Promotieonderzoek: stap voor stap naar betere afvoerverwachtingen voor rivieren

Accurate en tijdige afvoerverwachtingen voor rivieren en beken zijn cruciaal voor onze waterveiligheid, iets dat de overstromingen in juli 2021 nog maar eens benadrukt hebben. Deze verwachtingen en de daaruit volgende alarmeringen, beslissingen en crisisbeheer zijn enorm afhankelijk van neerslagverwachtingen. Alleen is enorm het lastig om accurate neerslagverwachtingen te produceren, zelfs op de korte termijn tot enkele uren vooruit. Ruben Imhoff van Deltares / WUR onderzocht een nieuwe techniek: nowcasting van regenval. Op 1 november 2022 promoveerde hij aan de WUR.

Momenteel veel rekenkracht nodig

Accurate neerslagverwachtingen waren tot nu toe lastig omdat onze huidige numerieke weermodellen niet frequent beschikbaar zijn door de rekenkundige zwaarte van deze modellen voor supercomputers. Maar ook doordat de weermodellen nu nog te grof zijn om voor kleine gebieden nauwkeurig te bepalen waar en wanneer de hevige neerslag valt.

Dit is een probleem dat het vooral in snel-reagerende stroomgebieden, zoals steden, polders en bergachtige gebieden, een ontzettende uitdaging maakt voor waterbeheerders om accurate verwachtingen te leveren en tijdig te handelen.

Toegevoegde waarde van nowcasting

Nowcasting van regenval, een techniek die recente observaties van weerradar of andere bronnen extrapoleert naar de toekomst, zou een alternatief kunnen zijn om betere neerslagverwachtingen tot enkele uren vooruit te produceren. Het testen van deze methodes en hun mogelijke toegevoegde waarde voor het waterbeheer zijn onderdeel geweest van het promotieonderzoek van Ruben Imhoff (Deltares / Wageningen Universiteit).

In zijn proefschrift neemt hij belangrijke componenten van de hele verwachtingsketen onder de loep en verbetert hij deze. Zo introduceert hij nieuwe operationele correcties voor het radarproduct, en test hij nowcasting met alternatieve informatiebronnen om dit in landen zonder weerradar mogelijk te maken. Ook doet hij onderzoek , naar een optimale combinatie tussen nowcasting en de huidige weermodellen om het beste uit beide werelden te halen, en test hij de toegevoegde waarde van nowcasting voor neerslagverwachtingen en het operationele waterbeheer uitgebreid.

Regenval-nowcasting kan operationele hoogwaterverwachtingen verbeteren

Een belangrijke conclusie in het proefschrift is dat regenval-nowcasting operationele hoogwaterverwachtingen kan verbeteren tot enkele uren vooruit. Daarnaast identificeert hij mogelijke toekomstige stappen die de gehele verwachtingsketen een stap vooruit kunnen brengen.

Ruben Imhoff: “Met vier jaar onderzoek is inzichtelijk gemaakt wat de sterke en zwakke punten zijn van nowcastingtechnieken voor het verwachten van neerslag op de korte termijn. Ook zijn er nieuwe neerslagverwachtingsproducten beschikbaar gekomen in Nederland. Het unieke aan dit onderzoek is dat de focus ligt op de toegevoegde waarde voor het waterbeheer, wat hopelijk de impact van dit werk vergroot.”