De animatie hierboven laat de resultaten zien van een simulatie van typische wolkenstraten boven Nederland.
Links zien we de luchtvochtigheid op 250 meter, zeg maar iets boven de Cabauw mast. Hier zien we hoe er enorme structuren ontstaan boven Nederland, waardoor er grote verschillen in luchtvochtigheid ontstaan binnen een gebied van enkele tientallen kilometers. Als we inzoomen zie je goed de turbulentie op kleine schalen. Rechts zien we een projectie van het wolkenveld zoals een satelliet het zou zien: let op de strakke overeenkomst tussen de vochtige gebieden links en de wolken rechts.
Momenteel ben ik een promovendus in de groep 'Atmospheric Physics', de 'wolkengroep' van Harm Jonker dus. Daarvoor studeerde ik Technische Natuurkunde, ofwel Applied Physics, aan de TU Delft. Zowel de Bachelor-fase als de Master-fase van deze studie sluit je af met een eindproject, waarvan je zelf een begeleider en daarmee een onderzoek mag kiezen. Tijdens mijn zoektocht naar een leuk eindproject voor de Bachelor-fase, in 2007, hielden ze op de universiteit een symposium genaamd 'Weather Phenomena'. Dit was eigenlijk mijn eerste kennismaking met de enorme hoeveelheid natuurkundige fenomenen in het 'weer' of het 'klimaat', waarin ik meteen geboeid raakte. Professor Harm Jonker gaf een prachtige presentatie tijdens dit symposium, waarin hij de aandacht vestigde op de natuurkunde rondom het fenomeen 'wolk'. Het is bijzonder hoe weinig je normaal nadenkt over het feit dat er een paar ton water boven je hangt in de vorm van een wolk; over hoe dit ontstaat en wat de 'spelregels' zijn waarin zo'n wolk zich verder ontwikkelt.
Ik besloot te vragen of Harm een onderwerp had voor een eindproject. Van het een kwam het ander, en na wat uitprobeersels tijdens de Master kwam ik weer weer terug voor mijn Master-eindproject, en nogmaals voor een promoveertraject. Het uitdagende van het onderzoek in ons vakgebied is dat onze vraagstukken zowel een sterke theorie als enorme computerkracht nodig hebben. Hierdoor werk je eigenlijk een beetje op twee vakgebieden en blijft het werk heel divers.
Om te zorgen dat we het maximale uit de huidige computers halen moeten we innovatief blijven en met de moderne ontwikkelingen meegaan. Daarom maken deze simulaties gebruik van de grafische kaart, een chip die veel computers tegenwoordig standaard erbij hebben. Het voordeel van deze chips is dat ze beschikken over heel veel kleine rekeneenheden, in plaats van over één sterke. Het is dan wel iets moeilijker programma's te maken die dit efficiënt gebruiken. Vergelijk het met taken verdelen in het dagelijks leven: het is makkelijker één persoon een hele zware taak te geven dan veel personen efficiënt bezig te houden met elk een onderdeel van de taak. Toch zal je bij deze laatste optie, mits je het goed doet, de taak eerder volbracht hebben. En dat is nu juist het essentiële in weersvoorspellingen: eerst doe je een meting, en daarna wil je zo snel mogelijk weten wat het weer wordt. Door de extra rekenkracht van de grafische kaart kunnen we op een hogere resolutie rekenen dan tot nu toe mogelijk. Daardoor kunnen we veel preciezer kijken hoe, waar en wanneer wolken zich ontwikkelen.
Bekijk ook deze animaties op YouTube en lees ook de reportage In de wolken.
