Hoofdstuk 14: Weersverwachtingen

14.3 Wereld Meteorologische Organisatie Om bepaalde weersituaties tijdig aan te zien komen, zijn gegevens nodig afkomstig uit een groot gebied. Het weer in Nederland op zeker tijdstip wordt niet alleen bepaald door de omstandigheden in Nederland zelf, maar kan al dagen eerder op duizenden kilometers afstand in de maak zijn. De gegevens van bijvoorbeeld Amerika, Rusland of China zijn ook nodig om een goede uitspraak te doen over de weersontwikkeling in Nederland. Alle weerwaarnemingen worden dan ook wereldwijd uitgewisseld. Om deze internationale uitwisseling van berichten goed te laten verlopen, is de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) opgericht. De WMO is een onderdeel van de Verenigde Naties en is gevestigd in Genève; de meeste landen in de wereld zijn erbij aangesloten.

14.4 Wereldwijde telecommunicatie
De weerwaarnemingen worden wereldwijd verzonden via een speciaal telecommunicatienetwerk, dat ook door de WMO beheerd wordt. Alle landen zijn daarop aangesloten. Via dit netwerk verspreidt het KNMI Nederlandse weerwaarnemingen wereldwijd en ontvangt het ook weer alle berichten uit andere landen. Uiteindelijk heeft het KNMI op deze wijze ongeveer een kwartier na waarnemingstijd de beschikking over de weerrapporten uit Europa en na ongeveer een uur over de waarnemingen van het noordelijk halfrond.

14.5 Weerprognoses
Zijn de weergegevens eenmaal beschikbaar, dan is de volgende stap om de gegevens te analyseren, zodat een beeld van de heersende toestand verkregen wordt. Daartoe worden de gegevens in weerkaarten geplot en door de meteoroloog geanalyseerd. De weerkaart verschaft inzicht in de ligging van de hoge- en lage-drukgebieden en de verschillende luchtsoorten en hun scheidingszones, de zogeheten fronten. Door patronen op geanalyseerde weerkaarten te extrapoleren, kan de meteoroloog zich ook een beeld vormen over de weersontwikkeling tot ongeveer een dag vooruit. Dat weerbeeld is niet erg gedetailleerd. Om op die termijn meer detail te krijgen en ook voor de beeldvorming van de weerontwikkelingen verder vooruit, voldoet de extrapolatiemethode niet meer; daarvoor zijn gecompliceerde modellen van de atmosfeer nodig, die met behulp van supercomputers doorgerekend worden. Om zulke berekeningen te kunnen maken, is het wel nodig de toestand van de atmosfeer op een bepaald moment voor de gehele wereld te kennen. Naast de extrapolatiemethode en de computermodellen worden ook veel statistische methoden gebruikt ter ondersteuning van het maken van een weersverwachting. Dergelijke methoden geven veelal een kansverwachting voor het optreden van een bepaald weerverschijnsel. Die kansverwachting is dan gebaseerd op de uitkomsten van de modellen, maar ook op klimatologische gegevens en de invloed van lokale omstandigheden. Statistische methoden geven de mogelijkheid in beperkte mate weersverwachtingen die in feite voor een wat groter gebied gelden, zodanig aan te passen, dat ze meer voor bepaalde plaatsen of kleinere gebieden gebruikt kunnen worden.

14.6 Europees weercentrum
In de jaren zeventig heeft een groot aantal landen in Europa gezamenlijk een weercentrum opgericht, het ECMWF (Europees Centrum voor Weersvoorspellingen op Middellange Termijn); daar staat een supercomputer die het weer met behulp van een geavanceerd computermodel tot een dag of tien vooruit kan berekenen. Dat vergt enkele uren rekentijd en gebeurt een keer per dag. Zo'n computermodel kan niet overal op aarde het weer uitrekenen, maar doet dat op een beperkt aantal punten, die regelmatig over de aarde verspreid zijn. We zeggen dat zo'n model op een rooster van punten de berekeningen uitvoert. Daarbij kan men zich niet beperken tot het berekenen van het weer vlak bij de grond; ook wat zich in de hogere luchtlagen afspeelt, is van enorm belang voor het weer aan de grond (en omgekeerd). Zo'n computermodel rekent het weer daarom uit voor een groot aantal lagen boven elkaar. In figuur 14.1 is dat voor het model van het Europese weercentrum geschetst. Het Europese weercentrum is gevestigd in Reading in Engeland. Meerdaagse verwachtingen zijn gewoonlijk gebaseerd op de resultaten van dit centrum. Bij verwachtingen op een termijn tot een dag vooruit worden eveneens computermodellen van de atmosfeer gebruikt. Deze zogeheten regionale modellen rekenen vaker per dag en met meer detail maar over een kleiner gebied.

14.7 Betrouwbaarheid
Hoe goed de atmosfeermodellen tegenwoordig ook zijn, ze hebben ook beperkingen, waarvan we er een aantal noemen:

• de uitgangstoestand is nooit precies bekend
  In principe moet de toestand van de atmosfeer precies bekend zijn om een goede verwachting te kunnen maken. De waarneemmogelijkheden zijn echter beperkt. Is de schaal van de weersystemen te klein, dan kan die onvoldoende in kaart gebracht worden, zodat de onnauwkeurigheid van de berekeningen toeneemt.
• de modellen zijn beperkt
  De modellen die gebruikt worden, rekenen op computers en zijn daardoor beperkt: ze kunnen nooit de gehele werkelijkheid weergeven, zelfs niet als alle schalen van het weer onbeperkt nauwkeurig bekend zouden zijn.
• natuurkundige processen ten dele bekend
  De natuurkundige processen die het weer bepalen zijn maar in beperkte mate bekend. Alleen door het maken van vereenvoudigde modellen van de verschillende processen, kunnen bruikbare modellen van de atmosfeer gemaakt worden.
• onvermijdelijke onvoorspelbaarheid
  Naast deze factoren speelt nog een rol dat de atmosfeer maar in beperkte mate voorspelbaar is. Kleine verstoringen in de uitgangstoestand kunnen leiden tot meerdere vervolgtoestanden die onderling zeer sterk uiteenlopen en al na enkele dagen resulteren in volslagen verschillende weersituaties voor een bepaald gebied.

Uit het bovenstaande blijkt hoe moeilijk het is om op de wat langere termijn het weer gedetailleerd te berekenen. Op de korte termijn, bijvoorbeeld bij een verwachting voor de komende nacht, blijven er eveneens voldoende onzekerheden over, zoals geregelde gebruikers van weerberichten zullen kunnen beamen. Komt de wegdektemperatuur net wel of net niet onder nul? Komt er mist? De afkoeling die ergens optreedt, en de vorming van mist hangen beide sterk af van de omstandigheden ter plaatse. Soms zijn er grote verschillen tussen twee lokaties en zijn die voldoende bekend om te kunnen zeggen waar gladheid of mist zal optreden en waar niet. Meestal zijn de verschillen echter erg subtiel en kan geen zekerheid gegeven worden.

14.8 Gladheidsverwachtingen
Voor gladheidsverwachtingen is bijvoorbeeld een verwachting van de minimumtemperatuur van groot belang. De meteoroloog die zo'n verwachting opstelt, gebruikt hiervoor de beschikbare waarnemingen en zijn eigen vakkennis; daarnaast zijn voor een beperkt aantal lokaties statistische methoden beschikbaar. Bij het ontwikkelen van dergelijke methoden gaat men uit van een groot aantal waarnemingen uit het verleden; onderzocht wordt welke temperatuurdalingen bij welke weersomstandigheden zijn opgetreden. Uitgangspunt voor de methode is de maximumtemperatuur of een temperatuur later in de middag; hiervan wordt de statistisch bepaalde temperatuurdaling afgetrokken, om de uiteindelijke minimumtemperatuur te krijgen. Bepalend voor de grootte van de afkoeling zijn vooral de bewolking, de windsnelheid, de vochtigheid van de lucht en soms ook de windrichting. In de winter is ook de aanwezigheid van een sneeuwdek belangrijk: het verschil met kale grond bedraagt al gauw enkele graden. Al deze invloeden worden door de meteoroloog op hun effect beoordeeld; ze zijn ook in de statistische methoden verwerkt. Naast opgetreden of door de meteoroloog verwachte waarden van weervariabelen, dienen ook de uitkomsten van berekeningen met computermodellen van de atmosfeer als basis voor minimumtemperatuurverwachtingen. Bij verwachtingen op de wat langere termijn wordt deze methodiek steeds belangrijker. Verwachte waarden voor de wegdektemperatuur zijn voor het voorkomen dan wel bestrijden van gladheid van groot belang. Dit geldt met name bij de beslissing om 's avonds of in het begin van de nacht al of niet preventief wegenzout te strooien. Ook hierbij kan de meteoroloog zijn eigen inzichten toetsen aan de uitkomsten van statistische methoden of van computermodellen. In dergelijke computermodellen voor het volgen van de wegdektemperatuur worden temperatuurveranderingen in het wegdek afgeleid uit berekende waarden van de inkomende en de uitgezonden warmtestraling, van de warmteuitwisseling met de lucht en van de warmtegeleiding met de bodem onder de weg. Daarbij speelt uiteraard de wind een belangrijke rol, die op zijn beurt beïnvloed wordt door de terreinruwheid; ook dat is in dergelijke modellen verwerkt. Beïnvloeding van de wegdektemperatuur door het verkeer is vaak nog onvoldoende meegenomen. Uitgaande van een gegeven wegdektemperatuur rond het middaguur en van door de meteoroloog verwachte veranderingen in luchttemperatuur, vochtigheid, wind, bewolking en neerslag, berekenen de modellen het verloop van de wegdektemperatuur. De modelberekeningen hebben betrekking op een beperkt aantal punten.