Onderzoek

Atmosferische modellering door het KMI

Een atmosferisch model simuleert de tijdsevolutie van de atmosfeer door de wiskundige vergelijkingen voor de meteorologische variabelen (temperatuur, neerslag, windsnelheden enz.) op te lossen. Daarbij maken we eerst een atmosferische begintoestand op basis van de beschikbare meteorologische waarnemingen. Daarna wordt de evolutie van de toestand via tijdstappen verder in de tijd uitgerekend tot we het gewenste tijdstip in de toekomst hebben bereikt. Modellen maken, door de beperkingen in de gebruikte waarnemingen en de beperkingen in de wiskundige weergave van de werkelijkheid, fouten in de berekeningen. Die fouten groeien naarmate de tijd vordert.

Atmosferische modellen verdelen de atmosfeer in blokjes en doen de berekeningen in roosterpunten in het centrum van die blokjes. Hoe kleiner de afstanden tussen de roosterpunten, hoe gedetailleerder de modelresultaten. We spreken daarbij van resolutie, aangegeven door de afstand tussen de roosterpunten. Door de berekeningen uit te voeren op een beperkt gebied kunnen we de rekentijd beperken of de resolutie verhogen. Dit noemen we modellen op een beperkt gebied of regionale modellen.

Atmosferische modellen worden gebruikt voor het maken van weersvoorspellingen op korte en middellange termijn en voor klimaatsimulaties. Zij worden ook gebruikt in probabilistische weersvoorspellingssystemen. Daarbij voert men een ensemble van model runs uit met een tiental modelversies die allen licht verschillen van elkaar. De verschillen worden gegenereerd door verstoringen aan te brengen in de begintoestand of door het gebruik van verschillende configuraties van het model. Aan de hand van de spreiding van de verschillende leden van het ensemble kan men waarschijnlijkheden inschatten voor de voorspelde variabelen (bijvoorbeeld kans op neerslag, of de kans dat een gegeven meteorologisch fenomeen zich voordoet).