Hoe komt het toch dat de weerberichten er soms naast zitten en dat op bepaalde dagen het ene weerfenomeen goed wordt voorspeld en het andere wat minder?
Het was me wat, vorige vrijdag en afgelopen weekend, met het uitgebleven uitzonderlijk hoog stormtij en de storm van kritiek die daarop volgde. Het hoogwater van vrijdagmiddag in Oostende werd donderdagavond nog met nagenoeg een meter overschat. Dat is natuurlijk niet mis. Tezelfdertijd vielen er in de Ardennen bakken sneeuw uit de lucht en dat was wél goed voorspeld.
Wanneer een operationele meteoroloog aan zijn/haar shift begint, maakt hij eerst een analyse van de actuele weersituatie boven Europa en de nabije Atlantische Oceaan. Wanneer men iets wil gaan vertellen over de toekomst, is het belangrijk om toch eerst een duidelijk beeld te hebben van het heden. Om die analyse te maken, gebruikt de meteoroloog allerlei soorten waarnemingen: satellietbeelden, neerslagradarbeelden, metingen van waarnemingsstations aan de grond enz. In het achterhoofd van de weervoorspeller zitten een aantal conceptuele modellen, zoals bijvoorbeeld een koufront of een Spaanse Pluim.
Wanneer de meteoroloog een dergelijk conceptueel model herkent op radar- en/of satellietbeelden, gaat er onmiddellijk een belletje rinkelen en weet hij/zij wat zo’n fenomeen allemaal kan veroorzaken. Als de analyse gemaakt is, moet de voorspeller bestuderen hoe dit nu allemaal gaat veranderen in de nabije en iets verdere toekomst. En daarvoor maakt hij gebruik van een aantal numerieke weermodellen.
Numerieke weermodellen kan men zien als computerprogramma’s die de atmosfeer zo goed mogelijk nabootsen. Allerlei natuurkundige wetten worden in complexe wiskundige formules gegoten, waarmee het weermodel aan de slag gaat om een groot aantal meteorologische variabelen te berekenen. Het is onmogelijk al deze berekeningen uit te voeren voor de hele atmosfeer. Weermodellen gebruiken daartoe een rooster (grid), dat een bepaald gebied (regionaal model) of de hele wereld (globaal model) bedekt. Bovendien bestaat het grid ook uit vele verschillende lagen, van vlak aan het aardoppervlak tot hoog in de atmosfeer. Alle variabelen worden berekend voor alle snijpunten van het rooster (gridpoints).
Weergave van het grid van een numeriek weermodel
Doordat regionale modellen slechts voor een bepaald gebied op Aarde rekenen, kunnen ze gebruik maken van een zeer fijnmazig rooster. Het huismodel van het KMI, Alaro, maakt bijvoorbeeld gebruik van een grid met een resolutie van 4 km. Globale modellen kunnen zo’n resolutie niet aan. De rekentijd zou zodanig oplopen dat de resultaten pas na het tijdstip van de voorspelling zouden beschikbaar zijn. Steeds krachtigere supercomputers zorgen er natuurlijk voor dat de numerieke modellen hun grid alsmaar fijnmaziger kunnen maken. En zo gaan de weerberichten erop vooruit.
Het weermodel wordt gevoed met allerlei waarnemingen en het zal aan de hand daarvan een analyse berekenen, net zoals de weerman ook begint met een analyse dus. Natuurlijk vallen de waarnemingen meestal niet samen met de gridpoints van het model. Van bepaalde grote gebieden op Aarde, zoals oceanen, woestijnen, poolgebieden is het aantal waarnemingen zeer beperkt. Dankzij satellietwaarnemingen is hier al veel vooruitgang in geboekt, maar het weermodel moet dus als eerste stap de waarnemingen herberekenen, zodat ze passen in het grid. De analyse van het weermodel is dus geen werkelijkheid, maar een inschatting van de werkelijkheid. We moeten er dus mee leven dat er vanaf de eerste stap reeds foutjes of soms fouten zitten in het weermodel.
Vervolgens gaat het weermodel berekenen hoezeer de analyse zal veranderd zijn na een bepaalde tijdstap. Dat resultaat wordt dan eigenlijk de nieuwe analyse, waarmee alle berekeningen opnieuw worden gedaan voor een tijdstap verder. En zo gaat dat door, bij sommige modellen tot 72u, bij andere zelfs tot 240u in de toekomst. De fouten die meteen al in de analyse waren geslopen, worden bij elke berekening weer meegenomen en worden dus ook alsmaar groter. Dit verklaart waarom weerberichten doorgaans betrouwbaar zijn voor de eerste paar dagen, maar vaak al met een korrel zout moeten genomen worden voor verder in de toekomst.
Weermodellen maken twee of 4 keer per dag hun berekeningen, waarbij ze telkens worden gevoed met de meest recente waarnemingen.
De meteorologen van het KMI hebben diverse numerieke weermodellen ter beschikking, die elk werken met hun eigen grid en met een licht andere fysica in de kern van het model. Het valt dan ook niet te verbazen dat de berekeningen van deze verschillende modellen ook meestal licht verschillen. Op sommige dagen lopen de resultaten zelfs helemaal uit elkaar. Een aantal weermodellen kunnen ook gratis worden geraadpleegd op het internet. Diverse websites bieden een overzicht van een waaier aan numerieke modellen. Enkele voorbeelden: www.wetterzentrale.de, www.meteociel.fr, www.wetter3.de
Dit zijn de temperatuursvoorspellingen van twee verschillende weermodellen voor hetzelfde tijdstip: dinsdag 17/01/2017 12 UTC. Links staan de resultaten van het Europese ECMWF-weermodel en rechts van het Britse weermodel.
Als men voor elk gridpoint de berekende waarde zou weergeven, wordt de kaart natuurlijk onleesbaar. Daarom worden iso-lijnen gebruikt. De kaartjes hierboven zijn temperatuurkaartjes en de lijnen dus isothermen.
De waarden liggen in dit geval in dezelfde lijn, maar er zijn toch kleine verschillen. Het is nu de taak van de KMI-weervoorspeller om te bepalen welke temperatuur hij zal voorspellen voor de diverse regio’s van België. Hij gebruikt zijn ervaring, samen met zijn net gemaakte analyse en de conceptuele modellen die daarbij horen om een weloverwogen beslissing te maken.
In de meeste gevallen is de voorspelling goed, maar er zijn van die dagen dat alle weermodellen de bal volledig misslaan of de voorspeller van dienst de verkeerde keuze maakt. En dan gebeurt het dus soms dat de weerman er volledig naast zit.
