|
|
|
Een weerkaart is een geografische kaart waarop gegevens voor bepaalde weerparameters worden uitgezet en geanalyseerd om een weergave te geven van
de toestand van de atmosfeer op een specifiek tijdstip. Er zijn twee typen: |
- weerkaarten waarop informatie van oppervlaktemeteorologische stations of
radiosondes wordt vastgelegd |
- weersvoorspellingskaarten, waarop dezelfde parameters worden uitgezet voor
toekomstig weer. |
| |
| De eerste weerkaarten verschenen in de 19e eeuw, toen verschillende landen weerstations begonnen te bouwen en de Internationale Meteorologische Organisatie werd opgericht om deze informatie te delen. |
| |
| Op de huidige weeranalysekaarten worden gegevens van oppervlakte- of radio-sondestations (temperatuur, druk, wind, enz.) geregistreerd volgens een internationale code op de locatie waar ze zijn opgenomen. Vervolgens worden lijnen getekend die gelijke waarden vertegenwoordigen om een beeld te geven van een bepaald veld van deze gegevens (isobaren, isallobaren, dezelfde dauwpuntlijn, enz.). |
|
|
 |
| Oppervlakteweerkaart van Europa voor 17 juni 2024 |
|
| |
| Ten slotte worden subjectief aanvullende analyses toegevoegd, zoals de positie van weerfronten. In het geval van voorspellingskaarten zullen de voorspellingsvelden van deze variabelen worden uitgezet voor gebruik door meteorologen, een kaart met symbolen die het voorspelde weer weergeven in het geval van kaarten die door de media worden gebruikt, of gespecialiseerde kaarten voor bepaalde elementen van de voorspelling. weer zoals ijszones voor de luchtvaart. |
| |
| |
| Netwerken van weerstations |
| In 1849 begon het Smithsonian Institution, onder leiding van natuurkundige Joseph Henry, met het opzetten van een netwerk van meteorologische observatiestations in de Verenigde Staten. De waarnemingen werden snel verspreid dankzij de uitvinding in 1837 door Samuel Morse van de telegraaf. |
| |
Op 14 november 1854 veroorzaakte een hevige storm tijdens de Krimoorlog het zinken van 41 Franse schepen in de Zwarte Zee. Deze storm had heel West-Europa doorkruist, maar niemand kon het gevaar melden of zelfs maar waarschuwen. Geconfronteerd met deze observatie besloot
Urbain Le Verrier, directeur van het observatorium van Parijs, een uitgebreid netwerk van meteorologische stations op te zetten die heel Europa bestrijken en gebruik te maken van de technologische innovatie die de recente elektrische telegraaf vertegenwoordigt. Op 16 februari 1855 werd
zijn project voor een meteorologisch netwerk, bedoeld om zeelieden te waarschuwen voor de komst van stormen, aangenomen door keizer Napoleon III. Drie dagen later presenteerde Le Verrier de eerste meteorologische kaart van Frankrijk aan de Academie van Wetenschappen.
Groot-Brittannië en de andere Europese machten volgen in dezelfde lijn. |
| |
Alle tot nu toe genoemde observatienetwerken waren onafhankelijk. Cruciale meteorologische informatie kon daarom niet worden verzonden.
Dit was vooral belangrijk op zee. De belangrijkste promotor van internationale uitwisselingen zal de Amerikaan Matthew Fontaine Maury zijn.
In 1853 kwam een eerste conferentie van vertegenwoordigers uit tien landen in Brussel bijeen om een overeenkomst te formaliseren en de codering van meteorologische gegevens te standaardiseren. In 1873 werd in Wenen de Internationale Meteorologische Organisatie (IMO) opgericht door landen met meteorologische diensten. |
| |
| Eerste kaarten |
In 1856 was Joseph Henry in Washington D.C. de eerste die een weersvoorspellingskaart tentoonstelde van de stroomgebieden van Ohio tot aan de kust van de Atlantische kust: deze vertegenwoordigt de wolkenformaties van de continentale gebieden die worden bewogen door de heersende westenwinden4. Het weer in Ohio stelt ons in staat, door de wolkenmassa's in één dag te vertalen, het voorspelbare weer boven Virginia, Maryland
of New York aan te nemen. Omdat het werk te belangrijk werd voor het Smithsonian, nam de Amerikaanse regering het tussen 1870 en 1874 over via het US Army Signal Corps. |
| |
| In 1860 gebruikte vice-admiraal Robert FitzRoy de telegraaf om dagelijkse weergegevens uit heel Engeland te verzamelen en Francis Galton tekende de eerste synoptische kaarten in 1861. Deze gebruikte zijn kaart om te bewijzen dat lucht met de klok mee circuleerde rond gebieden met hoge druk. het bedenken van de term "anticycloon" om het fenomeen te beschrijven. Hij speelde ook een belangrijke rol bij het publiceren van de eerste weerkaart in een krant, waarvoor hij de stroomafnemer aanpaste, zodat de kaart op het drukblok kon worden gereproduceerd6. Door de variatie van deze kaarten in de loop van de tijd kon FitzRoy de eerste voorspellingen opstellen die hij in de krant The Times publiceerde. |
| |
| |
| 1: Een weerkaart van het Verenigd Koninkrijk, gemaakt door Francis Galton in 1861. |
| 2: Een van de eerste weerkaarten van 20 september 1878, waarschijnlijk door Buys Ballot. |
| 3; Weerkaart in Hans' Atlas uit 1879. |
|
| Standaardisatie |
In het begin waren de gegevensverzameling, het transmissieformaat en de tijd niet gestandaardiseerd, wat de productie van kaarten moeilijk
maakte. Met de adoptie van Coördineerde Universele Tijd en IMO-regelgeving werden waarnemingen op een vast tijdstip gedaan en bevatten ze dezelfde informatie. Dit maakte het mogelijk om oppervlakteweerkaarten te produceren die veel meer dan een land bestrijken. Geleidelijk aan
konden de analyses worden uitgebreid naar het noordelijk halfrond en vervolgens naar de hele aarde. |
| |
| Hoogtekaarten |
| Met de ontwikkeling van de aerologie aan het begin van de 20e eeuw konden hoogtegegevens worden verzameld over temperatuur, vochtigheid, druk en wind. Deze gegevens werden compacter met de oprichting van lanceerstations voor sondeballonnen en vervolgens de luchtvaart. Geleidelijk aan werden kaarten met constante drukniveaus in de lucht geproduceerd. Zo begon het Weather Bureau in de Verenigde Staten vanaf 1 juli 1948 kaarten van 700 hPa en vanaf 14 mei 1954 kaarten van 500 hPa uit te geven. |
| |
| Interpretatie |
| In 1838 publiceerde William Reid zijn controversiële Law of Storms, waarin hij het gedrag van depressies beschrijft. Zijn werk verdeelde de wetenschappelijke gemeenschap tien jaar lang. In 1841 was de Amerikaan Elias Loomis de eerste die de aanwezigheid van fronten suggereerde om het weer te verklaren, maar pas na de Eerste Wereldoorlog ontwikkelde de Noorse school voor meteorologie dit concept. Pas later maakten onderzoek in de meteorologie en de ontwikkeling van computers het mogelijk om van een empirische interpretatie van de analyse van weerkaarten over te gaan naar een interpretatie die kwantificeerbaar was met de primitieve atmosferische vergelijkingen |
| |
| |
| Oppervlaktekaarten |
Weerstations en schepen rapporteren regelmatig meerdere datawaarnemingen in de vorm van gestandaardiseerde berichten genaamd METAR.
Deze berichten omvatten stationcode, datum en tijd van waarneming, wind, horizontaal zicht, wolken (soorten en dekking in octa's), temperatuur en dauwpunt, druk op zee en eventuele aanvullende opmerkingen en gegevens. |
| |
| Deze gegevens worden vastgelegd (puntgericht) op een geografische kaart volgens het aanwijsmodel in de figuur rechts1. Elk stukje informatie heeft een positie en een representatie die rond het centrale punt is gedefinieerd. Zo kan de meteoroloog in één oogopslag de informatie zien die hem interesseert. Dit richten moet weinig ruimte in beslag nemen om het aantal stations dat zichtbaar is op de kaart, zonder overlap, te maximaliseren in een regio met een hoge dichtheid aan stations. |
| |
 |
Model voor het plotten van weerstationgegevens
op een oppervlaktekaart |
|
|
 |
Oppervlaktekaart van 26 januari 1978 met isobaren uitgezet die een
zeer diepe depressie laten zien |
|
| |
Uit de informatie in de punten van alle stations kunnen verschillende lijnen van gelijke waarde worden getrokken om de configuratie van verschillende meteorologische velden te identificeren. De bekendste van deze lijnen is de isobaar. Deze vertegenwoordigen de atmosferische druk op gemiddeld zeeniveau en worden elke 4 hPa uitgezet, wat het mogelijk maakt depressies en anticyclonen te identificeren die verband houden met het weer in
een regio. Onderstaande afbeelding is een goed voorbeeld van een oppervlaktekaart hiervan. Door het te vergroten, is het mogelijk om de metingen van het weerstation te zien. |
| |
| Het is mogelijk om alle andere parameters op dezelfde manier te analyseren. De meteoroloog kan dus de volgende lijnen trekken: |
| |
| - Isallobares: gelijk aan drukvariatie. |
| - Isobronte: van gelijke stormachtige activiteit. |
| - Isoceraunisch: gelijk type stormactiviteit (bijv. hagel, hevige wind, enz.). |
| - Isodrosothermen: gelijk dauwpunt. |
| - Isagonaal: dezelfde windrichting. |
| - Isohyets: gelijke hoeveelheid neerslag verzameld gedurende een bepaalde periode. |
| - Isonephes: van gelijke troebelheid (nephanalyse). |
| - Isotache of isotach: met gelijke windsnelheid. |
| - Isentropisch: met een gelijke waarde van de potentiële temperatuur of een gelijkwaardige potentiële temperatuur. |
| - Isotherm: van gelijke temperatuur. |
| |
| Op dezelfde manier kan het gebieden met neerslag en hun type in kaart brengen, evenals fronten die entiteiten zijn die verband houden met de dynamische krachten die ervoor zorgen dat de atmosfeer evolueert in het Noorse cyclogenesemodel. Deze analyse wordt alleen beperkt door de zichtbaarheid van de gegevens omdat te veel overlappende lijnen elkaar belemmeren. |
| |
| Tot de jaren zeventig werd het wijzen handmatig gedaan door een meteorologische technicus op een grote papieren kaart en voegde de meteoroloog de analyse toe. Sinds die tijd heeft de komst van computers het mogelijk gemaakt om dit proces steeds meer te automatiseren en uiteindelijk direct op een scherm weer te geven. Meteorologen kunnen de analyses echter nog steeds corrigeren omdat ze fouten kunnen opmerken die worden veroorzaakt door slechte gegevens. |
| |
| Hoogtekaart |
Er bestaat een mondiaal radiosondenetwerk dat wordt gecoördineerd door de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) en wordt beheerd door
de verschillende nationale meteorologische diensten. Twee keer per dag, om 00.00 uur en 12.00 uur UTC, worden sondeballonnen losgelaten en verzamelen ze informatie over temperatuur, vochtigheid, druk en wind tijdens hun opkomst, die meer dan 20 km boven zeeniveau boven de grond zal eindigen. |
| |
| Bovendien zijn de meeste vliegtuigen uitgerust met transponders die tijdens de vlucht van het vliegtuig op regelmatige tijdstippen dezelfde informatie kunnen doorgeven via het AMDAR-bericht. Ten slotte vangen meteorologische satellieten verschillende golflengten op die door de atmosfeer worden uitgezonden, waardoor het mogelijk wordt informatie te verkrijgen over de thermische structuur, de bewolking en de aanwezigheid van neerslag. |
|
Net als bij oppervlakterapportage worden al deze gegevens op weerkaarten weergegeven. Deze worden uitgezet bij constante drukniveaus, standaard isobare oppervlakken genoemd, en het is de hoogte van het geopotentiaal (de hoogte van het drukniveau boven zeeniveau) dat zal worden aangegeven. Elke informatie wordt aangegeven volgens een model dat vergelijkbaar is met dat
van oppervlaktestations. |
| |
| De bekendste analyselijnen zijn de isohypsen, die elke 6 decameter (of 60 meter) worden getekend, maar er kunnen nog vele andere worden weergegeven. Naast directe parametergegevens zoals temperatuur, is het mogelijk om andere velden te berekenen en in kaart te brengen, zoals de straalstroomas, de hoogte van de tropopauze, verticale beweging en temperatuuradvecties.. |
|
|
 |
| Scorekaart van radiosondestations en contouren bij 500 hPa |
|
| |
| Geplande kaarten |
Het primaire doel van het maken van een meteorologische analysekaart is het begrijpen van de meteorologische situatie en het voorspellen van de evolutie ervan. De eerste geplande kaarten waren slechts kortetermijnextrapolaties van de positie van systemen zoals depressies en anticyclonen met behulp van persistentie. Dat wil zeggen dat de meteorologie de beweging van de systemen, de jetstreams, enz. volgde. uit gegevens die
elke 6 uur op hoogte worden genomen en oppervlaktegegevens elk uur. |
| |
Vervolgens suggereerden meteorologische onderzoekers meer fysieke verklaringen met betrekking tot vloeistofmechanica. Ten slotte heeft de ontwikkeling van computers sinds de jaren vijftig het mogelijk gemaakt wiskundige oplossingen te berekenen voor de vergelijkingen van numerieke weersvoorspellingen. Dankzij supercomputers is het nu mogelijk om voor steeds langere tijd ruwe weerkaarten, vergelijkbaar met analysekaarten,
te produceren. Deze omvatten kaarten van atmosferische druk, cumulatieve regen, wind, enz. |
| |
| Luchtvaart |
| Elk land heeft zijn eigen verantwoordelijkheidsgebied voor de productie van luchtvaart voorspellingen. Meestal geven meteorologen een voorspelling voor de komende 24 uur, voor elke periode van 6 uur, voor omstandigheden onder de 7.200 meter in hun land. Er bestaan echter internationale overeenkomsten om de laag boven deze hoogte en de oceanen te bedekken. Het zijn dan bepaalde nationale centra (bijvoorbeeld de Verenigde Staten en Canada) of continentale centra (bijvoorbeeld het Europese centrum) die verantwoordelijk zijn. |
| |
| Hiervoor worden gebiedsvoorspellingen voor de luchtvaart uitgegeven in de vorm van teksten of kaarten voor de vluchtplanning. Deze beschrijven de weersystemen en de daarmee samenhangende omstandigheden op het gebied van bewolking, zicht, ijsvorming, wind en turbulentie waarmee vliegtuigen te maken krijgen als ze over een gebied vliegen. Deze weerkaarten worden TEMSI-kaarten genoemd, voor significante weerkaarten (Engels: significante weerkaart). |
| |
De informatie is op veel websites beschikbaar. In de Verenigde Staten biedt de National Weather Service bijvoorbeeld een site gewijd aan luchtvaartvoorspellingen. Deze site biedt in tekst- of grafische vorm alle informatie die nodig is voor piloten, zoals wind op de grond en op hoogte, turbulentie, enz. Gespecialiseerde particuliere sites bieden ook specifieke voorspellingen voor
piloten van zweefvliegtuigen, deltavliegers of paragliders. |
|
|
 |
| TEMSI-weerkaart uitgegeven door de National Weather Service van de Verenigde Staten voor trans-Atlantische vluchten |
|
| |
| Maritiem |
Op dezelfde manier geven meteorologische diensten kaarten uit voor rivier- en oceaannavigatie. De meest algemene zijn oppervlakte-voorspellingskaarten die weersystemen laten zien en hoe ze bewegen. Ze zijn erg handig voor schepen om hun bewegingen te plannen.
Anderen, meer gespecialiseerd, geven windomstandigheden, toestand van de zee (golven en deining), neerslag, temperatuur van het zeeoppervlak, enz. Er zijn met name kaarten die speciaal zijn uitgegeven door de gespecialiseerde regionale centra van de Wereld Meteorologische Organisatie om de regio's aan te geven die zullen worden getroffen door tropische cyclonen. |
| |
| Waarschuwingen |
| Zware onweersbuien, sneeuwstormen en orkanen zijn allemaal verschijnselen die zeer nauwgezette aandacht vereisen van voorspellende meteorologen of voorspellers. Zodra het gewelddadige potentieel is geanalyseerd, moet de meteoroloog de beweging van luchtmassa's en triggers voorspellen. |
| |
| Hij kijkt waar de modellen zijn bevindingen naartoe brengen en dankzij de fijnschalige modellen kan hij zijn voorspelling verfijnen. Hij moet echter altijd op zijn hoede zijn voor modelresultaten die gevoelig zijn voor voorspellingsfouten. Ten slotte verkrijgt hij een zone waar het fenomeen waarschijnlijk is en subzones waar het gewelddadig kan zijn. |
| |
| Na al dit werk zal de voorspeller kaarten zoals deze sturen om de bevolking te waarschuwen voor mogelijke risico's. Het zal achteraf weeralarmbulletins sturen als er slechte omstandigheden naderen. |
| |
| Voorspellingskaart voor media |
| De geschreven en televisiemedia maken veelvuldig gebruik van weerkaarten in weerberichten. Dit kunnen eenvoudige kaarten zijn met zon-, wolken- en neerslagsymbolen om het weer op verschillende locaties weer te geven. Deze kaarten kunnen iets uitgebreider zijn om de positie van fronten, depressies en andere weerskenmerken weer te geven, maar zijn over het algemeen erg vereenvoudigd voor een niet-gespecialiseerd publiek. |
|
|
 |
| Waarschuwingskaart |
|
| Mesoschaalanalyse |
| Weerkaarten kunnen verschillende gebieden bestrijken. Ten eerste zijn er grootschalige kaarten, de zogenaamde synoptische schaal. Ze bestrijken verschijnselen die zich uitstrekken van 1.000 tot 2.500 kilometer en meerdere dagen duren. Zo maken depressies, anticyclonen en barometrische dalen deel uit van deze schaal met diameters tot 1.000 km. Over het algemeen zullen deze kaarten van de orde van het continent zijn, van een aards halfrond of zelfs van de hele aardbol. |
| |
| Dan de mesoschaalkaarten, die verschijnselen beschrijven die voorkomen op een schaal kleiner dan de synoptische schaal, maar groter dan die van individuele wolken die op microschaal worden behandeld. In de praktijk zijn dit horizontale dimensies tussen de 2 km en 2.000 km, wat betekent dat ze te maken hebben met verschijnselen als buienlijnen, mesoscale convectieve complexen (CCM) en andere georganiseerde stormen. |
| |
| Hoe kleiner de schaal, hoe fijner de details en hoe meer lokale effecten zichtbaar zijn. De contouren worden ook met kleinere intervallen getekend (bijvoorbeeld 1 of 2 hPa in plaats van 4) |
| |
| Kaart: Mesoschaalanalyse (elke hPa) boven de Britse eilanden |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.gif "Klik op de foto om te vergroten")
