Grib staat voor GRIdded Binary en is een digitale schrijfwijze van meteorologische en oceanografische gege-vens. Deze zijn al in de jaren tachtig door de World Meteorological Organization (WMO) internationaal vastgelegd. Zo’n vijf jaar geleden is grib-2 ontstaan. Dankzij de toevoeging van compressietechnieken kunnen deze bestanden meer gegevens bevatten. De naam geeft al aan dat de gege- vens zijn gekoppeld aan een raster of grid. Eén vlakje van zo’n raster vertegenwoordigt een geografisch gebied. Naast dit gebied bevat het bestand zaken als de bron van de gegevens, de toegepaste model- simulatie en uiteraard de gegevens, of ‘elementen’, zelf.
Rekenmodellen
Op vier plekken in de wereld worden modelsimulaties voor weer en golven voor de gehele aarde doorgerekend: in de Verenigde Staten, in Europa, in Japan en in China. In de VS hanteert de verantwoordelijke organisatie, de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), twee modelsimulaties: GFS (Global Forecast System) en WW3 (Wave Watch). GFS omvat 22 elementen, waarvan vier op 64 niveaus en één op vijf niveaus, ofwel lagen in de atmosfeer (zie kader). Het raster is opgebouwd uit aaneensluitende gebieden van 40 bij 40 kilometer. “Europese meteorologische diensten werken samen binnen het Euro- pean Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), dat met een gelijknamig rekenmodel werkt. Op grote lijnen is het aantal ele- menten gelijk aan GWS, maar het raster is met 17 bij 17 kilometer aan- merkelijk fijnmaziger. Anders gezegd, de resolutie is meer dan vier maal hoger”, aldus Ben Lankamp.
Verzamelen van gegevens
Lankamp: “Modellen worden gebouwd en verfijnd op basis van een complex geheel van in formules gegoten natuurkundige wetten. Omdat al ruim dertig jaar aan voorspellingen en daadwerkelijke waarnemingen digitaal voorhanden is, worden de uitkomsten steeds nauwkeuriger. Zo is bijvoorbeeld de betrouwbaarheid toegenomen tot gemiddeld zeventig procent op dag negen voor grootschalige drukver- deling op circa vijf kilometer hoogte, waar zich de grote weersystemen bevinden die bepalend zijn voor het weer dicht bij het aardoppervlak. Nog veel beter zijn de scores van de verwachting van bijvoorbeeld de temperatuur nabij de grond (op twee meter). Die is 72 uur vooruit vrijwel altijd binnen twee graden nauwkeurig, met een gemiddelde afwijking van nagenoeg nul graden. De windsnelheid wordt op 72 uur vooruit met een maximale afwijking (fout) van circa twee meter per seconde berekend. Dat is gelijk aan hooguit één Beaufort afwijking. Om een modelsimulatie te laten draaien, moet deze eerst worden gevoed met de meest actuele waarnemingen. Deze zijn afkomstig van twaalf satellieten, die het aardoppervlak opdelen in gebieden van twee bij twee kilometer, en 200.000 meteostations van uiteenlopende aard over de hele wereld: boeien, schepen, platforms, vliegvelden en andere meetstations. “Daar zijn nog opvallend veel menselijke handelingen bij nodig. De gemiddelde waarnemer hoeft weliswaar niet meer in de stromende regen naar de weerhut te lopen om de thermometer af te lezen, maar veel gegevens worden nog altijd handmatig ingevoerd.” Daarbij ontstaan vrijwel zeker fou- ten, maar in het rekenproces verwijderen filters onwaarschijnlijkheden. “Dertig graden vorst in de tropen komt immers zelden of nooit voor.”
Basis voor een nieuwe simulatie is altijd een naar de werkelijke waarnemingen gecorrigeerd bestand van de vorige dag. “Het inlezen van de miljarden getallen en het draaien van het model vereist een gigantische rekencapaciteit. Ondanks dat het daaraan niet ontbreekt (zie kader) duurt het bijna een uur voordat de eerste nieuwe modelsimulatie uit de supercomputer rolt. Vervolgens wordt dit model ver- der bewerkt, waardoor na dertig tot vijftig herberekenin- gen zogenaamde ‘ensembles’ ontstaan, die de waarschijn- lijkheidsfactor in een uitwaaierende bandbreedte op termijn weergeeft. Uiteindelijk komt voor het totale wereldgrid viermaal daags (GFS) of tweemaal daags (ECMWF) een basisbestand beschikbaar met alle elemen- ten. Dat is een bestand met een enorme omvang, maar als geheel nog van weinig praktische waarde.”
Last modified: 8 april 2021
