Het ‘lezen’ van weerkaarten op de wetterzentrale

Op de site www.wetterzentrale.de zijn heel veel gegevens betreffende het weer en ook de kaarten zoals berekent door de verschillende weermodellen te vinden. Als u naar deze pagina gaat ziet u linksboven een tabel staan met allerlei afkortingen. Dit zijn de verschillende weermodellen. De meest gebruikte weermodellen zijn GFS, ECMWF en UKMO. GFS (Global Forecast System) is een Amerikaans weermodel, UKMO het Britse en ECMWF is een Europees samenwerkingsproject. Deze weermodellen produceren iedere dag één of meerdere series weerkaarten. Deze verschijnen met een paar uur vertraging op internet. De kaarten van ECMWF en UKMO verschijnen rond 07:00 en 19:00 uur en die van GFS rond 05:00, 11:00, 17:00 en 23:00 uur (tijden gebaseerd op wintertijd). Een serie weerkaarten wordt ook wel een run genoemd. Deze kaarten worden berekend uit gegevens die vanaf meetpunten van over de hele wereld zijn verkregen (onder andere door het oplaten van weerballonnen). UKMO geeft alleen de gronddruk weer, ECMWF de gronddruk en de druk op grotere hoogte en GFS berekent allerlei variabelen. Ik wil benadrukken dat de kaarten slechts een verwachting weergeven. De kans dat een kaart die een situatie voor 10 dagen vooruit ook daadwerkelijk ‘uitkomt’ is dan ook vrij klein, hij kan echter wel een trend aangeven (naar warmer, kouder, droger of juist natter weer). De weerkaarten vindt u onder de knop 'topkarten' aan de linkerkant van de hoofdpagina. Als u deze knop indrukt komt u in het onderstaande menu. Hier kunt u kiezen voor de kaarten van verschillende weermodellen, zoals GFS, UKMO en ECMWF.

Als u voor het GFS model heeft gekozen komt u in het onderstaande menu. Aan de linkerzijde ziet u in zwarte letters de verschillende soorten kaarten die GFS berekent. Rechts van deze termen staan in groene letters allerlei getallen. Deze getallen staan voor een aantal uren. Als u in het rijtje Niederschlag het getal 102 aanklikt krijgt u de neerslagkaart voor 102 uur vooruit te zien (dat is dus ruim 4 dagen vooruit!). In deze tabel zijn de kaarten voor de luchtdruksituatie van dat moment (Analyse) tot 180 uur vooruit te vinden. Helemaal rechts bovenaan staat Stunde 192 – 385. Als u hierop klikt vindt u kaarten van vier variabelen die tot 384 uur vooruit zijn berekend. Deze kaarten worden ook wel ‘glazenbolkaarten’ genoemd omdat de waarde ervan niet al te groot is; meestal zijn de kaarten in de volgende serie of run weer compleet anders. Ze kunnen echter soms wel een bepaalde trend aangeven en zijn dus toch de moeite van het bekijken waard. Trek er desondanks geen al te zware conclusies uit met betrekking tot bijvoorbeeld een op handen zijnde vorstperiode. Een weersverwachting voor meer dan vijf dagen vooruit maken is over het algemeen al heel lastig. Er valt vaak hoogstens een trend aan te geven. Inmiddels bestaat er ook de mogelijkheid om drie-uurlijkse kaarten voor Midden-Europa te bekijken. Hier staat Nederland nog gedetailleerder op. Deze kaarten vindt u door in het menu links naast het onderstaande menu voor M-Europa (Mittel-Europa) te kiezen. U treft dan dezelfde kaarten aan als in het onderstaande menu, maar zoals gezegd veel gedetailleerder. Deze kaartenserie loopt tot 84 uur vooruit, maar kan heel nuttig zijn als u precies wilt weten wanneer het gaat regen (of juist wanneer het droog wordt) in verband met bijvoorbeeld een barbecue of tuinfeest. Vooral tot en met twee dagen vooruit kloppen deze kaarten over het algemeen prima.

De EPS-pluim en het GFS-ensemble

De weerkaarten die de verschillende weermodellen vormen de grafische weergave van de hoofdberekening (of 'operationele run') die de weercomputer maakt. Om de betrouwbaarheid van deze hoofdberekening te controleren, voert de weercomputer nog enkele extra berekeningen uit op basis van een steeds iets verstoorde begininvoer. Wanneer deze extra berekeningen al vrij snel veel van de hoofdberekening gaan afwijken is de betrouwbaarheid van de hoofdberekening niet groot. Het komt ook vrij vaak voor dat de verschillende berekeningen met allerlei verschillende oplossingen komen. Wanneer dat het geval is valt er vaak geen zinnig woord te zeggen over het weer voor meer dan vijf dagen vooruit. Als de eengezindheid tussen de berekeningen echter juist vrij groot is kun je soms een redelijk betrouwbare voorspelling doen voor het weer tot een dag of 10 vooruit. Wanneer u dus een weersverwachting voor de (middel)lange termijn wilt maken is het dus heel belangrijk dat u niet alleen naar de kaarten van de hoofdberekening van de verschillende weercomputers kijkt, maar ook dat u nagaat in hoeverre deze berekening betrouwbaar is. Dit doet u doormiddel van de EPS-pluim en het GFS-ensemble. Overigens is de hoofdberekening voor de korte termijn (tot twee a drie dagen vooruit) veelal zeer betrouwbaar.

Door middel van de EPS-pluim kunt u de waarde van de kaarten van het ECMWF inschatten. De EPS-pluim is te vinden op de site van het KNMI (http://www.knmi.nl/waarschuwingen_en_verwachtingen/extra/pluim.html) en laat een bundel van ruim 50 lijntjes zien die de hoeveelheid neerslag, hoeveelheid wind en de 2meter-temperatuur laten zien. Ieder lijntje staat voor een computerberekening. De dikke rode lijn is de hoofdberekening of operationele run die terug is te vinden in de weerkaarten van het ECMWF. De dikke blauwe stippellijn is de controlerun. Deze is met vrijwel dezelfde gegevens als de oper berekent en zou dus ongeveer dezelfde waarden moeten aangeven. Wanneer dat niet het geval is betekent dit dat de onzekerheid behoorlijk groot is. Ook wanneer de verschillende lijntjes al heel snel erg gaan uitwaaieren of er twee of meerdere duidelijke groepen van lijntjes ontstaan is het behoorlijk onzeker wat het weer voor over enkele dagen zal zijn. De spreiding van de verschillende lijntjes wordt naarmate we verder in de toekomst kijken steeds groter. Dat is een logisch gevolg van de toenemende onzekerheid naarmate we verder van het startpunt afkomen. Let wel op! Alleen van de ECMWF-run van 12 uur is een pluim te vinden! Van de run van 00 uur is geen pluim beschikbaar!

Het GFS-ensemble de wetterzentrale in het menu 'topkarten' onder het kopje 'diagrammen' te vinden. Klik vervolgens op 'Europa' en dan op 'De Bilt'. Kies vervolgens voor 'Ensembles T850 und Nds'. In dit diagram zijn opnieuw een aantal lijnen te vinden. De bovenste lijnenserie geeft de temperatuur op 850-hpa hoogte (zie de uitleg bij het interpreteren van de 850hpa-kaart hieronder) weer en de onderste de verwachte hoeveelheid neerslag. De dikke blauw lijn geeft de hoofdberekening weer, de witte lijn het gemiddelde van alle berekeningen en de dikke rode lijn het klimatologisch gemiddelde. Voor het GFS-ensemble geldt in grote lijnen hetzelfde als voor de EPS-pluim: des te groeter de verschillen tussen de computerberekeningen , des te groter de onzekerheid. Het is vooral een instrument om de betrouwbaarheid van de hoofdberekening te controleren. Het interpreteren van het ensemble is zeker voor leken zeer lastig aangezien niet de temperatuur aan het aardoppervlak (2m-temperatuur) wordt weergegevn zoals in de EPS-pluim, maar de temperatuur op 850-hpa hoogte (veelal tussen de 1200 en 1600 meter hoogte). Er is van iedere GFS-run een ensembles beschikbaar. Het nieuwe ensemble is steeds rond 06:30, 12:30, 18:30 en 00:30 op de wetterzentrale te vinden.

De verschillende weerkaarten

Hieronder volgt een uitleg voor de belangrijkste GFS-kaarten. ECMWF en UKMO berekenen respectievelijk alleen de gronddruk en de grond- en bovenluchtdruk. De uitleg van de GFS-kaarten van deze variabelen geldt ook bij de kaarten van deze twee en de andere weermodellen. Als voorbeeld heb ik steeds de weerkaarten voor woensdag 29 oktober 2003 om 00:00 uur UTC gebruikt zodat de kaarten goed onderling vergelijkbaar zijn.

De gronddrukkaarten

De belangrijkste weerkaart is de kaart waarop de luchtdruk op zeeniveau wordt aangegeven. Voordat ik begin met mijn uitleg over deze kaart eerst even dit; het is heel belangrijk om te weten hoe oud een weerkaart is en voor welk tijdstip deze geldig is. Linksboven de kaart staan de datum en het tijdstip vermeldt waarop de gegevens waarop de kaart is gebaseerd zijn ingevoerd in de computer. Rechtsboven staan de datum en het tijdstip waarvoor de weergave op de kaart geldt. De tijden zijn gestandaardiseerd op de Greenwhich-time (UTC). Dat wil zeggen dat een kaart die de situatie om 12:00 uur weergeeft voor Nederland de situatie om 13:00 uur weergeeft. U moet bij de boven de kaarten vermelde tijdstippen dus altijd een uur optellen. Dit is vooral belangrijk bij bijvoorbeeld de neerslagverwachting.

De meest gangbare weerkaart is die waarop de luchtdruk op zeeniveau wordt weergegeven (zie het voorbeeld hierboven). Op deze kaart zijn de posities van de verschillende hoge- en lagedrukgebieden te zien. Gebieden met gelijke luchtdruk worden verbonden doormiddel van lijnen, de zogenaamde isobaren. Bij deze isobaren wordt een getal vermeld. Dit getal staat voor de luchtdruk die deze lijn aangeeft. Op de onderstaande kaart ligt Nederland grofweg tussen de lijnen die 1000 en 1005 hectopascal aangeven. De luchtdruk die in Nederland wordt gemeten zal zich dus tussen deze twee waarden bevinden.

Het belangrijkste weersysteem op de bovenstaande kaart van Europa is een groot lagedrukgebied met de kern boven de Noordzee ten noorden van Schotland. Om een lagedrukgebied waait de wind tegen de klok in en om een hogedrukgebied juist met de klok mee. Nederland heeft op de onderstaande kaart te maken met een zuidwestelijke wind. De afstand tussen de verschillende isobaren bepaald de hoeveelheid wind die op een gegeven plaats staat; des te kleiner de afstand tussen de isobaren, des te meer wind. In het bovenstaande geval stormt het dus tussen Groenland en noordelijk Noorwegen, waait het behoorlijk in Nederland en waait het nauwelijks in midden-Italië. Een opmerking is wel noodzakelijk; boven land wordt de stroming door wrijving behoorlijk afgeremd en zal het dus minder hard waaien dan aan/op zee, ook al liggen de isobaren even dicht bij elkaar.

Over het algemeen is het zo dat lagedrukgebieden voor slecht weer en hogedrukgebieden voor mooi weer zorgen. Zo zorgt een hogedrukgebied ten noordoosten van Nederland (Scandinavië) zomers voor relatief warm zomerweer met oostenwinden en ’s winters voor mooi, maar veelal koud, winterweer met ook nu weer oostenwinden. Bevindt het hogedrukgebied zich ten zuiden van Nederland en bevindt er zich een lagedrukgebied of depressie ten noordwesten van Nederland dan hebben we vaak te maken met typisch Nederlands weer; zuidwestenwinden, af en toe regen en veelal bewolkt. Hogedrukgebieden brengen niet altijd mooi weer; als ze bijvoorbeeld boven de Britse eilanden blijven ‘plakken’ voeren ze vaak met een noordwestelijke stroming wolkenvelden aan. Dit kan, vooral in de vroege lente, late herfst en winter (als de zon weinig kracht heeft en de wolken niet kan oplossen), dagenlang grijs en miezerig weer veroorzaken.

Hogedrukgebieden brengen dus niet altijd mooi weer. Een lagedrukgebied dat zich in de buurt van Nederland bevindt hoeft ook niet altijd slecht weer op te leveren. Het zijn vaak de storingen of fronten die bepalen of ons veel wolken of regen ten deel vallen. Deze storingen ontstaan op de grenzen van verschillende luchtsoorten. Een warmtefront markeert de grens tussen koele lucht voor en warme lucht achter het front. Bij een koufront is dit, u raadt het al, precies andersom. Misschien dat u ook de term occlusiefront kent. In zo’n geval wordt het warmtefront ingehaald door het sneller voortbewegende koufront. De lucht achter een occlusiefront is warmer of kouder dan die ervoor, dat hangt ervan af welk front er ‘sterker’ was. Op de onderstaande kaart die op de site van het KNMI is te vinden staan de verschillende fronten weergegeven. De blauwe lijnen (met de driekoekjes) zijn koufronten, de rode (met de halve bolletjes) warmtefronten en de paarse (met driehoekjes en halve bolletjes) occlusiefronten. Achter een storing komen in onstabiele lucht ook vaak buien voor, deze kunnen zich ook groeperen, dan is er sprake van een buienstoring (de donkere blauwe lijnen op de onderstaande kaart).

In de nabijheid van fronten is er vaak sprake van een draaiing en een toename van de wind. Op de bovenstaande kaart is dit te zien aan de uitstulpingen in de isobaren in de buurt van storingen. Een front dat zich in de buurt van of in een sterk hogedrukgebied bevindt is vaak uitermate verzwakt en heeft soms enkel wat wolkenvelden tot gevolg. Dichtbij een depressiekern kan een front echter ook behoorlijk wat regen en wind veroorzaken. Op de gronddrukkaarten van GFS staan deze fronten vrij slecht ingetekend. Ze zijn echter op de wetterzentrale wel te vinden. Ga dan eerst naar topkarten, kies dan linksboven voor FAX en daarna voor Bracknell of Hirlam.

De 850 hpa kaart

Deze kaart geeft de hoogte in de atmosfeer weer waarop de luchtdruk 850 hectopascal (hpa) bedraagt. Des te hoger de grens met de 850 hpa ligt des te hoger de luchtdruk. De hoogte wordt weergegeven in decameters. Een 850 hpa waarde van 136 betekent dat de luchtdruk op 1360 meter hoogte 850 hpa bedraagt. Aan deze kaarten is onder andere te zien hoe goed de weersystemen zijn ontwikkeld en wat de windrichting op grotere hoogte is. Als een hogedrukgebied op de gronddrukkaart behoorlijk sterk is, maar op de 860 hpa kaart nauwelijks terug te vinden is betekent dit vaak dat het hoog niet standvastig is en vaak snel wegtrekt, er is dan sprake van een trekhoog of een rug van hogedruk.

Naast de isobaren (eigenlijk op de 850 hpa kaart isohypsen genoemd) zijn op deze kaart de temperaturen op de 850 hpa hoogte weergegeven doormiddel van kleuren en lijnen, dit wordt ook wel de bovenluchttemperatuur genoemd. Deze temperaturen zijn veel lager dan de temperaturen die aan de grond worden gemeten. In de winter moet u grof weg 8 a 10 en in de zomer rond de 15 graden bij de bovenluchttemperaturen optellen om de maximum-temperatuur aan de grond te benaderen. Onder bepaalde omstandigheden gaat deze regel echter niet op, bijvoorbeeld bij helder winterweer na een zeer koude nacht of bij een dooiaanval, de bovenluchttemperaturen kunnen dan behoorlijk oplopen terwijl zich in de onderste luchtlagen een koude, zogenaamde ‘plaklaag’, weet te handhaven.

Vooral in geval van winterse buien of kans op sneeuw is deze kaart belangrijk omdat de temperatuur op grotere hoogte voor een groot deel bepalend is voor de soort neerslag die zal vallen. In grote lijnen geldt; des te kouder, des te droger de neerslag (sneeuw bijvoorbeeld kan pas vallen bij bovenluchttemperaturen lager dan –5). Als er sprake is van een koude bovenlucht die over relatief warm Noordzeewater wordt aangevoerd (wat in de herfst vaak gebeurt), dan ontstaan vaak de zogenaamde winterse buien.

De 2 meter temperatuurkaart

Deze kaart is heel makkelijk te interpreteren. De kaart geeft namelijk de verwachte temperatuur op een bepaald tijdstip weer. De kleuren staan voor een bepaald aantal graden. De verwachte temperatuur voor woensdag 29 oktober 2003 om 01:00 uur ’s nachts (de kaart is geldig voor 00 utc, tel hier voor Nederland dus één uur bij op) zal dus in Nederland rond de 10 graden liggen. De maximumtemperatuur wordt (onder normale omstandigheden) in de zomer tussen 14:00 en 15:00 uur bereikt en in de winter tussen 15:00 en 16:00 uur. De minimumtemperatuur wordt iets na zonsopkomst bereikt. Op dagen waarop het veelal bewolkt is en/of regent of wanneer er een kou- of warmtefront passeert gaan bovenstaande regels vaak niet op. Bij een zuidwesterstorm kan in de winter de maximumtemperatuur zelfs midden in de nacht worden gehaald! De aangevoerde luchtsoort bepaald in de winter veel meer dan de zon hoe warm het wordt. De zon heeft midden in de winter te weinig kracht om de lucht veel op te warmen. Zo werd het midden in de strenge winter van 1947 (de op één na (1963) koudste van de 20e eeuw) midden in januari tijdens een zuidwesterstorm in Maastricht 17.2 graden, een record voor januari dat nog steeds staat. Van 21 januari tot 24 februari kwam het kwik vervolgens nauwelijks nog boven het vriespunt. Het kan verkeren. Overigens vindt u helemaal onderaan het kaartenoverzicht nog de een kaartenserie met de naam Min-/Max-temperaturen. Op deze kaarten zijn de prikwaarden voor het aangegeven tijdstip weergegeven. Hier vindt u dus de door GFS berekende precieze temperatuur op een bepaald tijdstip op een bepaalde plaats. De waarde van deze kaartjes hangt sterk af van de weersomstandigheden. In sommige gevallen berekent het model te hoge temperaturen en in andere gevallen juist te lage temperaturen.

De Windkaart

Deze kaart geeft de verwachte windrichting en sterkte op een bepaald moment weer doormiddel van pijltjes en kleuren. De pijltjes geven de windrichting weer. Onderaan hebben de pijtjes veelal vaantjes; des te meer vaantjes, des te meer wind. Voor de kleuren geldt dat een donkerblauwe kleur heel weinig wind weergeeft en een donkrode tot paarse kleur juist heel veel wind, daartussenin vinden we nog geel en groentinten (zie de schaalverdeling rechts). De storm tussen Groenland en Noorwegen, de vrij behoorlijke wind boven Nederland en de zwakke wind boven Italië zijn op deze kaart terug te vinden. De geoefende kijker zal aan de hand van deze kaart ook de ligging van de hoge en lagedrukgebieden kunnen aangeven (hogedrukgebied; wind waait met de klok mee, lagedrukgebied; wind waait tegen de klok in). De wind waait grofweg gelijk aan de isobaren. Om een hogedrukgebied is de windrichting echter iets van de kern af gericht en om een lagedrukgebied juist wat naar de kern toe.

De overige kaarten

Ik heb hierboven de belangrijkste kaarten besproken. GFS berekent echter nog veel meer zaken, zoals de bewolkingsgraad en de luchtstroming op groetere hoogte. De kaartjes voor de bewolkingsgraad wijzen denk ik voor zich. Wat de overige kaarten betreft: voor een huis-tuin-en-keuken weersverwachting zijn deze niet echt noodzakelijk.

Veel plezier met het bestuderen van de weerkaarten!