koninklijk nederlands meteorologisch instituut
inpassing van Meteosat informatie in de meteorologische besluit vorm ing J. Roodenburg technische rapporten; TR- 108
postbus 201 3730 AE de bilt wilhelminalaan 10 tel. (030) 766911 telex 47096
U.D.C.:
Afdeling Dynamische Meteorologie
551.507.362.2 551.509.21
OKNMI, De Bilt. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middef van druk, fotocopie, microfilm, of op welke wiize dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het KNMI.
ministerie van verkeer en waterstaat
koninklijk nederlands meteorologisch instituut
inpassing van Meteosat informatie in d e rneteorologisc he besluit vorming J. Roodenburg technische rapporten; TR- 108
NOV 0 4 I988
de biltJ988
National Oceanic and Atmospheric Administration TIROS Satellites and Satellite Meteorology
ERRATA NOTICE One or more conditions of the original document may affect the quality of the image, such
as: Discolored pages Faded or light ink Binding intrudes into the text
This has been a co-operative project between the NOAA Central Library and the Climate Database Modernization Program, National Climate Data Center (NCDC). To view the original document contact the N O M Central Library in Silver Spring, MD at (301) 713-2607 x124 or
[email protected]. HOV Services Imaging Contractor 12200 Kiln Court Beltsville, MD 20704- 1387 J ~ ~ U 26,2009 WY
SAMENVATTI N G
Op 1 en 7 oktober 1987 werden op h e t KNMI synoptische symposia gehouden,
waar onder meer de i n t e g r a t i e van Meteosat-gegevens i n het operationele beslissingsproces aan de orde kwam. D i t rapport geeft de inhoud weer van de lezingen d i e over d i t onderwerp
gehouden z i j n . Na een vergelijking van de verschillende weersatellieten volgt een kort overzicht van de Meteosat-kanalen, wat e r mee kan worden waargenomen en hoe de beelden gernanipuleerde kunnen worden. Uitgebreid wordt ingegaan op toepassingen i n de p r a k t i j k , zowel voor de zeer korte-termijn weersverwachting ("nowcastingV1)a l s voor de verwachting op wat langere termijn.
Inpassing van Meteosat informatie i n de meteorologische besluitvormin&, J
I.
. Roodenburg
Inleiding
Operationele meteorologen z i j n voortdurend bezig informatie op t e nemen, t e verwerken en vervolgens t e besluiten hoe de weersontwikkeling zal zijn. De " b l a c k boxv1 waarin d e gegevensverwerking plaatsvindt bestaat , behalve u i t gezond verstand, u i t een modelvoorstelling van d e atmosfeer - h e t Noorse schoolmodel -, mogelijk nog enkele aanvullingen op d i e modelvoorstelling, en ervaring Zolang d e informatiebronnen n i e t van aard veranderen raakt de meteoroloog steeds meer vertrouwd met de voor hem routine geworden manier van besluitvor-
.
ming
.
Een nieuwe informatiebron daarentegen, zeker a l s d i e bron informatie verschaft die n i e t a l t i j d onmiddellijk duidelijk i s , veroorzaakt i n e e r s t e i n s t a n t i e eerder verwarring dan meer klaarheid, Satellietbeelden vormen een voorbeeld van een nieuwe bron van informatie. Inpassing van s a t e l l i e t i n f o r m a t i e i n h e t verwerkingsproces, dat zich i n de lfblack boxt1 a f s p e e l t , is zeker n i e t eenvoudig en soms onmogelijk: de atmosfeer gedraagt zich veel ingewikkelder dan Bjerknes en d e zijnen konden ontdekken. Desondanks z i j n satellietwaarnemingen n i e t meer u i t de operationele weerdienst weg t e denken. Tot voor kort moest worden volstaan met llfotolsll. Het waren momentopnamen die vooral i n het beginstadium van,de satellietmeteorologie het de meteoroloog eerder moeilijker dan gemakkelijker maakten. De lancering van Meteosat 1 - alweer bijna t i e n j a a r geleden bracht een verbetering boven de t o t dan toe gebruikte polaire s a t e l l i e t e n . De ten opzicht e van de aarde s t i l s t a a n d e Meteosat bood de mogelijkheid beelden op vaste, b i j de weerkaarten behorende t i j d e n , op t e nemen. Dawdoor werd het wat eenvoudiger, door vergelidking van een aantal opeenvolgende f o t o ' s , een i n d r u k t e krijgen van verplaatsingen en veranderingen i n wolkenzones. Het bleef echter b i j "plaatjes k i j k e n " en het bleef moeilijk een 1-1 correspondentie t e krijgen tussen s a t e l l i e t b e e l d en weerkaart.
-
1
D e aanschaf van een PDUS (Primary Data Users System, een systeem met
computer-ondersteuning) heeft een nieuwe krachtige i m p u l s gegeven om
me&
met
Meteosatbeelden t e doen dan alleen kijken. Het is nu mogelijk met beelden t e manipuleren. Het afspelen van llloopsll -versneld vertonen van een aantal achter elkaar opgenomen wolkenbeelden - is nu a1 "gewoon1! geworden. Misschien komt de meteoroloog nu nog vaker i n moeilijkheden dan voorheen. Het is n i e t t o e v a l l i g dat i n veel buitenlandse publicaties nieuwe idee& omtrent de i n t e r p r e t a t i e van satellietbeelden-worden aangedragen. Ook daar hebben de meteorologen blijkbaar moeite met de inpassing van s a t e l l i e t i n f o r m a t i e b i j de gegevensverwerking i n hun black box. I n d i t rapport wordt e e r s t i e t s gezegd over de m o r - en nadelen van de twee typen s a t e l l i e t e n voor meteorologische doeleinden. Vervolgens worden van Meteosat de verschillende kanalen besproken en wat e r mee kan worden waargenomen. E r wordt een voorbeeld gegeven van manipulatie van s a t e l l i e t b e e l d e n (kleurtabellen). Uitgebreid wordt ingegaan op de praktische toepassing van s a t e l l i e t b e e l d e n i n de operationele dienst. Tenslotte volgen enkele conclusies.
II
Meteor olog i sche s a t e l 1i e t en E r z i j n twee soorten s a t e l l i e t e n : polaire en geostationaire. Beide hebben
voor- en nadelen. Polaire s a t e l l i e t e n beschrijven een baan om de aarde, bijna van pool t o t pool. De omlooptijd bedraagt ongeveer v i j f kwartier op een hoogte van ongeveer 850 km. Door d i e betrekkelijk geringe afstand z i j n ze i n s t a a t nog tamelijk
kleine objecten ( d x 2 k m ) waar t e nemen. De door deze s a t e l l i e t e n gemaakte
.
wolkenfoto's geven dan ook zeer veel d e t a i l . Een nadeel vormen de onregelmatige t i j d e n van overkomst. Gedurende een omloop van de s a t e l l i e t d r a a i t de aarde c i r c a 2 0 ° verder om haar as. Na een omloop waarin Nederland en omgeving nog j u i s t zichtbaar waren volgen enkele omlopen zonder d i t gebied i n beeld t e hebben. Wanneer dat weer w61 het geval is, dan gebeurt dat op t i j d s t i p p e n d i e slecht passen b i j de gebruikelijke
t i j d e n van de weerkaarten. Geostationaire, d.w.z.
ten opzichte van de aarde s t i l s t a a n d e s a t e l l i e t e n ,
hebben d i t nadeel n i e t . Ze kunnen, doordat ze s t e e d s hetzelfde deel van het aardoppervlak i n hun gezichtveld hebben, op geschikt gekozen t i j d e n waarnemingen doen.
2
Nadeel van d e g e o s t a t i o n a i r e s a t e l l i e t e n is hun g r o t e a f s t a n d t o t h e t
a a r d o p p e r v l a k , ongeveer 36.000 km. Daardoor z i j n d e b e e l d e n v e e l minder g e d e t a i l l e e r d dan d i e van hun p o l a i r e t e g e n h a n g e r s . Ook d e p o s i t i e , noodzak e l i j k e r w i j s boven de e v e n a a r , is e e n h a n d i c a p . Met toenemende g e o g r a f i s c h e
breedte en l e n g t e v i n d t steeds sterkere vervorming p l a a t s . Nog e e n n a d e e l :
door z i j n p o s i t i e boven d e e v e n a a r b e v i n d t d e s a t e l l i e t z i c h gedurende e n k e l e weken i n h e t voor- en n a j a a r r o n d m i d d e r n a c h t i n d e schaduw van de aarde; h i j
mist dan e e n a a n t a l b e e l d e n . De g r o t e regelmaat echter waarmee g e o s t a t i o n a i r e s a t e l l i e t e n waarnemingen
kunnen doen van h e t z e l f d e deel van h e t a a r d o p p e r v l a k maakt d i t o b s e r v a t i e s y s teem zo g e s c h i k t voor s ynopt i sch-met e o r o l og i sche d o e l e i nden 11.1
.
De Meteosat-kanalen
Meteosat-waarnemingen worden v e r r i c h t i n v e r s c h i l l e n d e g o l f l e n g t e g e b i e d e n : zichtbaar l i c h t ( 0 . 4 (10.5
-
12.5
urn) e n
-
1 . 1 p m ) , h e t i n f r a r o d e waterdampvenster
h e t i n f r a r o d e waterdamp-absorptiekanaal
E l k van de k a n a l e n h e e f t z i j n e i g e n voor- e n n a d e l e n .
Meloosal PDUS Coordinalo Relerence Chart
Fig. 1
Meteosat r e f e r e n t i e k a a r t
3
(5.7
- 7.1 u m ) .
De waarnemingen beginnen o p precies h e t hele of h a l v e uur. De aarde wordt afgetast ( f i g . 1 ) t e beginnen met d e o n d e r s t e r i j , van rechts n a a r l i n k s i n 2500 stapjes. De s e n s o r e n s p r i n g e n d a a r n a t e r u g e n d r a a i e n 1.25 x lo-' rad n a a r boven waardoor ze precies d e tweede r i j van rechts n a a r l i n k s kunnen aft a s t e n . D i t herhaalt z i c h 2500 keer; benodigde t i j d s d u u r e x a c t 25 minuten. Dat d e s e n s o r e n van z u i d n a a r noord a f t a s t e n is bedoeld om Europa d e meest r e c e n t e gegevens t e v e r s c h a f f e n .
11.1.1
Zichtbaar l i c h t (VIS) D i t is h e t eenvoudigst t e i n t e r p r e t e r e n kanaal. De beelden z i j n zon-
d e r meer t e v e r g e l i j k e n met een gewone zwart-wit f o t o . Wat goed reflecteert
wordt w i t , wat slecht r e f l e c t e e r t wordt donker. Anders gezegd: gebieden met een hoog a l b e d o (wolken, sneeuw, zand) worden w i t of l i c h t g r i j s weergegeven, gebieden met een l a a g a l b e d o ' ( z e e , r i v i e r e n , n a a l d b o s s e n ) d o n k e r g r i j s t o t zwart. Hier v o l g t o n m i d d e l l i j k e e n probleem. Sneeuw en bewolking z i j n door h e t b i j n a g e l i j k e a l b e d o nauweli j k s t e onderscheiden i n d i t kanaal. Door v e r g e l i j king
van meer VIS-opnamen is d i t o n d e r s c h e i d we1 t e maken: h e t besneeuwde oppervlak
.
v e r p l a a t s t zich n i e t Ook h e t onderscheiden van hogere en lage bewolking is n i e t a l t i j d gem a k k e l i j k . Mist e n laaghangende bewolking d a a r e n t e g e n z i j n - mits er geen hogere bewolking aanwezig is
-
vaak a l l e e n goed d u i d e l i j k i n h e t z i c h t b a r e
l i c h t . Convectieve bewolking, w o l k e n s t r a t e n , o p k l a r i n g e n n a f r o n t p a s s a g e s en
zeewindregimes z i j n d u i d e l i j k herkenbaar ( f i g . 2 ) .
s i n g van den n i e t
Het g r o o t s t e n a d e e l van d i t kanaal is d a t h e t geen rond-de-klok i n kan v e r s c h a f f e n . I n de w i n t e r z i j n z i c h t b a a r - l i c h t opnamen o p onze a l l e e n b r u i k b a a r rond h e t middaguur. Een v o o r d e e l boven de p o l a i r e s a t e l l i e t e n : l l s u n g l i n t l l , d e weerkaatz o n l i c h t op wateroppervlakken, komt o p onze breedte i n Meteosatbeelvoor.
11.1.2
Waterdamp-venster ( I R )
formatie breedten
Het IR-kanaal is een g o l f l e n g t e g e b i e d dat voor thermische s t r a l i n g
v r i j w e l d o o r s c h i j n e n d is. De e n e r g i e d i e b i j d e s a t e l l i e t a r r i v e e r t is afkomstig van aan d e r u i m t e b l o o t g e s t e l d e oppervlakken. Dat kan h e t aardopper-
v l a k z i j n of de bovenkant van bewolking. Met behulp van de wet van Stefan-Boltzmann kan de temperatuur van h e t s t r a l e n d o p p e r v l a k berekend worden. De b i j g e l e v e r d e PDUS-software v o e r t deze 4
Fig. 2
Z i c h t b a a r - l i c h t opname van Meteosat 2 ( 1 6 a u g u s t u s 1987 1200 UTC)
W o l k e n s t r a t e n ( A ) , zeewindregime ( B ) , o p k l a r i n g e n a c h t e r warmfront ( C ) , c o n v e c t i e v e b e w o l k i n g (D) e n mist of l a a g h a n g e n d e b e w o l k i n g (E)
b e r e k e n i n g e n d e s g e w e n s t u i t , zodat v a n ieder s c h e r m b e e l d e l e m e n t ( " d i s p e l "
=
d i s p l a y e l e m e n t ) d e t e m p e r a t u u r b e p a a l d kan worden; d e t e m p e r a t u u r wordt n i e t g e c o r r i g e e r d voor atmosferische v e r z w a k k i n g v a n h e t s i g n a a l . Ook h i e r doen z i c h e n k e l e c o m p l i c a t i e s v o o r . Met name b i j g e o s t a t i o -
n a i r e s a t e l l i e t e n is d e r e s o l u t i e i n de r u i m t e n i e t erg groot. Op o n z e breedte h e e f t e e n Meteosat b e e l d e l e m e n t ( " p i x e l "
5
p i c t u r e e l e m e n t ) a f m e t i n g e n van
o n g e v e e r 7 km i n d e oost-west e n 1 0 km i n d e n o o r d - z u i d r i c h t i n g . De s e n s o r o n t v a n g t d e o v e r e e n p i x e l gemiddelde e n e r g i e . De d a a r u i t b e r e k e n d e t e m p e r a t u u r is a l l e e n j u i s t a l s h e t p i x e l 6f geheel o n b e w o l k t i s 6f j u i s t g e h e e l b e d e k t met e e n w o l k e n l a a g met v l a k k e b o v e n k a n t .
In alle andere gevallen w i j k t
d e gemeten t e m p e r a t u u r af van d i e v a n d e i n d i v i d u e l e s t r a l e n d e o p p e r v l a k k e n
( f i g . 3). 5
Fig. 3
Effect van bedekkingsgraad o p gemeten wolkentoptemperatuur
Oppervlakken met d e z e l f d e t e m p e r a t u u r maar o n g e l i j k e hoogte worden i n h e t IR-kanaal n i e t onderscheiden. Lage s t r a t u s onder een i n v e r s i e is daardoor
vaak slecht waarneembaar. B i j i n v e r s i e t e m p e r a t u r e n d i e hoger z i j n dan d i e van h e t a a r d o p p e r v l a k i s d e s t r a t u s z e l f s donkerder dan h e t a a r d o p p e r v l a k ;
r a a d p l e g i n g van grondwaarnemingen is dan n o o d z a k e l i j k .
11.1.3
Het waterdamp a b s o r p t i e k a n a a l (WV)
Het waterdampkanaal is een a b s o r p t i e k a n a a l ; d e e n e r g i e d i e b i j d e
s e n s o r i n d e s a t e l l i e t aankomt is afkomstig u i t d i e l a g e n i n d e atmosfeer waarboven z i c h ( v r i j w e l ) geen waterdamp meer b e v i n d t . Een v o c h t i g e atmosfeer z a l s n e l e n e r g i e a b s o r b e r e n . Een zwak s i g n a a l b e t e k e n t d a t de e n e r g i e van heel hoog u i t de atmosfeer afkomstig is. Omgekeerd b e t e k e n t een k r a c h t i g s i g n a a l
e e n oorsprong d i e p i n de a t m o s f e e r , v a n u i t d e s a t e l l i e t g e z i e n . Waterdampbeelden geven d u i d e l i j k de g r o o t s c h a l i g e s t r u c t u r e n aan. Ze
z i j n goed g e c o r r e l e e r d a a n d e v e r t i k a l e bewegingen, g e l e v e r d door h e t ECMWF, hoewel d e s a t e l l i e t b e e l d e n vaak meer d e t a i l v e r t o n e n dan d e ECMW-produkten ( f i g . 4). I n t e r e s s a n t is h e t f e i t d a t een waterdampplaatje i n samenhang met een v o c h t i g h e i d s i n d i c a t o r kan aangeven of witte
(3
koude) gebieden u i t s l u i t e n d u i t
ci/cs b e s t a a n of d e bovenkant vormen van een d i c h t p a k k e t bewolking. Hoge v o c h t i g h e i d gecombineerd met witte gebieden d u i d e n o p d i c h t e bewolking en d u s r o y a l e n e e r s l a g k a n s e n ; witte gebieden met lage v o c h t i g h e i d duiden o p ci/cs; donkere gebieden met hoge v o c h t i g h e i d d u i d e n o p e e n c o n c e n t r a t i e van waterdamp laag i n de atmosfeer (onder ongeveer 4 km) e n donkere gebieden met l a a g water-
dampgehalte wijzen o p onbewolkt weer, e v e n t u e e l z e e r laaghangende bewolking of mist.
6
Fig. 4.
WV-beeld met v e r t i k a l e beweging en e n k e l e 300 hPa winden
(26 mei 1988, 23.30 UTC)
Fig. 5.
Samenhang WV-counts (S60, g e s t i p p e l d ) , p o t e n t i b l e n e e r s l a g (L2,5 cm, getrokken l i j n ) op 2 3 oktober 1986 0000 UTC e n n e e r s l a g ( s t i p p e l l l j n : 25 mm, donker: 2 20 mm) t u s s e n 22 oktober 1987 1800 UTC en 23 oktober 1986 0600 UTC
7
Gebxperimenteerd is i n d i t verband met d e g r o o t h e i d l l p r e c i p i t a b l e
water" ( P W ) , d e i n t e g r a a l van d e mengverhouding en misschien h e t best t e v e r t a l e n met " p o t e n t i G l e n e e r s l a g " . Gebieden waar d i t getal "hoogl? is ( d . i , b i j v o o r b e e l d boven h e t maandgemiddelde) e n waar t e g e l i j k e r t i j d h e t waterdampkanaal llkoudfl is ( b i j v o o r b e e l d kouder dan - 4 O O C ) geven b i j n a a l t i j d f l i n k e , soms z e e r g r o t e r e g e n t o t a l e n ( f i g . 5).
U i t de experimenten kan v o o r z i c h t i g d e volgende t a b e l worden a f g e l e i d
(tabel l ) , waarbij voor PW ook gedacht mag worden aan b i j v o o r b e e l d dauwpunts-
temperaturen.
laag
warm (donker)
koud ( l i c h t )
onbewolkt of geen s i g n i f i c a n t e bewolking
ci/cs, dicht
mist, lage s t r a t u s
cs/as/ns evt. cb
e v t . motregen
(zeer ) veel neerslag ,
neerslaghoeveelheid
v o o r a l i n zomer en najaar
PW
hoog
beperkt
Tabel 1
Bewolklng e n weer u i t combinatie van waterdampabsorptie e n potentible neerslag
Bedacht moet worden d a t h e t WV-kanaal b i j afwezigheid van hoge
bewolking geneigd is ltdroogteTtt e s u g g e r e r e n boven hooggelegen gebieden z o a l s C e n t r a a l S p a n j e , h e t Franse hoogland en h e t Alpenmassief. Daar is u i t e r a a r d mlnder atmosfeer voorhanden om s t r a l i n g t e a b s o r b e r e n . Het WV-kanaal g e e f t n a a s t l i c h t e banden ook a l t i j d donkere t o t b i j n a
zwarte banden. De jetstream h e e f t b l j n a a l t i j d zo'n donkere band b i j z i c h (d.i.
dalende s t r o m i n g e n ) ; h e t omgekeerde g e l d t n i e t !
8
Systemen, d i e op de g r o n d k a a r t s c h i j n b a a r n i e t samenhangen, l i g g e n vaak i n een z e l f d e waterdamprijke zone.
I11 Computerbewerkingen
De energiebn d i e b i j d e v e r s c h i l l e n d e s e n s o r e n a r r i v e r e n worden o p
a
volgorde van g r o o t t e i n g e p a s t i n een schaal d i e l o o p t van 0 t o t 255 (=2 1. H i e r b i j s t a a t de n u l ( = z w a r t ) voor "geen e n e r g i e " en 252 ( = w i t ) ( d e hogere g e t a l l e n worden voor andere doeleinden g e b r u i k t ) voor llmaximale e n e r g i e " . I n h e t z i c h t b a r e l i c h t l e v e r t d a t donkere zeeen en bossen (weinig r e f l e c t i e ) e n
witte wolken ( z e e r goede r e f l e c t i e ) op. I n h e t i n f r a r o o d en h e t waterdampka-
n a a l zouden oceanen echter (warm, v e e l e n e r g i e o p b r e n g s t ) w i t worden en wolken zwart. Daarom wordt h i e r t r a d i t i o n e e l de zaak llomgenummerdll ( f i g . 6 ) .
WIT (252)
ZWART ( 0 )
ALBEDO
LAAG
Fig. 6
HOOG
TEMP. LAAG
ABSORPTIE
HOOG
GROOT
KLEIN
Verband t u s s e n VIS-, I R - en WV-waarden en z w a r t i n g zonder enhancement
Door d i t l l d i g i t a l i s e r e n l l z i j n de gegevens geschikt gemaakt voor computerbewerking. Van ieder beeldelement wordt de p o s i t i e op h e t aardoppervlak en de b i j b e h o r e n d e g r i j s w a a r d e i n h e t geheugen opgeslagen. Door h e t k i e z e n van een g e s c h i k t ontvangstschema kan ieder gewenst gebied binnen h e t g e z i c h t s v e l d van d e s a t e l l i e t i n b e e l d worden gebracht. De beelden kunnen worden g e t r a n s f o r -
rneerd n a a r 0.a. een s t e r e o g r a f i s c h e p r o j e c t i e op d e schaal van de weerkaarten.
Een d e r g e l i j k e loop 1:30.000.000
is beschikbaar.
Een b e l a n g r i j k hulpmiddel is h e t g e b r u i k van llenhancementstl. Een enhancement, hier voor h e t i n f r a r o d e k a n a a l , o n t s t a a t a l s v o l g t ( f i g . 7 ) : l a n g s d e h o r i z o n t a l e as is de temperatuur u i t g e z e t , l a n g s de v e r t i k a l e as s t a a n de g r i j s w a a r d e n . Zonder enhancement zou h e t verband t u s s e n temperaturen en g r i j s waarden gegeven worden door d e getrokken rechte l i j n .
9
ZWART
WIT LAAG
TEMPERATUUR (TI
HOOG
Voorbeeld van enhancement van e e n zeker t e m p e r a t u u r - i n t e r v a l
F i g . 7.
Het t e m p e r a t u u r i n t e r v a l TIT2 zou d a n de g r i j s w a a r d e n t u s s e n A en B omvatten. Is er b i j z o n d e r e b e l a n g s t e l l i n g v o o r d i t t e m p e r a t u u r i n t e r v a l dan zou d e
s t r e e p l i j n e e n mogelijk enhancement vormen: a l l e s l i n k s van T1 i s w i t , a l l e s rechts van T2 is z w a r t e n a l l e o v e r i g e g r i j s t i n t e n z i j n beschikbaar voor d i t
temperatuurinterval.
0
L'CHT
f
i /I
DONKER
252 LAAG
T1
HOOG
T2
TEMPERATUUR
F i g . 8.
Voorbeeld van t o e p a s s i n g van k l e u r i n g van e e n t e m p e r a t u u r i n t e r v a l 10
Ook k l e u r t a b e l l e n vormen een handig hulpmiddel. Het m e n s e l i j k oog i s maar
weinig g e v o e l i g voor g r i j s t i n t e n ; h e t i n een llloopll volgen van een bepaalde wolkenzone is daarom voor de meesten gemakkelijker b i j h e t g e b r u i k van kleur e n . Het g e h e l e t e m p e r a t u u r b e r e i k kan worden opgedeeld i n i n t e r v a l l e n d i e elk een aparte k l e u r k r i j g e n . Het is bovendien mogelijk binnen de i n t e r v a l l e n de k l e u r e n t e l a t e n verlopen van b i j v o o r b e e l d donkerrood n a a r l i c h t r o o d ( f i g . 8 ) . Vertikale bewegingen z i j n i n gekleurde l o o p s heel d u i d e l i j k waar t e nemen aan h e t veranderen van d e k l e u r e n of aan h e t inkrimpen of u i t b r e i d e n van een bepaalde k l e u r
IV
.
Toepassingen i n de p r a k t i j k I n p r i n c i p e z i j n er d r i e gebieden t e onderscheiden i n d e meteorologische
prakti j k: le de z e e r k o r t e t e r m i j n verwachting, t o t z o ' n z e s uur v o o r u i t ; 2e
d e k o r t e t e r m i j n verwachting 6-36 uur v o o r u i t
3e
de l a n g e r e t e r m i j n verwachting, t o t v i j f dagen v o o r u i t .
Deze d r i e gebieden hebben 6 t h d i n g gemeen: voor een p e d e weersverwachting
is een goede u i t g a n g s a n a l y s e n o o d z a k e l i j k . D i t houdt i n d a t d e door de satell i e t b e e l d e n getoonde wolkenzones e n o p k l a r i n g s g e b i e d e n o p een meteorologisch aanvaardbare manier moeten passen b i j de weerkaarten en b i j d e numerieke analyses o f a f h a n k e l i j k van h e t t i j d s t i p van d e wolkenanalyse d e numerieke prognoses.
-
IV.l
-
De z e e r k o r t e t e r m i j n
Voor de z e e r k o r t e t e r m i j n verwachtingen z i j n h a l f u u r l i j k s e l o o p s van een b e p e r k t gebied in M e t e o s a t - p r o j e c t i e h e t n u t t i g s t . Het meest g e s c h i k t e kanaal is h e t I R vanwege d e 24-uurs b e s c h i k b a a r h e i d ; zeker 's zomers kan ook h e t VIS kanaal v e e l i n f o r m a t i e v e r s c h a f f e n . L i n e a i r e e x t r a p o l a t i e van de
p o s i t i e s van wolkenformaties werkt v r i j goed t o t e n k e l e uren v o o r u i t . Door keuze van een g e s c h i k t e kleurtabel kan waargenomen worden of bewolking z i c h a1 o f n i e t u i t b r e i d t , d i k k e r wordt of j u i s t aan o p l o s s i n g onderhevig i s . Om t e kunnen e x t r a p o l e r e n moeten d e wolkengrenzen worden v a s t g e l e g d i n
s t a p p e n van b i j v o o r b e e l d BBn o f twee u u r . Daartoe zouden voorgetekende sheets kunnen worden g e b r u i k t , d i e voor d e monitor worden b e v e s t i g d , waarna met afwasbare i n k t de wolkengrenzen worden ingetekend. 11
L i n e a i r e e x t r a p o l a t i e w e r k t h e t beste b i j n i e t t e k l e i n e systemen d i e s t a b i e l van opbouw z i j n . I n fig. 9 wordt e e n indruk gegeven van d e nauwkeurigh e i d d i e b i j l i n e a i r e e x t r a p o l a t i e verwacht mag worden. Het ging h i e r om sc-
v e l d e n o p d e Noordzee b i j een verwachting d i e "zonnige perioden" meldde. Het is d u i d e l i j k d a t r e g i o n a a l i n r u i m t e en t i j d meer g e d i f f e r e n t i e e r d had kunnen
worden a l s daaraan b e h o e f t e had b e s t a a n . Aangezien er nog geen m o g e l i j k h e i d i s , n e e r s l a g g e b i e d e n waar t e nemen, kunnen d i e , i n d i e n gewenst, schetsmatig u i t d e weerkaart o p d e sheet worden overgenomen. De p l a a t s van de n e e r s l a g binnen h e t bewolkingsgebied z a l i n de meeste g e v a l l e n o p e e n t e r m i j n van e n k e l e w e n n i e t v e e l veranderen: d e wol-
k e n e x t r a p o l a t i e l e v e r t dan t e v e n s een n e e r s l a g e x t r a p o l a t i e .
/ /
0800 UTC
I I
:I200 UTC
Fig. 9
L i n e a i r e e x t r a p o l a t i e van wolkenvelden 12
Ook voor regionale opklaringen kan extrapolatie goed worden toegepast.
Experimenten hebben geleerd dat betere d e t a i l l e r i n g mogelijk i s ; d i t is uiteraard van groot belang voor bijvoorbeeld de zonneschijnverwachtingen, maar ook voor de minirnum/rnaxirnum temperatuursverwachtingen, nachtvorst en gladheidsbestrijding. Lineaire extrapolatie is niet a l t i j d mogelijk I n het geval van convectieve bewolking. Soms is de levensduur van de individuele cellen t e kort vergeleken met de halfuurlijkse intervallen tussen de beelden. Een praktijkgeval met langere levensduur wordt getoond i n fig. loa. Hier g i n g het om een convectieve cel die zich t o t een klein onweerscomplex ontwikkelde. De achterkant van het gebied was heel goed l i n e a i r t e extrapoleren, maar de voorzijde, het s t e r k uitgroeiende aambeeld, n i e t . De wolkentop kwam i n @ensnel met de hoogte toenemende stroming terecht , die l i n e a i r e extrapolatie onmogeli j k maakte (fig. lob).
BOVENAANZICHT
Z IJAANZICHT
'1 c
t b
10.
Extrapolatie van zich ontwikkelende onweersbuien
Eerder is a1 gewezen op de slechte r u i m t e l i j k e r e s o l u t i e van de I R sensor, waardoor het onmogelijk is vast t e s t e l l e n of een dispel ( d . i . een llvakjeqlop het beeldscherm, i n tegenstelling t o t een Meteosat-beeldelement, dat p i x e l , afkorting voor llpicture-elementqp,genoemd wordt) a1 of niet onbewolkt is.
Wolkengebieden die l i n e a i r z i j n t e extrapoleren omvatten a l t i j d (vele) t i e n t a l l e n dispels. Door een geschikte kleurtabel t e zoeken kan de,uniformit e i t i n de temperatuurverdeling afgeschat worden: een Vuizigll beeld betekent een niet-uniform oppervlak. Vermoedelijk is e r dan sprake van gaten i n het wolkendek, gebroken lagen of p l a a t s e l i j k enige opbouw. Gebroken bewolkfng, d i e ' s zomers het land binnen t r e k t z a l Van kleurl' veranderen door de hogere temperatuur boven land, d i e immers de gemiddelde energfe-opbrengst per pixel vergroot. Hier moet overigens nog veel onderzoek gedaan worden. IV.2
De korte termijn verwachting, 6-36 u u r vooruit Hier l i g t de kracht van Meteosatbeelden vooral i n de mogelijkheid de
numerieke analyses en, afhankelijk van h e t t i j d s t i p , d e + 1 2 , d e +24-uurs en z e l f s de +36-uurs prognoses achtereenvolgens t e vergelijken met de b i jbehorende satellietbeelden. Daartoe is een loop samengesteld i n stereograflsche projectie met een schaal van 1:30.000.000 d i e 36 beelden bevat. A l s voorbeeld kan dienen een meteoroloog met " l a t e d i e n s t " .
Deze heeft
aan numerieke producten beschikbaar de ECMWF uitvoer gebaseerd o p "gisteren" 1200 2.
H i j zet de geprojecteerde l o o p s t i l op gisteren 1200 2. Met behulp van
de a1 geschetste overlay techniek neemt h i j , na een geschikte kleurtabel gekozen t e hebben, de contouren over. H i j doet hetzelfde op een nieuwe overhead sheet en met dezelfde kleurentabel o p het s a t e l l i e t b e e l d van de afgelopen nacht 0000 Z en t e n s l o t t e neemt h i j op een derde sheet het beeld van 1200 Z vanmiddag over ( b i j operationele invoering van d i t systeem behoeft de meteoroloog i n d i t voorbeeld alleen het beeld van "vanmiddagfl 1200 2 over t e nemen: z i j n voorgangers hebben de r e s t immers a1 gedaanl E r zou dan een standaard kleurentabel ontworpen moeten worden). De meteoroloog kan nu voor elk van deze t i j d s t i p p e n de bewolkingsgebieden over de numerieke producten leggen. Niet alleen k r i j g t h i j 20 een s n e l l e i n d r u k van de veranderingen en verplaatsingen van de wolkenzones, maar ook van
hun samenhang met meteorologische grootheden. Tegelijk kan h i j constateren of bijvoorbeeld de +24 prognoses a1 of n i e t passen b i j de door hem waargenomen
werkeli j k h e i d . A l s bijvoorbeeld een front langzamer b l i j k t t e lopen dan de thermische
frontparameter aangeeft is dat waarschijnlijk reden om de verwachting aan t e passen. Ook de voorspelde liggfng van depressies kan op deze manier goed geverif ieerd worden.
14
Het overnemen van een g e k l e u r d e wolkenfoto op een overhead sheet kan heel s n e l gebeuren; h e t h o e f t ook n i e t e r g nauwkeurig gedaan t e worden. Het gaan t e n s l o t t e om de g r o t e l i j n e n .
IV.3
De l a n g e r e t e r m i j n verwachting Hier speelt de Meteosat n a u w e l i j k s een r o l . De j u i s t h e i d van de u i t -
g a n g s s i t u a t i e en d e +12 prognoses kunnen g e v e r i f i e e r d worden, maar v e e l v e r d e r r e i k t h e t nut n i e t .
V
Een voorbeeld van de i n p a s s i n g van s a t e l l i e t b e e l d e n i n de meteorologische
praktijk S a t e l l i e t b e e l d e n tonen de bovenkant van de produkten van processen d i e geleid hebben t o t c o n d e n s a t i e / s u b l i m a t i e . Ze vormen daarmee een a a n v u l l i n g op d e c o n v e n t i o n e l e gegevens d i e een meteoroloog t o t z i j n beschikking h e e f t . Om d e i n d e i n l e i d i n g genoemde 1-1 c o r r e s p o n d e n t i e t u s e n s a t e l l i e t b e e l d en
weerkaart t o t s t a n d t e brengen, d i e n t h e t s a t e l l i e t b e e l d 20 o b j e c t i e f mogelijk g e a n a l y s e e r d t e worden. Hiertoe is een l o o p b e s c h i k b a a r i n p o l a i r s t e r e o g r a fische p r o j e c t i e o p 60ONB. De beelden van 0000 e n 1200 UTC kunnen o p een voorgetekende overhead-sheet g l o b a a l overgenomen worden. U i t v e r g e l i j k i n g met d e b e s c h i k b a r e ECMWF-analyses of -prognoses kan bewolking meestal e e n d u i d i g worden geklassificeerd a l s f r o n t a a l , t r o g , o r o g r a f i s c h enz. Van deze l'overlayllt e c h n i e k wordt nu een aan de p r a k t i j k o n t l e e n d maar willekeurig voorbeeld gegeven waarbij wordt u i t g e g a a n van een meteoroloog met llvroegell d i e n s t . K o r t h e i d s h a l v e worden a l l e e n d e s t a p p e n beschreven d i e l e i d e n t o t een v e r wachting voor de komende 24 uur. Donderdag 10 maart 1988, rond 0600 l o k a l e t i j d . De i n f r a r o d e opname van g i s t e r e n 1200 UTC wordt getoond i n f i g . 1 1 .
15
MET2 09 MAR 1988 1200 I R l 02 Fig. 1 1
Meteosat 2, 9 maart 1988 1200 UTC met aangegeven e n k e l e w o l k e n p a r t i j e n ( z i e t e k s t voor d e t a i l s )
F i g . 12a i s d e thermische f r o n t p a r a m e t e r (TFP, d e v e r a n d e r i n g van d e d i k t e g r a d i e n t i n d e r i c h t i n g van d i e g r a d i g n t g e b i e d e n met d e maxima kouder d a n
-5OC
->
-
fronten liggen theoretisch i n de
van 9 maart 1988 1200 UTC met aangegeven bewolking
( d i c h t g e s t i p p e l d ) en bewolking kouder d a n -25OC ( l i c h t ge-
s t i p p e l d ) . I n f i g . 12b i s h e t z e l f d e gedaan met de 500 hPa-kaart, d i e t e v e n s v o o r z i e n i s , i n s t r e e p l i j n e n , van d e a b s o l u t e v o r t i c i t e i t . E r z i j n o p d a t moment d r i e prorninente bewolkingsgebieden t e o n d e r s c h e i d e n . A , t e n z u i d e n van I J s l a n d , l i g t i n e e n g e b i e d met zwakke p o s i t i e v e waarden i n
de TFP e n kan d u s a l s f r o n t a a l aangemerkt worden. D i t g e l d t ook voor g e b i e d C , d a t .volgens d e TFP z i c h moet v o o r t z e t t e n o v e r N e d e r l a n d , v i a Z u i d o o s t f r a n k r i j k
t o t i n TunesiB. F i g . 1 1 o n d e r s t e u n t d e z e c o n c l u s i e . A l l e e n i n h e t F r a n s e cent r a l e hoogland e n i n N o o r d o o s t s p a n j e is w e i n i g bewolking aanwezig.
Wat b e t r e f t gebied B : d e TFP doet h i e r o v e r geen u i t s p r a a k . U i t f i g . 1 2 b b l i j k t echter d a t B b l i j k b a a r samenhangt met e e n 500 h P a t r o g en h e t b i j b e h o -
rende vorticiteitsmaximum. T e n s l o t t e v e r d i e n t g e b i e d E d e a a n d a c h t . De h i e r gemeten t e m p e r a t u r e n z i j n , gemiddeld o v e r d e p i x e l s , warmer d a n - 5 O C .
Toch is i n d i t g e b i e d we1 de-
g e l i j k bewolking aanwezig ( f i g . l l ) . De b e d e k k i n g s g r a a d i s b l i j k b a a r zo k l e i n
d a t de z e e w a t e r t e m p e r a t u u r d e g r o o t s t e i n v l o e d heeft o p d e u i t e i n d e l i j k e gem i d d e l d e t e r n p e r a t u u r , Binnen E neemt d e bewolking van n o o r d n a a r z u i d gaande
af d o o r d e i n h e t z u i d e l i j k e d e e l a a n w e z i g e n e g a t i e v e v o r t i c i t e i t s a d v e c t i e .
16
Fig. 12a Bewolking 9 maart 1988 1200 UTC gesuperponeerd o p thermische f r o n t p a r a m e t e r ( d i c h t g e a r c e e r d wolkentop 6-5OC, l i c h t gearceerd
t o p t emper a t u u r 5 -25 O C ) b Als 12a maar gesuperponeerd over 500 hPa p l u s a b s o l u t e v o r t i c i t e i t
17
I n f i g . 1 3 a , b , g e l d i g v o o r 10 maart 1988, 0000 UTC, z i j n de g e b i e d e n A , B e n C opnieuw t e herkennen a l s r e s p e c t i e v e l i j k f r o n t a a l ( a ) , t r o g ( b ) e n f r o n t a a l ( a ) . I n m i d d e l s is e e n nieuw g e b i e d D v e r s c h e n e n d a t d u i d e l i j k met f r o n t a l e zone A samenhangt ( f i g . 13a). T o t z o v e r d i t b e p e r k t e v o o r b e e l d van o b j e c t i e v e a n a l y s e van s a t e l l i e t b e e l d e n met d e " o v e r l a y f 1 t e c h n i e k . De meteoroloog zou h e t weer voor d e komende 24 u u r a f s c h a t t e n . I n d i t vereenvoudigde v o o r b e e l d g e b r u i k t h i j de +24 e n +36 u u r van de b i j de a n a l y s e van d e s a t e l l i e t b e e l d e n g e b r u i k t e v e l d e n . I n f i g . 1 4 a , b z i j n d e TFP ( a ) e n d e c o m b i n a t i e 500 hPa p l u s a b s o l u t e v o r t i c i t e i t ( b ) weergegeven voor 10 maart 1988, 1200 UTC. De f r o n t a l e zone A-D is door h e t ECMWF berekend t e l o p e n o v e r Noorwegen, v i a halverwege de Noordzee e n de E n g e l s / S c h o t s e g r e n s n a a r ongeveer de 60e breedtegraad t e n z u i d e n van I J s l a n d . C moet nog t e v i n d e n z i j n o v e r h e t
noorden van Noorwegen e n d e Baltische S t a t e n maar is voor h e t N e d e r l a n d s e weer n i e t i n t e r e s s a n t . Gebied B is t e r u g t e v i n d e n i n de z u i d w a a r t s e u i t s t u l p i n g i n d e l l i s o v o r t s l f ( l i j n e n van g e l i j k e a b s o l u t e v o r t i c i t e i t ) e n behoort d u s o v e r Zuidzweden v i a Denemarken n a a r d e O o s t e l i j k e h e l f t van Nederland t e l i g g e n . B moet gevolgd worden door E , nog h e r k e n b a a r a a n de zwakke n o o r d w a a r t s e u i t s t u l p i n g i n d e i s o v o r t s i n de b u u r t van d e N e d e r l a n d s e k u s t . Volgens f i g . 15a, g e l d i g v o o r 1 1 maart 1988, 0000 UTC, zou s y s t e e m A o v e r Zweden, v i a Luxemburg e n v e r v o l g e n s s c h e r p t e r u g b u i g e n d n a a r h e t noordwesten l a n g s de E n g e l s e o o s t k u s t t e v i n d e n moeten z i j n . Gebied B is n i e t d u i d e l i j k meer t e v i n d e n i n d e i s o v o r t s i n f i g . 1 5 b , maar
is i n ieder g e v a l voor Nederland geen probleem meer.
Voor d e komende n a c h t is we1 van b e l a n g e e n nog n i e t genoemd s y s t e e m F ( f i g . 13). Het b e v i n d t zich i n e e n g e b i e d met n e g a t i v e waarden voor de TFP e n i n e e n o v e r g a n g s g e b i e d van p o s i t i e v e n a a r s t e r k n e g a t i e v e v o r t i c i t e i t s a d v e c t i e . D i t d u i d t er op d a t F gekenmerkt zal worden door, s t r o m o p w a a r t s g e z i e n , s t e r k afgenemende b u i e n a c t i v i t e i t . Deze c o m b i n a t i e van n e g a t i e v e TFP en
overgang van p o s i t i e v e n a a r n e g a t i e v e v o r t i c i t e i t s a d v e c t i e wordt a a n g e t r o f f e n o p 1 1 maart 0000 UTC ( f i g . 1 5 b ) boven N o o r d d u i t s l a n d , N o o r d o o s t n e d e r l a n d e n e e n g r o o t deel van de Noordzee. Met de t o t nu toe g e v o l g d e gedachtengang zou d e meteoroloog de volgende c o n c l u s i e s kunnen t r e k k e n : Eerst n e e r s l a g t o t g e b i e d B gepasseerd is ( s c h a t t i n g : r o n d 1200 UTC nog o v e r Oostelijke
p r o v i n c i e s ) , d a a r n a o p k l a r i n g e n o p n a d e r i n g van gebied E. Tegen e i n d van de middag opnieuw n e e r s l a g d o o r g e b i e d A , d a t ruim voor m i d d e r n a c h t alweer wordt
gevolgd door g e b i e d F met eerst b u i e n maar s p o e d i g o p k l a r i n g e n .
18
F i g . 13a
A l s 12a, maar voor 10 maart 1988, 2330 UTC
b
Als 1 2 b , maar voor 1 0 maart 1988, 2330 UTC 19
F i g . 14a
Thermische frontparameter, geldig voor 10 maart 1988, 1200 UTC
b
500 hPa p l u s absolute v o r t i c i t e i t voor 1 0 maart 1988, 1200 UTC 20
Fig. 15a Als 14a maar voor 1 1 maart 1988, 0000 UTC b
A l s 1 4 b maar voor 1 1 maart 1988, 0000 UTC 21
I n de flguren 16 en 17 wordt de opgetreden bewolking weergegeven resp. o p 10 maart 1200 UTC en 1 1 maart 0200 UTC en i n tabel 2 het neerslagverloop voor de v i j f hoofdstations. U i t d i t voorbeeld b l i j k t dat de overlay-techniek een goed hulpmiddel is
voor de objectieve analyse van wolkenbeelden en het de meteoroloog mogelijk maakt de toekomstlge p o s l t i e van wolkenzones r e d e l l j k af t e schatten. Daarbi j moet de vertaling van wolkenzones naar neerslagzones natuurli j k gebeuren aan de hand van de weerkaarten.
10/3/88
235
260
28 0
R R R R
R R
R R
R
R
R
R
10
R
R
11
R
R
12
R
13
R
6
7 8 9
31 0
380
R R
R
14
15 16
17
R
18
R
19 20 21
R
22 23 24 11/3/88
1
.
2
3 4 5
6
Tabel 2
Neerslagverloop op 10-1 1 maart 1988 22
Fig. 16a
A l s 14a, maar met o p g e t r e d e n bewolking
b
A l s 1 4 b , maar met o p g e t r e d e n bewolking
23
F i g . 17a
A l s 15a, maar met o p g e t r e d e n bewolking
b
A l s 1 5 b , maar met o p g e t r e d e n bewolking
24
VI
Orograf ische e f f e c t e n
Het i s v e r m o e d e l i j k pas door h e t h e r h a a l d e l i j k a f s p e l e n van s a t e l l i e t loops d u i d e l i j k geworden hoe enorm groot d e i n v l o e d van o n r e g e l m a t i g h e d e n i n h e t a a r d o p p e r v l a k is o p d e bewolking. D i t g e l d t zowel voor h e t o n t s t a a n a l s voor h e t o p l o s s e n van bewolking. Daar komt b i j d a t b e i d e , zowel o p l o s s i n g a l s vorming, d o o r g a a n s p l a a t s v i n d e n binnen een bepaalde l u c h t s o o r t d u s i n h e t algemeen i n g e b i e d e n e n o p t i j d s t i p p e n d a t d e meteoroloog z i c h n i e t bewust is van m o g e l i j k e v e r r a s s i n g e n . Een bekend v o o r b e e l d is h e t o p l o s s e n van mist b i j a a n v o e r u i t h e t Z u i d o o s t e n . Lucht d i e a a n s t r o o m t u i t h e t gebied van d e Ardennen of d e E i f e l o n d e r g a a t e e n d a l i n g van z o ' n 500 m op z i j n weg n a a r Nederland e n wordt daardoor a d i a b a t i s c h verwarmd. D i t is BBn van d e manieren waarop h o o g t e v e r s c h i l l e n h u n s t e m p e l op h e t w e e r s v e r l o o p drukken. E r z i j n a n d e r e m a n i e r e n . Gebleken is d a t bewolking u i t - f d h n t a a n d e l i j z i j d e van e e n b e r g k e t e n a l s de aangevoerde l u c h t een opbouw h e e f t a l s geschetst i n f i g . 18a. I n d e z e s i t u a t i e s is d e l u c h t v o c h t i g i n d e lagere n i v e a u s ; e r is e e n i n v e r s i e ongeveer even hoog a l s de h o o g t e van de b a r r i b r e . De bovenwinden krimpen met d e h o o g t e , er is d u i d e l i j k s p r a k e van koude a d v e c t i e . Het v e r s c h i j n s e l doet
z i c h soms u i t g e s p r o k e n voor a l s een k o u f r o n t van h e t Noorden u i t de Alpen bereikt. FOHN / STAU
DOOR BERG GEGENEREERDE
/
LAGE TROPOPAYSE
/BEWOMNG
HOGE TROPOPAUSE
,
* \/I OBSTAKEL
A
F i g . 18a
Voorbeeld van l u c h t s o o r t d i e a a n l o e f z i j d e s t a r t , a a n l i j z i j d e van e e n b e r g k e t e n Fohn v e r o o r z a a k t
b
Voorbeeld van e e n l u c h t s o o r t d i e a a n de l o e f z i j d e geen bewolking v e r o o r z a a k t maar we1 a a n d e l i j z i j d e van de b e r g k e t e n 25
Omgekeerd z a l bewolking, vaak onverwacht , o n t s t a a n a l s de aangevoerde
l u c h t e e n opbouw heeft a l s getekend i n f i g . 18b. I n d i t g e v a l is d e l u c h t i n d e lagere n i v e a u s tamelijk droog maar is op m i d d e l b a r e hoogte zo v o c h t i g d a t
een g e r i n g e o p t i l l i n g t o t v e r z a d i g i n g l e i d t . I n e e n loop wordt i n een dergel i j k e s i t u a t i e p l o t s e l i n g bewolking gevormd a a n d e l i j z i j d e van een b e r g k e t e n .
Dergeli j k e wolkenbanden kunnen e e n l e n g t e b e r e i k e n van v e l e honderden kilome-
ters met een breedte van m i n s t e n s 100 km. Ze l e v e r e n z e e r w a a r s c h i j n l i j k e e n
t e l e u r s t e l l e n d e zonneschijnverwachting op i n h e t betrokken g e b i e d .
VI. 2
Een orografisch v e r s c h i j n s e l d a t nogal e e n s optreedt is geschetst i n f i g . 19. E r is h i e r sprake van westelijke aanvoer van koude, o n s t a b i e l e l u c h t ,
waarin z i c h b u i e n ontwikkelen. Achter d e h e u v e l s i n S c h o t l a n d e n Wales vormt z i c h e e n min of meer d r i e h o e k i g g e b i e d waarin geen of n a u w e l i j k s buien voorkomen. O r i G n t a t i e en g r o o t t e van de d r i e h o e k hangen af van de w i n d r i c h t i n g e n windsnelheid. B i j ruimende wind b i j v o o r b e e l d z a l d e punt van de d r i e h o e k z i c h n a a r h e t zuiden v e r p l a a t s e n .
VI. 3
Een a n d e r v e r s c h i j n s e l d a t soms i n s a t e l l i e t loops z i c h t b a a r i s wordt schematisch weergegeven i n f i g . 20. I n d i t g e v a l stroomde droge l u c h t o v e r h e t
Spaanse hoogland. B i j z i j n a f d a l i n g l a n g s de Z u i d o o s t e l i j k e h e l l i n g e n van h e t Spaanse s c h i e r e i l a n d o n t m o e t t e d e z e l u c h t v o c h t i g e Middellandse z e e l u c h t . Er o n t s t o n d , e v e n w i j d i g a a n de k u s t , e e n l i j n van C b ' s d i e ongeveer z e s uur l a t e r f l i n k e b u i e n v e r o o r z a a k t e op Corsica e n S a r d i n i g .
26
W
r " J
\SHELTER -EFFECT IN KOUDE LUCHT F i g . 19
Regenschaduw achter de h e u v e l s i n S c h o t l a n d en Wales
SPAANSE ZUIDOOSTKUST
Fig. 20
Ontstaan van w o l k e n l i j n e n e v e n w i j d i g aan d e Spaanse Zuidoostkust 27
VI. 4 T e n s l o t t e een voorbeeld van o n j u i s t e i n t e r p r e t a t i e van wat i n een s a t e l l i e t l o o p z i c h t b a a r was. I n f i g . 21 wordt d e s i t u a t i e schetsmatig getoond. Aan de z u i d o o s t f l a n k o n t s t o n d op t i j d s t i p t een wolkengebied ( o m l i j n i n g is isotherm van -25OC). Deze isotherm b r e i d d e z i c h volgens de h a l f u u r l i j k s e Meteosat opnaaen s n e l n a a r he t noordoos t e n u i t De aanvankel i j k e gedacht e a a n e e n krachtige Z Z W - l i j k e straalstroom l a n g s d e Noorse bergen b l e e k geen h o u t t e
.
s n i j d e n : er s t o n d e e n N W - l i j k e , matige s t r o m i n g . De o p l o s s i n g wordt getoond i n f i g . 22. Er was b l i j k b a a r s p r a k e van aanvoer van e e n wig van b e t r e k k e l i j k
v o c h t i g e l u c h t , d i e e n i g e o p t i l l i n g behoefde om t o t v e r z a d i g i n g t e komen. D i t gebeurde h e t eerst l a n g s h e t hoogste deel van h e t Noorse b e r g l a n d , i n h e t
z u i d e n , e n het l a a t s t i n h e t laagste b e r g l a n d i n h e t noorden. Het is a a n n e m e l i j k d a t ook i n de v r i j e atmosfeer d i t v e r s c h i j n s e l zich n u e n dan voordoet
.
TN
F i g . 21
Voorbeeld van wolkenvorming "dwars op d e wind" 28
N
F i g . 22
VI1
Mechanisme voor wolkenvorming "dwars op de wind".
Conclusies Met de PDUS is een waardevol nieuw observatiesysteem t e r beschikking
gekomen. I n d i t rapport is een aantal voorbeelden gegeven van gebrui ksmogel i j kheden en toe6assingen. Vooral op het t e r r e i n van de zeer korte termijnverwachtingen zal w i n s t gemaakt kunnen worden door het gebruik van l i n e a i r e e x t r a p o l a t i e , met name voor zonneschijnverwachtingen (0.a. r e c r e a t i e en landbouw i.v.m. verdamping). De i n die tak van de meteorologie werkzame forecasters zouden dan, u i t praktische overweging, dicht b i j de llbronlf moeten z i t t e n , zodat ze de beschreven mani pula t i es d i r e c t kunnen u i t voer en. Ook voor de verwachtingen op wat langere termijn zal Meteosat een positieve inbreng kunnen hebben. De geschetste overlay-techniek maakt het de meteoroloog mogelijk verder t e gaan dan de Noorse-school-theorie t o e l a a t . Bovendien zal het systematisch vergelijken van Meteosat-beelden met analyses leiden t o t verbeterde i n t e r p r e t a t i e daarvan en daarmee, v i a de Itblack box" t o t i n t e g r a t i e i n de meteorologische besluitvorming
.
29
KNMI
ISSN 0169-1708
Overzicht van de tot nu toe gepubllceerde tltela In deze aerie. Voor lnlichtingen over de verkrugbaarheld kunt U zich wenden tot de KNMI Bibllotheek, postbus 201, 3730 AE DE BILT.
technische rapporten............................................................................
1. Verslag van de voordrachten gehouden op het synoptlsch symposium te De Bllt, november 1980 / C.Lemcke, S.Kruir1nga en J. Oerlemans. 1981, 1981. 2. Stormen aan de Nederlandse kust / 8.Augustun en H.A.8uddlngh. 3. PDPMON: een besturingsprogramma voor de PDP conflguratle In gebrulk voor zeegaand oceanograflsch onderzoek / C.J. Prangsma. 1981. 1981. 4. Verlfikatle van de wlndverwachtlng voor de lokatle K-13 / R.8orgart en D.A.ReedUk. 1981. 5. Statlonsbeschruvlng windwaarnemlng Schlphol perlode 1937-1980 / 8.Oemraw. 1982. 5a.Statlonsbeschr~vlng wlndwaarnemlng Schiphol perlode 1937-1980, 2e herz.dr. / 6.Oemraw. 6. Een waarschuwi.igsverwacht1ng t.b.v. een vergunningsvelenlngsprocedure voor bodemontamettlng met methylbromide / H. van 1981. Dop, A.A.M.Ho1tslag en J.F.den Tonkelaar. 7. "FRAME 81". verslag over de vaartocht a/b Hr.Ms.Tydeman In de periode v/m 10 augustus t/m 7 September 1981 / C.J. Prangsma 1981 8. Voorloplge ukopstellln& voor barometers in het luchtdruk-uklaboratorlum (kamer 170)/P.C.T.van der Hoeven. 1981. 1981. 9. Controlemeting van twee hevelbarometers / P.C.T.van der Hoeven. 1981. 10.De verwerking van golfmetlngen ter berekenlng van golfspektra / E.8ouwa. 11.An evaluation of the KNMI Operational wave model CONO for the period October 1980-April 1981/ E.8ouws ea. 1982. Time series diagrams for the KNMI operational wave model CONO. 12. Historical sea surface temperature data (HSSTD) project / C.G.Korevaar. 1982.
.
s.:
1982. 13.Wlskundlge modellen en het weer / A.P.M.8aede. 1982. 14.8eschr~vlng van in 1981 op het KNMI aanwezige kwlkbarometers / P.C.T. van der Hoeven. 15,Chemlcal composition of precipitation collected on a weather ship In the North Atlantic : preliminary results : a joint 1982. KNMI-ECN-IMOU-RIV project / T.B.Ridder ea. 16.De invloed van een berg op een ondiap-water-model van de atmosfeer, llnealr en niet-llneair beechouwd / A.E. Kranenburg. 1982. 17.Beschruving van een gradient-, luchtdruk- en hoogteverlflkatieprogramma van KNMI , UKMO, NMC en ECMWF prognoses / C.W. Brouwer en L.A.F.Godschalk. 1982. 18.0ver de mogelukheden van mesoschaalmodellering op het KNMIi veralag van de advlesgroep mesoschaalmodellen / voorz. J. Relff. 1982 19.Controle en afregeling van de temperatuurproflelen te Cabauw In najaar 1981 / J.A.M.Louwers. 1982. 20.Verslag van voordrachten gehouden op het synoptisch symposium te De Bilt, november 1981 / H.A.F.M.Otten ea. 1982. 21.Eigenschappen en wederwaardlgheden van de nog steeds In gebrulk eunde Becker-comparator van Krecke / P.C.T. van der Hoeven. 1982. 1982. 22.Evaluatle van de golfberekenlngen met GONO over de perlode oktober 1981-april 1982 / E.8ouws ea. Tudreeksen van het KNMI operationele golfmodel CONO. 23.Rapport betreffende de weerberlchtgevlng voor de bouwnuverheld In de winter 1980-1981 / J.J.Allan, A.P.A.Kleintjes en D.M. van der Woude. 1982.
s,:
24.8eschr~vlng van een llchtchopperversterker t.b.v. Louwers
temperatuurmetlng met behulp van thennokoppels voor Cabauw / J.A.M. 1982.
25 .Bekende punten en rlchtingen op hat KNMI : rfisdriehoekspunten, richtlngen , pellmerken, zwaartekrachtpunten en aard1982. magnetisme I P.C.T. van der Hoeven. 1982. 26.Maandsommen en jaarsomen van enkele langjarige neerelagreeksen In Nederland / T.A.8uIshand. 27.Systematische fouten ten gevolge van diverse bewerkingsmethoden bU hat bepalen van temperatuurverschlllen met thermo1982. koppels / S.H.Muller. 28.Stationsbeschr!Jving windwaarnemlng Leeuwarden (VB) perlode 1949-1980 / 8.Oemraw. 1982. 29.Statlonsbeschr~vlng windwaarneming Elndhoven (Val periode 1949-1980 / 8.Oemraw. 1982. 30.0ptlmum analyse model VOOr het KNMI "limitad area model" / J.F.M. van der Tol. 31.0n the calibration of the CTD data colected by "KNMI" during JASIN-78 / P.Kruseman and G.J.Prangerna. 32. De KNMI-wind tunnel / W A. A. Monna
.
.
33.0nderzoek naar een toekomstig communicatienetwerk I H,Daan, C.D.C.Folkers 34.0perationele meteorologie I C.Floor.
en A.T.F.Crooters.
35.Het gebruik van trajektorien bu een korte termun verwachting / P.W.Ros1er ea. 36.0rganlzed mlcroscale structure of the windstorm of 12 May 1983 in Utrecht and vicinity / C.S.Forbes.
1982. 1983. 1983. 1983. 1983. 1983. 1983.
37.Evaluatle van de golfberekeningen met CONO over de periode oktober 1982-april 1983 / E.8ouws ea. 1983. Tudreeksen van het KNMI operatlonele golfmodel GONO, oktober 1982-aprll 1983. 38.Quantlelklasslfikatle en presentatle van maand-, selzoen- en jaargemlddelde temperaturen van De 8llt over het tudvak 1881-1982 / A.F.V. van Engelen. 1983. 39.Een onderzoek naar eigenschappen van het ECMWF-model m.b.v. het P27-eyateem/R. de Bruyn. 1983. 40.Watertemperatuur- en zoutgehaltewaarnemlngen nabu hat Looduksegat (Ooeterechelde) 1921-heden observations o f eurface watertemperature and salinity in the eastern part of the Eaeterscheldt 1921 till present / P.C.T. van der Hoeven en J. Muusart. 1983. 4l.Overzicht van publlkaties over hat Nederlandse wlndkllmaat / J.Wier1nga. 1983. 42.Stationsbeschr~vlng windwaarnemlng Den Helder perlode 1843-1972; De Kooy periode 1955-1980 / 8.Oemraw. 1984. 43.Was de storm van 12 me1 (Hemelvaartsdag) 1983 voorspelbaar 1 / C.Floor en C.S.Forbee. 1983.
s.:
-
44.De storm van 12 mei (Hemelvaartsdag) 1983 / C.Floor en C.S.Forbes. 45.Meteorologlsche begelelding van de Ooaterscheldewerken / A.W.Donker.
1983. 1983.
46.A
scheme for mass and wind analysis on a limited area using multivariate threedimensional optimum interpolation : scientific documentation and first evaluation / G.J.Cats. 1984. 47.Een klimatologie van graaddagen in Nederland over het tijdvak 1961-1980 I J.Westerik. 1984. 48.Inzameling en opslag van Cabauw-metingen : een systeemvoorstel / A.C.M.Beljaars ea. 1984. 49.0perationele numerieke voorspellingen: overzicht en verifikatie over de periode 1978-1983 / H.Timmerman, L.C.Heijboer en A. van der Hoek. 1984. 5O.Het sneeuwdek in Midden Nederland: dagelijkse metingen van de sneeuwhoogte 1950-1984 / J.J.Piekema. 1984. 51.Sneeuwdekhoogte in Nederland naar metingen van de synoptische stations 1956-1977 / J.van der Horst. 1984. 51A.(aanvulling) Idem ; 1955 en 1978-1984. 52.Beschuttingscorrectie wind / B.Oemraw. 53.Een vergelukend onderzoek van drie commerciele radiosonde syatemen /K.H .Annema ea. 54.Development of guidance forecasts at KNMIi I.Genera1 information / C.Lemcke and S.Kruizinga. 1I.Extreme windspeed IJmuiden / C.Lemcke. 1II.Probability of thunderstorm activity / S.Kruizinga.
1986. 1984. 1984. 1984. 1984. 1985.
55.De invloed van monstermethoden en analysetechnieken op gemeten chemische concentreties in regenwater / T.B.Ridder, J.H. Baard en T.A.Buishand. 1984. 56.Evaluatie van de golfberekening met GONO over de periode oktober 1983-april 1984 / E.Bouws ea. 1984. Tijdreeksen van het KNMI operationele golfmodel GONO oktober 1982-april 1984. 57.0ver de aanpassing van het nationale verspreidingsmodel van luchtverontreiniging voor hoge bronnen I A.A.M.Holtslag, F.T.M.Nieuwstadt en M.P.Scheele. 1984. 58.0~1 the relationship between maximum surface temperature and various parameters : with reference to objective forecasting A .W .Hamsen. 1984. 59.Eerste bevindingen bij oceanografisch gebruik van IR-HRPT beelden / H.Wallbrink en G.J.Prangsma. 1984. 60.Handleiding voor het computerprogramma van het Gaussiach pluimmodel met percentiel berekeningen / M.P.Scheele en A.A.M. Holtslag. 1985,
=.:
6l.Het landbouweerbericht voor de IJsselmeerpolders in het zomerseizoen 1984: een verificatierapport 1 E.Schreuder. 1985. 62.Beoordeling van golfgegevens van het Meetnet Noordzee bewerkt door het nieuwe CIC-systeem (1984) in Hoek van Holland I E. Bouws 1985.
.
63.Het effect van de wind in de Eemsmond op hoogwaterstanden in Delfzijl / J.Vinke.
1985.
64.Procedurea in the boundary layer height and wind analysis for the PHOXA-project: final report of the KNMI contribution to the PHOXA-project I G.J.Cats, J.Reiff and C.A.Engelda1. 1985. 65.Modellering van de dagsommen van de globale straling in een aantal spectrale banden met behulp van in Ukkel uitgevoerde metingen / W.H.Slob. 1985. 66.Deposition of sulphur in Europe: methods to construct unbiased source-receptor matrices from data of a limited period (1976-1982) : a meteorological contribution to the IIASA RAINS model / J.F.den Tonkelaar. 1985. 1985. 67.A CO, laser scintillometer for CA measurements over a many kilometer path / W.Kohsiek. 68.MesoGers 1984, the dataset of station C8 / A.C.M.Beljaars, W.A.A.Monnaand J.G.van der Vliet. 1985. 1985. 69.Het AMT model : winterexperimenten / R.C.van den Berg en J.Reiff. 70.0nderzoek naar de homogeniteit van reeksen zonneschijnduren in Nederland gedurende her tijdvak 1951-1980 / A.Denkema.1985. 71.De temperatuurinversie van de nachtelijke grenslaag J.Reiff.
:
een test van verschillende typen parameterisaties / A. van Pul en 1985.
72.Het landbouwweerbericht voor de IJsselmeerpolders in 1983 en 1984 : verslag van een project I E.Schreuder. 73.Stationsbeschr!jving windwaarneming IJmuiden periode 1919 1980 / B.Oemraw.
-
1985.
1985. 74.Meteorologisch werkstation METIS : een blik in de toekomst / G.D.G.Folkers en J.M.Terpstra. 1985. 75.Watertemperatuuwaarnemingen in Nederland sedert 1860 : beschrlfving van de band met gegevens = observations of surface 1985. watertemperature in the Netherlands from 1860 : description of the datafile I P.C.T. van der Hoeven. 76.Foutencontrole bij meteorologische metingen / J,J.M.van Gorp en H.M. van der Kolk. 1985. 77.A computer program to process Vaisala RS 21-12 C radiosonde data / W.A.A. Monna and J.J.M. den Braber. 1985. 78.Stationsbeschrijving windwaarneming Eelde periode 1945 1980 I B.Oemraw. 1985. 79.Evaluatie van de golfberekenihgen met GONO over de periode oktober 1984-april 1985 / E.Bouws ea. 1985. Tijdreeksen van het KNMI operationele golfmodel GONO oktober 1984-april 1985.
-
m.:
80.8edrgfseconomische analyse Bureau Routering / M.J.M.
Saraber.
1986.
81.Terreinclassificatie voor regionale verspreidingsmodellen / G.H.L. Verver. 1986. 82.A baroclinic two-layer ocean model on an equatorial 13-plane / A.J.M. Verhaar. 1986. 83.Ruwe schatting van de grootte van te detecteren trend6 in de chemische samenstelling van de neerslag door middel van regressie-analyse I T.A. Buishand. 1986. 84.RVR-documentatie van de civiele luchthavens in Nederland I A.H.G. Stalenhoef. 85.Runtiay Visual Range : aantal en duur van RVR-runs voor RVR-waarden minder dan 225m 1 A.H.C. 86.Stationsbeschr~ving windwaarneming Terschelling periode 1949-1980 I B. Oemraw.
Stalenhoef.
87.The KNMI Lyman-alpha hygrometer 1 W. Kohsiek.
1986. 1986. 1986.
88.Technical description of the Air Mass Transformation Model / W.M. Remere. 89.De atmosferische grenslaag / J, Wieringa,
1986. 1986. 1986,
90.Actieve en paasieve pluimverspreidingsmodellen in de convectieve grenslaag met large eddy ahlatiemodel / P. de Valk.
1986
9l.Lengen en korten van de dagen / J. den HeUer. 92.A device for measuring fast temperature fluctuation8 / W.Kohsiek. 93.Verwachtingen voor waterstendsafw~kingenDeltawarken : Zlerlkree november 1981
- februari 1986 1 A.M.
% Tentggenomen 1 withdrawn 95.Het beoordelen van automatlrche barometers met als voorbeeld de NAKAASA barometer / A. van Londen. 96.Evaluatie van de golfberekeningen met CONO over de perlode oktober 1985-april 1986 / E.8ouws ea. Tudraeksen van het KNMI operationale golfmodel CONO oktober 1985-aprll 1986 97.Rapport van de Projectgroep Berllrsyrtamen 1 D.Blaauboer ea.
w,:
1987. 1987. Donker.
1987. i4Bh 1987. 1986. 1987.
98.Gegevens Meetnet Noordzee / P.C.T.van der Hoeven. I. Bewerking en opslag van de gegevens op het KNMI XI. Beschrljvlng rrchiefbanden met 10-mlnutangegevens 111. Beschrijvlng van de band met geselecteerde uurgegevens IV. Hot computerprograma I afdruk en korte toellchting
1987. 1987. 1987. 1987. 99.Het voorspellen van trekroutes van rprlnkhanenzwermen met hulp van trajectorienmodellen : een orlfntatiestudie I J.H. de Boer en J.Beiff. 1987. 100.Een controleprogramma voor globale rtralingsmetlngan / W.R. Raaff en C.A. Velds 1987. 101. Heceorologische berichtgevlng voor de stonnvloedkerlng Oosterschelde I red. C. Floor. 1987. 102.Implamentatie van en eerste reaultaten met het NEDWAM model, een derde generatie golfvemachtingsmdel voor de Noorsee / 8. Karssen. 1987.
.
103.Wind-chill / B.Zwart. 104,Energiedirsipatle van monochromatische eeegolven In de turbulente bodmgxenrlaag / M.Vlsser 105.Deacrlptlon of the Cabauw turbulence dataset 1977-1979 / C. Hofman. 106.Automatische detektla van invereles met Sodar I A.C.M.Beljaar8 en R.Agterberg. 107.Numerleke atmosfeennodellen / A.P.M.Baede. 108.Inpasslng van Meteosat informatie in de meteorologieche beeluitvorming I J.Roodenburg.
1907.
.
1988. 1988. 1988. 1988. 1988.
postbus 201 3730 AE de bilt wilhelminalaan 10 tel. (030) 766911 telex 47096
