Waarnemingen van o.a. temperatuur, neerslag, luchtvochtigheid, luchtdruk, wind, wolken, straling, atmosfeersamenstelling en bodembewegingen vormen de basis van het werk van het KNMI. De gegevens worden ingewonnen met een meetnet van grondstations, satellietwaarnemingssystemen, de meetfaciliteit in Cabauw, en het seismisch netwerk. Weer en klimaat houden niet op bij de grenzen, het KNMI is onderdeel van een mondiaal netwerk: de data worden internationaal uitgewisseld. Waarnemingstechnieken en datatechnieken zijn constant in ontwikkeling waarbij KNMI streeft naar constante verbetering van dataproducten en up-to-date kennis van waarnemingen en data.
Voor de meteorologische en klimatologische dienstverlening en voor wetenschappelijk onderzoek wint het KNMI operationeel data in uit vele bronnen: bijvoorbeeld de Automatische WeerStations (AWS) op land en zee, de neerslagradar, het bliksemdetectiesysteem, weerballonen, vliegtuigen en vrijwilligers die dagelijks regenmeters aflezen. Waarneemdata is beschikbaar als “open data” via de website en het KNMI Dataplatform (KDP).
Waarneemdata wordt voortdurend aangepast door aanvullend onderzoek, verbeterde kennis en inzichten, en innovatie. Ook de vraag naar informatie vanuit de samenleving verandert snel. Daarom onderzoekt het KNMI nieuwe sensoren en nieuwe databronnen, dataproducten, dataverspreidingsmethoden en datavisualisatiemethoden in 2D en 3D.
Satellietwaarnemingen zijn onmisbaar voor de weersverwachting. Satellietinstrumenten op de Europese operationele platforms van Meteosat, MetOp en de Sentinels voorzien in een continue stroom van actuele satellietbeelden en gegevens over de atmosfeer (temperatuur, vocht, wolken, neerslag, wind, etc.). Door de enorme toename van de hoeveelheid satellietgegevens en de continuïteit sinds eind jaren 70 van de vorige eeuw geven satellietwaarnemingen steeds meer informatie over klimaat en klimaatverandering.
Het KNMI is intensief betrokken bij wetenschappelijke satellietmissies in samenwerking met de Europese ruimtevaartorganisatie (ESA). O.a. met twee in Nederland gebouwde satellietinstrumenten (OMI en TROPOMI) t.b.v. onderzoek naar luchtkwaliteit en de ozonlaag en met de onderzoeksmissies ADM Aeolus (wind) en EarthCARE (wolken en straling).
De bodem onder onze voeten beweegt, geluidsgolven reizen door de atmosfeer. Deze trillingen worden gemeten door het uitgebreide meetnetwerk van het KNMI. Aardbevingen in Groningen en Limburg kunnen schade veroorzaken. Hoe meer er gemeten wordt, hoe meer kennis er ontstaat. Sensoren tot op 200 meter diep, maar ook sensoren bij mensen thuis registreren continu de bodembeweging in Nederland. Drukmeters registreren bewegingen in de atmosfeer om een onderscheid te kunnen maken tussen bijvoorbeeld een aardbeving en een straaljager die de geluidsbarrière doorbreekt. Uitbreiding van het netwerk in Groningen vindt plaats om de kennis van de bewegingen daar nog verder te vergroten.
De Cabauw meetmast en meetlocatie is een hightech observatorium met een internationale reputatie om de onderste 200 meter van de atmosfeer te bestuderen waar zich processen afspelen die van groot belang zijn voor het weer aan het aardoppervlak en het klimaat. Uitwisseling van warmte en vocht, uitstoot van sporegassen en vorming stofdeeltjes vinden allemaal plaats nabij het aardoppervlak. De Cabauw meetlocatie levert waarnemingen van temperatuur, wind, vochtigheid en straling op verschillende hoogtes met daarnaast rondom de mast een breed scala aan additionele waarnemingen. Naast de huidige toepassingen zullen die waarnemingen gaan bijdragen aan de verificatie en verbetering van hoge resolutie weer-, luchtkwaliteits- en klimaatmodelsimulaties.
Er is een constant toenemende vraag naar weer- en klimaatgegevens met een hogere ruimtelijke en temporele resolutie. Het KNMI doet doorlopend onderzoek naar het combineren van grondwaarnemingen met bijvoorbeeld radar-, satelliet- en modelgegevens om tot hoge-resolutie producten te komen. Big Data ontwikkelingen bieden nieuwe mogelijkheden voor analyse en combinatie van (real-time) KNMI data en externe data, denk aan combinatie van weer- en modelgegevens met luchtkwaliteitsgegevens en verkeersgegevens van andere organisaties. Aansluitend biedt het Internet of Things nieuwe mogelijkheden voor het inwinnen van hoge-resolutie data bijvoorbeeld door Crowd Sourcing (WOW) en door gebruik van sensoren in mobiele telefoons en auto’s.
