fietser loopt door hoogwater in deventer
Foto: Mischa Keijser
Achtergrond

Achtergrondinformatie berekening klimaatgemiddelden 1991-2020

Het KNMI berekent elke tien jaar langjarige gemiddelden voor een aantal meteorologische grootheden, voor een groot aantal KNMI-stations in Nederland.

Het meest recente tijdvak waarover klimaatgemiddelden beschikbaar zijn is 1991-2020. De klimaatviewer toont de kaarten, grafieken en tabellen voor het klimaat van nu in Nederland. 

De berekeningen vinden plaats over een tijdvak van dertig jaar volgens internationaal afgesproken richtlijnen van de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO): WMO Guidelines on the calculation of climate normals (WMO, 2017 edition).

Dit artikel beschrijft de gehanteerde richtlijnen bij het berekenen van de langjarige gemiddelden 1991-2020 voor Nederland:

  • Voor berekeningen 1-8: de belangrijkste WMO-richtlijnen voor het berekenen van klimaatgemiddelden per meetstation;
  • Voor berekeningen 9-18: specifieke uitgangspunten met betrekking tot de Nederlandse data, zoals de keuze voor meetstations bij het bepalen van een landelijke gemiddelde.

Er zijn verschillende soorten klimaatgemiddelden, waarvoor de richtlijnen op onderdelen verschillen:

  • Gemiddelden: bijvoorbeeld het langjarig gemiddelde van de temperatuur;
  • Tellingen: bijvoorbeeld het langjarig gemiddelde van het aantal dagen met een maximum temperatuur van 30 ºC of meer;
  • Sommen: bijvoorbeeld het langjarig gemiddelde van de neerslagsom.

Uitgangspunt voor alle berekeningen vormen de gevalideerde uurlijkse metingen van de KNMI-stations voor AWS en etmaalgegevens van de KNMI-neerslagstations: 

  • 24 uurwaarden geven 1 etmaalwaarde;
  • 28-31 etmaalwaarden geven 1 maandwaarde;
  • 30 maandwaardes geven 1 maandgemiddelden;
  • 3 maandgemiddelden geven 1 seizoensgemiddelde;
  • 12 maandgemiddelden geven 1 jaargemiddelde.

1. Berekening van maandgemiddelden

Een maandgemiddelde is het gemiddelde van 30 maandwaardes. 

2. Berekening van decadegemiddelden

Het KNMI berekent aanvullend decadegemiddelde. Dit zijn de langjarige gemiddelden voor een periode van 10 dagen:

  • Decade I:      Dag 1 tot en met dag 10 van de maand
  • Decade II:     Dag 11 tot en met dag 20 van de maand
  • Decade III:    Dag 21 tot en met einde maand (dag 28, 29, 30 of 31)

Deze decadegemiddelden worden op dezelfde wijze berekend als de maandgemiddelden: het gemiddelde van 30 decadewaardes.

3. Berekening van seizoensgemiddelden

Een seizoensgemiddelde is het gemiddelde (ongewogen naar aantal dagen in de maand) van 3 maandgemiddelden:

  • Wintergemiddelde: het langjarig gemiddelde van de maandgemiddelden december, januari en februari; 
  • Lentegemiddelde: het langjarig gemiddelde van de maandgemiddelden maart, april en mei;
  • Zomergemiddelde: het langjarig gemiddelde van de maandgemiddelden juni, juli en augustus;
  • Herfstgemiddelde: het langjarig gemiddelde van de maandgemiddelden september, oktober en november.

4. Berekening van de jaargemiddelden

Een jaargemiddelde is het ongewogen gemiddelde van 12 maandnormalen (alle maanden tellen even zwaar mee, ongeacht hoeveel dagen er in een maand zitten).

5. Tolerantie ontbrekende data

  • Om een maandgemiddelde te kunnen bepalen, moet minstens 80% van de dagen aanwezig zijn.
  • Om een maandtelling te kunnen bepalen, moet minstens 80% van de dagen aanwezig zijn.
  • Om een maandsom te kunnen bepalen, moeten alle dagen aanwezig zijn.
  • Voor het aggregeren van maandwaardes (telling, gemiddelde of som) naar een maandgemiddelde, moeten minstens 24 maanden aanwezig zijn, waaronder alle 10 van de laatste jaren in de gemiddeldeperiode.
  • Om seizoensgemiddelden of jaargemiddelden te berekenen, moeten de bijdragende maandgemiddelden allemaal aanwezig zijn.

6. Aanvulling berekening langjarige gemiddelden voor tellingen

Een langjarig gemiddelde van een telling (aantal dagen met…) wordt berekend door eerst per maand de ratio met de maandlengte te bepalen. De gemiddelde ratio wordt vermenigvuldigd met het aantal dagen per maand om de maandgemiddelde te krijgen. Hierbij telt februari voor 28.25 dagen.

De seizoens- en jaargemiddelden worden zoals gebruikelijk berekend (zie 3-4).

7. Afronding

Bij de constructie van een jaar- of seizoensgemiddelde worden eerst maandgemiddelden berekend (zie punt 3 en 4). Hier wordt een tussentijdse afronding toegepast:

  • Gemiddeldes van de volgende grootheden zijn per maand en als maandgemiddelde tussentijds afgerond op 1 decimaal:
    • de gemiddelde temperatuur
    • gemiddelde minimum temperatuur
    • gemiddelde maximum temperatuur
    • gemiddeld luchtdruk
    • relatieve luchtvochtigheid
    • gemiddelde windsnelheid
    • potentiële wind
    • uren zon
    • percentage zonneschijn
  • Tellingen (aantal dagen met…) en sommen voor neerslag (de hoeveelheid en aantal uren) en straling (de hoeveelheid en aantal uren) zijn tussentijds niet afgerond (WMO kent geen richtlijnen t.a.v. afronding van tellingen. Omdat het bij tellingen vaak om slechts enkele dagen per maand gaat, kan tussentijds afronden grote afwijkingen geven. Daarom is voor tellingen niet tussentijds afgerond).
  • Sommen zijn niet tussentijds afgerond.

Alle eindgetallen in de gemiddelde tabel zijn op 1 decimaal afgerond volgens ‘ties-to-even’ algoritme.

Seizoen- en jaargemiddelden kunnen voor gemiddelden nagerekend worden door de maandgemiddelden bij elkaar op te tellen (ze zijn volgens voorschrift per maand tussentijds afgerond). Voor seizoen- en jaargemiddelden voor tellingen en sommen bestaat de kans dat ze niet exact hetzelfde getal opleveren als de optelsom van de afzonderlijke maandgemiddelden, omdat ze tussentijds niet zijn afgerond.

8. Berekening van de langjarige gemiddelden voor zonneschijn

De uren zonneschijn en het percentage zonneschijn van de tijd tussen zonsopkomst en zonsondergang zijn eerst per dag berekend, waaruit vervolgens de gemiddelden per maand/seizoen/jaar zijn berekend.

9. De windroos

Voor het bepalen van een windroos bestaan geen WMO-voorschriften. Er is uitgegaan van algemene richtlijnen voor tellingen en logische uitgangspunten voor afronding:

  • Frequenties voor windsnelheid en windrichting zijn gebaseerd op uurwaarden, geteld over de hele periode (1991-2020).
  • De frequentie van ‘windstil’ en ‘windrichting onbepaald’ zijn uit DD bepaald, omdat de afspraak voor deze situaties is dat de windrichting op 0 graden gezet wordt.
  • Frequenties zijn afgerond op 0.01 %.
  • De overheersende windrichting is de langste pijl van de windroos (dit is de 30 graden sector waarvan de 3 naast elkaar liggende 10 graden sectoren samen de hoogste frequentie hebben).

10. Tijdvak voor berekening van de langjarige gemiddelden voor windstoten

De langjarige gemiddelden voor windstoten zijn bepaald voor het tijdvak 1996-2020. Reden voor het niet meenemen van de jaren 1991-1995, is dat de kwaliteit van de registratie van windstoten voor 1996 onvoldoende is.

11. Tijdvak voor berekening van de langjarige gemiddelden voor sneeuwval en mist

De langjarige gemiddelden voor het aantal dagen met sneeuwval en mist zijn voor de kortere periode 2003-2020 berekend, in plaats van voor de periode 1991-2020. Sneeuwval en mist worden beide sinds 2003 op een andere manier gemeten: voor die tijd door middel van een visuele waarneming door de waarnemer, na die tijd automatisch op een automatisch weerstation (AWS). Door niet uit te gaan van een dertigjarige periode, maar van de periode 2003-2020, konden toch betekenisvolle klimaatgemiddelden voor sneeuw en mist geproduceerd worden. 

Door de omschakeling op een andere methode van meten in 2003, kunnen de langjarig gemidelden voor sneeuwval en mist voor 2003-2020 niet met de vorige langjarig gemiddelden voor sneeuwval en mist zoals berekend voor de periode 1971-2000 vergeleken worden. 

12. Geen langjarige gemiddelden voor hagel, ijsvorming en onweer

Deze klimaatgemiddelden konden over de periode 1991-2020 niet berekend worden omdat de meetreeksen voor hagel en ijsvorming zeer inhomogeen zijn door de overgang van een handmatige (visuele) waarneming naar een automatische meting in 2003. Voor onweer is in 2016 overgegaan op een ander systeem. Deze overgangen maken het niet mogelijk om betekenisvolle langjarig gemiddelden voor hagel, ijsvorming en onweer te produceren.

13. Berekening van potentiële wind

Potentiële wind wordt berekend voor de stations uit de LH15 (met uitzondering van De Bilt en Deelen) en voor de stations Cabauw, Hoogeveen en Lelystad.

Uit de windmetingen bepalen we ook de potentiële wind: de naar ruwheid en 10 meter hoogte gecorrigeerde windsnelheid. De te gebruiken correcties zijn richtingsafhankelijk en afhankelijk van de ruwheid en de hoogte boven de grond van de windmeter. We gebruiken 'Potentiële wind sigma analyse'. Meer informatie over de berekening van potentiële wind.

14. Geen langjarige gemiddelden voor potentiële wind in De Bilt en Deelen

Vanwege hoge bomen/te grote ruwheid in de omgeving van de stations Deelen en De Bilt zijn voor deze stations geen normalen voor potentiële wind berekend. Als alternatief voor de klimaatgemiddelden van potentiële wind in De Bilt zou de normaal van Cabauw (348) gebruikt kunnen worden, als alternatief voor Deelen zou de normaal van Hoogeveen (279)  gebruikt kunnen worden.

15. De landelijk langjarige gemiddelden berekend op basis van 5 KNMI-stations voor AWS (LH5) is berekend o.b.v.:

  1. Eelde (280)
  2. De Bilt (260)
  3. Vlissingen (310)
  4. Maastricht (380)
  5. De Kooy (235)

16. De landelijk langjarige gemiddelden berekend op basis van 15 KNMI-stations voor AWS (LH15) is berekend o.b.v.:

  1. De Kooij (235)
  2. Valkenburg (210)/Voorschoten (215) (De reeks van Valkenburg is vanaf 15 juli 2014 aangevuld met de reeks van Voorschoten.)
  3. Schiphol (240)
  4. De Bilt (260)
  5. Marknesse (273)
  6. Leeuwarden (270)
  7. Deelen (275)
  8. Eelde (280)
  9. Twente (290)
  10. Vlissingen (310)
  11. Rotterdam (344)
  12. Gilze-Rijen (350)
  13. Eindhoven (370)
  14. Volkel (375)
  15. Maastricht (380)

17. Neerslaggemiddelden op basis van KNMI-neerslagstations

  • De landelijk gemiddelde neerslagnormaal is gebaseerd op het gemiddelde van 306 neerslagstations.
  • Voor de 15 neerslagdistricten is de gemiddelde neerslagsom bepaald uit de betreffende neerslagstations.
  • Voor de neerslaggemiddelde per district zijn eerst de normalen per station bepaald. Uit die normalen is de districtsgemiddelde normaal berekend.
  • De neerslagstations zijn geselecteerd op minstens data van 1995 tot en met 2020. In totaal zijn er 306 neerslagstations gebruikt. De 15 neerslagdistricten hebben elk 9-30 stations.

18. Verschillen met voorgaande langjarig gemiddelde berekeningen

Net zoals voorgaande klimaatgemiddelde zijn voor 1991-2020 de WMO-richtlijnen als uitgangspunt aangehouden. Wel bestaan er minimale verschillen in de rekenscripts doordat er op onderdelen op een andere manier is afgerond en gemiddeld. Reden hiervoor is dat we voorsorteren op een meer geautomatiseerde methode, waarvoor rekenscripts zijn opgeschoond en vereenvoudigd en, nog meer dan voorheen, in lijn zijn gebracht met de WMO-richtlijnen.     

Bekijk de animatie over de klimaatgemiddelden, het gemiddelde weer in Nederland over de periode 1991-2020.

Niet gevonden wat u zocht? Zoek meer achtergrond artikelen