Professor C.H. Buys Ballot

Christophorus Hendricus Buys Ballot; geboren te Kloethinge 10 oktober 1817, was vanaf 1847 buitengewoon hoogleraar in de wiskunde en vanaf 1867 hoogleraar in de natuurkunde aan de universiteit van Utrecht. Hij overleed op 3 februari 1890 te Utrecht.

Als zijn loopbaan een aanvang neemt, beoefent hij met name chemie, maar ook wis- en natuurkunde, getuige zijn proeven met het “Dopplereffect”. Maar al spoedig blijkt dat zijn interesse voor deze wetenschappen niet opgewassen is tegen zijn passie: de meteorologie.
Terwijl hij vanaf 1847 hoogleraar in de wiskunde en vanaf 1867 hoogleraar in de fysica aan de universiteit van Utrecht was, werd hij de eerste directeur van de door hemzelf opgerichte KNMI in Utrecht. De oprichting van het KNMI, die geheel door Buys Ballot’s inzet tot stand kwam, was in werking gezet door een aan minister Thorbecke gerichte brief waarin hij voor een dergelijk instituut pleitte. In 1854 is het Nederlands Meteorologisch instituut een feit. Koning Willem III gaf het instituut het voorvoegsel Koninklijk. Buys Ballot bleef tot aan zijn dood directeur van het KNMI, dat zeven jaar na zijn dood verhuisde naar De Bilt.
Buys Ballot werd in één klap wereldberoemd met ‘zijn wet’, die hij in 1857 publiceerde en die luidt: als een waarnemer – zich bevindend op het noordelijk halfrond – met de wind in zijn rug op de grond staat, bevindt zich de lage druk links van hem en de hoge druk rechts van hem (op het zuidelijk halfrond is dit precies tegenovergesteld). Buys Ballot was niet de eerste die dit verschijnsel had opgemerkt, het was al theoretisch ontdekt. Hij was degene die het verschijnsel echt had waargenomen en door de wereldwijde verspreiding van zijn publicatie is de eer aan hem geweest. In de praktijk bleek ‘de wet’ van groot belang te zijn bij het voorspellen van stormen en orkanen. Later ging men gebruik maken van weerkaarten waarop een depressie beter zichtbaar was en eerder voorspeld kon worden.

Leven
Buys Ballot werd in 1817 geboren in het Zeeuwse dorp Kloetinge waar zijn vader predikant was. Na de lagere school ging hij naar het gymnasium in Zaltbommel. Met een diploma op zak wordt hij in september 1835 ingeschreven aan de universiteit van Utrecht als student in de letteren. Deze studie verwisselt hij al snel voor een studie wis- en natuurkunde. Hij promoveert op zijn proefschrift over ‘cohesie en adhesie’, werd benoemd tot lector in de geologie en mineralogie en een jaar later, in 1846, in de theoretische scheikunde. In 1847 werd hij buitengewoon hoogleraar en in 1857 gewoon hoogleraar in de wiskunde. Tien jaar later is hij hoogleraar in de fysica aan de universiteit van Utrecht. Hij was één van de eersten die een theorie had over het bestaan van moleculen en atomen, in die tijd zeker niet algemeen aanvaard in de wetenschap.
Maar zoals gezegd was het de meteorologie waar zijn hart lag en vooral stormdepressies en lucht- en zeestromingen hebben zijn aandacht. Iets waar hij zich zijn hele werkzame leven mee bezig hield, was de invloed van 27-daagse periode op de temperatuur (de rotatieperiode van de zon).
In 1882 had hij een (noord)-poolexpeditie op weg gestuurd om de poolstreken meteorologisch te gaan onderzoeken. Het eiland waar de expeditie strandde werd gedoopt tot Buys Ballot Eiland. Buys Ballot heeft aan de wieg gestaan van onze huidige weerkennis en heeft zich daardoor onsterfelijk gemaakt, mede omdat het weer ons dagelijks bezighoudt (het is misschien wel het meest besproken onderwerp ter wereld).

Het Doppler-effect
Het Doppler-effect, genoemd naar de ontdekker Christian Johann Doppler, is het effect dat ‘de waargenomen frequentie van een door een bron (licht, geluid) uitgezonden golf verandert als de bron en (of) de waarnemer ten opzichte van elkaar bewegen’.
Buys Ballot nam het in 1845 bij geluid waar. Bij een door hem opgezette proef liet hij een trein op het baanvak Utrecht – Amsterdam rijden met aan boord een hoornblazer. Hij vroeg mensen met scherp gehoor of ze aan de test wilden meewerken door te luisteren naar het geluid van de passerende trein met de daarin aanwezige hoornblazer. Als de trein naderde of gepasseerd was waren de tonen laag en op het moment van passeren hoog. Het verschil in toonhoogte werd minder als de trein langzamer reed.
U kunt het Doppler-effect zelf waarnemen bij een passerende ambulance. Naarmate deze dichterbij komt, wordt de toon van de sirene steeds hoger. Als de ambulance eenmaal voorbij is, gaat de toonhoogte weer dalen. Uiteindelijk is het Doppler-effect van wezenlijk belang in de meteorologie bijvoorbeeld bij meting van wind in en tijdens buien.
Hieruit kan men concluderen dat de natuurkunde en de meteorologie op sommige punten nauw met elkaar verbonden zijn.