null

meteorologie

Het zou toch droog blijven? Hoe Buienradar werkt en hoe het beter kan

Beeld Hilde Harshagen

Eropuit of toch niet? Buienradar is een van de populairste sites en apps van Nederland. De regenmeesters leggen uit hoe de techniek werkt. En of er niets te doen is aan de beruchte missers.

Maartje Bakker

Je waagt het erop. Neemt niet de bus maar stapt toch op de fiets. Kiest voor een strandwandeling in plaats van een bezoek aan het museum. Gaat naar de supermarkt en laat je paraplu thuis. Volgens Buienradar blijft het immers droog – en waar de mens wikt, is het Buienradar die beschikt.

Meestal gaat het goed. Een enkele keer kom je toch drijfnat aan op je plaats van bestemming.

Het maakt weinig uit, de volgende keer grijp je opnieuw naar je telefoon als je wilt weten of het gaat regenen. Wat moet je anders, kijken naar de hoogte van de overvliegende zwaluwen, de wolkenpatronen, vertrouwen op ‘morgenrood water in de sloot’?

Die tijd is voorbij. Buienradar behoort tot de best bezochte websites van Nederland. Het bedrijf maakte in 2006 als eerste radarbeelden toegankelijk voor een breed publiek. Nu ontvangt de website naar eigen zeggen gemiddeld 10 miljoen unieke bezoekers per maand. De app werd meer dan 5 miljoen keer gedownload.

Maar hoe werkt Buienradar eigenlijk? Hoe komen die beelden van regenwolken die gestaag over het land trekken tot stand? En hoe kan het dat Buienradar er soms op catastrofale wijze naast zit? Kan dat niet beter?

Grafieken

Het hoofdkwartier van Buienradar is te vinden op het Mediapark in Hilversum, in het gebouw van mediabedrijf RTL, dat de weersite in 2011 heeft gekocht. Niels de Kind is de manager hier. Hij heeft uitzicht op tekeningen van de mensen voor wie hij het allemaal doet: de checker, de dubbelchecker en de weerfanaat. Nicolien Kroon is chef van het team meteorologen en zelf ook meteoroloog. Ze werkt van achter een bureau met drie beeldschermen met daarop talloze grafieken die de weermodellen produceren; boven haar hoofd bungelt een geknutselde wolk. Samen leggen ze uit hoe de voorspellingen van Buienradar tot stand komen.

Het werk begint hier bij de radarbeelden die de hele dag gestaag binnendruppelen. Buienradar koopt de beelden in van het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut), dat in Nederland twee radars heeft opgesteld, in Den Helder en in Herwijnen (Gelderland). Maar De Kind koopt ook Duitse en Engelse radarbeelden in. ‘Daarmee waren wij de eerste in Nederland’, benadrukt hij.

De radars zijn non-stop bezig de hemel af te speuren naar regendruppels. Ze zenden radiogolven uit en die worden teruggekaatst wanneer ze op een druppel botsen. De radartoren vangt dat signaal op. Uit de tijd die er tussen het verzenden en ontvangen zit, is af te leiden op welke afstand de regen zich bevindt. ‘Je kunt het vergelijken met hoe een vleermuis gebruikmaakt van echo’, vertelt Hidde Leijnse, weerradarspecialist bij het KNMI.

Hoe sterker het signaal terugkomt, hoe harder het regent. ‘Een probleem is dat heel hevige buien de radiogolven absorberen’, zegt Leijnse. ‘Dan wordt het moeilijk om achter een bepaalde bui te kijken.’

Het is maar een van de redenen dat de neerslagradar zich soms ongenadig kan vergissen, waardoor de argeloze gebruiker onverwacht een plensbui over zich heen krijgt. Een andere is dat er een kleine vertraging zit in Buienradar. Daardoor staan buien die net zijn ontstaan er niet op. De radar doet er namelijk een paar minuten over om 360 graden rond te draaien. Vervolgens duurt het nog eens een paar minuten voordat de radarbeelden zijn doorgegeven en online komen. Als een bui ontstaat vlak nadat de radar is gepasseerd, kan het dus tot tien minuten duren voordat hij op de weerkaart verschijnt.

Ook komt het voor dat het radarsignaal op een obstakel stuit. Voor het KNMI was dat de aanleiding om een van de radars in 2017 te verplaatsen van De Bilt naar Herwijnen. ‘In De Bilt hadden we last van het gebouw waarin nu het provinciehuis is gevestigd’, herinnert Leijnse zich. ‘Ook de kantoren van de Rabobank in het centrum van Utrecht vormden een probleem. Daarachter hadden we veel minder zicht, heel irritant was dat.’

null Beeld Hilde Harshagen
Beeld Hilde Harshagen

Nog steeds zijn er volgens Leijnse plaatsen in Nederland waar de radarmetingen minder nauwkeurig zijn. Dat heeft te maken met de kromming van de aarde: op grote afstand van de radartoren mikt het uitgezonden signaal te hoog, waardoor laaghangende regenwolken ‘onder de radar’ blijven.

Buienradar probeert dit te ondervangen door zo veel mogelijk radars te combineren, waaronder de buitenlandse. De Duitse weerdienst heeft bijvoorbeeld een zendpunt op het eiland Borkum, dat 10 kilometer boven de provincie Groningen ligt. Ook in Essen staat een radar, die een flink deel van zuidelijk Nederland meeneemt.

‘Toch lost dat het probleem niet volledig op’, zegt Leijnse. ‘Neem een gebied als Noord-Twente: dat ligt vrij ver van de radars, en dus zijn de metingen daar minder goed.’

En dan zijn er nog de bewegende objecten. De Tweede Maasvlakte is berucht. Daar zwenken allemaal hijskranen in het rond, die de radarbeelden zomaar kan aanzien voor buien. Vaak is meteen duidelijk dat dit niet om echte regen gaat en krijgt de gebruiker deze buien niet te zien. Maar het kan ook verkeerd gaan, en dan trekt er een niet-bestaande bui over het beeld.

Ten slotte heeft de radar een probleem met motregen. De fijne regendruppeltjes worden vaak niet herkend. Voor die gevallen is er nu een aparte Motregenradar, maar dat moet je maar net weten. ‘Die maken we met de hulp van satellietdata’, vertelt Niels de Kind, het hoofd van Buienradar. ‘Op den duur willen we ook motregen laten zien op de neerslagradar. Maar omdat dit een nieuwe methode is, moeten we eerst de betrouwbaarheid nog verder testen.’

Zendmasten

De Buienradar is, hoe veelvuldig we hem ook gebruiken, dus verre van perfect. Zijn er geen ideeën om de radarmetingen te verbeteren?

Zeker wel – en dat is het dagelijks werk van Remko Uijlenhoet. Als hoogleraar hydrologie aan de TU Delft is hij voortdurend op zoek naar manieren om te weten hoeveel regen er valt en hoeveel er binnenkort verwacht kan worden. Voor waterbeheerders is dat belangrijk om te weten: moeten ze stuwen openzetten, is het nodig water te bergen?

‘Het gaat mij niet om processen in de atmosfeer, maar om hoeveel het regent aan de grond’, zegt Uijlenhoet. ‘De weerradars hebben daar moeite mee. Die meten op zo’n 1.500 meter hoogte. Die radarbeelden worden weliswaar gecorrigeerd met regenmeters op de grond, maar daarvan staan er in Nederland maar een stuk of dertig die iedere 10 minuten informatie doorgeven. Dat is beperkt.’

Uijlenhoet stuitte, jaren geleden alweer, op een andere oplossing. Hij kwam erachter dat ook met de zendmasten voor mobiele telefonie kan worden gemeten hoeveel regen er valt. Uit de sterkte van de ontvangen signalen kun je de demping afleiden die onderweg optreedt. Vervolgens is uit die demping te berekenen hoe hard het regent. Bij een heftige regenbui voeren sommige zendmasten het vermogen iets op, zodat het bereik goed blijft.

‘Bedrijven als Vodafone, KPN en T-Mobile beschikken dus over gegevens waaruit je de actuele neerslag kunt afleiden’, zegt Uijlenhoet. ‘Die kunnen we gebruiken om regenkaarten te maken.’

Dat heeft drie voordelen, zegt de hydroloog. Eén: toevalligerwijs is de demping van de radiogolven uit de zendmasten haast recht evenredig met de regenintensiteit. Daardoor kun je heel gemakkelijk zien hoe hard het regent.

Twee: de zendmasten meten niet hoog in de lucht, maar dicht aan de grond. Dat maakt ze tot een waardevolle aanvulling op de neerslagradars. Immers, soms verdampen regendruppels al voordat ze op de grond vallen. Buienradar ziet dat niet, de zendmasten wel.

Drie: de zendmasten zijn vooral te vinden in stedelijke gebieden, waar veel mensen dicht bij elkaar wonen. ‘Juist daar ontbreekt het meestal aan regenmeters, want die mogen niet te dicht bij gebouwen staan’, weet Uijlenhoet. ‘In een stad als Amsterdam staat bijvoorbeeld niet één officiële regenmeter. Daar zijn de gegevens van de zendmasten extra waardevol.’

Uijlenhoet betreurt het dus dat de telecombedrijven de signaalsterktes van de zendmasten in hun netwerken niet openbaar toegankelijk maken. ‘Al in 2003 of 2004 hebben we aangeklopt bij een van de Nederlandse telecombedrijven, maar de afdeling marketing zag het niet zitten om neerslaginformatie aan hun klanten te geven’, zegt de hoogleraar.

In andere delen van de wereld, bijvoorbeeld in Zuid-Amerika, Afrika of grote delen van Azië, worden zendmasten al wel ingezet voor regenmetingen. De regenmeters en weerradars zijn daar dungezaaid, dus de toegevoegde waarde van regeninformatie uit zendmasten is er enorm.

‘Ik ben er absoluut zeker van dat we dergelijke gegevens in de toekomst ook in Nederland gaan gebruiken’, zegt Uijlenhoet. ‘Al zijn de ontwikkelingen nu eigenlijk alweer een stap verder. De straalverbindingen tussen zendmasten worden op grote schaal vervangen door glasvezel, waardoor het netwerk veel minder dicht is dan tien, vijftien jaar geleden. Met 5G en 6G geeft het signaal dat tussen mobiele apparaten heen en weer gaat echter óók informatie over regen, op talloze plekken. Misschien kunnen we die informatie straks ook gebruiken.’

Bij Buienradar vinden De Kind en Kroon het een interessant idee om telecomdata te gebruiken voor het meten van regen, ‘in combinatie met de radarbeelden’. ‘Het is aan de telecompartijen om hieraan mee te werken in de toekomst door deze data ter beschikking te stellen.’

- Beeld -
-Beeld -

Voorspellingen

Tot zover de radarbeelden. Want Buienradar doet uiteraard meer: je ziet niet alleen de regen van dit moment, essentieel is de voorspelling voor de nabije toekomst. Wat valt daar nog te winnen?

Op de neerslagradar voor de komende drie uur – de standaardoptie bij Buienradar – bewegen de buien van dat moment over de kaart, met een snelheid die afhankelijk is van de windsnelheid. Buien die opkomen of die juist verdwijnen? Dat is niet te zien – en dat is meteen de grootste kwetsbaarheid. ‘Het zou simpelweg te veel tijd kosten om dat te laten berekenen door een weermodel: ongeveer vijf uur’, zegt De Kind.

Toch zou dit in de toekomst zomaar kunnen veranderen. Om dat te begrijpen, hoef je alleen maar de lijn uit het verleden door te trekken.

Het idee voor het eerste weermodel stamt uit 1922 en werd bedacht door de Engelse natuurwetenschapper Lewis Richardson. Hij stelde zich een theater voor met een enorme koepel, waarop de wereldkaart was geschilderd: de noordpool in de nok, Engeland ter hoogte van de galerij, iets lager de tropen, Australië bij de kleedkamers en Antarctica helemaal onderaan. Die kaart was verdeeld in talloze kleine vakjes. Bij ieder van die vakjes zat een rekenaar, die het weer aan het berekenen was voor zijn gebied. De resultaten gaven ze door aan de naastliggende vakjes. En in het midden van het theater zat een man op een kansel, die zorgde dat iedereen even snel rekende, als de dirigent van een gigantisch rekenorkest. Zo konden weersvoorspellingen worden gemaakt, meende Richardson.

In essentie is dit nog steeds hoe een weermodel werkt. Ook nu is de aarde (en vooral de lucht daarboven) verdeeld in talloze hokjes, en worden overal gegevens over de wind, luchtdruk, vochtigheid en temperatuur bijgehouden. Weerdiensten laten daar vervolgens natuurkundige berekeningen op los. Als het harder waait, zal het kouder worden, bijvoorbeeld. Of als het onbewolkt is, dan bereikt meer straling de aarde, zal er meer water verdampen en neemt de luchtvochtigheid toe. Zo komen ze tot een voorspelling van de atmosfeer in de toekomst.

De eerste computers hadden 24 uur nodig om uit te rekenen wat voor weer het over 24 uur zou zijn. Daar had je niet bijster veel aan. Met de komst van steeds krachtiger computers nam ook het rekentempo toe. Nu kan Buienradar iedere zes uur een langetermijnverwachting presenteren.

Sinds kort experimenteert het bedrijf met het combineren van de radarbeelden en de voorspellingen van het weermodel, in de nieuwe 8-uurs-radar. Nicolien Kroon laat het zien op haar laptop: al na een uur zie je nu nieuwe buien ontstaan boven de Noordzee en rond Amsterdam. Ze zijn iets minder grillig van vorm, een teken dat ze zijn berekend in plaats van gezien door de radar. Naarmate de tijd vordert zie je hoe de weerkaart meer gaat leunen op het model in plaats van op de waarnemingen.

De verwachting is dat niet alleen de snelheid, maar ook de nauwkeurigheid van voorspellingen verder zal toenemen; ook hier heeft het verleden een voorspellende waarde. Alfons Hoekstra, die vorig jaar werd benoemd tot hoogleraar computational science & engineering aan de Universiteit van Amsterdam, sprak tijdens zijn oratie over Buienradar. Met iedere nieuwe generatie supercomputers maken de weermodellen een sprong vooruit, zegt hij.

‘Ze kunnen met steeds meer grootheden en verbanden daartussen rekening houden’, zegt hij. ‘Ook de ingevoerde gegevens zijn steeds uitgebreider, met meer metingen door weerstations en ook door satellieten. Bovendien zijn de celletjes waarin de berekeningen worden uitgevoerd, steeds kleiner, waardoor de voorspellingen preciezer worden.’

De Europese weerdienst ECMWF rekende in 1975 nog met hokken van 210 bij 210 kilometer, nu zijn die nog maar 9 bij 9 kilometer. Het gevolg is dat de 7-dagenvoorspelling van tegenwoordig net zo accuraat is als de 3-dagen-voorspelling in 1975, het jaar van oprichting: met vooruitzichten voor temperatuur, neerslag, zonneschijn, alles erop en eraan.

‘We gaan nog meemaken’, zegt Hoekstra, ‘dat we heel lokaal supersnel vooruit kunnen rekenen, zodat je ook de buien ziet die de komende uren opkomen of juist verdwijnen. Misschien lukt dat niet meteen voor heel Nederland, maar je zou dan wel bijvoorbeeld kunnen zien: ontstaat in het centrum van Amsterdam een nieuwe bui? Mijn verwachting is dat je telefoon in de toekomst zo’n berekening snel kan maken.’

Popcorn

En toch, helemaal foutloos zullen de weersverwachtingen nooit worden. Het weer blijft grillig, er zullen altijd momenten zijn waarop het zich weet te ontworstelen aan de modellen waarin de meteorologen het proberen te vangen. ‘Bij buien blijft het lastig te voorspellen waar ze precies zullen vallen’, vertelt Nicolien Kroon. ‘Ik vergelijk het altijd met een pan met popcorn: je weet dat de maïs gaat ploppen, maar je weet niet welke maïskorrel de eerste zal zijn. Zo weet je ook dat het buiig weer is, maar niet precies waar de bui naar beneden komt.’

Afhankelijk van het seizoen is het in het binnenland of juist aan de kust het lastigst om voorspellingen te doen. ‘In de winter ontstaan de meeste buien aan zee, omdat het zeewater dan relatief warm is en bij een hoge temperatuur kunnen gemakkelijker buien ontstaan’, legt Kroon uit. ‘In het voorjaar draait het om, dan warmt het binnenland sneller op en ontstaan daar de buien.’

En dan is het klimaat ook nog bezig te veranderen. Maakt dat het weer lastiger te voorspellen? Nee, waarschijnlijk juist niet, denkt Kroon. ‘Als de buien heftiger worden, zie je ze juist beter op de radar en zijn ze gemakkelijker te verwachten door de modellen.’

Voor wie nu denkt: genoeg over het weer, er zijn toch belangrijker zaken?

Ja, dat is natuurlijk zo.

Maar van de andere kant: als de zon schijnt, is een deel van ons vrolijker, hebben we een sterkere neiging voorbijgangers te hulp te schieten (al komen agressie en geweldpleging ook vaker voor), denken we positiever over onze economie, onze democratie én de regering van ons land, gaan de beurskoersen omhoog en de inzamelingen in crowdfundings-acties ook, hebben reumapatiënten minder pijn en vallen er minder verkeersslachtoffers.

Noem dat maar niets.

Topdrukte

Wanneer is het ’t drukst op Buienradar? Opvallend genoeg niet tijdens de regenachtige herfst, maar in de zomer, wanneer we de tuindeuren open gooien en het leven zich naar buiten verplaatst – of althans, dat is wat de meesten van ons hopen.

Al drie jaar op rij haalde Buienradar zijn bezoekersrecord op een dag in augustus. Dat staat nu op 6,3 miljoen bezoekers op één dag, zegt Niels de Kind, hoofd Buienradar.

Vooral op dagen waarop het weer omslaat en het onweert of er ineens een hoosbui uit de lucht komt vallen, zoeken Nederlanders hun heil bij de digitale regenmeesters. ‘Wij zetten dan alles op alles om altijd in de lucht te blijven, door razendsnel onze servercapaciteit te verhogen’, aldus De Kind.

Meer over