Use case: KNMI deelt weerdata met collega-instituten via EUMETSAT
Ruwe data voor weer- en klimaatmodellen komen onder andere van weersatellieten. EUMETSAT verzamelt die ruwe data, en verspreidt de bewerkte, bruikbare data aan instituten in haar lidstaten, zoals het KNMI. Die dragen zelf bij aan de bewerking van de data. Hoe gaat dat, hoe worden de data verspreid, en welke rol speelt SURF daarbij?
Europese weerinstituten werken samen in EUMETSAT
Iedereen kent het KNMI natuurlijk van de weerbeelden en de bijbehorende weersverwachtingen. Het KNMI produceert deze weersverwachtingen op basis van weerdata die geleverd worden door meetstations op land en door weersatellieten. Voordat die ruwe weerdata gebruikt kunnen worden, moeten ze bewerkt worden tot bruikbare data die ingelezen kunnen worden in weer- en klimaatmodellen. Dat bewerken, dat doen de weerinstituten voor elkaar.
Anton Verhoef is informatietechnoloog bij het KNMI. Hij legt uit: “Alle Europese meteorologische instituten werken met elkaar samen in de Europese organisatie EUMETSAT. EUMETSAT verzamelt de ruwe data van weersatellieten van satelliet-operators wereldwijd, en levert deze data na bewerking aan haar leden. Die bewerking doet EUMETSAT deels zelf, deels is dat uitbesteed aan de leden.”
Van golfpatroon naar windrichting- en snelheid
Het KNMI bewerkt data afkomstig van twee belangrijke weersatellieten die om de aarde draaien: SCATSAT-1 en MetOp. SCATSAT-1 is een Indiase weersatelliet, in beheer bij het ISRO Satellite Centre en MetOp is een Europese satelliet in beheer bij EUMETSAT. Op beide satellieten bevindt zich een scatterometer. Dat is een meteorologisch instrument dat met radar het golfpatroon op zee meet.
Resultaat van een windveld-meting gedaan door ASCAT, de scatterometer op de Europese MetOp-satelliet © KNMI/EUMETSAT
Anton: “Met de data van dat instrument kunnen we windsterkte- en richting meten. Dat is natuurlijk belangrijke informatie voor weersvoorspellingen. Bij het KNMI krijgen we de ruwe data (die golfpatronen dus) binnen die de satelliet aan EUMETSAT levert. Ons werk is het om algoritmes te ontwikkelen die die ruwe data om kunnen zetten. Zodat wij aan onze collega-instituten databestanden kunnen leveren met voor elke meting het tijdstip, de coördinaten en de bijbehorende windrichting- en snelheid. De collega-instituten kunnen die bewerkte data gebruiken in hun klimaat- en weermodellen.”
Het KNMI doet deze bewerking ook voor GOME-2. Dit instrument, ook gemonteerd op de MetOp-satelliet, doet metingen aan de ozonlaag. Het levert belangrijke informatie over onder andere het gat in de ozonlaag. Ook van dat instrument krijgt het KNMI de ruwe data aangeleverd, die via algoritmes worden omgezet in databestanden die bruikbaar zijn in weer- en klimaatmodellen.
“Collega-instituten van het KNMI gebruiken door ons bewerkte data in hun klimaat- en weermodellen, en vice versa”
Datalevering moet 24 uur per dag doorgaan
Het KNMI is verantwoordelijk voor het genereren van bruikbare data, maar ook voor het beschikbaar stellen van die data aan de collega-instituten. Dat verloopt ook via EUMETSAT.
Robert van Versendaal, applicatiebeheerder bij KNMI: “Het is natuurlijk van belang dat die datalevering 24 uur per dag doorgaat. We kunnen het ons niet veroorloven dat onze verbindingen eruit liggen: windgegevens van een dag oud zijn oud nieuws voor de weermodellen. Daarom zijn we bezig onze dataverbinding met EUMETSAT redundant uit te voeren. Onze primaire verbinding met EUMETSAT verloopt via een satellietverbinding: we ontvangen en versturen onze data via 2 satellietschotels die hier in De Bilt op het dak staan. Zoals gezegd, die verbinding moet altijd werken, maar weersomstandigheden kunnen roet in het eten gooien. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren bij onweer, of bij natte sneeuw.”
“We moeten 24 uur per dag data leveren: windgegevens van een dag oud zijn oud nieuws voor de weermodellen.”
Redundante verbinding met EUMETSAT via SURF en GÉANT
Daarnaast gaan toekomstige satellieten data in hogere resolutie leveren, en zullen ze ook parameters meten die ze nu nog niet kunnen meten. Een voorbeeld is het bliksemdetectie-instrument op de nieuwe generatie Europese Meteosat-satellieten. Door die ontwikkelingen is er steeds meer bandbreedte nodig om de data te kunnen versturen. De bandbreedte van de satellietverbinding tussen KNMI en EUMETSAT is daar op zeker moment daar niet toereikend meer voor.
Robert: “Daarom werken we sinds een tijdje ook met de zogenaamde EUMETCast Terrestrial-verbinding. Dit is een verbinding die gebruik maakt van de researchnetwerken van GÉANT en SURF. Wij zijn gekoppeld aan het SURF-netwerk, dat aangesloten is op het Europese GÉANT-netwerk. En GÉANT heeft weer een directe verbinding met EUMETSAT. We gebruiken deze verbinding nu met name nog als back-upkanaal, maar het is de bedoeling dat we hem straks operationeel gaan inzetten. Via SURF en GÉANT is de continuïteit van de datalevering dan nog beter gegarandeerd, zodat we nooit zonder actuele weersatellietdata zitten.”
“Via SURF en GÉANT is de continuïteit van de datalevering straks nog beter gegarandeerd, zodat we nooit zonder actuele weersatellietdata zitten.”