METCOOP

Norske og svenske meteorologer slår sammen regnekraften

Skal gi enda mer presis værvarsling.

Svenskene får nå tilgang til superdatamaskinen «Vilje» som står hos NTNU i Trondheim. Meteorologisk institutt har permanent tilgang til deler av den for meteorologiske utregninger.

Ved en sammenslåing av norsk og svensk meteorologisk regnekraft, kommer derfor svenskene foreløpig best ut.

Men fra sommeren 2015 vil forsker Jørn Kristiansen og resten av Meteorologisk institutt (MET) nyte godt av den økte regnekraft fra Sverige.

Svenskene har lagt ut innkjøp av en ny superdatamaskin på anbud. Neste vår vil Sveriges meteorologisk och hydrologiska institut (SMHI) ha den installert.

Les også: Slik blir værvarslet til

Kommersielle aktører

Offshoreindustrien kan spare store beløp på å kunne planlegge aktiviteter i værvinduer.

– Bedre og mer detaljert værvarsling og mer presis sannsynlighetsvarsling kan være veldig viktig for mange kommersielle aktører. Ikke minst for dem som er avhengig av værvinduer for å planlegge aktiviteter, sier forsker Jørn Kristiansen, som også er sjef for yr.no.

– Værvarslingstjenester er noe vår industri benytter i stor grad, og nøyaktig værdata er en stor fordel for industrien, sier informasjonssjef Maiken Ree i Norsk olje og gass.

Hun forteller at Norsk olje og gass ikke er kjent med detaljene i samarbeidet.

– Norsk olje- og gassindustri er alltid interessert i ny og forbedret teknologi som kan gjøre det lettere å planlegge og å gjennomføre operasjoner, legger Ree til.

Også Statoils første reaksjon er positiv.

– All teknologiutvikling på værvarsling er positiv for planlegging av marine operasjoner, sier informasjonssjef Ørjan Heradstveit til Teknisk Ukeblad.

Les også: Basefarm kjørte backup midt i skatte-rushet

SER INN I FRAMTIDA: Nye simuleringsverktøy skal gi kommunale beredskapsplaner en pekepinn på hvor innsatsen skal settes inn ved ekstremvær og katastrofer. Bildet viser nedre del av Hobølselva ni år tilbake.
SER INN I FRAMTIDA: Nye simuleringsverktøy skal gi kommunale beredskapsplaner en pekepinn på hvor innsatsen skal settes inn ved ekstremvær og katastrofer. Bildet viser nedre del av Hobølselva ni år tilbake. Scanpix

Samme tue

– Gjennom samarbeidet får vi altså hyppigere oppgraderinger av regnekraften, og med det mer trykk på å utnytte denne. Vi vil ikke lenger sitte i hvert vårt land og regne ut hver for oss. Vi får også felles værvarslingsmodell, sier Kristiansen til Teknisk Ukeblad.

Dette er en videreutvikling av værvarslingsmodellen Harmonie-AROME som MET tok i bruk 1. oktober i fjor.

Selv om regnekraften ikke økes før SMHI får sin maskin på plass, er samarbeidet et faktum og går under navnet MetCoOp.

Sommerfugleffekten

Værvarsling er avhengig av to hovedfaktorer: Atmosfærens tilstand ved et bestemt tidspunkt og lovene som styrer utviklingen av atmosfærens tilstand.

Moderne værvarslingspionér, norske Vilhelm Bjerknes, formulerte i 1904 at "problemet værvarsling" består av «Diagnose» og «Prognose». Begge beregnes på superdatamaskiner som utfører millioner av regneoperasjoner.

– Begge er avhengig av 'tilstrekkelig nøyaktighet'. Det vil si at små usikkerheter kan vokse raskt og ulineært med prognoselengden, sier Kristiansen.

Dette er senere blitt kalt sommerfugleffekten, etter oppdagelsene til Edward Lorenz.

Værvarslingsmodellen består i hovedsak av et sett med ligninger som tar hensyn til faktorer som er viktige når det gjelder værutvikling. Observasjoner av været benyttes til å korrigere varslene gjennom diagnosen av atmosfærens tilstand. Dette gjøres fire ganger per dag.

Jo flere detaljer, desto mer regnekraft trengs, og helst på så kort tid som mulig. Værvarsling er ferskvare.

– Med det nye ensemblesystemet som er under utvikling, vil vi bedre kunne varsle denne iboende usikkerheten. Ikke minst i forbindelse med ekstremvær, som i sin natur er sjeldne, sier Kristiansen.

Dette krever en utvidelse av regnekraften siden ensemblesystemer benytter seg av flere nesten like beregninger der værvarslingsmodellen kjører i parallell på superdatamaskinen. Det er viktig for å kunne ta forholdsregler med tanke på flom, ekstremvinder eller andre ekstremværfenomener.

Les også: Snøen de går på her er helt annerledes enn vanlig snø

Tett: Med større regnekraft, kan meteorologene spå været med større detaljgrad. Forsker Jørn Kristiansen gleder seg til å få tilgang til den nye svenske supercomputeren fra neste vår.
Tett: Med større regnekraft, kan meteorologene spå været med større detaljgrad. Forsker Jørn Kristiansen gleder seg til å få tilgang til den nye svenske superdatamaskinen fra neste vår. Tore Stensvold

Polare lavtrykk

Et ensemblesystem er tatt i bruk for å varsle polare lavtrykk. De er tilgjengelig på Barentswatch sine nettsider.

Polare lavtrykk oppstår når kald luft driver ut over iskanten og treffer varmere vann. Da observerer vi ofte det karakteristiske øyet med sirkulære skyer rundt. Selv om de ikke klassifiseres som ekstremvær, kan de gjøre stor skade.

– Vi har nå nettopp varslet den sannsynlige banen til et polart lavtrykk. For å klare det må vi ha et finmasket nett for varsling.

Les også: Melder fra om influensa-utbrudd ni uker i forveien

Bedre oppløsning

Framskritt i værvarsling skjer i et samarbeid mellom forskning, IT og den operative værvarslingen på MET og SMHI.

Mer og bedre utnyttelse av regnekraften til superdatamaskinen Vilje i Trondheim gjør at værvarslingsmodellen Harmonie-AROME har en terrengbeskrivelse hvor det bare er 2,5 km mellom punktene.

Da yr.no ble lansert i 2007, var oppløsningen på 8 kilometer. Målet er enda bedre oppløsning.

– Det krever mye mer regnekapasitet å finmaske beregningene. Regnekapasiteten begrenset hvor mye vi kan gå ned i maskestørrelse, sier Kristiansen. Andre viktige faktorer er den geografiske utstrekningen på varslene og antall parallelle beregninger i et ensemblesystem. Tilgang til regnekraft har hatt meget stor betydning for utviklingen av værvarslingen.

Samarbeidet med SMHI går ikke bare på værvarsling, men også på forskning og utvikling av regnemodellene.

Forskerne kommer stadig frem til bedre forståelse av atmosfærens fysiske og dynamiske prosesser som igjen kommer værmodellene til gode.

Samtidig utvikles kodene slik at modellene kan gjøre enda raskere beregninger og utnytte regnekraften bedre. Observasjonen blir stadig bedre, mer detaljerte og hyppigere, med satellitter og radarer.

Les også: Tallknusere spår OL-været med pinlig nøyaktighet

SUPERCELLE: Her ses en supercelle-storm vest for Newcastle i texas. En supercelle er et kraftig tordenvær med kraftig roterende og stigende luftbevegelser (en mesosyklon). Superceller er det største og kraftigste av forskjellige typer tordenvær som kan oppstå. FOTO: REUTERS
Uforutsigbar: Det er helt umulig å si 100 prosent sikkert hva som skjer i atmosfæren, og dermed umulig å forutsi helt presist hva slags vær man får. GENE BLEVINS

Utnytte kraft

Superdatamaskinen som Meteorologisk institutt bruker på NTNU blir skiftet ut omtrent hvert fjerde år. Når svenskene får sin, vil de norsk-svenske meteorologene få det mest moderne og kraftigste verktøyet hvert andre år.

– Det tar alltid litt tid å lære seg og å utnytte mulighetene i de nye datamaskinene. Vi håper å kunne utnytte mulighetene i de nye maskinene hurtigere når vi samarbeider med de svenske forskerne, sier Kristiansen.

Selv om svenske og norske meteorologer legger de beste hoder og all regnekraft sammen, er de avhengig av været utenfor Norden. Det får de fra det europeiske værvarslingssenteret i Reading (ECMWF).

Les også: Vil bremse orkaner med havvindturbiner

Skitt inn – skitt ut

Det lokale værvarslet er avhengig av utviklingen av de store værsystemene slik som jetstrømmen som bukter seg rundt jordkloden.

Store usikkerheter i disse systemene vil forplante seg til de lokale varslene. Det kom godt til syne da værvarslinga bommet på ekstremværet Frida som rammet Indre Oslofjord-området 6. august 2012.

– Varslene fra ECMWF var svært usikre og varierte mye helt frem til Frida, og dermed klarte heller ikke vi å fange opp detaljene i hva som var i gjerde, sier Kristiansen.

Les også:

Goliat skal tåle en titusenårsstorm

Her får Spinwind gjennomgå