parasol op het strand in de zomer
Foto: KNMI/Ruud Sperna Weiland

De start bepaalt de zomer

06 juli 2021

Niets is zo veranderlijk als het weer. Toch kennen we ook mooie zomers zoals in de afgelopen drie jaar met bijna alleen maar zonnige, droge en warme dagen. Of kwakkelzomers met overwegend koele, natte en bewolkte dagen. Dat lijkt geen toeval te zijn. Uit nieuw KNMI-onderzoek blijkt dat de atmosfeer een voorkeur lijkt te hebben voor zomers met veel van hetzelfde weer: een zomer lang hogedrukgebieden met overwegend mooi weer, of steeds de wind uit het westen en kwakkelweer. Als een zomer op een bepaalde manier begint, dan is de kans groter dat het zo ook blijft.

Intransitiviteit, een oud idee van Ed Lorenz

Edward Lorenz, de grondlegger van de chaostheorie, die liet zien dat de vleugelslag van een vlinder een orkaan kan veroorzaken, bracht in 1990 een ander revolutionair idee naar voren. Aan de hand van een eenvoudig wiskundig model van de atmosfeer maakte hij aannemelijk dat het karakter van een zomer al vast kan liggen door de start van die zomer. Wanneer een zomer op een bepaalde manier begint, dan is een overgang naar een zomer met een ander karakter niet meer mogelijk. Lorenz noemde dit idee intransitiviteit. 

Intransitiviteit kan verklaren waarom de ene zomer voornamelijk weerpatronen laat zien die warm en droog weer brengen, terwijl een andere zomer blijft hangen in  weerpatronen met lagere temperaturen en veel regen. Als de atmosfeer inderdaad intransitief is, dan betekent dit dat het karakter van een zomer mogelijk voorspelbaar is en we ons beter kunnen voorbereiden op mogelijke droogtes of juist overvloedige regenval.

Zomerse weerpatronen 

Met moderne klimaatmodellen en supercomputers hebben we deze oude hypothese nog eens tegen het licht gehouden. In computersimulaties van het huidige klimaat hebben we de meest voorkomende weerpatronen boven Europa in kaart gebracht en gekeken hoe de atmosfeer van het ene patroon in het ander overgaat (figuur 1). Alle vormen van zomerse circulatie zijn hierin terug te vinden, met twee uitersten uitgelicht: een westelijke stroming, in Nederland meestal geassocieerd met ‘kwakkelweer'. En een geblokkeerde situatie met een hogedrukgebied boven het continent, die in Nederland vaak met droog en warm weer gepaard gaat. Deze twee uitersten blijken het meest persistent (figuur 2). Wanneer aan het begin van de zomer zo’n stroming aanwezig is, blijft de atmosfeer, statistisch gezien, daar relatief lang in hangen en keert er relatief vaak naar terug. 

Deze nieuwe berekeningen lijken de hypothese van Lorenz dus te ondersteunen: intransitiviteit is een fundamentele eigenschap van de atmosferische stroming en een belangrijke oorzaak van de grote verschillen tussen individuele zomers.

Zomer 2021? 

Grondige kennis van intransitiviteit zou dus kunnen helpen bij het maken van lange termijn verwachtingen. Wanneer we kijken naar de atmosferische circulatie van de afgelopen maand sinds het begin van deze zomer en aannemen dat de zomer nog een tijdje in een vergelijkbare dynamiek blijft, zijn we voorzichtig positief voor de komende maanden. De huidige circulatie heeft meer weg van een geblokkeerde situatie dan een westelijke stroming en op grond daarvan mogen we deze zomer wellicht vaker hoge druk en mooi weer verwachten dan een westelijke stroming met kwakkelweer (figuur 3). 

Deze verwachting voor het hele seizoen is echter van veel lagere kwaliteit dan de weersverwachting tot twee weken vooruit die het KNMI dagelijks uitgeeft. Bijvoorbeeld omdat een kleine verschuiving van het weersysteem voor een klein land als Nederland makkelijk ander weer kan geven aan de grond of dat de timing van het ontstaan van een hogedrukgebied onzeker is. Voor kwalitatieve seizoensverwachtingen is meer onderzoek nodig naar de dynamiek van de zomercirculatie.

KNMI-klimaatbericht door Karin van der Wiel en Ruud Sperna Weiland
 

Zomerse weerpatronen
Figuur 1. Overzicht van zomerse weerpatronen, met twee typische situaties uitgelicht. Westelijke stroming geeft vaak koud en nat weer, geblokkeerde stroming vaak warm en droog. De patronen lopen geleidelijk in elkaar over, ook over de rand. Bron: KNMI.
Aantal dagen dat de start van de zomer invloed heeft op het verdere verloop
Figuur 2. Aantal dagen dat de start van de zomer in een bepaald weerpatroon invloed heeft op het verdere verloop. Deze periode is relatief lang als de zomer start in een westelijke stroming of in een geblokkeerd weersysteem (gele kleuren). Bron: KNMI.
Stroming op 5 km hoogte en temperatuur op 1,5 km hoogte op 1 juli 2021.
Figuur 3. Stroming op ongeveer 5 km hoogte (hoogte van het 500 hPa vlak in dm) en temperatuur op 1,5 km hoogte (ter hoogte van het 850 hPa vlak) op 1 juli 2021. Winden waaien parallel aan de hoogtelijnen. Bron: KNMI/ECMWF.

Recente nieuws- en klimaatberichten

  1. Noordzee als warmtebatterij voor najaarsbuien

    Natte voeten op het strand op een mooie nazomermiddag half september…iedereen die dat ervaart mer...

    21 september 2021 - Klimaatbericht
  2. Montreal Protocol beschermt ozonlaag en vermindert broeikaseffect

    Op Wereld Ozondag, 16 september, wordt jaarlijks wereldwijd stil gestaan bij de internationale a...

    16 september 2021 - Klimaatbericht
  3. Australische ‘Black Summer’-bosbranden produceerden bijna dubbel zoveel CO2 als alle Australiërs in een jaar

    Australië werd in de zomer van 2019-2020, ook wel ‘Black Summer’ genoemd, geteisterd door enorm b...

    15 september 2021 - Klimaatbericht
  4. Siberische bosbranden stoken de broeikas harder op

    Siberië wordt dit jaar door een historisch hoog aantal natuurbranden geteisterd. Deze branden bre...

    14 september 2021 - Klimaatbericht
Toon alle nieuws- & klimaatberichten