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April 2024 (Schwerpunkt: Vergleich der Niederschläge)
Im April vor einem Jahr haben wir die Niederschläge von Basel, Locarno und Trimmis verglichen. Dieser Vergleich soll 2024 wiederholt und mit den Ergebnissen von 2023 verglichen werden.
April 2024 (Schwerpunkt: Vergleich der Niederschläge)
Im April vor einem Jahr haben wir die Niederschläge von Basel, Locarno und Trimmis verglichen. Dieser Vergleich soll 2024 wiederholt und mit den Ergebnissen von 2023 verglichen werden.
März 2024
(Schwerpunkt: Bodentemperatur und -feuchtigkeit)
(Schwerpunkt: Bodentemperatur und -feuchtigkeit)
Im Monat März ging es darum, einmal etwas genauer zu beobachten, wie sich die Bodentemperatur und -feuchte im Garten verhält. Die Messresultate von Aussentemperatur, Niederschlagsmenge, Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeit werden dazu in einem Diagramm vereint. Das Zusammenspiel dieser vier Parameter ist sehr interessant und aufschlussreich.
Wozu die Bodenfeuchtigkeit messen?
Ob im Garten oder bei Zimmerpflanzen ist das Wässern eine der wichtigsten, aber zugleich auch schwierigsten Aufgaben. Pflanzen brauchen genug Wasser, dürfen aber auch nicht ertränkt werden. Zudem spielen Bodenbeschaffenheit, Sonneneinstrahlung und nicht zuletzt die Pflanzenart eine entscheidende Rolle. Auch wenn du ein automatisches Bewässerungssystem einsetzest, ist die Intensität der Bewässerung gleichermassen wichtig. Beim automatischen System müssen in der Regel mehrere Sensoren die Informationen liefern, wo, wie oft und wie viel bewässert werden soll. Es ist nicht unbedingt ausreichend, wenn das Bewässerungssystem vom Niederschlagsmesser gesteuert wird. Vielmehr bräuchte es ein ganzes Netz von Sensoren, an verschiedenen Standorten, um die Steuerungsdaten zusammenzutragen.
Wie kann man Feuchtigkeit im Boden messen?
Um die Feuchtigkeit im Boden zu messen, können kapazitive Bodenfeuchtigkeitssensoren oder Tensiometer verwendet werden. Beide Geräte helfen, die optimale Wasserversorgung für Pflanzen zu gewährleisten und können in automatisierten Bewässerungssystemen eingesetzt werden. Der Bodenfeuchtesensor misst nicht die Niederschläge, sondern den Feuchtigkeitsgehalt im Erdreich. Dabei wird die elektrische Leitfähigkeit Erdreichs untersucht. Je höher der Wassergehalt in der Erde ist, desto stärker ist die Leitfähigkeit. Daraus ermittelt das Gerät den volumetrischen Wassergehalt im Boden sehr genau.
Nun ist es aber wichtig, dass du die Sensoren am richtigen Ort platzierst. Der Boden hat innerhalb weniger Quadratmeter eine sehr unterschiedliche Dichte. Bei der Installation von Bodenfeuchtesensoren musst du auf guten Kontakt der Messstäbe zum Boden achten. Hohlräume zwischen Boden und Messstab verfälschen das Messergebnis.
Wozu die Bodenfeuchtigkeit messen?
Ob im Garten oder bei Zimmerpflanzen ist das Wässern eine der wichtigsten, aber zugleich auch schwierigsten Aufgaben. Pflanzen brauchen genug Wasser, dürfen aber auch nicht ertränkt werden. Zudem spielen Bodenbeschaffenheit, Sonneneinstrahlung und nicht zuletzt die Pflanzenart eine entscheidende Rolle. Auch wenn du ein automatisches Bewässerungssystem einsetzest, ist die Intensität der Bewässerung gleichermassen wichtig. Beim automatischen System müssen in der Regel mehrere Sensoren die Informationen liefern, wo, wie oft und wie viel bewässert werden soll. Es ist nicht unbedingt ausreichend, wenn das Bewässerungssystem vom Niederschlagsmesser gesteuert wird. Vielmehr bräuchte es ein ganzes Netz von Sensoren, an verschiedenen Standorten, um die Steuerungsdaten zusammenzutragen.
Wie kann man Feuchtigkeit im Boden messen?
Um die Feuchtigkeit im Boden zu messen, können kapazitive Bodenfeuchtigkeitssensoren oder Tensiometer verwendet werden. Beide Geräte helfen, die optimale Wasserversorgung für Pflanzen zu gewährleisten und können in automatisierten Bewässerungssystemen eingesetzt werden. Der Bodenfeuchtesensor misst nicht die Niederschläge, sondern den Feuchtigkeitsgehalt im Erdreich. Dabei wird die elektrische Leitfähigkeit Erdreichs untersucht. Je höher der Wassergehalt in der Erde ist, desto stärker ist die Leitfähigkeit. Daraus ermittelt das Gerät den volumetrischen Wassergehalt im Boden sehr genau.
Nun ist es aber wichtig, dass du die Sensoren am richtigen Ort platzierst. Der Boden hat innerhalb weniger Quadratmeter eine sehr unterschiedliche Dichte. Bei der Installation von Bodenfeuchtesensoren musst du auf guten Kontakt der Messstäbe zum Boden achten. Hohlräume zwischen Boden und Messstab verfälschen das Messergebnis.
Das Sendegärt des Sensors befindet sich in diesem Fall wettergeschützt im Gewächshaus. Im beregneten Bodenbereich misst der Sensor etwa 10 bis 15 cm unter der Bodenoberfläche die Temperatur in °C die Feuchtigkeit in %. Der zweiteilige Messstab registriert die Spannung, die fliessende Stromstärke und berechnet daraus die Bodenfeuchtigkeit. Auch die Temperatur wird von diesem Stab gemessen.
Die Messresultate und Interpretation
Alle dargestellten Daten sind jeweils die Tagesmittelwerte (00:00 – 00:00 Uhr. Die dargestellte Niederschlagsmenge ist mit dem Faktor 2 zu multiplizieren. Sie wurde aus zeichnerischen Gründen so reduziert dargestellt.
Die Messresultate und Interpretation
Alle dargestellten Daten sind jeweils die Tagesmittelwerte (00:00 – 00:00 Uhr. Die dargestellte Niederschlagsmenge ist mit dem Faktor 2 zu multiplizieren. Sie wurde aus zeichnerischen Gründen so reduziert dargestellt.
Es ist recht einleuchtend, dass am Tage oder am Folgetag von Niederschlägen die Feuchtigkeit im Boden zunimmt. Auch plausibel ist, dass sich die Bodentemperatur träge zur Lufttemperatur verhält. Etwas merkwürdiger ist jedoch der Zusammenhang zwischen den Temperaturen und der Bodenfeuchte. So kannst du aus dem Diagramm entnehmen, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens nicht nur dann ansteigt, wenn Niederschläge fallen, sondern auch dann, wenn die Bodentemperatur ansteigt. Die grössere Verdunstung bei höherer Temperatur lässt die Feuchtigkeit ansteigen. Pflanzen bewässern wäre in diesem Moment also nicht nötig! Das wird dann im Hochsommer bei weniger Niederschlägen und demnach weniger Grundfeuchtigkeitsgehalt des Erdreichs anders aussehen.
Interpretation der Feuchte-Prozentzahl
Die Bodenfeuchtigkeit wird zwischen 0 und 99% angegeben und ist stark von der Bodenbeschaffenheit (Dichte) abhängig. Um die Bodenfeuchte anzugeben, kalibriert der Sensor die Feuchte in 16 Punkte und korreliert sie mit dem Prozentwert.
Interpretation der Feuchte-Prozentzahl
Die Bodenfeuchtigkeit wird zwischen 0 und 99% angegeben und ist stark von der Bodenbeschaffenheit (Dichte) abhängig. Um die Bodenfeuchte anzugeben, kalibriert der Sensor die Feuchte in 16 Punkte und korreliert sie mit dem Prozentwert.
Februar 2024
(Schwerpunkt: Luftqualität in Trimmis)
(Schwerpunkt: Luftqualität in Trimmis)
Im Januar hatten wir eine Woche mit "dicker Luft" in Trimmis. Jetzt geht es darum zu schauen, wie das im Februar ausgesehen hat. Dazu habe ich die Messungen täglich aufgezeichnet. Ein selbstentwickeltes Verfahren mit der magischen Formel =WENN(C3="";#NV;(C3+E3+F3+(D3/10))/10) wandelt dabei im Exceldiagramm die Stationswerte in den AQI (Luftqualitätsindex) mit einer Skala von 1-6 um. Das sind auch die Abstufungen des offiziellen EEA European Air Quality Indexes.
Was bedeutet nun aber jede Stufe konkret? (Quelle der Empfehlungen: https://loveair.de/blog/aqi-luftqualitaetsskalen)
Unsere Station misst dabei die Anzahl der Feinstaubpartikel mit einer Grösse von <2.5 µm und <10 µm pro Kubikmeter Luft. [µm] Mikrometer ist ein sehr kleines Längenmass, hat doch ein menschliches Haar bereits einen Durchmesser von 50-70 µm!
Februar im Überblick
Es fällt auf, dass wirklich der feinere vom Feinstaub (PM2.5) den AQI einige Male in die Höhe schnellen liess. Der PM10 AQI verhielt sich wesentlich ruhiger. Es ist interessant, wenn man die gemessenen PM-Werte direkt mit den AQIs 1:1 vergleicht, denn die Messwerte lassen etwas anderes vermuten.
Die Detailaufzeichnungen und die Darstellung mit der hauseigenen AQI-Formel zeigen ein ganz ähnliches Bild des Februars ab. Die Luftqualität war über den Monat gesehen mit einem mittleren AQI der Stufe 2 sicher akzeptabel, doch sind die Anstiege zwischendurch bis hin zum kritischen Bereich meiner Ansicht nach doch nicht ganz unbedenklich.
Wochenverlauf
Abschliessend der wöchentliche, etwas genauere Messverlauf. Dabei gilt zu beachten, dass die Werteskala nicht bei allen Darstellungen die gleiche Einteilung hat.
Abschliessend der wöchentliche, etwas genauere Messverlauf. Dabei gilt zu beachten, dass die Werteskala nicht bei allen Darstellungen die gleiche Einteilung hat.
Januar 2024
(Schwerpunkt: Luftdruck)
(Schwerpunkt: Luftdruck)
Die Luftdruckbeobachtung im Januar war keineswegs langweilig! Wir hatten es mit ständig wechselndem Luftdruck zu tun. Dieser umfasste eine Spanne von min. 993.5 bis max. 1035.8 hPa. Oder im Diagramm dargestellt, so:
Doch bevor ich weitere Messungen vorstelle, etwas Theorie zur Luftdruckmessung.
Grundlagen
Der Luftdruck beschreibt das Gewicht der Luftsäule vom äusseren Rand der Atmosphäre bis zum Erdboden. Als Referenzwert gilt der Druck auf Meereshöhe. Mit zunehmender Höhe über Meer nimmt dieser Druck ab und zwar nicht linear, sondern exponentiell. Auf Meereshöhe ist der Normaldruck 1013.25 hPa (Hektopascal) oder 1 b (Bar).
Grundlagen
Der Luftdruck beschreibt das Gewicht der Luftsäule vom äusseren Rand der Atmosphäre bis zum Erdboden. Als Referenzwert gilt der Druck auf Meereshöhe. Mit zunehmender Höhe über Meer nimmt dieser Druck ab und zwar nicht linear, sondern exponentiell. Auf Meereshöhe ist der Normaldruck 1013.25 hPa (Hektopascal) oder 1 b (Bar).
Wenn an einem Ort beispielsweise ein Luftdruck von 1000hPa herrscht, wiegt die Luft über 1m² an diesem Punkt ungefähr 10 Tonnen!
Um die Luftdruckmessungen von Stationen auf verschiedenen Meereshöhen vergleichen zu können, muss der Einfluss der Meereshöhe ausgeklammert werden. Der gemessene Luftdruck wird dazu auf Meereshöhe umgerechnet (Meteorologen sagen dem reduzieren). Dabei gibt es drei Formen, den Luftdruck anzugeben.
Um die Luftdruckmessungen von Stationen auf verschiedenen Meereshöhen vergleichen zu können, muss der Einfluss der Meereshöhe ausgeklammert werden. Der gemessene Luftdruck wird dazu auf Meereshöhe umgerechnet (Meteorologen sagen dem reduzieren). Dabei gibt es drei Formen, den Luftdruck anzugeben.
- QFE ist der Luftdruck, der an einer Bodenstation gemessen wird
- QFF ist der Luftdruck am Messort, der auf Meereshöhe reduziert wurde
- QNH bezeichnet den Luftdruck einer Station, der nach der "Standard-Atmosphäre"(*) auf Meereshöhe reduziert wurde
Auf Wetterkarten wird der Luftdruck in Form von Isobaren, das sind Linien gleichen Luftdrucks, angegeben.
Luftdruck absolut oder relativ?
Der absolute Luftdruck zeigt an, wie der aktuelle Luftdruck am Ort der Wetterstation ist. Das so anzugeben macht aber nur Sinn, wenn der Wert nicht mit anderen Stationen verglichen wird, zudem stimmt der absolute Luftdruck nicht mit den Wettervorhersagen überein.
Daher wird üblicherweise der relative Luftdruck verwendet, welcher mit den Wettervorhersagen und Messwerten anderer Wetterstationen vergleichbar ist. Berechnet wird der relative Luftdruck aus dem absoluten Luftdruck bezogen auf die Meereshöhe. |
Messinstrumente (Barometer)
Du kannst dir natürlich ein ganz einfaches Barometer selbst herstellen. Damit kannst du beobachten, ob der Luftdruck gegenüber dem Vortag gestiegen oder gesunken ist. Allerdings hast du keine exakten Werte in hPa, aber die interessieren dich vielleicht auch gar nicht.
Material: grösseres Konfitürenglas, Gummiballon, Gummiringe, Küchenspiessli, Alublech, Karton oder Plexiglas für Skala, Alleskleber oder Klebband.
Schneide aus einem dünnen Ballon ein rundes Stück heraus, das die Öffnung des Glases überlappt und montiere das Ballonstück mit den Gummiringen straff über die Öffnung des Glases. Befestige den Zeiger und kreiere eine Skala. Bei steigendem Luftdruck wird die Spannung immer mehr eingedellt und der Zeiger bewegt sich nach oben (Hebeleffekt am Glasrand).
Du kannst dir natürlich ein ganz einfaches Barometer selbst herstellen. Damit kannst du beobachten, ob der Luftdruck gegenüber dem Vortag gestiegen oder gesunken ist. Allerdings hast du keine exakten Werte in hPa, aber die interessieren dich vielleicht auch gar nicht.
Material: grösseres Konfitürenglas, Gummiballon, Gummiringe, Küchenspiessli, Alublech, Karton oder Plexiglas für Skala, Alleskleber oder Klebband.
Schneide aus einem dünnen Ballon ein rundes Stück heraus, das die Öffnung des Glases überlappt und montiere das Ballonstück mit den Gummiringen straff über die Öffnung des Glases. Befestige den Zeiger und kreiere eine Skala. Bei steigendem Luftdruck wird die Spannung immer mehr eingedellt und der Zeiger bewegt sich nach oben (Hebeleffekt am Glasrand).
Private Wetterstationen verwenden in der Regel elektronische Barometer. Netatmo nennt folgende Barometerarten:
- Eco-Celli-Barometer: In diesem Fall wird ein bestimmtes Gasvolumen je nach Luftdruck komprimiert oder expandiert.
- Quecksilber-Barometer: Das ebenfalls nach seinem Erfinder Torricelli benannte Quecksilber-Barometer misst den Druck in einem Glasrohr, indem es das Gleichgewicht zwischen dem Gewicht der Luft und dem Gewicht des Quecksilbers misst. Es wird wegen der Zerbrechlichkeit des Glases und dem Giftstoffgehalt des Quecksilbers immer weniger verwendet.
- Dosenbarometer: Diese Barometer messen die Verformung eines metallischen Hohlkörpers durch den Luftdruck.
- Elektronische Barometer: Diese modernen Geräte verwandeln Druckänderungen in Zahlenwerte. Das Ablesen wird durch eine digitale Anzeige erleichtert und die Werte können in Kurven aufgezeichnet und gespeichert werden.
- Barographen: Diese Geräte zeichnen den zeitlichen Verlauf des Luftdrucks auf Millimeterpapier auf. Bei elektronischen Barographen werden die erfassten Daten gespeichert.
Luftdruckmessungen und-vergleich
Es ist recht schwierig, den genauen Luftdruck einer Region festzulegen. Die Druckunterschiede schwanken je nach Wetterlage innerhalb weniger Kilometer. So zeigt dies folgender Vergleich, den ich für den luftdruckmässig interessanten Januar 2024 angestellt habe. Die rote Null-Linie stellt den Mittelwert zwischen der Station Chur von Meteo Schweiz und den Stationen von AWEKAS im Umkreis von 20km dar und bildet somit den Referenzwert. Die schwarze Linie ist die Abweichung der AWEKAS-Stationen vom roten Mittelwert. Die blaue Linie stellt die Hauptstation cbs-meteo dar und die orange Linie ist die technische Reserve, die sich zwar am gleichen Standort wie cbs-meteo befindet, jedoch nicht ganz exakt gleich kalibriert ist.
Es ist recht schwierig, den genauen Luftdruck einer Region festzulegen. Die Druckunterschiede schwanken je nach Wetterlage innerhalb weniger Kilometer. So zeigt dies folgender Vergleich, den ich für den luftdruckmässig interessanten Januar 2024 angestellt habe. Die rote Null-Linie stellt den Mittelwert zwischen der Station Chur von Meteo Schweiz und den Stationen von AWEKAS im Umkreis von 20km dar und bildet somit den Referenzwert. Die schwarze Linie ist die Abweichung der AWEKAS-Stationen vom roten Mittelwert. Die blaue Linie stellt die Hauptstation cbs-meteo dar und die orange Linie ist die technische Reserve, die sich zwar am gleichen Standort wie cbs-meteo befindet, jedoch nicht ganz exakt gleich kalibriert ist.
"Dicke Luft" im Januar
Kurzfristig wurde mehrmals die Stufe 5 'sehr schlechte Luftqualität' erreicht, was bereits als 'gesundheitsschädigend für empfindliche Personen' eingestuft wird. Doch woran liegt es, dass so schlechte Werte vorliegen können. Das ist ohne genauere Abklärungen vor Ort nicht vollständig zu beantworten. Jedenfalls spielten drei Faktoren entscheidend mit:
Für zwei weitere Faktoren braucht es jedoch keine Messgeräte, sondern lediglich die Sinne: trete ich vor das Haus, kann ich den Geruch der Holzfeuerungen in der unmittelbaren Nachbarschaft beschnuppern und in der Nachbargemeinde die Rauchwolke, die nicht nur aus Wasserdampf besteht, aus dem Schornstein der Zementfabrik beobachten.