Nexus Regenmesser - Abweichungen zum analogen Messer

[chorknabe]

Bei uns hatte sich gestern und vorgestern ein Tief eingekringelt und für schönen gleichmäßigen Landregen gesorgt.
Da lassen sich die Regenmesser prima vergleichen. Mit dem großen Hellmann habe ich dabei 21,5 mm, mit der Irox 19,9 mm Niederschlag gemessen. Das sind knapp 8% weniger. Wenn ich mir die Messungen der letzten Monate so ansehe, dann kristallisiert sich bei meinem Irox Regenmesser eine Abweichung in diesem Bereich heraus (Range -5 % bis -10 %). Das halte ich bei dieser Preisklasse für ein sehr gutes Ergebnis zumal sich diese Abweichung durch Kalibrierung in WsWin entsprechend korrigieren lässt.

Meine über Wochen kalibrierte Davis meldete 21,4 mm. Darauf ein  

Gruß Chorknabe

[leknilk0815]

Das sind knapp 8% weniger.

...und woher weißt Du, daß die Wippe leer war? Ich kenne das Volumen der Irox- Wippe nicht, aber wenn sie kurz vor dem Kippen war, sind es garantiert keine 8% mehr. Angenommen, es wären auch 0,7, dann wäre die Abweichung ca. 4%. Und - wer bei Idealbedingungen misst, misst Mist...

[chorknabe]

...und woher weißt Du, daß die Wippe leer war? Ich kenne das Volumen der Irox- Wippe nicht, aber wenn sie kurz vor dem Kippen war, sind es garantiert keine 8% mehr. Angenommen, es wären auch 0,7, dann wäre die Abweichung ca. 4%. Und - wer bei Idealbedingungen misst, misst Mist...

Das brauche ich nicht zu wissen. Gemessen wird nur die Menge, die angezeigt wird. Das (vermutlich) mehr gefallen ist als gemessen
wurde ist wahrscheinlich aber eben nicht für das angezeigte Ergebnis relevant. Die 0,7 mm Auflösung verfälscht eben das Messergebnis durch das Restwasser in der Wippe, dass lässt sich auch nicht auf 4 % schönrechnen. Ob die Restmenge Bestandteil der nächsten Messung wird, hängt von der zwischenzeitlichen Verdunstung ab.

Und wer bei Idealbedingungen misst, der misst auch nur das was vom Himmel fällt. Bei uns war das Wasser. Wenn das bei Euch Mist ist, bin ich froh nicht in Eurer Gegend zu wohnen, obwohl der Boden ja sehr fruchtbar sein müsste.  

Gruß Chorknabe

[leknilk0815]

...bin ich froh nicht in Eurer Gegend zu wohnen

Ich auch!

[TheWeather]

... nehmen wir mal an, die Trichteröffnung sei ideal, es gäbe keine Verdunstung und kein Restwasser, weder im Hellmann noch im Irox-Trichter. Beim Irox-Trichter gehen wir mal von 0,7 mm pro Wippenumschlag aus.

Es beginnt zu regnen ...

Der Hellmann füllt sich auf 0,1 mm, 0,2 mm, ... 0,7 mm und lässt sich zwischendurch ablesen. Beim Irox-Trichter pasiert erstmal nichts ... Just bei 0,7 mm (idealerweise) kippt die Wippe zum ersten mal. Bis zu diesem Moment beträgt der Fehler des Irox-Trichters 100% (Gemessener Wert/tatsächliche Regenmenge * 100).

Der Regen fällt weiter, bis bei 1,4 mm die Wippe zum zweiten mal kippt. Der Fehler beträgt jetzt: 0,7 mm/1,4 mm = 50%. Bei 2,1 mm wieder das gleiche Spiel, jetzt noch mit 30% Fehler.

Bei 21,5 mm (obiges Beispiel: gemessen im Hellmann) hätte der Irox-Trichter erst 21,0 mm gemessen. Fehler jetzt 0,7/21,5 entsprechend 3,2%. Bei 21,7 mm wären beide (theoretisch) wieder bei identischen Regenmengen.

Aufgrund des Aufaddierens der Regenmengen hängt der zu erwartende Fehler stets von der tatsächlich gefallenen Regenmenge ab. Beim Hellmann gibt es stets einen Ablesefehler - danach wird er ausgeleert. Beim Irox-Trichter gibt es stets die Einschränkung durch die 0,7 mm Auflösung, bis die Wippe umschlägt.

Bezogen auf ein Jahr (mal mit einer durchschnittlichen Regenmenge von 660 mm gerechnet) wäre der letzte Wippenumschlag bei 659,4 mm erfolgt, der nächste käme bei 660,1 mm. Der Fehler hierbei nur noch 0,7/660 entsprechend knapp etwas über 0,1 %. Einen Hellmann bei jeder Leerung auf 0,1% abzulesen, dürfte auch keine leichte Übung sein ... man kann also das eine nicht so einfach mit dem anderen vergleichen.

Je mehr Regen fällt, desto geringer wird der zu erwartende Fehler beim "digital messenden" Irox-Trichter. Bei wenig Regen überwiegen eindeutig die Vorteile der analogen Messung beim Hellmann.

Dass letztendlich in einer regenfreien Periode max. eine dem Wert von 0,7 mm entsprechnende Wippenfüllung mal verdunsten kann, erhöht diesen Fehler zwar jedesmal um weitere 0,7 mm, andererseits soll diese Gegenüberstelung nur zeigen, dass es lediglich einen systematischen, durch die Auflösung der Wippe bedingten Fehler gibt, der mit der gemessenen Regenmenge geringer wird und der von der einen zur nächsten Regenperiode nie größer als 0,7 mm werden kann.

Dass man bei einem Hellmann auf knapp 1/10 mm stets sieht, was tatsächlich gefallen ist, ist bei kleinen Regenmengen tatsächlich ein gehöriger Vorteil.

Oder auch mal anders gesehen: Nimm eine Schieblehre und messe eine Strecke von 660 mm 30 - 50 mal auf 1/10 mm aus. Addiere die Werte und lege später zum Vergleich einen Gliedermaßstab mit 2 m Länge und mit nur 1 mm Auflösung daneben. Welches Ergebnis wird nun wohl für die Gesamtlänge auf Anhieb den besseren Wert liefern?

Dies ist der Grund, warum ich hier keinerlei Chance für einen angemessenen Vergleich sehe, den man hinterher vielleicht sogar noch durch Angabe in Prozenten des zu erwartenden Fehlers angeben könnte. Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile - stets optimale Bedingungen vorausgesetzt.

Icke hat lustigerweise mal geschrieben, dass die Regenmenge bei Starkregen in Namibia mit Eimern gemessen wird. Das Ergebnis dürfte einem mit tausenden von Hellmans (bis jeweils vielleicht 1000 ml Einzelvolumenen) gemessenem, aufaddiertem Ergebnis in seiner Aussagekraft und dem Gesamtergebnis (in % gerechnet) kaum in irgendeiner Weise nachstehen ...

Gruß Hans

[Pirx]

Hier mal ein Artikel der Bergakademie Freiberg zum Thema Fehler bei der Niederschlagsmessung (Vorsicht lang, aber interessant).

http://www.goek.tu-freiberg.de/oberseminar/OS_07/Theresa_Mannschatz.pdf

Ebenfalls zum Thema:
http://portal.tugraz.at/portal/page/portal/Files/i2150/download/Diplomarbeiten/DA_Thaler.pdf

Damit hat sich das "rumdoktern" an den Regenmessern eigentlich erledigt.

[chorknabe]

@Hans

Bei Deiner Hellmann-Betrachtung gehst Du davon aus, das der Ablesefehler immer in dieselbe Richtung geht (also immer + oder immer -). Ich halte jedoch eine Streuung für relevant (also + und - gemischt), so dass sich der Fehler nicht linear aufaddieren wird, sondern als Saldo der positiven und negativen Ablesefehler zum Tragen kommt.

@Pirx
Interessante Artikel, vielen Dank für die Links. Trotzdem passen nach der Kalibrierung Davis und Hellmann jetzt besser zusammen.
Ansonsten werde ich wohl besser von Niederschlagsschätzung und nicht von Messung schreiben. Genau wird es wohl nie  

Gruß Chorknabe

[Buxi]

Und wodurch haben wir diese Ungenauigkeit zu verdanken? Dem Genauigkeitsfimmel mit Nachkommastelle(n)!
Wie wäre es, wenn z. B. nur Schritte zwischen 2 – 5 mm möglich sind, dann klappt es auch mit dem Nachbar Regenmesser!

[zunshiner]

Und wodurch haben wir diese Ungenauigkeit zu verdanken? Dem Genauigkeitsfimmel mit Nachkommastelle(n)!

So ist es, 98,75% aller Prozentangaben haben zu viele Nachkommastellen.

[chorknabe]

...

So ist es, 98,75% aller Prozentangaben haben zu viele Nachkommastellen.

@zunshiner

Bitte den Wert nicht so stark runden, dass ist sonst zu ungenau.



Gruß Chorknabe