Weerkundige begeleiding door het KNMI

Tijdens de Mount Everest-2004 expeditie worden de expeditieleden regelmatig op de hoogte gebracht van de weersvooruitzichten voor de komende tijd. Daarbij worden verwachtingsperioden van maximaal een week tot 10 dagen gehanteerd. Op het KNMI is veel ervaring opgedaan met het opstellen van dit soort bijzondere weersverwachtingen tijdens de Mount Everest-expeditie van Hans van der Meulen en Wilco van Rooijen in 2002.

ECMWF-model
Medewerkers van de afdeling Atmosfeeronderzoek en Seismologie bekeken destijds welke computermodelversies konden bijdragen aan een zo groot mogelijke nauwkeurigheid van de weerberichten. Gebruik van het zogenaamde Ensemble Prediction System (EPS) bleek extra informatie op te leveren over de stromingen op 7000 tot 9000 meter hoogte.

De wetenschappers zijn voortdurend bezig om de stromingsmodellen te verbeteren. Daarbij bood de 2002-Himalaya-expeditie een tamelijk unieke kans om het bewuste model op zijn prestaties te beoordelen waar het de wind- en temperatuurberekeningen voor zeer grote hoogte betrof.

De computergegevens worden gedraaid op het zogenaamde ECMWF-model. Dat model berekent twee keer per dag hoe het weer over de gehele aarde zich voor de komende 240 uur lijkt te ontwikkelen. De uitkomsten van dergelijke berekeningen bevatten echter altijd onnauwkeurigheden, welke worden veroorzaakt door kleine afwijkingen in de start van de model-analyse.

Om meer vat te krijgen op de mate waarin zo’n modelrun door dit soort “beginfoutjes”  wordt ontregeld heeft men sinds een aantal jaren een methode in gebruik die wat meer zicht geeft hoe groot de betrouwbaarheid van de operationele modelrun is. Daarbij wordt, op lagere resolutie ruim 50 maal opnieuw het weer met de computer doorgerekend.

Er worden nu bij elk van de 50 “EPS”-runs kleine verstoringen in de uitgangssituatie aangebracht die ieder hun effect hebben op het verloop van de berekende weer- en windprognose, ook voor het gebied waar de computer de atmosfeer boven de Himalaya uitrekent. Al die 50 uitkomsten vertonen dus in zo’n 10-daagse rekenrun kleine verschillen ten opzichte van elkaar. Liggen de resultaten van de 50 runs voor een bepaald tijdstip uiteindelijk toch dicht bij elkaar, dan levert die informatie een indicatie voor de mate van betrouwbaarheid van de rekenuitkomst op.

Voortbouwend op de ervaringen uit 2002 is nu een nog iets aangepaste rekenset aangemaakt waarmee iedere dag een windverwachting voor een periode tot 10 dagen vooruit wordt verkregen.

Groene bundel eindkomsten
De uitvoer van zo’n EPS-computerberekening ziet er uit als een grafiek met ruim 50 verschillende rekenuitkomsten op ieder tijdstip in die periode van 10 dagen. Een voorbeeld van zo’n computeruitvoer ziet u in figuur 1, in de vorm een grote bundel groene lijntjes.  Elk groen lijntje is een oplossing van één van de 50 computerruns. Het toont in dit geval de windsterkte voor het punt Mount Everest voor een bepaalde hoogte in de atmosfeer, gedurende die 10 dagen. We zien heel duidelijk dat de uitkomsten van deze getoonde EPS-“pluim” aan het eind van de periode, b.v. van dag 7 tot dag 10 vooruit, steeds verder uit elkaar komen te liggen. De meteoroloog kan in zo’n situatie dan met meer stelligheid zeggen dat er geen goed beeld voor die laatste dagen is te geven.
Had de meteoroloog alleen de oorspronkelijke ‘enkelvoudige’ operationele run gehad (in de grafiek weergegeven door een rode lijn), dan had hij die uitspraak niet kunnen doen, omdat hij maar over één computerrun beschikte.

Niet alleen windsnelheid, ook windrichting en temperatuur worden op deze wijze iedere dag opnieuw berekend. Een voorbeeld van zo’n EPS-windrichtingsbundel voor één bepaald tijdstip toont een uitwaaierende pluim lijntjes (figuur 2), vanaf coördinaat Mount Everest.
Ieder lijntje is een maat voor de windsnelheid, maar tevens ook de richting waaruit de wind waait.

Satellietbeelden
Naast de computermodellen wordt door de meteorologen ook gebruik gemaakt van actuele metingen die in het Himalayagebied worden verricht. Dat zijn bijvoorbeeld weerballonmetingen en waarnemingen op vele grondstations. Heel belangrijk zijn echter ook de satellietbeelden die ieder uur worden gemaakt. Daarop zijn de gevaarlijke weersystemen, zoals zware (sneeuw)buien goed herkenbaar. In het zogenaamde warmtebeeld, het infrarood-kanaal van de satelliet zijn dag en nacht de wolkenpatronen te volgen. Ook het dagelijkse opwarmen van bijvoorbeeld het Indiase laagland is goed herkenbaar. In het bijgevoegde voorbeeld (figuur 3) ziet u de hoge dagtemperaturen in India en Pakistan als rood.

De koude wolkenformaties en de met sneeuw bedekte Himalayaketen zijn wit getint. Ook in gewoon daglicht wordt de aarde gefotografeerd, daarvan is een meer blauwwit getinte foto bijgevoegd (figuur 4), waarop heel duidelijk de sneeuwbedekte Himalayarand te zien is.



Parapentesprong vanaf de top
Eén aspect van deze expeditie komt naar voren als bijzonder weergevoelig. Dat is de poging van Wilco van Rooijen om, eenmaal op de top, met een bestuurbare parachute (parapente) van de berg af te dalen en door de lucht de terugweg naar kamp ABC af te leggen. Zo’n sprong kan weerkundig en vliegtechnisch alleen als er niet meer dan hooguit windkracht 3 à 4 op de bergtop staat. Een weervenster van voldoende grootte met die superlage windsnelheden is zeer zeldzaam en aangezien men niet voor de aardigheid een tweede of derde zware toppoging onderneemt, komt het er dus erg op aan om zo precies mogelijk dat perfect-weertype-venster te traceren. Tijdens de expeditie van 2002 bleek zich slechts een tweetal momenten zo’n gunstig ‘rustig’  weertype voor te doen. Over die expeditie kunt u meer lezen op www.weerboek.nl , de website waar Jacob Kuiper zijn vorige expeditiebegeleiding nader uitlegt.

Het begeleidende team
Om iedere dag de nieuwste berekeningen te interpreteren, wordt in beurtdienst door vier hoofdmeteorologen een verwachting naar de expeditieleden gestuurd. John Brouwer, Henk van Dorp, Jacob Kuiper en Ab Maas, stellen die verwachtingen op in de centrale weerkamer in de Bilt. De berichten worden per e-mail verzonden. Deze meteorologen zijn alle werkzaam bij de afdeling Waarnemingen en Adviezen. Allen hebben ruime ervaring op het terrein van de luchtvaartmeteorologie, het gebied van de weerkunde dat het meest met hoge-atmosfeer-stromingen doet, en dat komt bij deze begeleiding goed van pas.