Weermodellen

Het Global Forecast System (GFS) model is ontwikkeld door de National Oceanic and Atmospheric Administration, het weerinstituut van de Verenigde Staten. GFS is een grootschalig numeriek model wat meteorologische parameters berekent op basis van dynamische wiskundige vergelijkingen. Het model wordt vier keer per dag bijgewerkt en kan tot 16 dagen vooruit een weersverwachting maken. Je vindt hier verschillende meteorologische parameters zoals temperatuur, luchtdruk, neerslag en wind. Aan de hand van deze parameters kunnen meteorologen zien hoe het weer zich gedraagt en wat er de komende dagen verwacht kan worden.

Het model bestrijkt Europa en de Atlantische oceaan – in de weerkunde een ‘beperkt gebied’. Hirlam werkt in principe zo: een geografisch gebied wordt ingedeeld in vakjes van 55 x 55 kilometer. Waarnemingen van weersatellieten en grondstations worden in de desbetreffende vakjes van de kaart geplaatst en vervolgens berekent het programma hoe de diverse variabelen op elkaar zullen gaan inwerken onder invloed van de thermodynamica en andere meteorologische wetmatigheden.

Het resultaat is een weersverwachting voor neerslag, bewolking en wind die maximaal 48 uur vooruit kijkt. Deze weersverwachting wordt gecontroleerd en geïnterpreteerd door een meteoroloog, die onder meer de uitkomsten van Hirlam vergelijkt met verwachtingen van andere computermodellen.

Met Hirlam is het tevens mogelijk in te zoomen op kleinere gebieden, door de vakjes van 55 x 55 kilometer te verkleinen (resolutie 5-10 km). Zo kunnen ook kleinere storingen worden opgespoord. Door het inzoomen neemt overigens wel de voorspellingstijd af van 48 uur naar 12 uur. De reden: door te focussen op een kleiner gebied blijven verder weg gelegen storingen buiten beeld. En dat zijn precies de storingen die 12 of meer uren later invloed gaan krijgen op het weer in onze regio.

Hirlam is ontwikkeld om kleine, maar gevaarlijke storingen op het spoor te komen. Dankzij de fijnmazigheid van Hirlam wordt dit model voor nog veel meer toepassingen gebruikt zoals:

• De weerkamer van het knmi gebruikt Hirlam bij de automatische productie van weersverwachtingen en bij het maken van de korte-termijn-weersverwachting.
• De Luchtvaart Meteorologische Dienst (lmd) en de Maritiem Meteorologische Dienst (mmd) van het knmi maken met behulp van Hirlam weersverwachtingen voor het luchtverkeer en de scheepvaart.
• Weerproviders en de nos gebruiken Hirlam voor het maken van de weersverwachting in de media. Hirlam is ook regelmatig op televisie te zien in de weerpresentatie van het nos-journaal.
• Rijkswaterstaat gebruikt Hirlam als input voor golfmodellen en waterstandmodellen.
• Bij de bemaling van de polders en het regelen van de waterstand van de rivieren maken de waterschappen gebruik van de neerslagverwachting die Hirlam genereert.
• Het knmi en het rivm zetten Hirlam in bij calamiteiten. Bij een brand, een explosie of een ander ongeval waarbij chemische stoffen vrijkomen, produceert Hirlam de meteorologische invoer voor de verspreidingsmodellen, zoals windrichting en windsnelheid.

Het KNMI heeft een nieuwe methode ontwikkeld om waarnemingen met een hoge ruimtelijke resolutie beter in het weermodel HARMONIE te verwerken (mesoschaal model).

HARMONIE is één van de weermodellen die het KNMI gebruikt voor het maken van weersverwachtingen voor de korte termijn (0-48 uur). Voor de weersverwachting gebaseerd op HARMONIE maakt het KNMI iedere drie uur een analyse van de toestand van de atmosfeer op basis van de beschikbare informatie.

Het model berekent voor ruim 6.600(!) vakjes van 2,5×2,5 km in ons land een unieke verwachting. De meeste wereldwijde weermodellen, die de grote weerinstituten gebruiken, rekenen met vakjes van 50×50 km, waarvan er een kleine 17 in ons land passen. Het Harmonie model biedt dus vierhonderd keer zoveel detail! Omdat het model veel rekentijd kost, gaat het helaas wel minder ver vooruit: tot 72 uur. Het is dus met name geschikt voor de weersverwachting voor de korte termijn.

Waarnemingen met een hoge ruimtelijke resolutie, zoals radarwaarnemingen, bevatten cruciale informatie voor gevaarlijk weersituaties. Het verwerken van dergelijke waarnemingen vereist een nauwkeurige vertaalslag omdat ze op een complexe wijze zijn gerelateerd aan het model.

Het Weather Research and Forecasting (WRF) Model is een futuristisch model dat ontworpen is om zowel het weer als de atmosfeer te voorspellen. Het is een uitloper van het MM5 model. De WRF werd gemaakt door National Center for Atmospheric Research (NCAR), the National Oceanic and Atmospheric Administration (the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) and the Forecast Systems Laboratory (FSL), the Air Force Weather Agency (AFWA), the Naval Research Laboratory, Oklahoma University, en de Federal Aviation Administration (FAA).

Het WRF model wordt gebruikt voor de meeste landen van Europa en de Middellandse Zee. Canarische Eilanden, Madeira en een deel van de Atlantische kust van Marokko vallen ook onder WRF met 9 km resolutie. Indien alles correct verloopt wordt WRF 4 maal per dag bijgewerkt en wordt er een voorspelling van 78 uur gemaakt met een interval van 1 uur. Voorspellingen omvatten windsnelheid, richting, stoten, temperatuur, bewolking en neerslag.

UKMO staat voor het United Kingdom Met Office. Vroeger was het Britse weerbureau gevestigd in Bracknell. Sinds 2003 zetelt het in Exeter. De Engelsen, maar ook andere weerbedrijven, maken gebruik van de informatie die dit weermodel genereert.

Vooral bekend en veel gebruikt zijn de weerkaarten, die 4 keer per dag ververst worden, met daarop de getoonde Europese situatie. De isobaren komen rechtstreeks uit de computer en met behulp van andere berekende parameters worden de drukgebieden en fronten ingetekend.

Noorderweer gebruikt de informatie van UKMO vaak om een nauwkeurige windverwachting te maken.