KNMI Klimaatscenario's
Suggesties voor gebruik
26-05-2009
Klimaatscenario's kunnen gebruikt worden voor:
- impact studies: het in kaart brengen van de mogelijke gevolgen van klimaatverandering
- adaptatie- en mitigatiestudies: het verkennen van de mogelijkheden om ons aan te passen aan klimaatverandering of om de klimaatverandering beperkt te houden
- als basis voor beleid gericht op aanpassing of ter voorkoming van vergaande klimaatverandering
Bij het gebruik van de scenario's is het belangrijk het doel goed voor ogen te houden. Hieronder worden enkele aanwijzingen gegeven voor het gebruik van klimaatscenario's voor verschillende doeleinden. Daarnaast wordt een beknopte toelichting gegeven op een aantal aspecten van de klimaatscenario's.
Doel: impact-studies en adaptatie- en mitigatie-studies
De vier KNMI'06 klimaatscenario's zijn zo gekozen dat ze met 4 "hoekpunten" een groot deel van de mogelijke toekomst opspannen. Gezien de doelen van dit type studies is het in de meeste gevallen zinvol om alle vier de scenario's te gebruiken. Door de scenario's te vergelijken, kan men ook bepalen hoe robuust bijv. verschillende maatregelen zijn. Maatregelen die goed werken voor alle vier de scenario's zijn vaak het interessantst voor beleidsmakers.
Voor een eerste verkenning kan het voldoende zijn om een selectie te maken (bijv. alleen het warmste, natste en/of droogste scenario). Hiermee kan bijvoorbeeld bepaald worden of klimaatverandering een duidelijke impact heeft op een sector en of uitvoeriger onderzoek zinvol is.
In specifieke situaties kan het voorkomen dat de informatie in de vier KNMI'06 klimaatscenario's niet voldoende is. Bijvoorbeeld, extreme windsnelheden uit het westen tot noorden zorgen voor extra opstuwing van het zeewater langs de Nederlandse kust. Voor de primaire zeeweringen is bij wet vastgelegd dat ze bestand moeten zijn tegen een opstuwing die eens in de 10.000 jaar kan voorkomen. Informatie over dergelijke extremen wordt niet standaard per klimaatscenario gegeven. In vergelijkbare situaties kan men contact opnemen met het KNMI om de mogelijkheden voor "klimaatscenario's op maat" te verkennen.
Doel: beleid en strategie
Idealiter spelen de resultaten van de hierboven genoemde typen onderzoek een rol bij het opstellen van beleid en strategie. In deze fase wordt vaak een keuze voor een of meerdere scenario's gemaakt om adaptatie- en/of mitigatie-maatregelen op af te stemmen. De keuze voor een of meerdere scenario's kan bepaald worden door onder andere:
- wat is maatschappelijk gezien mogelijk (bijv. vanwege de kosten nu en in de toekomst, of mogelijkheden voor gedragsverandering)
- wat zijn mogelijke gevolgen van klimaatverandering (bijv. welke temperatuurstijging wordt gezien als gevaarlijk voor de samenleving of voor een bepaalde sector, of hoe groot is de schade bij een overstroming?)
- wat zijn de mogelijkheden om later het beleid bij te stellen bij een "verkeerde keuze" (bijv. is er over 25 jaar nog ruimte om de dijken te verzwaren als de temperatuur, en daarmee samenhangend de neerslagextremen, sterker stijgen dan eerst aangenomen?)
- wat zijn de vergeefs gemaakte kosten als de klimaatverandering minder sterk is dan eerst aangenomen, of wat zijn de extra kosten als de klimaatverandering sterker is dan eerder aangenomen?
- hoe snel kunnen verdere aanpassingsmaatregelen uitgevoerd worden (bijv. het ophogen van zeedijken kost meer tijd en geld dan het opspuiten van het strand)
- welke scenario's worden waarschijnlijker geacht (bijv. als men verondersteld dat de wereld zich zal ontwikkelen volgens het IPCC-wereldbeeld A2, dan wordt een sterke temperatuurstijging ook waarschijnlijker geacht)
- welke scenario's zijn het meest relevant (bijv. industrie die oppervlaktewater als koelwater gebruikt, zal waarschijnlijk meer geinteresseerd zijn in de G+ en W+ scenario's met een sterke vermindering van de zomerneerslag, en samenhangend een groter risico op een tekort aan koelwater)
Het bovenstaande lijstje kan worden gebruikt als checklist, om te bepalen welke aspecten meegenomen kunnen worden. De lijst is echter niet volledig.
Waarschijnlijkheid en relevantie
In de contacten met gebruikers van klimaatscenario's wordt vaak de vraag gesteld wat nu het meest waarschijnlijke scenario is. Echter voor de KNMI'06 scenario's geldt dat niet is aan te geven welk klimaatscenario het meest waarschijnlijke is. De scenario's zijn wel waarschijnlijk genoeg om te worden gebruikt in impact studies of als basis voor beleid. Bij de oude WB21 klimaatscenario's werd vaak impliciet of expliciet aangenomen dat het "centrale" scenario het meest waarschijnlijke scenario was. Echter, in de toelichting bij deze scenario's uit 2000 staat expliciet vermeld dat geen uitspraak kan worden gedaan over de waarschijnlijkheid van de scenario's.
Bij het maken van de KNMI'06 klimaatscenario's is er niet vanuit gegaan dat bepaalde door het IPCC gebruikte emissiescenario's waarschijnlijker zijn dan andere emissiescenario's (zie ook "Relatie met IPCC- en MNP-wereldbeelden").
Wat het meest waarschijnlijke klimaatscenario is, is ook voor lang niet alle gebruikers relevant. Sommige gebruikers zijn juist in extremen geinteresseerd, die per definitie weinig voorkomen en dus minder waarschijnlijk zijn.
Relatie met IPCC- en MNP-wereldbeelden
IPCC- en MNP-wereldbeelden
Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) produceert ongeveer elke 5 jaar mondiale klimaatscenario's. Deze zijn gebaseerd op emissiescenario's, d.w.z. aannames over de uitstoot van broeikasgassen voor verschillende sociaal-economische scenario's, ook wel wereldbeelden genoemd.
Het Milieu en NatuurPlanbureau (MNP) baseert zijn wereldbeelden op dezelfde drijvende krachten achter broeikasgasemissies als het IPCC. Bovendien gebruikt het dezelfde namen voor zijn wereldbeelden. Toch verschillen de wereldbeelden van het IPCC en het MNP op twee punten:
- het MNP heeft de IPCC-wereldbeelden vertaald naar de ontwikkelingen specifiek voor Nederland en omgeving
- in tegenstelling tot het IPCC, heeft het MNP het effect van klimaatbeleid wel meegenomen. Dit geldt alleen voor B1, omdat daar mondiaal klimaatbeleid wordt verondersteld
Relatie met KNMI'06 klimaatscenario's
De KNMI klimaatscenario's zijn niet gebaseerd op de bovenstaande wereldbeelden. Per wereldbeeld is er een grote range aan mogelijke temperatuurstijgingen, die elkaar grotendeels overlappen. Vooral voor tijdshorizonten tot 2050 is het moeilijk om de verschillende wereldbeelden te onderscheiden op basis van mogelijke temperatuurstijgingen. Als uitgangspunt heeft het KNMI daarom gekozen voor verschillende temperatuurstijgingen i.p.v. voor wereldbeelden.
De wereldbeelden van het MNP kunnen dus niet 1 op 1 aan de KNMI-klimaatscenario's gekoppeld worden. Echter, de scenario's G en G+, met een beperkte mondiale temperatuurstijging, passen beter bij de wereldbeelden B1 en B2 (beperkte broeikasgasuitstoot) en de scenario's W en W+, met een sterkere mondiale temperatuurstijging, zullen eerder horen bij de wereldbeelden A1(FI) en A2.
In de onderstaande tabel is de geschatte mogelijke temperatuurstijging in 2050 per wereldbeeld aangegeven, op basis van het IPCC-rapport uit 2001. Op basis hiervan is bepaald welk KNMI'06 klimaatscenario het beste past bij welk wereldbeeld. Analyses van de meest recente mondiale modellen geven ongeveer dezelfde range aan mogelijke temperatuurstijgingen in 2100 als in het IPCC-rapport uit 2001. De koppeling tussen de verschillende KNMI'06 scenario's en de wereldbeelden is niet veranderd na de publicatie van het vierde IPCC-rapport in 2007.
Tabel 1. Range aan mondiale temperatuurstijgingen per emissiescenario in het derde rapport van het IPCC uit 2001 (gebaseerd op een lineaire interpolatie tussen de waarden voor 2030 en 2100). "Relevant" betekent hier dat de KNMI'06 scenario's vallen binnen de range per emissiescenario. Minimale en maximale waarden zijn gebaseerd op figuren 9.14 en 9.15 uit IPCC, 2001.
| Emis-siesce- nario |
Range voor 2030 |
Range voor 2100 |
Geschatte range voor 2050 |
Relevante scenario's voor 2050 |
Relevante scenario's voor 2100 |
| A2 |
0,5-0,9 |
2,8-4,8 |
1,2-2,0 |
W, W+ |
W, W+ |
| B1 |
0,6-1,0 |
1,4-2,6 |
0,8-1,4 |
G, G+ |
G, G+ |
| B2 |
0,7-1,1 |
1,9-3,4 |
1,0-1,8 |
G, G+ |
G, G+ |
| A1Fl |
0,6-1,0 |
3,3-5,6 |
1,4-2,3 |
W, W+ |
W, W+ |
| A1B |
0,6-1,0 |
2,1-3,8 |
1,1-1,8 |
- |
- |
| A1T |
0,8-1,2 |
1,8-3,3 |
1,1-1,8 |
- |
G, G+ |
Omgaan met onzekerheid
Klimaatmodellen en onzekerheid
De uitkomsten van de modelberekeningen van o.a. de toekomstige temperatuurstijging op aarde verschillen onderling aanzienlijk. Dit hangt samen met:
- onzekerheid over de toekomstige bevolkingsgroei en de economische, technologische en sociale ontwikkelingen, en de daarmee samenhangende uitstoot van broeikasgassen en stofdeeltjes
- onvolledige kennis van de complexe processen in het klimaatsysteem. Zo is de invloed van waterdamp, wolken, sneeuw en ijs op de stralingshuishouding en de temperatuur nog niet goed gekwantificeerd. Sommige processen worden in de modelberekeningen zelfs nog helemaal niet meegenomen. Zo heeft geen van de gebruikte klimaatmodellen een actieve koolstofkringloop. Bovendien zijn er ook fundamentele grenzen aan de voorspelbaarheid van complexe systemen zoals het klimaatsysteem.
Voor kleinschaliger regio�s, zoals West Europa of Nederland, is de onzekerheid nog groter. Dan speelt de luchtstroming een belangrijke rol. De meeste klimaatmodellen berekenen een duidelijke verandering in de luchtstromingspatronen boven West Europa, maar de uitkomsten verschillen sterk in de aard en grootte van die verandering.
Om met deze onzekerheden om te gaan, heeft het KNMI uit de brede waaier van toekomstberekeningen vier verschillende oplossingen geselecteerd die voor het Nederlandse beleid het meest relevant zijn. Voor die situaties wordt een zo compleet mogelijk beeld geschetst van ons toekomstig klimaat. Deze scenario�s zijn stuk voor stuk aannemelijk. Met de huidige kennis is echter niet aan te geven welk scenario het meest waarschijnlijk is.
Scenario's en onzekerheid
Door gebruik te maken van de resultaten van een groot aantal verschillende klimaatmodellen is zo goed mogelijk de onzekerheid over het klimaatsysteem gekwantificeerd. De KNMI'06 scenario's zijn zodanig gekozen, dat ze een groot deel van de bestaande onzekerheden in beeld brengen.
Onzekerheid klimaatvariabelen
Over sommige klimaatvariabelen in de scenario's kunnen we met meer zekerheid uitspraken doen dan over andere variabelen. Tijdens het gebruik van informatie over klimaatverandering is het zinvol hier rekening mee te houden. Om een indruk te geven is hieronder aangegeven wat de relatieve zekerheid is van de uitspraken over de verschillende klimaatvariabelen. De relatieve zekerheid is gebaseerd op :
- consistentie tussen klimaatmodellen (mondiale en regionale). Als ze allemaal dezelfde tendens aangeven zijn de berekeningen meer robuust
- kennis van de onderliggende processen: begrijpen we waarom een bepaalde verandering gaat optreden?
- kan de verandering (al) goed worden onderscheiden van de natuurlijke variatie
In het algemeen neemt de onzekerheid toe in de volgende rijtjes van links naar rechts:
Temperatuur > Zeespiegel > Neerslag > Wind
Neerslag winter > Neerslag zomer
Gemiddelden > Eens per 10 jaar extremen
Ranges klimaatvariabelen
Daarnaast kan voor een aantal klimaatvariabelen een range worden aangegeven op basis van de RCM en/of GCM resultaten (zie het wetenschappelijke achtergrond document onder "KNMI'06/achtergrond"). Hoewel de geanalyseerde modellen niet een volledig overzicht geven van de bestaande onzekerheid, geven de ranges toch inzicht in de relatieve zekerheid van getallen. De ranges kunnen ook nuttig zijn voor het gebruik in gevoeligheidsanalyses. Daarbij moet wel opgemerkt worden dat een combinatie van alle hoge of lage waarden niet altijd leidt tot een consistent beeld van het toekomstig klimaat. Voor informatie hierover kunt u contact opnemen met het KNMI.
Ruimtelijke resolutie klimaatscenario's
De klimaatscenario's geven de mogelijke verandering voor Nederland als geheel, en ze maken geen onderscheid naar provincie of streek. Nederland is relatief klein, zodat het niet mogelijk is op grond van de resultaten van mondiale en regionale klimaatmodellen Nederland onder te verdelen in regio's met verschillen in klimaatverandering.
Echter, waarnemingen laten wel verschillen binnen Nederland zien: bijvoorbeeld de gemiddelde zomertemperatuur is landinwaarts hoger dan langs de kust. Door waarnemingen te combineren met de KNMI'06 klimaatscenario's, kan men wel kaarten maken voor het toekomstige klimaat in Nederland, met een ruimtelijke differentiatie voor bijvoorbeeld het aantal zomerse dagen (zie figuur hieronder). Echter, gebruikers moeten zich altijd blijven realiseren dat de KNMI klimaatscenario's geen ruimtelijke differentiatie binnen Nederland geven.
Fig.1 Kaart met waargenomen aantal zomerse dagen per jaar (maximum temperatuur 25°C of hoger) voor de periode 1971-2000 ("1990"), en voor 4 plaatsen in Nederland de klimaatscenario's voor 2050.
Referentie-jaar en -periode
Het klimaat is het gemiddelde en extreme weer in een lange reeks van jaren. Vaak wordt een periode van 30 jaar gebruikt om de gemiddelden en extremen van een klimaat te beschrijven. Met behulp van een periode van 30 jaar kan een groot deel van de natuurlijke variatie in temperatuur, neerslag, etc. beschreven worden, maar niet alles.
Als referentie voor de KNMI'06 scenario's wordt het klimaat in het jaar 1990 gebruikt (ook wel basisjaar genoemd). Dit klimaat wordt beschreven met behulp van gegevens over de periode 1976-2005. De gegevens over de periode 1976-2005 geven niet alleen de natuurlijke variatie van een klimaat weer, maar bevatten ook het effect van klimaatverandering door menselijk handelen. Het is echter niet mogelijk om deze twee effecten voor een klein gebied als Nederland van elkaar te scheiden. Daarom zijn de gegevens over de periode 1976-2005 niet gecorrigeerd voor klimaatverandering door menselijk handelen.
De klimaatscenario's voor 2050 geven de mogelijke klimaatverandering tussen 1990 (1976-2005) en 2050 (2036-2065), en de klimaatscenario's voor 2100 geven de mogelijke klimaatverandering tussen 1990 (1976-2005) en 2100 (2086-2115).