Bris, MEPS og de to rutenettene

Jeg har skrevet mye om feil og fikser den siste uka, og lite om hva maskineriet faktisk er. Dette innlegget er den enkle forklaringen.

Hva Bris er

Bris er MET Norges datadrevne værmodell. Den regner ikke fysikk. Den har lært et mønster fra mange år med værdata, og gjetter neste tilstand ut fra den forrige — omtrent slik en språkmodell gjetter neste ord.

Fordelen er farten. Bris regner fem døgn med vær på litt over tre minutter på to grafikkort. En vanlig værmodell trenger en superdatamaskin og langt mer tid på det samme.

Hva MEPS er

MEPS er MET Norges operative værvarslingsmodell for Norden, med 2,5 kilometers oppløsning. Den gjør det motsatte: den løser bevegelsesligningene, termodynamikken og fuktigheten framover i tid, steg for steg.

MEPS kjøres hos MET flere ganger i døgnet, hele året. Jeg kjører den ikke selv — jeg laster ned resultatene fra arkivet deres.

Hvorfor begge

Været over Norge lages ikke bare over Norge. Et lavtrykk som gir styrtregn på Vestlandet kom fra Atlanterhavet, og for å vite hva som skjer i morgen må modellen vite hva som skjer langt utenfor kartet.

Samtidig er det de små tingene som avgjør nedbøren: fjell, fjorder, kystlinjer. Et grovt rutenett ser ikke en fjellside.

Bris løser dette med et strukket rutenett — grovt ute i verden, fint over Norden.

Det grove nettet har omtrent 31 kilometer mellom punktene. Det fine har 2,5. I bildet til høyre ser man skjøten: under den røde streken ligger de grove punktene i et åpent gitter, over den ligger de fine så tett at de smelter sammen til en flate.

Legg merke til at de grove punktene stopper ved skjøten. De er ikke der under det fine nettet i det hele tatt — de er klippet bort, slik at de to ikke overlapper. Det er dette som kalles et cutout.

Over to tredjedeler av punktene ligger altså over Norden, på en flekk som er en forsvinnende liten del av kloden.

Hvor dataen kommer fra

Modellen trenger en starttilstand: hvordan atmosfæren faktisk var i det øyeblikket prognosen begynner. Den henter jeg fra to steder.

Den globale halvdelen kommer fra MARS, ECMWFs arkiv i Reading. Det er den operasjonelle analysen — det beste anslaget på atmosfærens tilstand, laget ved å ta modellens korttidsvarsel og korrigere det med alle observasjonene som kom inn: bakkestasjoner, værballonger, satellitter, fly og skip.

Den nordiske halvdelen kommer fra thredds, MET Norges åpne dataserver. Der ligger MEPS-kjøringene arkivert, og jeg henter analysen derfra.

Begge deler er analyser, ikke prognoser. En analyse er en rekonstruksjon av hva som var, ikke en gjetning om hva som kommer. Det er viktig: skal modellen gjette framover, må den starte fra noe som er så nær sannheten som mulig.

Hvordan det settes sammen

Fire ledd, i rekkefølge.

1. Hent. Den globale analysen fra MARS, den nordiske fra thredds. 89 felter hver — temperatur, vind, fuktighet og trykk i tolv høydenivåer, pluss bakkefelter.

2. Bygg. Begge deler skrives om til formatet Bris leser, med nøyaktig de variablene modellen ble trent på, i riktig rekkefølge. Går ett felt tapt her, nekter modellen å starte.

3. Sy sammen. De to rutenettene legges i hverandre, med hullet i det grove og det fine i hullet. Resultatet er de 1 359 281 punktene over.

4. Kjør. Modellen får to tilstander, seks timer fra hverandre, og regner videre på egen hånd. Den mater sitt eget svar tilbake inn i seg selv, tjue ganger, og kommer ut med 120 timer i seks timers steg.

To tilstander og ikke én, fordi modellen trenger å se endringen mellom dem for å vite hvilken vei ting er på vei.

Hva som kommer ut

To filer: én for det globale feltet og én for det nordiske. Til sammen rundt 650 megabyte med temperatur, nedbør, vind og trykk for hvert punkt og hvert tidssteg.

Det er de filene som blir til kartet på prognosesiden, og det er de samme filene jeg scorer mot regnmålere når jeg vil vite om modellen traff.