakken. For denne sensoren finnes momentan verdi (TG), midlere timesverdi (TGM), timesmaksimum (TGX) og timesminimum (TGN).

Andre temperaturmålinger

I tillegg til de som er nevnt over, finnes det stasjoner som måler temperatur andre steder enn inne i strålingshytte i 2 meters høyde:

  • Min, maks, middel og øyeblikkstemperatur målt i frukttre (TNf, TXf, TMf og TTf)
  • For noen stasjoner blir temperaturen målt i 1,6 meters høyde, og dette er angitt i parameterkoden (TM1.6, TN1.6, TX1.6, TT1.6)
  • Midlere timesverdi for markens overflate(TS)
  • Midlere timesverdi, instrumentets temperatur (TC)

Nedbør

Nedbør måles ved alle stasjoner, men noen er bare operative i sommerhalvåret, og kan kun måle nedbør i form av regn. Andre stasjoner måler nedbør hele året, også i form av snø, og på noen få stasjoner finnes også snødybdemålere. Følgende stasjoner måler nedbør hele året:

  • Apelsvoll
  • Etne
  • Fureneset
  • Fåvang
  • Holt
  • Kise
  • Kvithamar
  • Landvik
  • Løken
  • Njøs
  • Pasvik
  • Rygge
  • Sortland
  • Særheim
  • Tingvoll
  • Tjøtta
  • Ullensvang
  • Valnesfjord
  • Øsaker
  • Årnes

Sommernedbør (RR)

ARG100 sommernedbørsmåler

Dette er nedbørsmålere med vippekar, og de fleste er av typen ARG 100 fra EML. De såkalte "fruktstasjonene" (mobile værstasjoner plassert i frukthager) har en enklere type "Rain-O-Matic" fra Pronamic. Begge disse typene nedbørsmåler har en nøyaktighet på ± 0.2 mm.

Helårsnedbør (RR)

Det finns to typer nedbørmålere for helårsnedbør. Begge har en oppløsning på ± 0.1 mm og kan fungere ned til - 30 gr.

De aller fleste er av fabrikatet Geonor. Denne typen nedbørsmåler samler nedbør i en bøtte som kontinuerlig veies. Her brukes frostvæske vinterstid, slik at målinger kan utføres ved lave temperaturer.

ARG100 (venstre) og Geonor med vindskjerm (høyre)Denne typen måler er også utstyrt med vindskjerm for å redusere effekten av vind på målingene. I tillegg til denne måleren brukes ofte en ja/nei sensor for å verifisere at der har vært nedbør. Akkumulert nedbør i Geonor- måler har parameterkode RRA.

Den andre typen nedbørsmåler er av typen Lambrecht. Denne fungerer etter et vippekar- prinsipp og er utstyrt med varmeelement som gjør det mulig å måle nedbør om vinteren. Denne typen kan også utstyres med vindskjerm.

Snødybde (SS)

Snødybde blir målt ved hjelp av en sensor som måler avstand fra sensoren til bakken (SR50A fra Cambell Scientific), med en oppløsning på ± 1 cm. Snødybde blir oppgitt i centimeter, og blir lagret som midlere timeverdi (SSM), men blir også oppgitt som siste målte timeverdi (SS), maksimum siste time (SSX) og minimum siste time (SSN).

Relativ luftfuktighet

Lufttemperaturen avgjør hvor mange vannmolekyler lufta kan holde på før vanndampen begynner å kondensere. Ved enhver temperatur er det en øvre grense for hvor stort vanndampinnhold lufta kan ha: Lufta er mettet med vanndamp. Den relative fuktigheten er forholdet mellom mengden vanndamp i lufta og den maksimale mengden vanndamp som kan være ved den målte temperaturen. Er lufta mettet med vanndamp, er den relative fuktigheten 100 %. Det er sjelden at denne grensa nås i den frie atmosfæren. Unntaket er inne i skyer eller tåke.

Relativ luftfuktighet måles med HMP45A Vaisala kombinasjonssensor, som har en nøyaktighet på ± 2 % mellom 0 og 90 % luftfuktighet og ± 3 % over 90 %. Denne sensoren er plassert i en strålingshytte i 2 meters høyde.

Følgende parametere blir registrert for relativ luftfuktighet målt i strålingshytte i 2 meters høyde:

  • 60 minutters middel (UM)
  • Siste minuttverdi (UU)
  • Maksimum siste time (UX)

I tillegg (som for temperatur) så har enkelte stasjoner målinger av relativ luftfuktighet andre steder enn det som er standard.

  • På 2 stasjoner blir relativ fuktighet målt i 1,6 meters høyde, og dette er angitt i parameterkoden (UM1.6, UX1.6, UU1.6)
  • Relativ fuktighet inne (UMi)
  • Luftfuktighet ute (UMu)
  • Maks, middel og øyeblikksverdi målt i plasttunnel (UXtu, UMtu og UUtu)
  • Maks, middel og øyeblikksverdi målt i frukttre (UXf, UMf og UUf)

 

Vind

Vindhastighet er absoluttverdien av vindens hastighet i horisontalplanet, og blir målt i 2 og i 10 meters høyde ved noen av NIBIO sine målestasjoner. De fleste målere i 2 meters høyde er skålanemometere fra enten Vector eller Friedrics. Målere i 10 m høyde er enten måler av propelltype fra Young eller ultralydsmåler fra Young, Lufft eller Gill. Alle målere i 10 meter registrerer også vindretning.

Vindhastighet

Vindhastighet blir målt i meter per sekund (m/s), og for måling i 10 meters høyde blir følgende parametere registrert:

  • Vindhastighet siste 10 minutt, middel (FF)
  • Vindhastighet, 5 sekunds maksimum, vindkast (FG)
  • Vindhastighet, 60 minutt middel (FM)
  • Maksimum vindhastighet, 10 minutt glidende middel (FX)

Målinger gjort i 2 meters høyde har samme parameterkode som målinger gjort i 10 meter, men etterfulgt av tallet 2 (for eksempel er koden for vindhastighet i 2 meter, 60 minutt middel FM2).

Vindretning

Vindretning er hvilken retning kommer fra, og er oppgitt i grader. 0° (eller 360 °) er vind fra nord og 180° er sørlig vind. Parametere som blir registrert for vindretning er DX, DG, DD og DM, og disse er vindretning korrigert som fremherskende verdi etter henholdsvis FX, FG, FF eller FM (vindhastighetsparametere). På samme måte blir parametere for vindretning i 2 meters høyde (DX2, DG2, DD2, DM2) korrigert etter vindhastighet i 2 meter (FX2, FG2, FF2 og FM2). 

Skålanemometer


 

Stråling

Globalstråling (Q0)

Globalstråling er summen av stråling, direkte og diffus fra sola, i bølgelengdeområdet for ultrafiolett lys, synlig lys og infrarødt lys (varmestråling): 285 - 2800 nm. Globalstråling blir målt av en pyranometer, som måler strålingen som faller inn på en horisontal flate, og oppgis i watt/m2. Instrumentene som blir brukt er CM11 eller CM3 fra Kipp & Zonen.

CM11 pyranometer fra Kipp & Zonen

Nettostråling (RN)

Stråling fra sola som når jordoverflaten blir både absorbert og reflektert. Samtidig mister jordoverflaten strålingsenergi i form av langbølget og kortbølget stråling. Summen av disse energistrømmene kalles strålingsbalanse, og måles som nettostråling. Parameteren RNS er nettostråling for kortbølget stråling.

Solskinnstid (ST)

Blir målt som minutter med sol per time etter oppgitt måletidspunkt. Sensoren som blir brukt er CSD3 (Kipp & Zonen), og definisjonen på sol er når det direkte sollyset overstiger 120 W/m².

Andre strålingsparametere

Albedo (ALB). Albedo er forholdet mellom reflektert elektromagnetisk stråling og den innkommende stråling

Langbølget stråling fra himmel (LWB). Måler stråling med bølgelengder over 4000 nm fra himmelen

Langbølget stråling fra marka (LWS). Måler stråling med bølgelengder over 4000 nm som sendes ut fra bakken.

Kortbølget stråling fra himmel (SWB). Måler innkommende stråling med bølgelengder mellom 285 og 2800 nm.

Kortbølget stråling fra marka (SWS). Måler utgående stråling med bølgelengder mellom 285 og 2800 nm.

Nedoverrettet PAR-stråling over bestand (SHDPAR0MC). PAR (Photosyntetic Active Radiation) er antall fotoner som fotosyntesen kan nyttiggjøre seg per sekund per areal. Instrumentet måler innstrålt PAR i bølgelengde mellom 400 og 700 nm på en horisontal flate.

Reflektert kortbølget stråling (REFSH). Andelen av innkommende kortbølget stråling som blir reflektert av bakken.


 

Bladfuktighet

Bladfuktighet er et mål på hvor lenge en bladoverflate er fuktig, og måles i minutt. Bladfuktighet kan måles med ulike typer sensorer, som enten baserer seg på måling av endringer i elektrisk motstand på sensorens overflate, eller mekanisk i form av endring i vekt eller lengde. Noen nyere bladfuktsensorer bruker permittivitet for å måle om fuktighet er tilstede på overflaten av sensoren, og disse er mer sensitive enn sensorer som bare bruker elektrisk motstand. Måling av bladfuktighet er svært vanskelig, og i en plantebestand vil det aldri bare være ett svar på om et blad er fuktig eller ikke. På våre målestasjoner har vi valgt å bruke samme sensor som har vært brukt i mange år, også ved oppgraderinger og innkjøp av nye stasjoner. Dette er fordi denne sensoren har blitt brukt ved utvikling av modellene som kjøres i VIPS, og modellene er også validert med data fra denne sensoren. Sensoren som brukes er type 237 fra Campbell Scientific, og bladfuktighet blir oppgitt i minutter per time før angitt måletidspunkt.

Følgende parametere blir brukt:

  • Bladfuktighet målt i 2 meters høyde på målestasjon (BT)
  • Bladfuktighet målt i frukttre (BTf)
  • Bladfuktighet målt i potetåker (BTp)
  • Bladfuktighet fra to følere (BTff)
  • Bladfuktighet i gress (BTg)
  • Bladfuktighet i tunell (BTtu)

Jordtemperatur

Jordtemperatur blir målt ved ulike dybder på ulike stasjoner, og også ulike temperatursensorer er i bruk. På noen stasjoner måles jordtemperatur i 1, 10 og 20 cm dybde ved hjelp av modell 107 temperatursensorer (± 0.2 °C). På andre stasjoner måles temperatur i 5, 10 og 20 cm dybde, og her benyttes PT500 temperatursensorer (± 0.1 °C). På enkelte stasjoner blir jordtemperatur målt i 6 ulike dybder mellom 5 og 100 cm ved hjelp av en sensor. Parameterkodene for jordtemperatur er TJM etterfulgt av måledybde i cm. Jordtemperatur lagres som middelverdi av siste time.


Vanninnhold i jorda

Vanninholdet i jorda blir målt ved hjelp av en sensor som sender ut en elektromagnetisk puls mellom en eller flere elektroder. Basert på denne blir det volumetriske vanninnholdet beregnet, og dette blir oppgitt som andel vann i jorda ("volumetric water content"). Vanninhold blir beregnet ved 4 ulike dybder (10 til 80 cm), med parameterkoder VAN10-80 for øyeblikksverdier for vanninnhold. Middelverdier for siste time har parameterkoder VAN10m-80m.


Lufttrykk

Lufttrykk måles ved en stasjon (Landvik), og oppgis som midlere (POM), minimum (PON), maksimum (POX) og øyeblikkslufttrykk (PPP).