Dit model ziet er ook echt uit als een wolk

Serieuze wetenschappers zitten niet te wachten op een praatje over het weer. Behalve klimaatonderzoeker Steef Böing (29). Aan de TU Delft bootste hij het gedrag van tien kilometer grote regenwolken na in een computermodel. Nu kijkt hij aan de Eidgenössische Technische Hochschule Zürich naar het gedrag van wolken boven een heuvel of een berg.

Hoe is het weer in Zürich?

„Het is hier bijzonder grijs en grauw.”

Is dat ook een wolk?

„Ja, een wolkendek zeggen we vaak. Het zijn stratocumuluswolken. Ik heb gekeken naar cumulonimbuswolken.”

Hoe simuleert u het leven van een wolk?

„We kijken naar een gebied van 100 bij 100 kilometer. De meetpunten in dat model liggen ongeveer 100 meter uit elkaar. Dat heet de roosterafstand. Voor elk van die punten beschrijf ik de temperatuur, de hoeveelheid water en de windsnelheden. Dat water vormt soms druppels, dus ik modelleer ook hoe er regen uit valt, en de verdamping ervan. Het hele model omvat een paar honderd miljoen punten. Zo kun je de turbulentie in een wolk en de menging van een wolk met zijn omgeving expliciet uitrekenen. Het ziet er op de computer echt uit als een wolk.”

Zijn de bestaande weermodellen niet goed?

„Klimaatmodellen draaien wereldwijd, over tientallen jaren, en grote weermodellen omvatten bijvoorbeeld Europa, voor enkele dagen vooruit. Ze rekenen met een roosterafstand van enkele tientallen kilometers. Een wolk is kleiner dan dat. Zo’n model moet dus op basis van de gemiddelde temperatuur en de hoeveelheid water die er bij een roosterpunt is, afleiden welke wolken er zijn. Dat gaat niet altijd goed. Bijna alle modellen voorspellen regen een paar uur te vroeg op de dag. Simulaties waar wolken expliciet in zitten hebben dat probleem niet. We willen met onze wolkenmodellen dit soort fouten verbeteren.”

Wat gebeurt er in zo’n reusachtige cumulonimbus?

„Als het gaat regenen, verdampt die regen onder de wolk. Dat levert koude lucht, en die spreidt zich uit onder de wolk. Waar koude lucht van twee kanten samenkomt, ontstaan brede wolken, en die groeien weer uit tot diepe wolken, waar weer meer regen uit valt. Het zwengelt zichzelf aan.”

Hoe weet u of u wél het goede model heeft?

„Je kunt de wolken in je model vergelijken met meetgegevens van echte wolken. De TU Delft werkt samen met de meetmast die in Cabauw staat, vlakbij Lopik. Mijn eigen cases zijn gebaseerd op gegevens uit de tropen, van tropische regenwolken. Ik ben daar niet zelf geweest.”

Gaat het KNMI in de Bilt hiermee aan de slag?

„Eén van mijn promotoren, professor Siebesma, komt van het KNMI, dus hij zal onze resultaten zeker in weermodellen toepassen. De modellen voor weersvoorspelling zitten nu op een roosterafstand van een paar kilometer. De grootste wolken beginnen nu expliciet daarin te verschijnen. Naarmate computers sneller worden, kunnen we het wolkenmodel voor steeds grotere gebieden inzetten. Een collega van mij in Delft is al bezig met een test voor een gebied zo groot als Nederland.”