Categorie archief: Extreem weer

Overstromingen in Limburg, Duitsland en België door extreem zware buien

Bij de zware regenbuien van vorige week viel meer dan een gemiddelde maandsom aan regen in een paar dagen. Door al het regenwater aangezwollen traden op veel plaatsen de Maas, de Rijn en ettelijke zijrivieren buiten hun oevers, met veel schade en mensenleed tot gevolg. In België en Duitsland vielen daarbij veel doden, wat Nederland gespaard is gebleven. Zonder grootschalige waterveiligheidsprojecten zoals Ruimte voor de Rivier en de Maaswerken zouden veel meer mensen in Nederland natte voeten en woonkamers hebben gekregen, hebben diverse experts opgemerkt.

Aangezien warme lucht meer waterdamp kan bevatten (7% meer per graad Celsius) is een bijdrage van klimaatverandering aan de zware regenbuien zeer aannemelijk. Voor extreme buien kan dit zelfs oplopen tot het dubbele (14% per graad Celsius, de zogenaamde Super-Clausius–Clapeyron Scaling), omdat de convectie ook toeneemt bij hogere temperaturen. Het is juist deze opstijgende luchtstroom waardoor de lucht verzadigd raakt met waterdamp en wolkendruppels zich vormen. Hoe sterker de opwaartse luchtstroom, hoe meer vloeibaar water (in de vorm van wolkendruppels) zal ontstaan.

Het lagedrukgebied waar de regenwolken zich vormden, lag ingeklemd tussen hogedrukgebieden en kon daardoor niet van plaats veranderen. Dit had tot gevolg dat de regenbuien stationair bleven draaien boven een bepaalde regio en de schade daar zo kon oplopen. Het patroon van zwakkere westenwinden in de zomer als gevolg van klimaatverandering kan hieraan hebben bijgedragen. Dergelijke persistente weersystemen worden mede beïnvloed door de zwakker wordende straalstroom, al zijn de ins en outs daarvan nog onderwerp van een levendige wetenschappelijke discussie.

Langetermijnmetingen wijzen uit dat de intensiteit van zware regenbuien in Nederland is toegenomen. Hayley Fowler, Geert Lenderink en collega’s schreven recent een review artikel over extreme buien, met de duidelijke titel: Anthropogenic intensification of short-duration rainfall extremes.

In een ander recent artikel concluderen Abdullah Kahraman en collega’s dat het stationair draaien van extreme regenbuien inderdaad vaker zal voorkomen onder invloed van klimaatopwarming:

Using 2.2 km climate simulations, we show that a future increase in precipitation extremes across Europe occurs, not only because of higher moisture and updraft velocities, but also due to slower storm movement, increasing local duration.

De grond was hier nog niet droog en toen kwam het nieuws uit Zhengzhou in China, waar in een etmaal meer dan 600 mm regen viel. Ter vergelijking, in Nederland valt gemiddeld zo’n 850 mm per jaar.

Climate Change in Action – De hittegolf in Noordwest-Amerika


(Bron image: Scott Duncan)

Berichten over extreem weer zijn de laatste tijd geen zeldzaamheid. Als voorbeeld een klein bloemlezing wat ik de afgelopen paar weken zoal aan nieuwskoppen ben tegengekomen op de NOS-site:

Dat we met enige regelmaat geconfronteerd worden met extreem weer, zoals ondergelopen straten of uitzonderlijke temperaturen, mag geen verrassing heten. Extreem weer kan extremer worden, vaker voorkomen, of langer aanhouden door klimaatverandering. Het IPCC schreef al in 1990 over een mogelijke toename van intense regenbuien en een toename van dagen met hoge temperaturen (blz. XXIII van de Policymakers Summary). Goed te begrijpen ook, het woord “opwarming” spreekt voor zich en in een warmere wereld kan de atmosfeer meer vocht bevatten en kan er meer water naar beneden komen bij een bui. Niet alle extreme weersgebeurtenissen worden versterkt door klimaatverandering en het is sowieso lastig om te bepalen of in welke mate de door ons mensen veroorzaakte klimaatverandering van invloed is geweest op een weersgebeurtenis. Wetenschappers zijn hier druk mee bezig en ze proberen tegenwoordig om bij bijzondere gebeurtenissen dit soort attributiestudies heel snel uit te voeren. Hiertoe is World Weather Attribution opgericht, een internationaal samenwerkingsverband van wetenschappers van verschillende instituten. Een eerder voorbeeld van een van hun studies is het onderzoek naar de Europese hittegolf van 2019. En nu al ligt er een attributiestudie (Philip et al.) naar de bizarre hittegolf in Noordwest-Amerika, iets meer dan een week na het bericht over de recordtemperatuur van 49,5 graden in Lytton, Canada. Het is een bijzonder knappe prestatie om in een zo’n korte tijd een goed doorwrocht wetenschappelijk rapport te schrijven met maar liefst 27 onderzoekers (en zonder funding). De conclusie van het artikel vat ik heel kort maar even samen als: Climate Change in Action!
Lees verder

Deze koudegolf is zeldzaam, maar lag in lijn der verwachting. Zelfs specifiek voor (februari) 2021

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

Nederland is in de greep van een ‘ouderwetse’ koudegolf. Opmerkelijk, voor wie zich bewust is van de langetermijntrend van de Nederlandse winters, die sinds 1950 al ruim 2 graden zijn opgewarmd, en circa 3 graden sinds 1800 – een opwarming die nog lang niet afgelopen is.

Toch is deze vorst binnen de opwarmende trend eerder achterstallig, dan een terugval. Een paar jaar geleden becijferde het KNMI de jaarlijkse kans op een winter met voldoende kou voor een Elfstedentocht nog op 8 procent. Eens in de 12 jaar dus, statistisch.

Maar in realiteit wachten we al ruim twee keer zo lang, sinds 1997 – de laatste winter die op basis van het koudegetal nog officieel classificeert als ‘koud’ (de schaatswinter van 2010 was ‘normaal’, die van 1985 de laatste ‘zeer koude’ en die van 1963 de laatste ‘strenge’ – alles gerekend in het Hellmanngetal, een maat voor cumulatieve vorst).

Het moest er dus wel een keer van komen, óók in een opwarmend klimaat. Bovendien zijn en blijven op onze breedtegraad juist in de winter uitschieters normaal: Nederland kent een veel groter temperatuurverschil tussen een zachte en koude winter, dan tussen een hete en koele zomer.

Maar zagen we deze koudegolf niet al van wat verder aankomen? De officiële lezing is dat ‘seizoensverwachtingen’ – ruim voorbij de horizon van de (inmiddels behoorlijk betrouwbare) 14-daagse weersverwachting – het domein zijn van commerciële charlatans. Je kunt er even flink mee scoren in de media (vooral met koud weer!), en scoren betekent ‘click & views’ en dus advertentie-inkomsten. Dat de jaarlijks voorspelde horrorwinter steevast niet kwam, had voor de commerciële weersverwachters nooit gevolgen – het jaar daarop kregen ze in dezelfde media toch wel weer gehoor met een volgend kulverhaal.

Onderschrift: Overzicht van koudegolven en Elfstedentochten. Bron: Datagraver, op basis van data KNMI. De laatste koudegolf dateert van 2011.

Lees verder

Toename van de kosten van extreem weer mogelijk onderschat

Droogte in Wairarapa, Nieuw-Zeeland in 2013. Foto: Dave Allen / NIWA.

Attributie van extreem weer is een onderzoeksgebied in de klimaatwetenschap dat een sterke ontwikkeling heeft doorgemaakt. Nieuw-Zeelandse wetenschappers hebben een aanzet gegeven voor de toepassing van de resultaten van attributiestudies in economisch onderzoek. Het idee ligt best voor de hand. In attributiestudies wordt onderzocht wat de invloed van klimaatverandering is op de waarschijnlijkheid van optreden van een specifiek geval van extreem weer is, of op de omvang van de gevolgen. Aan de hand daarvan is het, in elk geval in theorie, mogelijk om een schatting te maken van de extra kosten als gevolg van klimaatverandering in dat specifieke geval. In de praktijk is dat nog niet zo eenvoudig, maar David Frame en zijn mede-onderzoekers hebben zich daar niet door laten weerhouden.

Ze hebben de afgelopen maanden twee artikelen gepubliceerd: over orkaan Harvey en over een aantal gevallen van extreme neerslag en droogte in Nieuw-Zeeland in de periode 2007 – 2017. In een gastblog op Carbon Brief lichten de auteurs hun onderzoek toe. De resultaten van hun berekeningen:

  • De economische schade van de twee onderzochte droogtes bedroeg in totaal NZ$ 4,8 miljard; daarvan schrijven ze NZ$ 0,8 miljard toe aan klimaatverandering, ofwel 17%.
  • De twaalf onderzochte gevallen van extreme neerslag leverden een geschatte schade op van NZ$ 470 miljoen, waarvan NZ$ 140 miljoen is toe te schrijven aan klimaatverandering, ofwel 30%.
  • De schade van overstromingen als gevolg van orkaan Harvey wordt geraamd op US$ 90 miljard, waarvan US$ 67 miljard is toe te schrijven aan klimaatverandering, dat is 74%.
  • De ondergrens van die schatting is US$ 30 miljard, ofwel 33% procent.

Lees verder

Een evaluatie van attributiemethoden. Maar van welke precies?

Een inventieve toepassing van het single study syndrome door xkcd

Een week of wat geleden trok een artikel in Science Advances, het open access filiaal van Science, mijn aandacht: Verification of extreme event attribution: Using out-of-sample observations to assess changes in probabilities of unprecedented events van Noah Diffenbaugh. De conclusie van Diffenbaugh is pittig: de methodes die worden gebruikt voor de attributie van extreem weer zouden het effect van klimaatverandering vaak flink onderschatten. Ik besloot het artikel te lezen, en er misschien wel iets over te schrijven.

Maar eerst keek ik even naar wat berichten die er al over op internet stonden. Science Advances geeft een handig overzicht van die berichten. En daar viel me iets op: veel van die artikelen schrijven wel iets over een onderschatting, maar wat er precies onderschat wordt is niet altijd even duidelijk. Er wordt nogal eens geschreven dat het om de voorspelde toename van extreem weer zou gaan, in plaats van over attributie. En dat is toch echt iets anders: attributie is geen voorspelling maar een analyse achteraf. Zelfs Stanford, het instituut waar Diffenbaugh werkt, heeft het over “more extreme weather than predicted“. Een slordigheidje van de voorlichters, misschien? Lees verder

Hogere afvoeren Rijn en Theems, terwijl Rhône en Tiber langzaam opdrogen

Hoogwater in de IJssel, januari 2018. Door toename van winterneerslag nemen de piekafvoeren van rivieren in Europa toe. Een half jaar later werd de laagste rivierstand ooit bereikt. Credit beeld: Maria Kolossa.

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

We krijgen in Nederland langzaamaan wat oog voor de lange termijn effecten van zeespiegelstijging. Maar als we naar het water kijken, is dat maar het halve verhaal. Hoog tijd om ook naar de binnendijkse uitwerking van klimaatverandering te kijken. Zoals de invloed van neerslagveranderingen op rivierstanden.

Klimaatverandering vergroot in Europa verschillen in rivierwaterstanden. De winterafvoer wordt gemiddeld hoger en de zomerafvoer juist lager. Maar niet elke rivier gedraagt zich hetzelfde, blijkt uit nieuw onderzoek. Vooral rivieren in Noordwest-Europa hebben door een toename van regenval in de herfst en winter hogere piekafvoeren. Een aantal van deze rivieren treedt dan ook vaker buiten hun oevers.

Drie grote trends: meer verdamping, meer regen, minder sneeuw

Rond de Middellandse Zee drogen rivieren juist langzaam op door toenemende verdamping. Ook in Oost-Europa komen rivieroverstromingen minder vaak voor. Hier is de oorzaak een afname van de sneeuwbedekking in de winter. De voorjaarsdooi valt weliswaar steeds vroeger in, maar brengt dan minder smeltwater in beweging.

We danken de inzichten aan een onderzoek waar 47 wetenschappers uit diverse Europese landen aan hebben meegewerkt, onder leiding van de Technische Universiteit Wenen. Zij vergeleken voor 3.700 meetpunten de ontwikkeling van de hoogste waterafvoeren van alle grote rivieren in Europa, over de vijftig jaar tussen 1960 en 2010. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature.

Het verschilt sterk van rivier tot rivier, schrijven de onderzoekers: de afvoer van sommige rivieren neemt met 18 procent per decennium toe, terwijl andere rivieren in tien jaar tijd bijna een kwart van hun water hebben verloren.

Op basis van veranderingen van de piekafvoeren en de onderliggende klimaatdrijvers definiëren de auteurs drie regio’s in Europa: (1) Noordwesten, met toename piekafvoeren en overstromingen door toename winterneerslag, (2) Zuiden, met afname door dominate toename van verdamping in stroomgebieden en (3) Oosten, met afname overstromingen door afname sneeuwbedekking.

Lees verder

Een hittegolven-rapport dat geen extreme hitte analyseert

Temperatuurrecords van Nederlandse weerstations. Bron: W. in ’t Erland, Onweer Online

Als we de afgelopen weken iets hebben kunnen merken over het klimaat, dan is het wel dat extreme hitte extremer wordt. In Nederland sneuvelde het warmterecord van 38,6°C uit 1944 in Warnsveld. Niet met een beetje, het werd met meer dan 2°C verpulverd. En dat niet alleen: in 3 dagen tijd werden er door de 34 KNMI-weerstations in Nederland maar liefst 24 maximumtemperaturen gemeten boven dat tot dan toe onaantastbare record. Waarvan 9 hoger dan 40°C. Ook elders in West-Europa werden tal van hitte-records verbroken, met temperaturen die een eeuw geleden zo goed als onmogelijk waren.

Het is natuurlijk volkomen logisch dat in een warmer klimaat de kans op extreme hitte groter is. Toch blijken er, zelfs na de recente recordregen, mensen te zijn die deze simpele logica weigeren te accepteren. Bijvoorbeeld aan de hand van het rapport van Dijkstra et al. dat de door het KNMI uitgevoerde homogenisatie van de temperatuurdataset van De Bilt bestrijdt. De suggestieve ondertitel maakt duidelijk dat het rapport niet bedoeld is als objectieve contra-expertise, maar als aanval op het KNMI: “Hoe het KNMI historische hittegolven uit de boeken schrapte”. De door het KNMI uitgevoerde homogenisatie werd op dit blog net voor de hittegolf van juli nog bevestigd door de analyse van Tinus Pulles. Omdat de verdachtmakingen daarna gewoon door zijn gegaan zijn we wat dieper in het rapport van Dijkstra c.s. gedoken. En de kwaliteit van wat we aantroffen valt bepaald niet mee. We lichten er hier enkele methodologische missers en onjuistheden uit. Lees verder

Europese hittegolf in juni versterkt door klimaatverandering

De laatste week van juni zat een groot deel van Europa te zweten in een hittegolf. Hoewel in Nederland de definitie van hittegolf net niet werd gehaald, was het ook hier een aantal dagen achter elkaar erg warm.

Het zwaartepunt van de warmte in Europa lag in Frankrijk, zoals in de figuur hieronder te zien is. Het KNMI schrijft hierover:

Toevallig was er die week net een grote conferentie over extreem weer en klimaatverandering in Toulouse in Zuid-Frankrijk (waar donderdag 40,2 ºC gemeten werd, een record voor juni, en de nacht daarvoor niet koeler werd dan 24,2 ºC, een nieuw record voor het hele jaar). Met een aantal wetenschappers die daar aanwezig werd besloten de meetgegevens door te rekenen en met de uitkomsten van klimaatmodellen te vergelijken. Deze ‘snelle attributiestudie’ werd geleid door Geert Jan van Oldenborgh van het KNMI.

Het vorige warmterecord voor Frankrijk werd compleet weggevaagd met 45,9 °C.

De temperatuur van de drie warmste dagen in juni 2019 vergeleken met de drie warmste dagen in juni 1981-2010. Bron KNMI/E-OBS

Zowel op basis van klimaatmodellen als op basis van observaties kan iets gezegd worden over de toegenomen waarschijnlijkheid van een hittegolf met deze intensiteit. Wat opvalt is dat de modellen een stuk lager uitkomen: een factor 2 tot 20 keer zo waarschijnlijk. Afgaand op de observaties is dit zo’n 200 keer zo waarschijnlijk, met een range van 10 tot 10.000. De oorzaak voor het relatief grote verschil tussen waarnemingen en modellen is niet duidelijk. De onzekerheid in de precieze toename is dus aanzienlijk, maar dat een dergelijke hittegolf veel waarschijnlijker is geworden is wel duidelijk.

Toename in waarschijnlijkheid van een hittegolf zoals in Juni 2019. Links voor heel Frankrijk, rechts voor de stad Toulouse. Blauw is gebaseerd op observaties, rood op modellen.

Je kunt er ook op andere manier naar kijken. Volgens de metingen is deze hittegolf 4 graden warmer dan een hittegolf die met dezelfde frequentie optrad in het pre-industriële klimaat. Volgens de modellen is het verschil 2 graden.

Toename in de temperatuur van een hittegolf met dezelfde frequentie als die in Juni 2019. Links voor heel Frankrijk, rechts voor de stad Toulouse. Blauw is gebaseerd op observaties, rood op modellen.

Zondagavond was er een reportage in Nieuwsuur hierover, waarvoor Geert Jan van Oldenborgh (KNMI), Dim Coumou (VU) en ik (AUC) waren geïnterviewd.

Meer aanwijzingen voor een verband tussen aanhoudend extreem zomerweer en snelle opwarming in het Noordpoolgebied

Schematische weergave van een blokkade

Dat extreem zomerweer extremer kan worden in een warmer klimaat ligt voor de hand. Als de temperatuur stijgt kunnen hittegolven warmer worden, vaker voorkomen of langer duren. Of alle drie. En uit warmere oceanen verdampt meer water, wat extremere neerslag tot gevolg kan hebben. Dit soort veranderingen is te verwachten op basis van vrij simpele fysische (of: thermodynamische) processen. Maar er is ook een ander soort veranderingen mogelijk, dat te maken heeft met de atmosferische dynamiek. De aarde warmt niet overal evenveel of even snel op. Land warmt sneller op dan oceanen, en door arctische amplificatie warmt het Noordpoolgebied sneller op dan de tropen. Temperatuurverschillen drijven de circulatie in de atmosfeer aan. Als die temperatuurverschillen veranderen, kan er dus ook wat veranderen in stromingspatronen in de atmosfeer. En dat kan op bepaalde plekken op aarde gevolgen hebben voor het weer.

De atmosferische dynamiek is veel complexer dan de thermodynamica van het klimaat. Hoe die dynamiek verandert in een veranderend klimaat is dan ook niet zo makkelijk te voorspellen. Klimaatmodellen simuleren zulke veranderingen niet zo goed. Er is dus nog de nodige onzekerheid over wat op dit punt zal gebeuren als het klimaat verder opwarmt. Terwijl het wel belangrijk is, omdat het veel invloed kan hebben op wat er met het klimaat gebeurt op lokaal niveau. Het vergaren van kennis hierover is daarom een belangrijk aandachtspunt van de klimaatwetenschap.

Hoeveel invloed atmosferische dynamiek kan hebben, hebben we afgelopen zomer gemerkt. Een hogedrukgebied dat lang op ongeveer dezelfde plek boven Scandinavië bleef liggen – in meteorologisch jargon: een blokkade – zorgde voor een aanhoudende stroom van warme en droge lucht. Had die blokkade op een andere plek gelegen, dan hadden we misschien de hele zomer in de regen gezeten. Lees verder

Worden de warmste dagen in Nederland warmer?

Gastblog van Tinus Pulles

Wordt het warmer?

Er is recentelijk veel discussie rondom de vraag of het warme weer van de laatste weken wordt veroorzaakt door klimaatverandering. Op Twitter leidt dat tot een lange reeks van tweets over deze kwestie. Een van de topics is de “hittegolven”: worden er dat nu meer of niet? “Hittegolven” en met name de frequentie daarvan wordt hier gezien als één van de indicatoren dat het klimaat warmer wordt en de extremen wellicht extremer.

Hittegolven

In deze discussie is het van belang je te realiseren dat er verschillende definities van het begrip “hittegolf” zijn:

  • De “informele” definitie in het algemeen spraakgebruik (van Dale): een periode met zeer hoge temperaturen
  • De “officiële” definitie in de meteorologie (KNMI): een serie van minstens 5 zomerse dagen waarvan er zeker 3 tropisch zijn
    • een zomerse dag heeft een (maximum) temperatuur van 25,0 graden of hoger.
    • een tropische dag is volgens de meteorologie een dag waarop de maximumtemperatuur 30,0 graden of hoger is.

Deze twee verschillende definities zijn verwarrend in een discussie tussen niet-deskundigen. Wanneer bijvoorbeeld twee “officiële” hittegolven, kort na elkaar plaatsvinden (zoals in de afgelopen periode, zullen die in veel gevallen als één periode met zeer hoge temperaturen worden waargenomen. Of, met andere woorden, als die enkele koelere dag tussen twee officiële hittegolven niet plaatsvindt, is het maar één officiële hittegolf, terwijl er in het spraakgebruik nog steeds één periode met zeer hoge temperaturen is voorgekomen.

Er kan dus een verschil zijn tussen het aantal hittegolven dat officieel wordt geteld en dat aantal dat informeel wordt waargenomen. Dit is nog los van de mogelijkheid dat bij een officiële hittegolf in de Bilt (“nationale hittegolf”) op andere plaatsen in het land géén formele hittegolf wordt waargenomen. En omgekeerd: bij een lokale hittegolf elders in het land hoeft die niet ook in de Bilt te zijn waargenomen.

Homogeniseren van meetgegevens

Een tweede probleem bij het vaststellen of het aantal hittegolven in de loop der jaren verandert, is dat de metingen van het KNMI niet altijd volledig consistente meetseries kunnen leveren. Meetlocaties kunnen veranderen en meetinstrumenten kunnen worden verbeterd en vernieuwd. Beide veranderingen zijn in de loop van de afgelopen 120 jaar voorgekomen. Het KNMI probeert daarom uit de ruwe metingen consistente tijdreeksen af te leiden, de zogenaamde gehomogeniseerde meetreeksen. Een belangrijk aspect van dit homogeniseren is dat de nieuwere meetopstelling tot ongeveer 2 graden lagere temperaturen waarneemt dan de oudere. Deze 2 graden betreft de maximum waarden op warmere dagen, voor de gemiddelde dagwaarden kon dit oplopen tot circa 1,1 graad. Dat betekent dat in de “officiële” definitie van een hittegolf dagen, die in de oude methode als nét zomers of nét tropisch worden gezien, in de nieuwere methode niet meer zomers of tropisch zullen zijn. Daarmee neemt dus het aantal “officiële” hittegolven in de periode dat de oude opstelling werd gebruik af. Met name Marcel Crok maakt zich daar nogal druk over. Maar hij niet alleen. De werkelijkheid verandert uiteraard niet door deze homogenisatie en ook niet door de nieuwe meetmethode of de andere locatie.
Lees verder