Hvordan laver man egentlig en vejrudsigt? Kom med på besøg hos DMI

Piloter afhænger af dem, det samme gør landmænd, kaptajner, forsikringsselskaber og politikere. Faktisk afhænger hele Danmarks terror-, atom- og katastrofeberedskab af vejrets profeter.

Denne onsdag formiddag virker det dog rimelig udramatisk på gangene i hovedkvarteret hos Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) i København.

Kasper Hintz, seniorforsker ved DMI, viser vej forbi kontorer med navne som 'Fralandsvind', 'Stormflod' og 'Isslag'. Ansatte sidder koncentreret foran computerskærmene på rækker i de åbne kontorlandskaber.

»Der bliver holdt øje med det hele døgnet rundt,« siger Kasper Hintz.

Fra regnebræt til kloge computere

Den engelske meteorolog Lewis Fry Richardson ville nok have set måbende til, hvis han havde fulgt med os rundt i de moderne, hvide omgivelser hos DMI.

I en bog fra 1922 fremlagde han sin vision for et futuristisk meteorologisk institut.

I hans forestilling sad 64.000 mennesker fordelt på 20 etager og regnede på morgendagens prognoser i en slags klodeformet forudsigelsesfabrik. Alle ansvarlige for hver deres ligning i prognosen, og alle under ledelse af dagens operationsleder, der fra et podie i midten dirigerede arbejdet, som foregik med regnemaskiner og -stokke.

I dag er Lewis’ forudsigelsesfabrik skiftet ud med en supercomputer på Island, der kører på geotermisk energi (energi udvundet fra Jordens indre) og en hel masse computerkraft. Det er den, DMI bruger til at udregne nutidens forudsigelser om vejret.

»I dag foregår det fuldstændig automatisk. Vi udvikler på modellen bag det hele, men sætter den sådan set bare til at køre, i vores tilfælde hver time for at lave en prognose,« fortæller Kasper Hintz, mens vi sætter os i et af instituttets tomme mødelokaler.

Når man trykker på knappen

Der findes et hav af vejrmodeller, både på europæisk og globalt plan.

Hos DMI har de været med til at udvikle den danske variant, HARMONIE, som de bruger i samspil med en række andre modeller.

Men det hele starter med observationer af vind og vejr, fortæller Kasper Hintz. De bliver hentet ind fra blandt andet målestationer, satellitter, radarer, fly og vejrballoner.

Så skal der orden på dataen, og de såkaldte ‘startbetingelser’ skal laves for udredningen af en prognose, altså selve udgangspunktet (se grafikken nedenfor).

Der skal laves en grovsortering af de observationer, der er korrekte, og dem der ikke er, inden de føres ind i modellen. For nogle gange måler fly, målestationer og satellitter forkert.

Alle observationer af vejret lægges så ned over et ‘grid’ eller et stort gitter lagt ud over det geografiske område, som DMI dækker. I hver kvadrat bliver der regnet på de værdier, der er angivet for forskellige variabler for vejret.

Og så trykker man bare på en knap?

»Det kan man sige,« lyder det fra Kasper Hintz. »Altså en knap, hvor der ligger 20 års udvikling fra mange meteorologiske institutter i Europa bag.«

Computeren begynder sine beregninger og påbegynder en ny udregning af en prognose hver time. Hver gang bruger modellen den tidligere prognose som input til den næste kørsel af modellen sammen med nye observationer, der danner de såkaldte ‘startbetingelser’.

Svært at lave langtidsprognoser

Kasper Hintz’ arbejdsdag går med at dykke ned i koder og en hel række undermapper på computeren, der kan tage pusten fra selv det mest sirlige ordensmenneske.

»Hvis vi nu tager en tilfældig fil her, så er der noget kode, som beskriver, hvordan overfladen interagerer med atmosfæren,« siger han og guider gennem skærmen.

Kasper Hintz har sit eget lille frimærke i modellen, som han har ansvar for at holde øje med, programmere på og forbedre. En model, der i alt fylder omkring 1 million linjer kode - eller godt 20.000 A4-sider, hvis man printede det ud.

»Generelt kan man sige, at jo længere frem i tiden du går, jo mere usikker bliver prognosen,« siger han.

»Når folk spørger: 'Hvordan bliver sommeren et bestemt sted? Får jeg sne til jul?' Så kan vi slet ikke gå så langt frem i tid og sige noget med særlig stor sikkerhed.«

Vejret er som en sommerfugl, der basker

Der findes ikke noget, der hedder dårligt vejr, men kun dårlig påklædning. Og vejrudsigter man ikke kan stole på.

Sådan lyder en slidt klagesang, og der er da også noget om snakken ifølge Kasper Hintz.

»Der er usikkerhed i observationerne, og modellen er heller ikke perfekt.«

Det er lidt som det berømte spørgsmål, som en amerikansk meteorolog stillede i 1972: »Kan en sommerfugl, der basker med vingerne i Brasilien, udløse en tornado i Texas?«

For hvis fly, målestationer og satellitter måler forkert, kan selv en lille ændring i de såkaldte ‘startbetingelser’ udløse ændringer, der vokser sig større over tid.

Derfor kan en »sommerfugls basken på sigt være med til at give en forkert prognose i fremtiden«, når den ene kørsel af modellen fortsætter efter den anden, som Kasper Hintz formulerer det.

For selvom meteorologerne og forskerne ved verdens meteorologiske institutter kender meget af fysikken i atmosfæren, så er der et indbygget kaos i vind og vejr.

Det er her, at blandt andet han og kollegaernes kvalitetskontrol af observationerne kommer ind. Og når det er sagt, er DMI og vejrprofeterne langt bedre end deres rygte. Deres prognoser rammer nemlig plet i langt størstedelen af tilfældene.

Når vind og vejr går i breaking

Vi forlader det lille mødelokale og bevæger os ind i det tætteste, DMI kommer på et ‘situation room’.

»Når der er virkelig gang i vejret, så skal man altså ikke lige stikke hovedet ind,« siger Kasper Hintz og åbner døren.

I dag er stemningen rolig og koncentreret. Meteorologer sidder i flere rækker med næsen begravet i deres skærme, som er fyldte med vejrkort i alskens farver og tal i det rum, der hedder ‘Operationen’ hos DMI.

Her er der nogle på arbejde dag og nat, hele året.

For når computeren har tygget beregningerne igennem, det hele er kvalitetstjekket, og vejrmodellen har lavet en endelig prognose, ryger den ud til meteorologerne her.

Det er også meteorologerne, der trykker på den ‘røde knap’ og udsender et varsel, hvis der er farligt vejr i sigte.

I den ene ende af rummet sidder nogle og laver vejrudsigter for Grønland og iskort, der blandt andet bruges af skibsfarten i Arktis.

Andre sidder i ‘den civile del’ med prognoserne, der ryger ud til den almene borger på DMI.dk, og andre med forudsigelser for fly, når de skal lette og lande.

Alle kan de se op på bagvæggens 12 store skærme, der viser vejrkort og data fra satellitter, radarbilleder og alverdens vejrkort over vind, temperatur, bølger, strøm og alt det, der kan påvirke, hvad der sker over vores hoveder.

Webcams transmitterer også direkte billeder, blandt andet fra Københavns Lufthavn.

»Vi kigger faktisk også ud af vinduet,« lyder det fra Mads Kristensen, der sidder som dagens vagthavende i ‘Operationen’.

Andre gange bruger de også piloterne, der ringer ind, som øjne ude i verden.

Hvor det også er meteorologer, der ender i rampelyset og på skærmen efter TV-avisen, sidder Kasper Hintz og de fleste ansatte hos DMI i kulissen.

»Jeg sidder jo bare og koder løs,« siger han.

»Det er der, vi har det bedst.«

Kunstigt intelligente forudsigelser er på vej

I en nær fremtid kan noget alligevel komme til at vende op og ned på Kasper Hintz’ og kollegaernes arbejdsdag.

De sidste måneder har de nemlig brugt en supercomputer, Gefion, til at træne en ny vejrmodel baseret på kunstig intelligens. Et pilotprojekt, der skal føre til næste generations forudsigelser.

Supercomputeren Gefion er den 21. mest kraftfulde af sin slags i verden. Da undertegnede forhåbningsfuldt fiskede efter et besøg for at se den med egne øjne, var det med den høflige afvisning fra presseafdelingen af, at »ikke engang Kongen har fået lov at komme på besøg«.

Det har Kasper Hintz heller ikke været. Supercomputeren betragtes nemlig som kritisk infrastruktur og befinder sig af sikkerhedsmæssige årsager et ukendt sted i Danmark.

Men dens computerkraft har han og kollegaer på DMI altså udnyttet til at træne en AI-vejrmodel på data om vind og vejr gennem de sidste 33 år. Og efter bare få måneder ser den allerede ud til at kunne måle sig med den nuværende HARMONIE-model på flere parametre.

Er de traditionelle vejrmodeller på tilbagetog?

Én ting er, at det tager den kunstigt intelligente vejrmodel minutter i stedet for timer at spytte en prognose ud. Noget andet er, at den har vist sig at nærme sig den nuværende models præcision, når det gælder eksempelvis temperatur og vind.

Selvom det hele bare er tal i AI-modellens verden, viser resultaterne af træningen, at den faktisk har lært at tage hensyn til lokale spidsfindigheder i landskabet, eksempelvis hvordan dalene i de norske fjelde påvirker vindens retning.

Men for nu ser AI-modellen kun koder og statistisk analyse. Med tiden skal den lære flere af fysikkens love for at kunne blive endnu mere præcis i sine forudsigelser.

Og med mere fart på prognoserne i fremtiden kan samfundet og befolkningen blive bedre rustet til farligt vejr. Beredskaber og myndigheder kan hurtigere få at vide, hvor de skal rykke ud, og det kan i sidste ende betyde flere reddede menneskeliv og materiel.

Ifølge Kasper Hintz betyder det dog ikke, at de gamle vejrmodeller snart sendes på pension.

»AI-modeller er bare endnu et værktøj i bæltet. Men trods alt et værktøj, der kan gøre vores arbejde hurtigere og mere effektivt.«