Kees Floor 2011. Tekst presentatie cursussen weerkunde.

Weersverwachtingen zijn tegenwoordig veel beter dan zo'n dertig jaar geleden. Toch heerst er ook nu nog in vrijwel alle gevallen onzekerheid over het precieze weersontwikkelingen. Soms wordt die onzekerheid in de verwachtingen zelfs expliciet vermeld:

1. Onzekere weersverwachtingen. Een uitzondering?

Weersverwachtingen worden gebaseerd op de berekeningen van computermodellen van de atmosfeer. Uitgaande van een op weerwaarnemingen gebaseerde analyse van de actuele weersituatie berekenen die modellen dag in dag uit toekomstige weersituaties tot 10 à 15 dagen vooruit.

Aanvullende verwachtingen
De onzekerheden in de rekenuitkomsten hangen onder andere samen met onnauwkeurigheden in de waarnemingen en de daaruit afgeleide analyses. Vooral op een termijn van drie dagen of meer kunnen die 'fouten' groeien en doorwerken in de uiteindelijke verwachting.
Om gevoel te krijgen voor de onnauwkeurigheden in de beginsituatie, gaat men als volgt te werk. Eerst brengt men kunstmatig kleine veranderingen aan in de analyse die als beginsituatie wordt gebruikt. Vervolgens voert men de berekeningen met het atmosfeermodel opnieuw uit. Om tijd en rekencapaciteit te winnen doet men dat met een vereenvoudigd model. In totaal worden op deze manier 50 aanvullende verwachtingen gemaakt. Het hele poces staat bekend onder de naam ensemble prediction system, afgekort EPS.

2. EPS op internet: Operationele temperatuurverwachting (rood) en 50 aanvullende verwachtingen (muis op beeld; groen). De blauwe lijn geeft de zogeheten controleverwachting. (groter). Bron: KNMI.

9c: Experimentele 15-daagse temperatuurpluimverwachting. Bron: weer.nl.

Presentaties
De verwachtingen voor de verschillende weerelementen, zoals temperatuur, neerslaghoeveelheid en wind, worden gepresenteerd als zogeheten 'pluimdiagram' (zie figuren 2-7). De diagrammen zijn te vinden op internet (figuur 2, 5, 8 en 9) en duiken al geruime tijd geregeld op in de weerberichten op tv (figuren 3, 4, 6 en 7).
Om te zien hoe zo'n presentatie is opgebouwd, bekijken we figuur 2 of figuur 3. De rode lijn stelt het verloop van de temperatuur voor in de loop van de tijd volgens het 'gewone' atmosfeermodel; men noemt dit de operationele verwachting. In figuur 2 zijn de 50 extra verwachtingen weergegeven met een groene lijn (muis op het beeld). In figuur 3 is het gebied waarbinnen die extra verwachtingen zich bewegen, weergegeven in lichtblauw (muis op het beeld). Figuur 2 bevat nog een extra lijn (blauw); deze geeft de verwachting met het vereenvoudigd model op basis van een ongewijzigde analyse, de zogenoemde controleverwachting.

Vereenvoudiging
Om de overzichtelijkheid van de presentaties te vergroten, werkt men ook wel met diagrammen zoals afgebeeld in figuur 5. De blauwe banden geven het gebied aan rond het gemiddelde van de verwachtingen, waarin de helft van de rekenuitkomsten is weergegeven.

KNMI-pluim
De volledige, niet-vereenvoudigde pluimverwachting, zoals die dagelijks gepubliceerd wordt op de website van het KNMI, is hieronder afgebeeld. Figuur 8 geeft de 'standaardpluim', met een verwachtingstermijn van 10 dagen. De figuren 9 a en b geven de experimentele, meer weerelementen bevattende 15-daagse pluim van het KNMI en van weerplaza.nl . In de temperatuurpluim voor 15 dagen van weer.nl (figuuur ) is de verwachting van het Amerikaanse NCEP-model toegevoegd.


9a: Experimentele 15-daagse pluimverwachting. Bron: weerplaza.nl .

3. EPS in het NOS-journaal: Operationele temperatuurverwachting (rood) en het gebied waarin de 50 aanvullende verwachtingen liggen (muis op beeld; blauwgrijs).

4. Klassieke EPS-verwachting in het NOS-journaal: Operationele temperatuurverwachting (gele lijn) met 50%-band (oranje) en de operationele neerslagverwachting (blauwe lijn) et 50%-band (lichtblauw).

Geen beeld? Klik hier!

5a. EPS 50%-banden op internet: maximumtemperatuur (muis naast beeld) en minimumtemperatuur (muis op beeld). 50% van de aanvullende verwachtingen ligt in het blauw gemarkeerde gebied. (Geen beeld? Klik hier!) Bron: KNMI.

Geen beeld? Klik hier!

5b. EPS 50%-banden op internet: neerslag (muis naast beeld) en wind (muis op beeld). 50% van de aanvullende verwachtingen ligt in het blauw gemarkeerde gebied. (Geen beeld? Klik hier!) Bron: KNMI.


6 EPS in het weerbericht van de NOS.


7a. EPS in het weerbericht van RTL-4.


7b. EPS in het weerbericht van RTL-4.

 


8. Pluimverwachting. Bron: KNMI. (groter)
9. 9b: Experimentele 15-daagse pluimverwachting. Bron: KNMI.

Meer lezen:
Floor, K., Tien jaar ensemblevoorspellingen op het ECMWF, Zenit december 2002.