Waar, wanneer en hoeveel neerslag wordt er verwacht? Informatie over neerslag niet alleen cruciaal voor waterbeheer en landbouw, maar ook voor evenementen, wegverkeer, luchtvaart en andere sectoren van de economie. Hoewel de weermodellen de afgelopen decennia beter zijn geworden, het voorspellen van de exacte locatie en hoeveelheid neerslag blijft een uitdaging, al is het maar een paar uur van tevoren. Deltares, Wageningen University &Research (WUR) en het KNMI hebben onderzocht hoe neerslag tot enkele uren van tevoren kan worden voorspeld met radartechnieken. Deze kortetermijnprognoses zijn in veel gevallen uiterst nauwkeurig gebleken.

Voorspelling is ook belangrijk tijdens droge zomers

Het voorspellen van de exacte locatie en hoeveelheid neerslag is een probleem geworden tijdens de steeds drogere Nederlandse zomers. Bijvoorbeeld, moet een waterbeheerder water uit laaggelegen gebieden pompen als er extreme neerslag wordt verwacht? Als het niet regent, de laatste voorraad water kan onnodig zijn weggepompt, maar als er wordt besloten om niet te pompen en er valt extreme neerslag, dan kunnen er overstromingen optreden.

Geavanceerde statistische extrapolatietechnieken

Voor het voorspellen van neerslag op korte termijn, er is nog een andere optie:nowcasting. Dit is een recent bedachte term voor het voorspellen van neerslag tot enkele uren van tevoren met behulp van radartechnieken. Nowcasting-methoden maken gebruik van geavanceerde statistische extrapolatietechnieken om neerslag uit radargegevens te voorspellen. Het voordeel van deze methode is dat er elke vijf minuten nieuwe radargegevens beschikbaar zijn, waarmee zo'n drie tot zes uur van tevoren een voorspelling kan worden gedaan. Deze updatefrequentie is veel sneller dan in standaard weermodellen, die ongeveer elke drie uur wordt bijgewerkt. Nowcasting geeft daardoor betere kortetermijnvoorspellingen van de plaats en intensiteit van neerslag. Er zijn momenteel veel nowcasting-algoritmen beschikbaar, maar hun kwaliteit was onzeker en het was onduidelijk of hun nauwkeurigheid afhangt van de locatie en het seizoen waarin ze worden gebruikt.

Nieuwe studie onderzoekt de kwaliteit van nowcasting-methoden

Als onderdeel van een nieuwe studie, Deltares, Wageningen University &Research en KNMI onderzochten daarom de kwaliteit van de nowcasting-methoden voor twaalf Nederlandse stroomgebieden en polders. De studie is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Onderzoek naar waterbronnen . Ze gebruikten deze methoden om 1 te analyseren, 533 neerslaggebeurtenissen van verschillende intensiteit die plaatsvonden over een periode van elf jaar. De voorspelbaarheid van de neerslag bleek duidelijk samen te hangen met de duur van de neerslag en het seizoen. Neerslag kan tot twee uur van tevoren nauwkeurig worden voorspeld voor regenval die een hele dag aanhoudt, maar de voorspellingsnauwkeurigheid neemt af tot maximaal 25 minuten voor regen die niet langer dan een uur duurt.

In de winter, wanneer regenval vaak langdurig en van lage intensiteit is, de kwaliteit van nowcasting is beter dan tijdens de zomer, wanneer er vaak korte perioden van hevige regenval zijn. In aanvulling, de resultaten laten zien dat de voorspellingen beter zijn voor grotere gebieden en in de windrichting. Voor Nederland, die een overheersende zuidwestenwind heeft, een hogere nauwkeurigheid voor de wind betekent dat de noordoostelijke regio van het land meer profiteert van nowcasting-methoden dan de zuidwestelijke. Het gebruik van samengestelde gegevens, waaronder radargegevens uit België en Duitsland, zou de nauwkeurigheid van de voorspellingen tegen de wind kunnen verbeteren.

Volgende stap:Onweersbuien nauwkeurig voorspellen

De studie rapporteerde ook een aanzienlijk verschil tussen de geteste methoden. Degenen die meer processen omvatten dan alleen de rijrichting van de regenbuien, leverden vaak betere voorspellingen op. Dit waren de meer recent ontwikkelde algoritmen, die vaak ook open source zijn. Dit faciliteert het gebruik ervan in het Nederlandse waterbeheer en in andere sectoren. Echter, het onderzoek leverde ook een aandachtspunt op:alle geteste nowcasting-methoden hadden moeite om het gedrag van snelgroeiende of verdwijnende regenbuien nauwkeurig te voorspellen. Een belangrijke volgende stap is dan ook om nader op deze processen in te gaan.

Ruben Imhoff (Deltares):"Onze grootschalige analyse is uniek omdat we hebben gekwantificeerd waar en wanneer we een bepaalde kwaliteit van radarregen nowcasting kunnen verwachten. Dit helpt de eindgebruiker om te beslissen of de nowcasting de moeite waard is om te gebruiken. Voor ons als onderzoekers, het geeft inzicht in toekomstige ontwikkelingen die nodig zijn om de nowcasts nog beter te maken."