22-12-2008

Het klimaat in Nederland van 1988-2007

Global warming

"Hoera, de temperatuurstijging zet niet meer door!" roepen de klimaatsceptici. Ze verwijzen naar de kou die ons dit jaar treft. 2008 kan wel eens het koudste jaar van het decenium worden. Dat is niet helemaal waar, maar 2008 wordt minder warm dan de afgelopen jaren. Dit gaat echter over de gemiddelde wereldtemperatuur en niet over de temperatuur in Nederland, hoewel 2008 ook hier niet extreem zacht was. De temperatuur in Nederland is niet goed gecorreleerd met de wereldwijde temperatuur. Zo was 1998 wereldwijd het warmste jaar ooit gemeten; in Nederland blonk het jaar vooral uit in overvloedige neerslag.

Dit jaar gaat de correlatie beter op.
2006 en 2007 waren in Nederland warmer dan 2008 zal worden, net als de wereldtemperatuur. Aan de andere kant kwamen er deze herfst alarmerende berichten over de hoeveelheid poolijs die is gesmolten. Hoewel er in 2007 meer was afgesmolten, kwam dit jaar nog angstaanjagend dichtbij. En dat voor een koud jaar. Misschien is het koude jaar te verklaren door de grote hoeveelheid ijs die afsmolt. Het kost immers veel energie om ijs te laten smelten. Aan de andere kant komt er bij het opnieuw bevriezen weer warmte vrij, waardoor het poolgebied rond deze tijd een soort temperatuursbuffer heeft. Tevens kan het afgesmolten ijs geen zonlicht meer reflecteren, waardoor de opwarming op de Noordpool groter is dan in de rest van de wereld. Maar goed, dat speelt nu (halverwege de poolnacht) nauwelijks een rol...

De reden dat de wereldtemperatuur de laatste decennia zo hard omhoog schiet, is een grappige. Vroeger, zo'n beetje rond de koude (!) oorlog werd veel zwaveldioxide de lucht in geblazen. Die uitstoot is aan banden gelegd, waardoor de concentratie van dit spul omlaag ging. En laat zwaveldioxide nou net voor een afkoelende werking zorgen. (door reflectie van zonlicht) Een oplossing tegen het (versterkte) broeikaseffect ligt dus voor de hand...

In Nederland is de opwarming veel duidelijker dan het wereldgemiddelde. Dat hebben wij aan den lijve ondervonden. Vooral 's winters is het zachter geworden, wat voor een grote afname aan sneeuwplezier zorgde. Opmerkelijk is dat de temperatuur niet geleidelijk omhoog is gegaan, maar abrupt. Volgens
dit artikel is de temperatuur in 1988 opeens omhoog gesprongen. De temperatuurssprong wordt gelinkt aan de grote storm van 15 op 16 oktober 1987. Deze storm kwam ik ook tegen in het boek Global Warming (p.85), waar chaotische systemen werden behandeld. Die chaos legt een beperking op aan de betrouwbaarheid van een voorspelling; men zag de verwoestende storm dan ook niet aankomen. Maar de onverwachte storm was wel het beginpunt van een warmer klimaat.

Klimaat
Het Nederlandse klimaat wordt nog altijd aan de jaren 1970 t/m 2000 opgehangen. Zoals al gezegd was dat een periode die nog gedeeltelijk in de hele kleine ijstijd lag. De data uit die tijd zijn niet meer representatief als vergelijkingsmateriaal voor het huidige weer. Ik besloot daarom maar de
data van de jaren vanaf 1988 te verzamelen. Deze data wist ik door een handigheidje over te zetten naar Excel, waarna ik er aan kon gaan rekenen.

Zo is de gemiddelde jaartemperatuur over de periode 1988-2007 10,44 °C, (afhankelijk van hoe je dit gemiddelde berekent kun je ook op 10,42 en 10,46 uitkomen) beduidend meer dan de
9,8 graden waar het KNMI mee rekent. [1] Dit ogenschijnlijk kleine verschil is echter wel degelijk van belang bij de classificatie van een jaar. Zo gaat 2005 met een gemiddelde jaartemperatuur van 10,7 graden al als "zeer warm" de boeken in, maar hoe extreem is zoiets nou in dit nieuwe klimaat? Want behalve 2006 en 2007 waren ook bijvoorbeeld 1999, 2000 en 2002 warmer dan 2005. Met een gemiddelde temperatuur van 10,64 graden in mijn berekeningen was 2005 0,2 graden warmer dan "gemiddeld". De variatie in gemiddelde jaartemperatuur is al een kleine drie graden in de afgelopen twintig jaar: 11,20 in 2007 om 8,56 in 1996. De standaarddeviatie is 0,61. Hieruit is de Z-waarde uit te rekenen; die is ongeveer 0,33. Hieruit is te berekenen dat ongeveer 63% van de jaren kouder is dan 2005. In de afgelopen twintig jaar moeten dat er ongeveer 12 geweest zijn (2005 zelf is niet meegerekend.) Dit aantal klopt zowaar. Veronderstellen we dat de standaarddeviatie over de dataset 1970-2000 hetzelfde (0,61 dus) is, dan is de Z-waarde een stuk groter; 1,38 of zelfs 1,48 in het geval dat we het KNMI moeten geloven. In dat laatste geval behoort 2005 net niet tot de 7% van de warmste jaren.

Het gevolg is dat de klimatologen iedere keer hetzelfde verhaaltje mogen vertellen: het was dit jaar/deze maand warmer dan vroeger. Ook de
voorspellingen wijzen die kant uit. Iedere keer wordt een warm seizoen voorspeld. Des te grappiger is het dan dat zo'n goedkope voorspelling niet uitkomt. Hoewel... als ze mij een mooie zomer beloven en het regent dan het grootste deel, dan ben ik NIET blij. Het valt me op hoe slecht de voorspellingen zijn. Er wordt een beetje naar de Oceaantemperaturen gekeken en dat is het dan. Het enige handvat is El Niño, waardoor er iets zinnigs gezegd kan worden over het weer aan de andere kant van de wereld. Dat schiet dus lekker op.

Winterverwachting
Daarom ga ik maar een wintervoorspelling doen, hoewel het al winter is. Er wordt een
koude periode verwacht. Dat is leuk en ik zal proberen door middel van regressie een voorspelling te geven. De data is allemaal te vinden in het Excelbestand dat ik tot slot zal toevoegen. Zo heb ik gekeken naar de seizoensregressie. Wat zegt de temperatuur van het ene seizoen over de temperatuur in een ander seizoen?
Daarbij heb ik drie groepen gemaakt: de relatie tussen twee opeenvolgende seizoenen, de relatie tussen de inverses en de relatie tussen het ene jaar en het volgende jaar. Dat klinkt wat abstract, maar check it yourself.

De wintertemperatuur blijkt erg afhankelijk te zijn van de herfsttemperatuur, wat best logisch is. De regressievergelijking is:


Tw = 0,304 Th + 0,773

Waarbij Tw = wintertemperatuur en Th = herfsttemperatuur, maar dat had je vast al geraden. De gemiddelde herfsttemperatuur is 10,7 graden, wat een verwachting geeft van 4,03 graden, wat ook netjes de gemiddelde wintertemperatuur is. [2] De afgelopen herfst was echter gemiddeld maar 10,2 graden, wat een verwachting oplevert van 3,87 graden, 0,16 graden minder dan normaal. Dat is natuurlijk een verwachting van niks, maar de afgelopen herfst was ook niet spectaculair in thermisch opzicht. De zomer-winterverwachting dan? De
zomer was met 17,3 graden C een fractie warmer dan het gemiddelde van 17,15. Ook hier zijn geen spectaculaire verwachtingen mee te doen. De regressielijn heeft namelijk een helling van 0,071, dus deze voorspelling zegt nog minder. [3] Dan gaan we ons geluk maar beproeven op de voorspellende werking van een winter op de winter van het jaar erna. Dat is echt een sof. De trendlijn is vrijwel horizontaal. Nee, met regressie kom je niet ver. [4]

Meer valt er te halen bij de
zeewatertemperatuur. Het zeewater trekt zich vaak veel aan van de temperaturen op het land; zeker de ondiepe Noordzee bij de kust. Een warme periode betekent vaak ook warm zeewater, maar niet altijd. Helaas is het de laatste tijd vaak koud geweest en dat vertaalt zich in de zeewatertemperatuur. De gele (2007) en groene (2008) lijn zijn steeds bij elkaar in de buurt te vinden, anders dan de zwarte lijn (2006). 2006 had dan ook een heel ander temperatuursverloop met een koude winter (!) en een hete zomer en een zeer zachte herfst. 2007 en 2008 hebben het omgekeerde. De laatste dagen is de temperatuur van het zeewater echter omlaag geschoten. In 2007 begon December zacht, wat te zien is in de grafiek. Waar de temperatuurdaling in 2007 minder werd, gaat-ie nu gewoon in één rechte lijn door. Momenteel is het zeewater zo'n zes graden, zo'n drie (!) graden minder dan in 2006 en 2007 rond deze tijd. Dit kan wel eens veelbetekenend blijken!

Het is inderdaad zo dat de maandtemperaturen van elkaar afhangen. Een warme maand betekent meestal warmer zeewater en daardoor wordt de volgende maand automatisch ook weer wat warmer. De tamelijk koude herfst, gevolgd door het koele begin van december, kunnen wel eens het begin zijn van een koude winter. Dat zou toch best cool zijn?
Hoeveel het koudere zeewater meeweegt in de gemiddelde wintertemperatuur weet ik niet, maar het is een veelbelovend begin. Misschien resulteert het in een winter die één graad kouder is dan gemiddeld, waardoor we weer op het gemiddelde zitten van in de periode 1970-2000.

Opwarming per maand
De temperatuur in Nederland is de afgelopen twintig jaar met zo'n 0,6 graden [5] gestegen, maar het is niet in elke maand even hard gegaan:

Januari 3,80 (2,8)
Februari 4,19 (3,0)
Maart 6,64 (5,8)
April 9,35 (8,3)
Mei 13,48 (12,7)
Juni 15,77 (15,2)
Juli 17,96 (17,4)
Augustus 17,74 (17,2)
September 14,64 (14,2)
Oktober 10,81 (10,3)
November 6,66 (6,2)
December 4,02 (4,0)


Uitschieters aan de opwarmingskant zijn februari (1,19), april (1,05) en januari (1,00), terwijl november (0,46), september (0,44) en vooral december (0,02) er maar bekaaid vanaf kwamen. [6]

De consequentie is dat december opeens de één-na-koudste maand van het jaar is geworden, een plaats die normaal gesproken voor februari was weggelegd. Dit komt ook in de meeste andere datasets (die ik minder grondig heb bestudeerd) naar voren, wat niet zo gek is; het weer zal in grote lijnen wel gelijk geweest zijn over het hele land. Alleen in Vlissingen was december over de afgelopen twintig jaar iets zachter dan (januari en) februari. Gek genoeg was februari daar dus ook warmer dan januari, wat voor een plaats aan de kust vreemd is. Aan de andere kant is de warmste maand in Vlissingen augustus en niet juli.
Toch zeggen de cijfers dat december minder opwarmt dan de rest van het jaar en met name de wintermaanden. De reden is me niet bekend, dus ik hoor hier graag theorieën over.

Ik hoop hierbij alles te hebben verteld, rest mij alleen de Excel-file:

Download 1988Overzicht.xls

Bron: KNMI

[1] De cijfers gelden voor De Bilt.

[2] Bij een herfsttemperatuur van -1,11 graden is de temperatuursverwachting van de winter gelijk aan de temperatuur van die afgelopen herfst. De kans op zo'n koude herfst is vrij klein. (Z= -10,55)

[3] Het enige grappige aan deze regressie is dat op een warme lente doorgaans een koele herfst volgt, terwijl op een koele herfst juist een koele lente volgt. Het zal wel toeval zijn, net als dat de zomertemperatuur negatief gecorreleerd is met de lentetemperatuur.

[4] Op een warme zomer volgt doorgaans juist een koele zomer, maar misschien is dat juist omdat je het evenwicht moet herstellen. De herfst laat daarentegen wel een positieve trend zien: een warme herfst wordt meestal gevolgd door opnieuw een warme herfst. Dat is dus een beetje raar, want de meetreeksen zijn niet meer onderling onafhankeliijk.

[5] Vergeet niet dat er ook nog overlap zit in de reeksen.

[6] Ik weet dat de significante cijfers niet kloppen, maar ik bekijk de zaken liever rekenkundig

Gerelateerde artikelen:

Geen opmerkingen:

Een reactie posten