Sademittari

Manuaalisissa sademittareissa on tavallisesti pienehkö, avoimen laatikon tai lieriön muotoinen vesisäiliö, jonka yläosassa saattaa olla suppilomainen laajennus. Sateella sadepisarat valuvat sademittarin yläosan suppiloon, josta vesi valuu asteikolla varustettuun säiliöön. Sademäärä luetaan suoraan asteikolta. Asteikko on laadittu niin, että se ottaa huomioon suppilon pinta-alan ja mittasäiliön poikkipintojen suhteen. Asteikko ilmaisee sademäärän millimetreinä tai tuumina. Yksi sademillimetri vastaa yhtä litraa neliömetrille.

Punnitsevassa sademittarissa on keruuastia ja sen painoa mittaava vaaka. Sademäärä voidaan laskea mitatusta massasta kun keruuastian suuaukon pinta-ala tunnetaan. Suurin osa Suomessa käytettävistä automaattisista sademittareista on punnitsevia, sillä ne soveltuvat erinomaisesti myös kiinteän olomuodon sateen mittaamiseen ilman lämmittimiäkin. Useimmissa punnitsevissa mittareissa keruuastia on tyhjennettävä manuaalisesti.

Keinumallisen sademittarin toiminta perustuu veden virtaukseen sademittarin läpi. Sateella vesi valuu sademittarin suppilon tai lieriön muotoiseen sateen kerääjän kautta mittarin sisään. Mittarin sisällä on keinumallinen virtausportti, joka päästää jokaisella keinahduksella vakiomäärän vettä lävitseen. Keinahdus havaitaan porttiin liitetyn kielireleen ja sen läheisyydessä olevan magneetin avulla. Keinun kipatessa magneetin etäisyys releestä muuttuu, jolloin releen kärjet kytkeytyvät ja rele antaa ohjauspulssin. Pulssit lasketaan elektronisesti ja niiden määrästä laskettava sademäärä voidaan tallentaa tallennusyksikköön tai esittää laitteen näytöllä. Jos mittarin suppilo-osa on lämmitettävä, sillä voidaan mitata myös kiinteämuotoista sadetta, kuten lumi- ja raesateen vesiarvoa ja voimakkuutta.

Tuuli aiheuttaa vesipisaroiden ja etenkin lumihiutaleiden kulkeutumista mittarin ohi sen häiritessä tuulikenttää ympärillään. Vesisateelle virhe on tyypillisesti suuruusluokaltaan 2-10% ja lumisateelle 10-50%[2]. Tuuli voi myös nostattaa maasta lunta ja ajaa sitä sademittarin sisään jopa poutasäällä. Tuulen vaikutusta voidaan vähentää mittarin ympärille asennettavilla tuulisuojilla ja sijoittamalla mittari vähätuuliseen paikkaan. Virheitä voidaan korjata tuuli- ja lämpötilahavaintojen avulla käyttäen kokeellisesti määritettyjä korjausyhtälöitä[3].

Erityisesti punnitsevissa sademittareissa haihtuminen ja tiivistyminen voivat olla merkittäviä virhelähteitä. Haihtumista tapahtuu ilman suhteellisen kosteuden ollessa alhainen. Tiivistyminen on tyypillinen ongelma, jos keruuastiassa on käytetty hydrofiilistä jäätymisenestoainetta. Sekä haihtumista että tiivistymistä voidaan ehkäistä esimerkiksi pienellä öljykerroksella keruuastiassa olevan nesteen pinnassa.

Etenkin nuoskalumi voi tarttua sademittarin suuaukon ympäristöön tukkien sen joko osittain tai äärimmäisissä tapauksissa kokonaan. Tätä voidaan ehkäistä suuaukon lämmittimillä, joskin kovalla pakkasella lämmittimet voivat jopa pahentaa ongelmaa.