Categorie archief: Natuurlijke variabiliteit

Gastblog van Tim Hermans

Natuurlijke schommelingen in het jaarlijks gemiddelde zeeniveau in de Noordzee kunnen oplopen tot meer dan 10 centimeter, bijvoorbeeld in Den Helder. Die grote variaties van het ene op het andere jaar vormen een belangrijk deel van het lokaal gemeten zeespiegelsignaal in relatief korte observatie-reeksen zoals satellietmetingen (beschikbaar vanaf 1993). Bij het bepalen van de mondiaal gemiddelde zeespiegelstijging op basis van satellietmetingen (iets meer dan 3 mm/jaar in de periode 1993-2015; Oppenheimer et al., 2019), speelt inter-jaarlijkse variabiliteit een relatief kleine rol. Dit omdat de zeespiegelvariabiliteit in verschillende regio’s dan min of meer wordt uitgemiddeld. Echter, regionaal kan natuurlijke variabiliteit van het zeeniveau op korte termijn de zeespiegelstijging als gevolg van klimaatverandering overschaduwen. Dit bemoeilijkt ook de vergelijking (bijvoorbeeld in de Zeespiegelmonitor, 2018) tussen recente waarnemingen en projecties van regionale zeespiegelstijging in scenario’s voor de toekomst (bijvoorbeeld van Van den Hurk et al., 2014 of Vermeersen et al., 2018) of tussen waarnemingen en projecties van opwarming. Die projecties zijn namelijk gebaseerd op klimaatmodellen, die wel zeespiegelvariabiliteit simuleren, maar niet per se met dezelfde timing als zeespiegelvariabiliteit in de werkelijkheid.

Regionale zeespiegelstijging of zelfs een versnelling van die stijging zou een stuk makkelijker te detecteren zijn zonder inter-jaarlijkse zeespiegelvariabiliteit. Voor een deel van de variabiliteit van het zeeniveau kun je corrigeren, mits je goed begrijpt wat de oorzaak hiervan is. Een studie uit 2017 van Theo Gerkema (NIOZ) en Matias Duran-Matute (TU Eindhoven) (Gerkema and Duran-Matute, 2017) is hier een mooi voorbeeld van. Gerkema en Duran-Matute laten zien dat de inter-jaarlijkse variabiliteit van de zeespiegel aan de Nederlandse kust nauw samenhangt met de gemiddelde kracht en de richting van de wind in dat jaar. In een jaar waarin er gemiddeld een sterke wind vanuit het (zuid)westen waait is het gemiddelde zeeniveau aan de Nederlandse kust hoger, en andersom, omdat de wind het water als het ware opstuwt in richting van de Nederlandse kust. Het resultaat is een positieve correlatie tussen het jaarlijks gemiddelde zeeniveau en windenergie in de west/oost richting. Het gemeten windsignaal kun je vervolgens gebruiken om het gemeten zeeniveau te corrigeren voor schommelingen die worden aangedreven door de wind. Het resultaat is een meetsignaal met een stuk minder ruis, waardoor de foutmarge van de geschatte zeespiegeltrend met een factor 4 kan afnemen (Gerkema and Duran-Matute, 2017).

Een ander voorbeeld van inter-jaarlijkse variabiliteit is te zien in klimaatmodellen. Voor dezelfde klimaatmodellen als waarop zeespiegelprojecties voor de 21^e eeuw gebaseerd zijn (bijv. Church et al., 2013; Van den Hurk et al., 2014; Vermeersen et al., 2018), zijn ook simulaties beschikbaar waarbij de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer constant wordt gehouden op het niveau van voor de industriële revolutie (zogenaamde ‘pre-industrial control runs’, Taylor et al., 2012). Ondanks dat het zeeniveau in deze simulaties dus niet wordt beïnvloed door klimaatverandering, zijn er in zulke simulaties over periodes van 20 jaar toch trends in het zeeniveau van meer dan 2 mm/jaar in de Noordzee te vinden (Tinker et al., 2020). Die trends moeten dus wel worden veroorzaakt door de interne variabiliteit van het model. De trend in het zeeniveau in de Noordzee zoals afgeleid uit satellietmetingen is ongeveer net zo groot (Sterlini et al., 2017), en dus niet zo makkelijk van die variabiliteit te onderscheiden.
Lees verder →