Het ECMWF weermodel

Het ECMWF computermodel staat aan de basis van veel weersverwachtingen. Waarom laten we eigenlijk de computer het weer berekenen?

Aan de basis van de weersverwachting staan de berekeningen van onder andere het ECMWF model. Waar staat ECMWF voor en waarom wordt juist dit model in de weerkamer gebruikt?

Een weersverwachting komt tegenwoordig niet meer tot stand zonder een uitvoerige berekening van de weercomputer. De vraag naar weersverwachtingen is sinds het midden van de vorige eeuw behoorlijk toegenomen en het is voor de meteoroloog onmogelijk om voor elke plek in Nederland met behulp van allerlei natuurkundige berekeningen het weer te verwachten. Gelukkig nemen computers dit werk al jaren voor hun rekening. Meteorologen kunnen hierdoor meer weersverwachtingen opstellen. Ook kan een computer veel sneller rekenen, zelfs sneller dan een hele groep meteorologen. Hierdoor kunnen veranderingen in de toestand van de atmosfeer veel beter worden opgepakt. De uitkomsten van de weercomputer zijn daardoor ook een stuk betrouwbaarder. Was de meteoroloog vroeger vooral aan het rekenen, tegenwoordig gebruikt hij zijn kennis en ervaring om de uitkomst (eventueel) nog verder bij te stellen. Ook heeft hij de mogelijkheid om de cijfertjes te vertalen in een duidelijk verhaal voor de klant.

Het ECMWF model

Het meest betrouwbare weermodel dat vandaag de dag in de diverse Europese weerkamers wordt gebruikt, is het ECMWF model. ECMWF staat voor European Centrum for Medium Range Forecast. Het is een overkoepelend orgaan van inmiddels 18 landen zoals Nederland, België, Duitsland, Griekenland en Spanje. Verder is er ook een nauwe samenwerking met andere (nieuwe) Europese landen zoals Tsjechië, Montenegro, Slovenië en Servië. Ook zijn er contacten met Eumetsat (organisatie voor de verwerking en verspreiding van satellietdata), de WMO (Wereld Meteorologische Organisatie) en de ESA.

Alles wat bij het ECMWF binnenkomt, maar ook uit de computers rolt, wordt opgeslagen. Inmiddels is er een enorme bulk aan weerdata, bestaande uit waarnemingen, analyses en berekeningen opgeslagen. Op 1 mei 2004 ging het op 1.1 petabyte (1,100.000.000.000.000 karakters) en zo is er inmiddels een enorme bulk aan weerdata bestaande uit waarnemingen, analyses en berekeningen. Al deze “oude” computerberekeningen kan men gebruiken om de toekomstige berekeningen te verbeteren. Een computermodel kan namelijk de toestand van de atmosfeer heel goed berekenen, maar er blijven fouten inzitten omdat de uitgangssituatie lang niet altijd kloppend is. Door bijvoorbeeld gaten in het waarnemingsnetwerk, zowel boven de oceaan als op land (denk aan landen als Iran, Kongo, Ethiopië en Libië) kunnen bepaalde “verstoringen” onopgemerkt blijven.

Overigens zijn er meer weermodellen. Meteo Consult maakt ook gebruik van de berekeningen van de Britse en Amerikaanse weerdienst. Ook regionale weermodellen zoals Hirlam, WRF en MM5 worden door de meteorologen meegenomen.

Werking

De computer wordt gevoed met actuele weerdata. Hiermee gaat de computer rekenen en zo komt er vrij snel een verwachting voor enkele uren vooruit uit de computer rollen. Deze verwachting wordt gecombineerd met nieuwe waarnemingen die in de tussentijd alweer zijn binnengekomen. Na opnieuw een tijdje rekenen komt de computer met een berekening voor de lange termijn. De verwachtingen voor enkele dagen vooruit zijn dus gebaseerd op aannames voor de eerste dag. Mocht de verwachting voor de korte termijn niet kloppen, dan rekent de computer dus met verkeerde data en dat is de reden dat de berekeningen soms niet kloppen. Na een paar dagen is in zo’n geval de berekening niet meer bruikbaar.

Om de kwaliteit en dus ook de betrouwbaarheid te verbeteren worden er aanpassingen in de begintoestand aangebracht. Dat kan twee gevolgen hebben. Of de veranderingen in de uitkomst voor enkele dagen vooruit verandert nauwelijks, of juist aanzienlijk. Deze zogenaamde EPS berekeningen worden uiteindelijk 50 keer herhaald en zo krijgen we grafieken waarin bijvoorbeeld een duidelijke trend zichtbaar is voor de lange termijn.

Betrouwbaarheid

Hoe betrouwbaar is nu de berekening van de weercomputer? Voor de korte termijn is het slagingspercentage volgens het ECMWF ongeveer 80%. De beoordeling van de meteoroloog kan het slagingspercentage nog een beetje opkrikken omdat er in de berekeningen een aantal structurele fouten zitten die bij een meteoroloog na een tijdje wel bekend zijn. Overigens kan een meteoroloog ook een verkeerde inschatting maken en er dus naast zitten met zijn uitspraak waardoor het slagingspercentage ook een stuk lager kan uitkomen dan de 80% van de “kale” computerberekening.

De afgelopen jaren zijn de verwachtingen een stuk betrouwbaarder geworden. Meteo Consult maakt sinds de oprichting in 1986 gebruik van ECMWF data en de meteorologen die vanaf de begintijd werkzaam zijn bij Meteo Consult hebben in die tijd kunnen zien hoe de computerberekeningen steeds betrouwbaarder werden. In de jaren 80 was alles na dag “vijf” over het algemeen “ruis” en dus niet of nauwelijks bruikbaar. Nu kunnen we stellen dat de berekeningen voor 10 dagen vooruit nog bruikbaar zijn om een algemene trend aan te geven.

De toekomst van de weercomputer

De toekomst van de weercomputer is, uiteraard gekoppeld aan de vraag van de klant. De vraag naar verwachtingen op de korte termijn blijft. Het verkeer, de bouw, evenementenorganisaties, maar ook de consument in het algemeen blijven geïnteresseerd in de weersontwikkelingen. Ondanks dat ruim 80% van de verwachtingen uitkomt, is er dus nog wel een beetje winst te boeken. Waar nog wat meer verbetering nodig is, is bij de verwachting voor dagen, weken of zelfs maanden vooruit. De lange termijnverwachtingen, en dan vooral de maand- en seizoensverwachtingen, staan nog maar in de kinderschoenen. Omdat de vraag naar lange termijnverwachting toeneemt, zal hier steeds meer energie in gestoken worden. Bovendien is er over een tijdje beter zicht op de fouten die constant in de lange termijnverwachtingen sluipen. Of het ooit mogelijk is om een maand van te voren aan te geven of het op een bepaalde dag gaat regenen of juist niet is nog maar de vraag, maar een trendmatige uitspraak over het weer voor een bepaalde maand behoren toch wel tot de mogelijkheden.

Via de weerlijn (0900-9725) kunt u elke dag de verwachting beluisteren voor 10 dagen vooruit, gebaseerd op de berekeningen van het ECMWF model. Onder optie 6 hoort u de verwachting voor vier weken vooruit en voor de maanden oktober en november.

Bron: Meteo Consult, EMCWF