Weercomputers met grote rekenkracht en snelheid

De komst en ontwikkeling van computers zijn zeer belangrijk geweest voor de meteorologie. Terwijl ooit de weerkamers vol zaten met meteorologen en assistenten zitten na de komst van de snelste computers alleen nog een beperkt aantal meteorologen achter computerschermen. De computers die gebruikt worden voor de noodzakelijke berekeningen hebben een uitzonderlijk hoge kwaliteit. Alleen dan is het mogelijk om de zeer ingewikkelde berekeningen die gedaan moeten worden voor een goede weersvoorspelling binnen een beperkte tijd uit te voeren.

Berekeningen alleen met ingewikkelde formules

Alle processen in de atmosfeer die voor het weer zorgen zijn bekend. Die processen zijn:

• Condenseren van waterdamp
• Luchtstromingen van hoge druk naar lage druk
• Verdampen van waterdamp

Meteorologen hadden daar rond 1900 ook al kennis van en kregen het idee om in plaats van het weer te voorspellen de veranderingen van het weer voortaan te berekenen aan de hand van de natuurlijke processen. Zo ontstonden de eerste weermodellen. Maar de berekening van de samenhang van de natuurkundige processen bleek alleen met ingewikkelde formules mogelijk.

Oplossen van formules

Die formules oplossen was een hels karwei. Het was de Engelsman Richardson die bedacht dat het karwei alleen kon worden geklaard met vierenzestigduizend rekenaars. Zo bleef het idee om de verandering van het weer te berekenen een droom tot ongeveer 1947. In dat jaar deed de transistor zijn intrede. Door die toe te passen konden grote en zware rekenmachines kleiner gemaakt worden. Condensatoren, elektronenbuizen en weerstanden werden vervangen door transitoren.

Nuttig gebruik van computers

Na het ontstaan en de eerste ontwikkeling van de computer zagen de meteorologische diensten het nut in van het gebruik van computers. Het KNMI schafte in de zestiger jaren een computer aan die vooral werd gebruikt voor het bewerken van de waarnemingen. Daarnaast werd met die computer geëxperimenteerd in het maken van weermodellen. Naarmate de computers steeds beter en sneller werden konden de weermodellen ook steeds verbeteren. Er deden computers hun intrede die wel zestigduizend miljard berekeningen per seconde kunnen maken. Maar de computer wordt voor meer doeleinden gebruikt dan alleen het berekenen van de weersverwachtingen. Meteorologen gebruiken de computer ook voor klimatologische voorspellingen. Vragen die zich daarbij voordoen zijn: Bestaat er een broeikaseffect en wordt het warmer?

Aspecten in groot gebied bekend

Weersverwachtingen die berekend worden met computers hebben verschillende aspecten. De belangrijkste daarvan zijn:

• bodemgesteldheid
• hoeveelheid zon
• luchtdruk
• neerslag
• temperatuur
• vochtigheid
• windrichting
• windsnelheid

Om tot goede weersverwachtingen te komen moeten die aspecten over een groot gebied bekend zijn omdat er zich binnen twee dagen grote veranderingen kunnen voordoen. In de praktijk wordt een gebied van achtduizend bij zesduizend kilometer gekozen. Als voor de berekeningen slechts één computer beschikbaar zou zijn had die dertig uur nodig om die uit te kunnen voeren. Daarom worden de berekeningen opgesplitst en duren de berekeningen slechts vijftig minuten.