Kees Floor, Het Weer Magazine december 2011.

Weersverwachtingen staan vaak bol van de waarschijnlijkheden, mogelijkheden en kansen. Waarom zeggen ze niet gewoon wat voor weer het wordt?

Weersverwachtingen zijn onzeker; soms wordt dat in de tekst duidelijk vermeld.

'De vooruitzichten: Waarschijnlijk in het zuiden en na de Kerst ook elders, invallende dooi vergezeld van sneeuw en regen, met mogelijk ijzel. Daarna kwakkelweer. Onzekere verwachting'. Die tekst stond een jaar geleden te lezen op de weersite van het KNMI. Voor de laatste dagen van het jaar en de eerste van het nieuwe jaar boden de tegelijkertijd uitgegeven en op dezelfde internetpagina geplaatste vooruitzichten voor de langere termijn evenmin houvast: '50% kans op overgang naar (vrij) zacht weer met af en toe regen, 50% kans op min of meer winters weer met een kleine kans op sneeuw, kortom onzeker'. Wat moeten we hiermee? "'t Kan vriezen, 't kan dooien", mopperden velen in mijn omgeving. Is dit wat er met de huidige generatie fijnmazige computermodellen van de atmosfeer aan weersvoorspellingen mogelijk is? Waarom vertellen de meteorologen ons niet gewoon het weer dat het model uitrekent?

Goede informatie
'Of één zo'n modelberekening goede informatie geeft, is nog maar de vraag', zegt Robert Mureau, hoofd van de onderzoeksafdeling van MeteoConsult in Wageningen. Je kunt er namelijk niet de mate van onzekerheid uit destilleren, die onlosmakelijk aan dergelijke verwachtingen kleeft. Daar komt nog bij dat die onzekerheid de ene dag grotere is dan de andere, zodat de gebruiker nog minder weet dan hij al dacht. 'Het Europese weermodel wordt weliswaar steeds fijnmaziger, maar dat betekent niet dat de nauwkeurigheid navenant toeneemt', legt hij uit. 'Dat komt doordat waarnemingen soms niet correct zijn of zelfs geheel ontbreken. Daardoor ontstaan fouten in de beschrijving van de weersituatie die de computer als uitgangspunt neemt. Gaandeweg de berekeningen groeien die fouten en gaat het voorspelde weer verder afwijken van het toekomstige 'echte' weer. Diezelfde fouten zijn er ook voor verantwoordelijk dat bruikbare weersverwachtingen nooit verder dan een of twee weken vooruit kunnen gaan', tempert Mureau, eerder verbonden aan het KNMI in De Bilt en aan het Europese Weercentrum ECMWF in Reading (Engeland), onze ongefundeerde hoop op een betere toekomst.

Kansen
'Kunnen we de verwachtingen, zeker die voor wat verder vooruit, dan maar het best direct in de prullenbak gooien?' Dat zul je geen meteoroloog ooit horen beweren. Liever voegt men aan de verwachting informatie toe over de onzekerheden die eraan kleven. Dat kan bijvoorbeeld door kansen op te geven voor het optreden van bepaalde weersverschijnselen.
Zo vinden we op verwachtingen voor enkele dagen vooruit, zoals die in de krant, op internet of op Teletekst te lezen zijn, vaak de kans op neerslag. Professionele gebruikers vragen dikwijls ook om kansen op andere gebeurtenissen, bijvoorbeeld de kans op gladheid, mist, vorst aan de grond, onweer, windvlagen of storm. De gebeurtenis waarvoor een kansverwachting wordt gegeven, is vaak het overschrijden van een drempelwaarde: windkracht 8 of meer, maximumtemperatuur 30 graden of hoger, neerslaghoeveelheden van ten minste 5 millimeter, meer dan één bliksemontlading. Daarom wordt ook het woord 'overschrijdingskans' veel gehanteerd.
Om de getallen uit kansverwachtingen goed te kunnen interpreteren en gebruiken, moet je een aantal dingen weten. Waar ligt bijvoorbeeld bij de neerslagverwachting de grens tussen nat en droog? Doen sneeuw en hagel ook mee? Slaan de getallen op het hele etmaal of gelden ze slechts voor overdag? Zijn de waarden alleen van toepassing op De Bilt of Wageningen, geven ze een gemiddelde over een regio of over het hele land? Als dat laatste het geval is, hoe is die middeling dan tot stand gekomen? Het antwoord op deze vragen kan verschillen per aanbieder van de weerinformatie. Het voorbeeld laat zien hoe belangrijk het is om nauwkeurig te omschrijven welke kans gegeven wordt; alleen dan kan een gebruiker ermee uit de voeten.

Gerrit Hiemstra toont de temperatuurpluim tijdens het weerbericht in het NOS-journaal. Doordat de verwachtingen onzekerder worden naarmate de voorspeltermijn toeneemt, worden de grijze marges van links naar rechts groter. (wisselbeeld).	Helga van Leur toont de temperatuurpluim bij RTL-weer. Doordat de verwachtingen onzekerder worden naarmate de voorspeltermijn toeneemt, worden de rode marges van links naar rechts groter. (wisselbeeld).	Gebruiken meteorologen bij het maken van weersverwachtingen een glazen bol? Het antwoord luidt: nee, al werd de glazen bol vroeger wel gebruikt voor het meten van de zonneschijnduur.

Marges
Het maken van kansverwachtingen vereist kennis van statistiek. Uit de combinatie van resultaten van modelberekeningen uit het verleden en het in werkelijkheid opgetreden weer, kunnen de kansen worden afgeleid. Daarvoor heb je minstens twee jaar aan weergegevens nodig.
Daarnaast is er het zogeheten ensemblepredictiesysteem (EPS) van het Europese Weercentrum. Daar voert men tweemaal per dag 50 extra berekeningen uit van het te verwachten weerverloop, waarbij steeds kleine wijzigingen zijn aangebracht in de weersituatie die als startpunt dient van de berekeningen. De uitkomsten verschillen de ene dag meer van elkaar dan de andere en zijn doorgaans groter naarmate de verwachtingstermijn langer is. Op die manier is niet alleen een gemiddelde te bepalen, maar kunnen ook marges worden aangegeven waarbinnen het weerverloop zich naar alle waarschijnlijkheid zal voltrekken. Het verloop van de temperatuur of van andere weerelementen kan in grafiek worden weergegeven. Doordat de marges meestal toenemen met de lengte van de voorspeltermijn, waaiert zo'n grafiek uit en spreekt men van 'de pluim'.
Op TV krijgen we soms de temperatuurpluim of de verwachtingen van de neerslag te zien met de marges rond een gemiddelde waarde (zie foto). Gerrit Hiemstra ziet hierin zeker voordelen. 'Het plaatje vertelt het verhaal; je boodschap is in één keer duidelijk', vindt de weerpresentator van het NOS-journaal. Toch gebruikt hij de presentatie selectief: Soms is de informatie niet interessant en kijkers vinden grafieken sowieso moeilijk', weet Hiemstra. Ook Margot Ribberink van RTL-Weer werkt af en toe met de pluim: 'Als de situatie daartoe aanleiding geeft, begin ik er mijn presentatie zelfs mee', aldus de weervrouw.
De 50 weersverwachtingen kunnen ook worden omgezet in kansverwachtingen. Elke verwachting heeft dezelfde kans om gerealiseerd te worden, in dit geval dus twee procent. Als tien verwachtingen wijzen op minimumtemperaturen onder nul, is de kans daarop dus twintig procent.

Kloppen kansverwachtingen?
Bij kansverwachtingen is het moeilijker om na te gaan of ze zijn uitgekomen dan bij 'gewone' verwachtingen. Als de kans op regen dertig procent bedraagt en het blijft droog, dan kan dat. Ook als het gaat regenen hoeft de verwachting niet fout te zijn; de kans erop was immers dertig procent.
Om de kwaliteit van kansverwachtingen te bepalen, worden ten minste drie zaken bekeken. Eerst worden alle verwachtingen verzameld waarin een neerslagkans van dertig procent stond vermeld. In dertig procent van die gevallen moet er inderdaad regen zijn gevallen; overigens moet het droog zijn gebleven. Deze handelwijze wordt herhaald voor alle overige kanspercentages om een beeld te krijgen van de betrouwbaarheid van het systeem van kansverwachtingen.
Daarnaast is de 'signaalfunctie' van een kansverwachting belangrijk. De gegeven neerslagkans in gevallen met regen moet doorgaans hoger zijn dan in situaties met droog weer. Als dat inderdaad zo is, heeft het systeem van kansverwachtingen een hoog onderscheidend vermogen of een hoge resolutie. Een derde maat voor de kwaliteit van kansverwachtingen volgt uit vergelijking met andere methoden, zoals het gebruik van de klimatologie (het gemiddelde weer) of de persistentie (morgen hetzelfde weer als vandaag). We willen dat de kansverwachtingen beter presteren dan iets wat we zo al voor niets kunnen krijgen. De kwaliteitsmaten zijn uit te drukken in getallen, wat vergelijking en verbetering van kansverwachtingen mogelijk maakt.

Wat heb je aan kansverwachtingen?
Voor meteorologen die een weerbericht opstellen, geven de kansverwachtingen belangrijke informatie. Ze helpen bij het onderbouwen van de te verwachten weersontwikkelingen en het onder woorden brengen daarvan. Sommige gebruikers krijgen de getallen van de kansverwachtingen direct aangeleverd. Hoeveel profijt dat oplevert, hangt af van wat ze
ermee willen doen. Daarbij zijn vooral belangrijk hoe hoog de schade is die de gebruiker van een weergebeurtenis ondervindt en wat het hem kost om die schade te voorkomen. In het geval van een fruitteler gaat het bijvoorbeeld om nachtvorstschade; door beregening van zijn boomgaarden voorkomt hij dat de oogst van een jaar verloren gaat. Voor een wegbeheerder zijn het ongelukken door gladheid, al of niet gevolgd door schadeclaims, die hij kan voorkomen door tijdig wegenzout te strooien.
Als de schade gering is, is het niet de moeite waard om voorzorgsmaatregelen te nemen, zeker als daar ook nog een stevig prijskaartje aan hangt. Als de schade hoog is, en het kost weinig om die te voorkomen, zal men altijd voorzorgsmaatregelen nemen, ook al is de kans op schade maar klein. Als het bedrag van een eventuele schade, de kosten van preventie en de kwaliteit van het systeem van kansverwachtingen alle nauwkeurig bekend zijn, kan tot op de euro nauwkeurig worden aangegeven of een gebruiker baat heeft bij de kansverwachtingen en hoeveel geld hij bespaart. De verhouding tussen de kosten van preventie en het schadebedrag bepaalt de winst. Als de kans op de weergebeurtenis (ditmaal uitgedrukt in een getal tussen 0 en 1) groter is dan die verhouding, moet de gebruiker actie ondernemen; is die kans kleiner, dan kan hij beter niets doen.
In de praktijk blijkt het niet altijd eenvoudig de bedragen van schade en preventie vast te stellen. Hoeveel kost een ten onrechte niet uitgevoerde lijnvlucht? Hoe bereken je imagoschade? Wat is een mensenleven precies waard? Om deze zaken in kaart te brengen, is uitvoerig overleg nodig tussen de aanbieder van de weerinformatie en de gebruiker. Vandaar dat er, naast de aandacht die gaat zitten in het afleiden van kansverwachtingen, ook steeds meer werk wordt gemaakt van het in kaart brengen van de manier waarop weerinformatie bedrijven of overheidsinstellingen kan helpen schade te voorkomen of kosten te besparen.