Onzekerheid in de weermodellen & weersverwachting

Weermannen en weervrouwen worden er gek van. Weerkaarten met elke keer een andere oplossing van het te verwachten weerbeeld. Ditzelfde geldt voor de welbekende weer app’s op uw mobiele telefoon. De ene keer staat er een zonnetje en 30 graden en op een volgend moment wordt er maar 21 graden verwacht met bewolking op dezelfde dag.

In dit artikel behandel ik hoe wij de betrouwbaarheid van het weermodel toetsen en daarmee kunt u straks na het lezen van dit bericht inzien waarom de weermodellen niet op 1 lijn zitten de laatste dagen. Tevens weet u de waarde van uw weer app op de mobiele telefoon.

Stromingspatronen en luchtmassa’s

De temperatuur op de aarde is zoals u weet het hoogste in de tropische gebieden en het koudst op de Noord- en Zuidpool. Daar tussenin zitten allemaal verschillende luchtsoorten. Een luchtmassa is een grote hoeveelheid lucht met een zelfde temperatuur en vochtigheid die zich over duizenden vierkante kilometers kan uitstrekken. Luchtmassa’s die boven de polen zijn gevormd, zijn koud, terwijl die boven de oceanen zijn gevormd vrij vochtig zijn.

Luchtmassa’s worden genoemd naar hun temperatuur en vochtigheidsgehalte. Brongebieden hebben een van de twee vochtigheidseigenschappen continentaal (boven land ontstaan) en maritiem (boven zee ontstaan). Luchtmassa’s kennen vijf classificaties: continentaal arctisch, continentaal polair, maritiem polair, maritiem tropisch en continentaal tropisch.

Windrichting (westenwind)

Een heel belangrijke factor in het verwachte weerbeeld en dan met name voor de verwachting van de temperatuur, is de windrichting. In het algemeen hebben wij te maken met een westelijke wind. Daardoor hebben wij een gematigd zeeklimaat met relatief zachte winters en gematigd warme zomers. Wordt er warm weer voorspeld in de zomer dan moet de wind (in eerste instantie) niet vanaf zee komen. (zeewatertemperatuur bedraagt momenteel 15 graden). De verklaring daarvoor is simpel.

De Noordzee is niet heel warm en de lucht die over een grote wateroppervlakte gaat kan hierdoor niet goed opwarmen. Verder landinwaarts kan bij een aanlandige wind, afhankelijk van de windkracht, de lucht wel wat verder opwarmen door instraling van de zon.

Boven zee kan deze minder reflecteren dan boven land waarbij ook nog van belang is welke ondergrond er ligt. Denk maar aan het hete zand onder uw voeten (aan zee) bij een zonnige dag. Zo is de reflectie en dus de opwarming boven land beter bij een droge grond dan bij een natte ondergrond. Daarom graag een droog voorjaar alstublieft 😉

Weermodellen, welke types?

Het meest betrouwbare weermodel dat in de diverse Europese weerkamers wordt gebruikt, is het ECMWF weermodel (Het Europees weermodel heeft 2x een update). 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.

Er zijn ook andere weermodellen die zeer betrouwbaar zijn. Denk aan het Amerikaanse weermodel GFS, die wij licht favoriet vinden. Dit vooral dankzij 4 x een update op de dag en de hogere resolutie die onlangs verkregen is door een update van het weermodel.

Daarom ligt de betrouwbaarheid nu heel dicht tegen het Europese weermodel aan. Daarna volgen respectievelijk UKMO (Brits weermodel) en GEM (Canadees weermodel) en dan zijn er ook nog tal van regionale weermodellen zoals WRF, Hirlam etc.

Werking weermodellen

De computer wordt gevoed met weerdata. Dit zijn actuele waarnemingen die als input dienen voor de berekeningen. Helaas is de dekking nog niet helemaal optimaal zodat er altijd wel wat “gaten” in de berekeningen zitten. Het probleem is dan ook als op de korte termijn een verkeerde berekening wordt gemaakt van een plaats je de lange termijnverwachting wel weg kunt gooien. Om de kwaliteit en dus ook de betrouwbaarheid te verbeteren worden er aanpassingen in de begintoestand aangebracht. Dat kan enkele gevolgen hebben. Of de veranderingen in de uitkomst voor enkele dagen vooruit verandert nauwelijks, of deze veranderen juist aanzienlijk.

Deze zogenaamde EPS berekeningen (ensembles of weerpluimen genoemd) worden uiteindelijk meerdere malen herhaald en zo krijgen we grafieken waarin bijvoorbeeld een duidelijke trend zichtbaar is voor de lange termijn. Een goede weerman raadpleegt dus altijd de weerpluimen om te kijken hoe betrouwbaar een weermodel is. Zo kunt u ten aller tijden onthouden dat 3 dagen vooruitkijken zeer betrouwbaar is met een slaagkans van ongeveer 80%.

Kijkt men van 3 t/m 5 dagen vooruit dan is de betrouwbaarheid al verminderd tot 60 a 70%. Soms worden die waardes nog niet eens gehaald. Bij bepaalde weersveranderingen hebben de weermodellen het moeilijk. Vaak zie je dit bij andere stromingspatronen en luchtsoorten die op til zijn. Als men meer dan 5 dagen vooruit kijkt dan dient de weersverwachting niet letterlijk geïnterpreteerd te worden, maar als mogelijke trend. Ook ziet men dan verschuivingen optreden.

Weerpluimen en ensembles

In ons weerbericht maken wij gebruik van de weerpluimen van het Europese en Amerikaanse weermodel. Hiermee ziet u direct waarom de verwachte langdurige hitte onlangs uitgeroepen door sommige media zeer discutabel is. Vaak wordt er meteen uitgegaan van de weerdata van de operationele run (OPER). Dit doen de meeste weer app’s op uw mobiele telefoon ook en daarmee gaan ze soms grof in de fout. Zeker op de lange termijn.

Er worden geen correcties gemaakt aan de hand van de ensembles. (verschillende berekeningen in de beginwaarde) In onze tool het weer op uw locatie wordt al gebruik gemaakt van verschillende weermodellen zodat de betrouwbaarheid van de verwachting toeneemt. Echter beschikken we (nog) niet over alle gegevens.

Interpreteren weerpluimen

Hierboven ziet u de pluim van het Europese weermodel. De rode lijn is de operationele run. De blauwe lijn is de controle run maar dan met een lagere resolutie (iets minder betrouwbaar) en de groene lijntjes zijn de overige berekeningen met binnen het weermodel.

U ziet de eerste 3 à 4 dagen een zeer betrouwbare verwachting, immers alle lijnen staan bij elkaar. Vanaf zaterdag zien we meer spreiding. Dat betekent in dit geval meer onzekerheid over het verwachte temperatuursverloop op zaterdag. De operationele run is krachtiger dan de overige berekeningen, hoe meer lijntjes de “OPER” volgen des te zekerder is de verwachting.

Zo kan de maximumtemperatuur op zaterdag uitkomen tussen 18 en 32 graden terwijl uw weer app op uw mobiele telefoon in dit geval gewoon 24 graden zegt want die volgt immers alleen maar de rode lijn. Als we dan nog verder vooruitkijken zien we de rode lijn wat dalen op termijn terwijl er ook berekeningen zijn voor warmer weer. Zo zien we op dinsdag 9 juni 20 graden berekend door de OPER terwijl er ook berekeningen zijn die gaan tot 30 graden. Deze verschillen hebben te maken met andere stromingspatronen. Zo hebben we ook de windpluim die dit kan verraden.

Met 3 getallen heb ik de situatie omcirkeld. In situatie 1 wordt met een oostelijke stroming warmere continentale lucht aangevoerd. De temperatuur kan hierdoor oplopen. In situatie 2 zal de temperatuur in eerste instantie nog verder oplopen, de wind gaat naar het zuiden en hiermee gaat subtropische lucht aangevoerd worden. Dit is de warmste luchtsoort die wij hier kunnen hebben. Op zaterdag of zondag neigt de wind te draaien naar het westen tot noordwesten.

De aangevoerde lucht gaat dan direct over zee en het zou dan flink frisser kunnen worden. In deze situaties blijft het binnenland vooralsnog wat warmer omdat de warme lucht nog verdreven moet worden. In situatie 3 ziet u op termijn een bifurcatie optreden (tweedeling) er zijn zowel oplossingen waarmee de wind in de oosthoek blijft, maar ook oplossingen die een westelijke stroming laat zien, de temperatuur blijft dan wat gematigder. Zo ziet u dus dat de pluimen een essentiële aanvulling zijn op de weermodellen.

Onzekere weersverwachting op de lange termijn

We duiken even terug in het archief. Op 29 mei werden deze weerkaarten tevoorschijn getoverd door het Amerikaanse weermodel. Zaterdag 6 juni, een “bloody hot” weertype met een zeer warme zuidelijke stroming. Omdat het hogedrukgebied in onze omgeving blijft en de wind oostelijk wordt volgens de berekeningen op maandag 8 juni, blijven wij in de warme luchtsoort zitten. (u ziet dat aan de rode kleuren getekend in de weerkaart) Sommige media dachten al, een hittegolf is in de maak.

Nieuwe berekeningen van het Amerikaanse weermodel

Hierboven exact dezelfde weerkaarten van de berekeningen ten tijde van het opmaken van dit artikel. De datum is dus hetzelfde alleen zijn we nu een paar dagen verder. U ziet kleine, maar wel belangrijke verschillen in onze omgeving. Zo blijft dit wel een warme dag, maar zit de wind al meer in de zuidoosthoek door een opkomende depressie ten westen van de UK. Waar komt die nu ineens vandaan? Dat is dus een verschuiving in de weerkaarten.

De weersverwachting voor maandag 8 juni, ziet er ineens veel minder warm uit. De wind zoekt namelijk de noordhoek op, met het westelijker berekenen van het hogedrukgebied en daarmee wordt de zeer warme lucht verdreven. Kleine verschillen maken een compleet andere weersverwachting.

Moraal van het verhaal

Na het lezen van dit artikel weet u hoe moeilijk het soms is voor de weerman om een juiste weersverwachting te maken. Er zijn in onze omgeving zoveel factoren in het weer waar we rekening mee moeten houden en dat heeft ook te maken met de ligging van ons land. Een andere windrichting kan grote gevolgen hebben in de verwachting van de temperatuur en daarmee het weerbeeld.

Zeker in de weersverwachting voor de lange termijn komen verschuivingen voor. Soms zonder gevolgen, maar vaker met gevolgen. Daarom wordt ook gezegd dat langer dan 5 dagen vooruit kijken geen zin heeft, mits u de inachtnemingen van dit artikel niet vergeet. Daarmee werd ook dit artikel gepubliceerd.

Bronnen: KNMI en Meteogroup