Weer en klimaat Nederland
Hoogwater in Nederland en het klimaat
Oorzaken en scenario's
11 januari 2012
Bart van den Hurk
Het droog houden van bewoond gebied wordt begin dit jaar danig op de proef gesteld. Vooral in het noorden van ons land is de overlast groot, maar ook veel andere plaatsen hebben last van het stijgende water.
Overstomingen en wind(foto: Jannes Wiersema)
Meteorologisch is er sprake van een ongelukkige samenloop van omstandigheden: een combinatie van een natte december, een nat begin van het nieuwe jaar en een stormachtige noordwestelijke wind. De vele regen valt op een al verzadigde bodem en kan niet weggepompt worden richting Waddenzee.
Is dit fenomeen toe te schrijven aan klimaatverandering en kunnen we dit soort gebeurtenissen vaker verwachten?
De zachte winter
December 2011 en januari 2012 zijn niet alleen nat, ze zijn ook buitengewoon zacht. In december lag de gemiddelde temperatuur circa 2,5 graden boven het langjarig gemiddelde, terwijl de temperatuur in de eerste week van het nieuwe jaar zo’n vijf graden te hoog was.
Een temperatuurstijging leidt ook tot een sterkere toename van de neerslag. Enerzijds verdampt er meer water boven de Atlantische Oceaan en neemt het vermogen van de atmosfeer om water te transporteren toe. Anderzijds geeft een toename van het aantal dagen met een westelijke luchtstroming een toename van de neerslag.
Dit komt tot uiting in hogere gemiddelde neerslaghoeveelheden bij hogere gemiddelde temperaturen. Dit geldt niet alleen voor gemiddelde omstandigheden: ook individuele buien (of depressies) laten meer neerslag vallen bij hogere temperaturen. Zowel de toename van de gemiddelde neerslag als de toename van extreme buien zijn duidelijk zichtbaar in de metingen.
De temperatuurstijging is consistent met de klimaatprojecties van het IPCC en de KNMI’06 klimaatscenario’s, die laten zien dat de opwarming vooral sterk is in de wintermaanden en op hogere breedtegraden. Voor Nederland hangt de mate van opwarming mede af van de overheersende windrichtingen. In scenario’s die laten zien dat in de winter ook het aantal dagen met westelijke luchtaanvoer groter wordt stijgt de temperatuur in Nederland sterker dan het wereldgemiddelde.
Dat betekent niet dat een zachte winter per definitie aan het broeikaseffect kan worden toegeschreven. De verschillen tussen opeenvolgende zachte en strenge winters kunnen nog altijd veel groter zijn dan de gemiddelde opwarming. De laatste koude winters van 2009 en 2010 hebben dat nog eens onder de aandacht gebracht. Dat neemt niet weg dat de kans op een zachte winter is toegenomen.
Natte december
Na een extreem droge november is deze winter nat begonnen. In december viel in de noordelijke provincies 150 - 195 mm. Dat is ongeveer twee keer de normale hoeveelheid. Omdat er in de winter nauwelijks vocht verdampt is de bodem door de regen sterk verzadigd. Ook dat proces past in het beeld van de klimaatscenario’s met een toename op de kans op grote winterse neerslaghoeveelheden.
Storm op de Waddenzee (foto: Jannes Wiersema)
Sterke wind
De relatie tussen de mondiale opwarming en stormen op gematigde breedtegraden is ingewikkeld en bevat verschillende elementen.
Een belangrijke drijvende kracht achter het ontstaan van stormdepressies is het verschil in de temperatuur (de gradiënt) tussen noord en zuid. Omdat het oppervlak op hogere breedtegraden zeker in de winter sterker opwarmt dan bij de evenaar neemt de noord-zuid temperatuurgradiënt in het algemeen af. Het gevolg is dat de ontwikkeling van stormdepressies wordt tegengewerkt.
Bovendien kunnen die stormen door de grotere hoeveelheden waterdamp bij hogere temperaturen meer (latente) energie transporteren van zuid naar noord. Dat betekent dat het aantal stormen dat nodig is om een bepaalde hoeveelheid energie naar het noorden te transporteren afneemt.
Anderzijds kan de stijging van de hoeveelheid vrijgekomen latente warmte (energie) binnen een storm op kleine schaal wel tot grotere temperatuurgradiënten leiden, wat op zijn beurt leidt tot hogere lokale windsnelheden.
De complexe relatie tussen temperatuur en wind maakt het lastig om definitieve conclusies te trekken. In de waarnemingen is geen trend naar een toename van het aantal westerstormen te bespeuren. Ook de KNMI’06 klimaatscenario’s over het klimaat in de komende decennia zijn uitermate terughoudend ten aanzien van veranderingen in het windklimaat.
Latere modelstudies in het kader van de Tweede Deltacommissie laten echter zien dat een warmere wereld leidt tot een licht toenemende kans op storm met een gemiddelde van minstens windkracht 8, met name uit westelijke en zuidwestelijke richtingen.
Windrozen (Bron: KNMI)
Windrozen van de frequentie van stormen boven windkracht 8 in een modelprojectie van het klimaat in 2100. Groen huidige waarnemingen (“ERA40”), blauw: modelwaarden huidige klimaat, rood: eind 21e eeuw. Het verschil tussen blauwe en rode windrozen laat de richtingsafhankelijke verandering in het aantal stormen zien (zie foto).
Ook Duitse studies waarin regionale klimaatprojecties zijn gekoppeld aan wateropzetberekeningen laten zien dat extreme golfhoogtes in het gebied tussen de Waddeneilanden tot aan de Deense kust in de toekomst kunnen toenemen. Westelijke en Noordelijke winden kunnen in de Waddenzee de waterstanden sterk opstuwen.
Het weer van de toekomst
De algemene klimaatscenario’s geven een beeld van veranderingen in het “gemiddelde weer”, inclusief de veranderingen in de kans op extreme gebeurtenissen. Deze algemene scenario’s kunnen nooit alle mogelijke weersituaties omvatten. Weersituaties die in werkelijkheid tot extreme situaties leiden, zoals de recente stormen in Nederland, zijn vaak juist extreem door de combinatie van verschillende factoren die elk op zich niet eens zo uitzonderlijk hoeven te zijn.
Een goed beeld van deze mogelijke toekomstige extreme weersituaties is van groot belang. In de nieuwe generatie klimaatscenario’s van het KNMI (met als werktitel “KNMInext”) zal veel aandacht besteed worden aan dit “weer van de toekomst”, ofwel “Future weather”. Door gebruik te maken van hoge resolutie weermodellen zullen veel situaties worden gegenereerd die zonder precedent zijn.
Een voorbeeld van een Future Weather simulatie is de nabootsing van een toekomstige situatie waar een periode met zware regenval wordt gevolgd door extreme noordwestelijke winden aan de Nederlandse kust (zie animatie).
Daarnaast zullen analyses van processen die met grofmazige klimaatmodellen niet goed worden opgelost (zoals de relatie tussen latente warmte en wind in buien) meer inzicht geven in de mate waarin hier systematische veranderingen te verwachten zullen zijn.
Animatie: Future Weather simulatie met een reeks depressies die een combinatie van zware neerslag en storm veroorzaken( zie verder lezen)
Nieuwsbrief
Via http://www.knmi.nl/mailinglists/kenniscentrum/mailinglist_aanmelden.html kunt u zich kosteloos abonneren op het kenniscentrum. Eens per maand ontvangt u een e-mail met een overzicht van de artikelen die de afgelopen maand op het Kenniscentrum zijn verschenen
Eerste uitgave:
11-01-12
