Buys Ballot en de oprichting van het KNMI
De introductie van een gratis en advertentievrije weerapp van het KNMI zorgde de afgelopen weken voor onrust bij commerciële aanbieders. De geschiedenis leert echter dat het meteorologisch instituut al van oudsher weerberichten en stormwaarschuwingen publiceert. Het eerste deel van een tweeluik over de geschiedenis van het van oorsprong Utrechtse KNMI, naar aanleiding van een biografie van oprichter en eerste directeur Buys Ballot.
Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) werd op 31 januari 1854 officieel opgericht bij koninklijk besluit van Koning Willem III. Het was de beroemde weerkundige Christoph Buys Ballot (1817-1890) die daarvoor zorgdroeg. Hij is vooral bekend door de wet van Buys Ballot: "Met de rug naar de wind, ligt het lagedrukgebied op het noordelijk halfrond links en het hogedrukgebied rechts." Ook bewees hij het dopplereffect met de in 1843 gestarte treinverbinding Utrecht-Amsterdam. Als oprichter en eerste directeur van het KNMI stimuleerde hij meetstations en waarnemingen, introduceerde hij de weerberichten en stormwaarschuwingen in Nederland en stond hij zo aan de wieg van de weerapp en buienradar. Hij onderstreepte de noodzaak van meer internationale samenwerking binnen de meteorologie met Utrecht als centrum voor verwerking van de data. Als lid van de Internationale Poolcommissie organiseerde hij de spectaculaire Nederlandsche Pool-Expeditie van 1882-1883. Het recent verschenen boek Weer en wind van Dirk van Delft beschrijft het leven en werk van Buys Ballot.
Christoph Buys Ballot, 1864 (Het Utrechts Archief).
Start op Sonnenborgh
Buys Ballot was op 36-jarige leeftijd de oprichter en eerste hoofddirecteur van het KNMI en bleef dat 36 jaar, tot aan zijn dood in 1890. In 1854 waren taak en omvang van het op het Utrechtse bastion Sonnenborgh gevestigde instituut nog bescheiden. Het verzamelen en publiceren van meteorologische waarnemingen verricht “binnen het rijk, de buitenlandse bezittingen en op de schepen", werd behartigd door een kleine staf van nog geen tien personen. In 1897 waren het er al zestien. De behuizing werd te klein en het instituut verhuisde naar De Bilt. Daar had men in een rustige omgeving het landhuis Koelenberg met een grote tuin in het Kloosterpark gevonden en daar ging de grote groei en bloei van het instituut verder. De taken van het KNMI breidden zich sterk uit. In 1864, nog in Utrecht, ontstond de storm-waarschuwingsdienst voor de scheepvaart. De waarschuwingen werden per telegraaf verspreid. In de jaren tachtig begonnen enkele kranten met het opnemen van weerberichten. Vanaf 1890 werd door het KNMI dagelijks een weerkaart uitgegeven, mede gebaseerd op buitenlandse waarnemingen.
Muurschildering met het Dopplereffect aan de burgemeester Reigerstraat.
Afkomstig uit Zeeland
Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot, geboren op 10 oktober 1817 in het Zeeuwse Kloetinge, waar zijn vader predikant was, volgt na een verhuizing naar Brakel het gymnasium in Zaltbommel. Als zeventienjarige werd de jonge Chris ingeschreven als student in de letteren aan de Hogeschool in Utrecht. Hij begon met klassieke talen, haalde vervolgens zijn kandidaats in wis- en natuurkunde, om daarna scheikundig onderzoek te doen bij professor Gerrit Mulder. Hij publiceerde een tabellenboek voor het anorganisch chemisch practicum. In 1844 promoveerde hij magna cum laude in de natuurkunde met een proefschrift over cohesie en adhesie. Hierin was hij kritisch over de theorie van natuurkundige Doppler over een frequentieverschuiving van licht of geluid uit een bewegende bron. Hij wilde dit testen met een experiment. Hij liet een hoornblazer op een trein tussen Utrecht en Maarssen meerijden, het nieuwste en snelste vervoermiddel van die tijd. Bij station Maarssen stond Buys Ballot om de waargenomen toonhoogten op het gehoor te meten. Zo werd het dopplereffect met dit experiment bewezen. Ter herinnering verscheen in 2019 op initiatief van natuurkundigen Sander Kempkes en Ingmar Swart met Muurformules een muurschildering van de Strakke Hand aan de Burgemeester Reigerstraat in Utrecht. Op eigentijdse wijze staat de wetenschap zo in het voetlicht.
De Smeetoren met het waarnemingsplatform (C. van Hardenbergh, Het Utrechts Archief).
'Meteorologie als speelpop'
Buys Ballot hield zich aan de universiteit bezig met geologie, mineralogie, theoretische scheikunde en wiskunde. Hij deed dat vanaf 1845 als lector geologie en mineralogie - onbezoldigd, dankzij een familiekapitaal. Dat wierp vruchten af, want hij werd in 1847 benoemd tot hoogleraar wiskunde. Toen hij van professor Mulder geen steun kreeg voor het publiceren van een boek over aantrekkende en afstotende elementaire deeltjes, besloot Buys Ballot zich te wijden aan meteorologie. Zijn eerste kennismaking met de meteorologie dateert uit de periode van 1839 tot 1843 als hij professor R. van Rees assisteert bij waarnemingen vanaf het platform op de Smeetoren in Utrecht en bij waarnemingen die op buitenlandse aansporing om de drie maanden, op 21 maart, 21 juni, 21 september en 21 december werden verricht. Waarschijnlijk is hierdoor al de gedachte van de noodzaak van internationale samenwerking op meteorologisch gebied ontstaan. Hij schreef aan collega Van ’t Hoff dat hij “uit teleurstelling de meteorologie als speelpop” heeft gebruikt.
De gebouwen van het KNMI op het voormalige bastion Sonnenborgh in 1859 (Het Utrechts Archief).
Directeur KNMI
Buys Ballot nam het initiatief tot internationale samenwerking. Tijdens een Europese reis in 1847 met vriend, studiegenoot en medeoprichter KNMI dr. F.W.C. Krecke viel het hem op dat bij het Observatorium Brussel van 1826, maar ook op andere locaties het sterrenkundig en meteorologisch instituut op dezelfde plaats stonden. Zo kreeg hij het idee om een sterrenwacht én een meteorologisch instituut te combineren op het Utrechtse bastion Sonnenborgh. En zo werden vanaf 1848 waarnemingen verzameld door Krecke die daar met hulp van Buys Ballot was gestart in de voormalige woning van stadarchivaris Van Embden op Sonnenborgh. Minister van Binnenlandse Zaken Thorbecke kwam zelf poolshoogte nemen op Sonnenborgh om te zien hoe de plannen ervoor stonden. Buys Ballot maakte het bouwplan waarmee de stadsarchitect aan de gang kon. De Sterrenwacht met het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) was in 1854 gereed. Op 31 januari 1854 volgde de officiële oprichting waarbij de opening werd verricht door koning Willem III. Hoogleraar Buys Ballot werd de – wederom onbezoldigde - hoofddirecteur, dr. Krecke werd directeur van de waarnemingen ter land en luitenant ter zee Jansen van de waarnemingen ter zee. Uniek was het plan van Buys Ballot om van Utrecht een centrum te maken van waaruit waarnemingen van geheel Europa, later heel de wereld, zouden worden verzameld en bewerkt.
Wet van Buys Ballot
In 1854 bracht Buys Ballot de eerste synoptische weerkaarten uit. Elke weerkaart bevatte vergelijkbare waarnemingen die op hetzelfde tijdstip en via dezelfde wijze waren verricht. Het eerste weerbericht dus, de voorloper van de KNMI-app. Ook ontwikkelde hij in de tijd diverse meetapparatuur. Omdat hij veel (inter-) nationale waarnemingen deed, kon Buys Ballot als eerste een verband aantonen tussen luchtdruk en wind: de wet van Buys Ballot (1857), “Met de wind in de rug ligt het lagedrukgebied links, terwijl aan de rechterkant de luchtdruk hoger is. Dat geldt voor het noordelijk halfrond, op het zuidelijk halfrond is dat omgekeerd”. Deze ontdekking maakte het mogelijk om weersverwachtingen en waarschuwingen voor storm af te geven. Om die waarschuwingen ook effectief te maken, ontwikkelde hij een aeroklinoscoop, een stormwaarschuwing met een seinpaal die de scheepvaart kon informeren over de wind, een optische telegraaf. Buys Ballot was dus allerminst een slaapkamergeleerde: hij kon zijn theoretische inzichten vertalen naar praktische ontwerpen. Dat hij daarnaast ook een goede organisator was, laat het volgende deel van ons tweeluik zien.
Dirk van Delft, Weer en wind. De man achter de wet van Buys Ballot. Amsterdam, Prometheus, 2024. ISBN 978-90-446-5725-8. 504 blz., € 34,99.
Meer informatie is te vinden in:
P. van Beek, 'Het KNMI tussen 1854 en 1951'.Tijdschrift Oud-Utrecht (Utrecht, 1997).
Flitsen uit het K.N.M.I. 125 jaar Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, 1854-1979 (‘s Gravenhage, 1979).
Sara Keijzer, 'Henri Ekama en de Nederlandse Noordpoolexpeditie van 1882-1883'. Van: Het Scheepvaartmuseum Amsterdam.
Willemijn Banki, 'Wandeling Utrecht en de Universiteit'. Van: Oud-Utrecht.