Een nieuwe weerpluim dankzij AI

Voor meteorologen zijn ‘ensembles’ – die we kennen van weerpluimen – misschien wel het belangrijkste instrument om weersverwachtingen te maken. Naast dat ze variabelen als temperatuur en neerslag laten zien, is vooral de weergave van de onzekerheid erg belangrijk. Op één dag vooruit is het algemene weerbeeld meestal vrij zeker, maar een week vooruit kunnen er al significante verschillen tussen de weermodellen optreden. Met de opkomst van kunstmatige intelligentie (AI) is een nieuw ensemble beschikbaar wat misschien wel de toekomst wordt.

• Volg NoodweerBenelux op X en Facebook voor het laatste nieuws
• Blijft up-to-date over het weer met livestreams en weervideo’s op YouTube

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s uploaden.

Europees en Amerikaans weermodel

Twee weermodellen die door meteorologen vaak worden gebruikt om een verwachting voor de komende 5 tot 7 dagen te maken zijn het Europese weermodel ECMWF en het Amerikaanse weermodel GFS. Beide weermodellen hebben een operationele run, welke wordt geïnitialiseerd met de meest waarschijnlijke beginconditie.

Echter, er zit enige onzekerheid in de precieze toestand van de atmosfeer. Daarom worden in een zogenaamd ensemble berekeningen gemaakt met een net iets andere uitgangspositie. Op de langere termijn worden de verschillen tussen die verschillende leden van het ensemble steeds groter.

• Lees hier meer over welke weermodellen er zijn.

Het Europese ensemble is in de loop der jaren al flink verbeterd. De horizontale resolutie heeft vorig jaar bijvoorbeeld een flinke upgrade gekregen. In plaats van gridboxen van 18×18 kilometer berekent het weermodel nu de condities op een gedetailleerdere schaal van 9×9 kilometer. Het ensemble telt in totaal 51 leden en loopt tot 15 dagen vooruit.

De weerpluim van het Amerikaanse weermodel telt 31 leden en loopt tot 16 dagen vooruit. Een aantal jaar terug kende het ensemble nog maar 21 leden. Sindsdien is de weergave van de onzekerheid – toch één van de belangrijkste doeleinden – zichtbaar verbeterd.

• Bekijk hier de actuele weerpluimen van het Amerikaanse weermodel.

Nieuwe speler in weermodellen-land

In het afgelopen jaar conventionele modellen – gebaseerd zijn op natuurwetten – concurrentie gekregen van kunstmatige intelligentie (AI). Na de introductie van AI-weermodellen door onderzoeksinstituten doet nu ook het Europese weercentrum er volop aan mee.

De AI-weermodellen worden getraind op historische weergegevens van de afgelopen decennia om daaruit patronen te herkennen. Die herkende patronen worden dan toegepast op de huidige stand van de atmosfeer, waarmee een verwachting kan worden gemaakt. Over het algemeen presteren deze AI-weermodellen al ongeveer net zo goed als conventionele weermodellen en soms zelfs beter. Zo voorzagen ze de regionaal zomerse temperaturen op 6 april al vanaf 10 dagen vooruit, de conventionele modellen zaten pas 5 à 6 dagen van tevoren op het juiste spoor.

AIFS Ensemble

De eerste AI-weermodellen kwamen allemaal in deterministische vorm. Omdat ze werden getraind om te kleinste ‘fout’ te hebben, probeert het model telkens zo dicht mogelijk bij de (gemiddelde) waarheid te zitten. Dat leidde ertoe dat een ensemble maken – waarbij het vooral gaat om het aangeven van onzekerheid en verschillende opties – een flinke opgave was.

Echter, dankzij nieuwe onderzoeken en ontwikkelingen is er nu ook het ensemble van AIFS, het AI-model van het Europese weercentrum. Net als het normale ensemble zijn er 51 verschillende oplossingen. Wel is de resolutie vooralsnog een stuk lager dan het normale ensemble en zijn er slechts een beperkt aantal variabelen en tijdstappen beschikbaar.

Slechts het begin?

Dit gloednieuwe ensemble op basis van kunstmatige intelligentie presteert op grootschalig niveau nu al net zo goed of zelfs iets beter dan het normale ensemble zoals we die kennen van de weerpluimen. Ondanks beperkingen in de resolutie en het aantal variabelen lukt het dus toch al om te concurreren. Dat biedt een hoop perspectief voor de toekomst. Overigens zit misschien wel het grootste voordeel van AI-weermodellen in de benodigde rekenkracht, die velen malen lager is dan voor modellen die werken met fysica.

Naast een hogere resolutie en meer variabelen zullen er binnenkort ook meer openbare producten beschikbaar worden gemaakt. Vooralsnog zijn enkel de Meteogrammen via ECMWF zelf te bekijken, maar misschien kunnen we ergens de komende maanden dus ook wel een weerpluim zoals we ze gewend zijn – met de ‘groene lijntjes’ – verwachten. We blijven de ontwikkelingen in ieder geval volgen.

Wat zegt AI?

De grote vraag is nu natuurlijk wat het nieuwe ensemble op basis van kunstmatige intelligentie laat zien voor de komende 10 dagen. De Meteogram toont de komende dagen een forse stijging van de temperatuur richting de tropische grens van 30 graden op woensdag en donderdag. Daarbij is het droog en overwegend zonnig.

Op vrijdag neemt de onzekerheid flink toe, met temperaturen die overdag tussen 18 en 33 graden kunnen liggen. Vanaf het weekend lijkt het weer koeler te worden met kans op buien.

• Lees hier het algemene weerbericht, zondag volgt een update.