Het Amerikaans weermodel en zijn extreme temperaturen: hoe komt dat toch telkens?

U heeft het de afgelopen dagen misschien gezien in de media of op verschillende weerfora. Het Amerikaanse weermodel strooide de afgelopen dagen met waarden in de Benelux die nog nooit gezien waren. De temperaturen zouden volgens dat weermodel vlot voorbij 40°C klimmen, met in sommige gevallen zelfs temperaturen boven 45°C. Een enkel lid van het ensemble kwam zelfs met meer dan 48°C in de Benelux. Tot sommige hitteliefhebbers ten spijt zijn dat (voorlopig althans) onrealistische waarden. De implementatie van het specifieke land-surface schema zorgt voor deze extreme temperaturen.

• Weerliefhebber? Volg ons via X en Facebook
• Volg de interessante weerberichten op YouTube
• Bekijk zelf de weerkaarten op onze site

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s uploaden.

Extreme temperaturen?

Eerst en vooral een opluchtig voor veel personen, néé deze temperaturen zullen niet bereikt worden de komende week. Hoewel het warmer zal worden (met ook tropische temperaturen) lijkt de kaap van 40°C net te ver weg. Desalniettemin tonen we hier even enkele runs van het Amerikaanse weermodel met extreme temperaturen. Zowel in België als in Nederland schetsten de afgelopen runs van het Amerikaanse weermodel meer dan 40°C in de Benelux. De ene keer was dat in het zuidwesten, de andere keer in het oosten of de andere keer over bijna de volledige Benelux. Enkel de kustregio’s bleven gespaard, maar hoe komt nu toch dat het model steevast 40°C intekende, terwijl de andere weermodellen (Europees, Duitse) dat niet deden?

Hoe komen deze (foutieve) extreme temperaturen tot stand?

Een weermodel berekent niet alleen wat er in de atmosfeer gebeurt, maar ook hoe die atmosfeer reageert op het aardoppervlak. Daarvoor gebruikt het een zogenoemd landoppervlakte (land-surface) schema. Dat schema beschrijft de uitwisseling van warmte en vocht tussen de bodem, de vegetatie en de onderste luchtlagen. Het houdt onder meer rekening met bodemvocht, bodemtemperatuur, vegetatie en het type landoppervlak, zoals grasland, landbouwgebied of stedelijk terrein. Het is dus hier dat de oorzaak van de extreme temperaturen zit.

• Meer informatie over de energiebalans: HIER

Vochtige bodem

Bij een voldoende vochtige bodem wordt een belangrijk deel van de beschikbare energie gebruikt voor verdamping. Daarbij wordt vloeibaar water omgezet in waterdamp. Voor dat proces is energie nodig, waardoor er minder energie overblijft om de bodem en de lucht rechtstreeks op te warmen. Verdamping werkt dus als een natuurlijke vorm van verkoeling en is sterk vergelijkbaar met de afkoeling van de huid wanneer zweet verdampt. Daarnaast heb je ook de evapotranspiratie (planten die water afgeven aan de atmosfeer) en ook dit proces onttrekt warmte. Dat verklaart waarom het in een bos vaak koeler aanvoelt dan op een droge, kale ondergrond. Die verkoeling komt niet alleen door de schaduw, maar ook doordat bomen en andere planten veel vocht aan de atmosfeer afgeven.

Droge bodem

Wanneer de bodem in het model echter te droog is, is er weinig water beschikbaar voor verdamping en transpiratie. De latente warmtestroom neemt dan sterk af. De zonne-energie die niet meer voor verdamping kan worden gebruikt, wordt voor een groter deel omgezet in voelbare warmte. Dat is warmte die de bodem en vervolgens de lucht vlak boven het oppervlak rechtstreeks opwarmt.

En zo loopt het dus fout…

Zo kan een fout in het berekende bodemvocht leiden tot een duidelijke positieve temperatuurbias: het model wordt warmer dan de werkelijkheid. Bij een natte of voldoende vochtige bodem is die warme afwijking doorgaans veel kleiner of zelfs afwezig. In zulke omstandigheden kan het Amerikaans weermodel net de maximumtemperatuur soms juist onderschatten, omdat het relatief veel energie aan verdamping besteedt. Het effect neemt bovendien niet geleidelijk toe. Het is pas wanneer het bodemvocht onder een kritische grens zakt, dat een kleine extra uitdroging voor een zeer sterke temperatuursstijging kan zorgen. De “afkoeling” van de verdamping is dan immers weggevallen waarbij alle beschikbare energie naar de opwarming gaat. De onderste luchtlaag wordt daardoor warmer en droger. De warme lucht kan zich ook over een grotere hoogte mengen, dat zorgt op zijn beurt voor een sterke dagelijkse gang in de temperatuur op het 850 hPa niveau (1500 m hoogte). Ook dit is onrealistisch.

Komt er binnenkort een update?

Ja, binnenkort (in oktober) volgt een nieuwe update van het Amerikaanse weermodel. Oa. het landoppervlakteschema wordt veranderd en ook de resolutie wordt verhoogd. Of daarmee het probleem “opgelost” zal zijn is wel nog maar de vraag. Dat zal later moeten blijken bij het uitvoerig testen van het Amerikaans weermodel.

• Meer informatie over de verwachte wijzigingen: HIER

Conclusie? Is GFS dan een slecht weermodel?

Ja en nee, het is wat complexer dan het is. Als je gebruik maakt van een weermodel om een weersverwachting op te stellen moet je weten wat de goede punten en minder goede punten zijn van een weermodel. Bij het Amerikaanse weermodel is dat een gekend fenomeen. Het is dus niet noodzakelijk een gevolg van een foutieve weersituatie, integendeel. Het is vooral de temperatuur die kunstmatig wordt verhoogd omwille van het gebrek aan bodemvocht in het landoppervlakte schema. Vooral waarden boven 40°C (en zeker de uitschieters tot 45°C) moeten daardoor met de nodige voorzichtigheid worden geïnterpreteerd.