Meteorologica december 2021

Jaargang 30 - nr. 4 - December 2021

METEOROLOGICA

IJSSTUPA'S Uitgave van de Nederlandse Vereniging ter Bevordering van de Meteorologie

Come and study Meteorology and Air Quality at Wageningen University

Bachelor of Science

Soil, Water, Atmosphere

Master of Science

Meteorology and Air Quality Wageningen University Meteorology and Air Quality http://www.maq.wur.nl Contact: Michiel van der Molen Michiel.vanderMolen@wur.nl Information: BSc: http://www.wur.nl/bbw MSc: http://www.wur.nl/mee

2

Meteorologica 4 - 2021

8

Inhoudsopgave 4

8

14

IJsstupa’s – een eenvoudige techniek voor de opslag van water in droge en koude gebieden Hans Oerlemans

De Grote Droogte van 1921 Gerard van der Schrier, Bert van Schaeybroeck, Hans van de Vijver, Else van den Besselaar

14 El Niño voorspellingen met machinaal leren

Miriam Sterl, Paul Petersik, Henk Dijkstra

20 Column – Streep door Sylphide

Huug van den Dool

22 Zwaar Weer, het KNMI in de Tweede Wereldoorlog

24

Kees Dekker, Fons Baede

24 Weermuziek – Natuurrampen

Harry Geurts

26 Recensie van “Het Hemelboek” van Sarah Devos

Fiona van den Burgt

28 Nobelprijs voor Syukuro Manabe

Van de hoofdredacteur Begin oktober bereikten mij twee belangrijke berichten, totaal verschillend van aard.

Ten eerste het vreselijke bericht dat mijn collega-onderzoeker en veelschrijver in ons blad, Geert Jan van Oldenborgh, was overleden. Naast zijn enorme bijdrage aan ons vakgebied waarover we in eerdere nummers dit jaar hebben bericht en waarvoor hij recentelijk een aantal prijzen heeft mogen ontvangen, schreef hij ondanks zijn slopende ziekte in vrijwel elk nummer van ons blad de bijdrage ‘Klimaatoverzicht’. Hierin schetste hij doorgaans een belangwekkend weerfenomeen dat recentelijk was opgetreden, en plaatste dit in de context van klimaatverandering: hoe groot is de kans op dit fenomeen in het huidige klimaat, hoe was dat vroeger en hoe zal die kans veranderen in een warmere toekomst?

Altijd zeer informatieve en leesbare stukken, waarin hij zijn brede kennis van het klimaatsysteem tentoonspreidde.

Robert Mureau heeft uit naam van de gehele redactie van Meteorologica een passend In

Memoriam geschreven (pagina 32), een stuk dat Geert Jan en zijn grote bijdragen aan ons vakgebied goed kenschetst.

Wij allen zullen hem missen.

Het tweede belangwekkende bericht was gelukkig wel positief, namelijk de aankondiging dat twee voorname klimaatwetenschappers (Syukuro Manabe en Klaus Hasselmann) de Nobelprijs voor de natuurkunde hebben gewonnen. Dit is een unieke gebeurtenis die naast uiteraard de erkenning voor beide heren op het gebied van klimaatmodellering ook een grote erkenning voor ons vakgebied inhoudt. In het kader van de snel naderende nadelige effecten van klimaatverandering en de vaak treuzelende handelingssnelheid van diverse overheden wereldwijd is deze toekenning een enorme steun in de rug. Voor meer persoonlijke inkijkjes in het wel en wee van beide winnaars verwijs ik naar de bijdragen van Huug van de Dool en Gerbrand Komen (pagina’s 28 en 29).

Ik wens u veel leesplezier toe.

Huug van den Dool

29 Nobelprijs voor Klaus Hasselmann

Gerbrand Komen

30 Verslag NVBM lustrumsymposium 2021

Gert Jan Steeneveld, Steven Heesterman, Gerard van der Schrier

32 In Memoriam Geert Jan van Oldenborgh

(1961 – 2021)

Robert Mureau, Redactie Meteorologica

34 Column – Pathfinder of the seas

Gerard van der Schrier

35 NVBM Sponsors en Colofon

Advertenties 2 Wageningen Universiteit 13 KNMI 21 CaTeC 23 Nederlands Watermuseum 27 Zenit 33 IMAU – Universiteit Utrecht 36 Wittich en Visser

Voorkant IJsstupa nabij Ladakh, Himalaya’s, Azië (foto: Tsewang Gurmet).

Meteorologica 4 - 2021

3

IJsstupa’s – een eenvoudige techniek voor de opslag van water in droge en koude gebieden Hans Oerlemans (IMAU, Universiteit Utrecht) IJsstupa’s zijn kegelvormige ijsstructuren van 10 tot 40 meter hoog die in de winter gebouwd worden als wateropslag. Het smeltwater ervan wordt in het voorjaar gebruikt voor irrigatie. Ze worden vooral gebruikt in droge gebieden zoals Tibet en Chili. In dit artikel wordt een eenvoudig model gepresenteerd waarmee de groei en het afsmelten van een ijsstupa gesimuleerd kan worden.

Achtergrond In droge en koude berggebieden is de watervoorziening vaak een groot probleem. Meestal is er wel enig smeltwater van nabij gelegen gletsjers of sneeuwvelden voorhanden, maar dan niet op het juiste moment. Dit is bijvoorbeeld het geval in Ladakh, in het uiterste noorden van India. In de herfst en het begin van de winter komt er uit het bergachtige gebied water, maar in de loop van de winter houdt dit op en is er vervolgens in het voorjaar geen water meer. Om toch landbouw te kunnen bedrijven moet water opgeslagen worden. Dit kan bijvoorbeeld door middel van stuwmeren. Dit is echter duur en ook niet zonder gevaar, omdat sneeuw- en steenlawines een bedreiging vormen voor de stabiliteit van een stuwdam. De hoge kosten, die gemaakt moeten worden om de veiligheid te garanderen (bijvoorbeeld door de bouw van lawinehekken), zijn door een kleine lokale gemeenschap nauwelijks of niet op te brengen.

De Indiase ingenieur Sonam Wangchuk bedacht een alternatief. Hij ontwikkelde een methode om smeltwater uit nabijgelegen bergen op te slaan in de vorm van ijskegels (Figuur 1), ook wel ijsstupa’s genoemd (een stupa is een boeddhistische ‘kapel’, waarin vaak relikwieën worden bewaard). Een ijsstupa kan worden gevormd door in de winter, bij voldoende lage temperatuur, water op een geschikte ondergrond te sproeien (de schaatsers onder ons denken hierbij ongetwijfeld aan het maken van een ijsvloer op een ondergelopen tennis- of

atletiekbaan). Het principe is simpel, maar de uitvoering vaak niet zonder problemen. Het water moet onder enige druk op de plaats van de stupa aankomen, dat wil zeggen dat er een lange leiding nodig is vanuit een hoger gebied. Lage temperaturen zijn gunstig omdat er dan veel ijs kan worden gevormd, maar verhogen ook het risico op bevroren waterleidingen. Het water moet dus altijd blijven stromen. ‘Volgroeide’ ijsstupa’s, zoals die in Ladakh gebruikt worden, bevatten tot zo’n 5 miljoen liter water. Dit is geen gigantische massa, maar toch veel vergeleken met niets. In Ladakh worden daarmee 5000 bomen gedurende twee maanden in het voorjaar van ongeveer 15 liter water per dag per boom voorzien.

IJsstupa’s worden steeds meer gebruikt in Tibet (Nüsser, 2018), en ook in Chili. Het bouwen van ijsstupa’s is tot nu toe vooral empirisch benaderd, waarbij niet echt gelet is op de effectiviteit van het systeem. Het is echter van belang om de factoren te kennen die de groei van een ijsstupa beperken.

Bij ijsvorming komt veel latente warmte vrij (334000 J kg-1).

De efficiency waarmee deze warmte afgevoerd kan worden bepaalt in hoge mate hoeveel water er bevriest. Het kan dus zijn dat er teveel water toegevoerd wordt, wat dan verloren gaat. Anderzijds kan het ook zo zijn dat er te weinig water is om de ‘vriespotentiaal’ volledig te benutten.

In Zwitserland is enkele jaren geleden een project opgestart om de fysische processen die een rol spelen bij de groei en afsmelting van ijsstupa’s beter te begrijpen. De eerste ijs-

Figuur 1. Links: ijsstupa in Ladakh, India, met in de achtergrond het Phyang Gompa klooster bij Leh (c. Sonam Wangchuk). Rechts: beginstadium van een ijsstupa in het Val Roseg, Zwitserland (c. Conradin Clavuot).

4

Meteorologica 4 - 2021

Figuur 2. Met takken gevlochten structuur om de groei van een ijsstupa in gang te zetten (bij Diavolezza). De structuur is zo’n 3 meter hoog.

Links is een deel van de beroemde Bernina-express zichtbaar (Chur/St. Moritz – Tirano). De sprinkler hangt hoger aan een kabel en is niet te zien. Foto gemaakt door de auteur.

stupa werd geconstrueerd in het Val Roseg (Graubünden), zie Figuur 1. Om de initiële groei van de ijsstupa te bevorderen werd een structuur gebouwd uit wilgentwijgen waarop enkele doeken werden gelegd. De ijsstupa bereikte een maximale hoogte van ongeveer 12 m. De watertoevoer was vaak te groot, waardoor er een dikke ijsvloer rondom de ijsstupa ontstond. In de buurt van de ijsstupa stond een weerstation van het IMAU opgesteld, waarmee de componenten van de energiebalans (weliswaar van een horizontaal oppervlak) gemeten werden. Omdat er nog geen methode beschikbaar was om het volume en de afvoer van de ijsstupa te meten, bleef het gebruik van de meteorologische metingen beperkt.

In de winter van 2020/21 is er bij Diavolezza (dalstation van de kabelbaan) een nieuw project gestart, met als doel de ontwikkeling van een geautomatiseerd watertoevoersysteem, dat rekening kan houden met de heersende meteorologische omstandigheden. Ook hier werd gewerkt met een beginstructuur, zie Figuur 2. Om tot enig begrip van de fysica van een

Figuur 3. Kegel waarmee de geometrie van een ijsstupa benaderd wordt.

ijsstupa te komen, heb ik een eenvoudig model ontwikkeld dat de groei en afsmelting beschrijft, gebaseerd op de energiebalans van de ijsstupa als geïntegreerd systeem (Oerlemans et al., 2021).

Energiebalans van een ijsstupa Een kegel (Figuur 3) is de meest geschikte vorm om een ijsstupa schematisch te beschrijven, maar het model kan ook geformuleerd worden voor een andere geometrie (bijvoorbeeld een halve bol). De ‘spitsheid’ van de kegel wordt bepaald door de verhouding van de hoogte tot de straal van de basis, de dimensieloze vormfactor f (= h/r). Bij de groei en afsmelting van de ijsstupa is de spitsheid vast (f is constant) of neemt toe/af (h neemt toe/af, r blijft gelijk), afhankelijk

Figuur 4. Componenten van de energiebalans van het gletsjeroppervlak, afgeleid uit metingen van het weerstation op de Morteratschgletsjer. Netto zonnestraling in rood, netto langgolvige straling in zwart, turbulente fluxen in blauw (voelbaar) en groen (latent).

Meteorologica 4 - 2021

5

er bevriest. Het kan dus zijn dat er teveel water toegevoerd wordt, wat dan verloren

ook zo zijn dat er te weinig water is om de ‘vriespotentiaal’ volledig te benutten.

enkele jaren geleden een project opgestart om de fysische processen die een rol spelen

g van ijsstupa’s beter te begrijpen. De eerste ijsstupa werd geconstrueerd in het Val

e Figuur 1. Om de initiële groei van de ijsstupa te bevorderen werd een structuur

en waarop enkele doeken werden gelegd. De ijsstupa bereikte een maximale hoogte van

toevoer was vaak te groot, waardoor er een dikke ijsvloer rondom de ijsstupa ontstond.

pa stond een weerstation van het IMAU opgesteld, waarmee de componenten van de

r van een horizontaal oppervlak) gemeten werden. Omdat er nog geen methode

volume en de afvoer van de ijsstupa te meten, bleef het gebruik van de meteorologische 2020/21 is er bij Diavolezza (dalstation van de kabelbaan) een nieuw project gestart,

eling van een geautomatiseerd watertoevoersysteem, dat rekening kan houden met de

e omstandigheden. Ook hier werd gewerkt met een beginstructuur, zie Figuur 2. Om tot

a van een ijsstupa te komen, heb ik een eenvoudig model ontwikkeld dat de groei en

aseerd op de energiebalans van de ijsstupa als geïntegreerd systeem (Oerlemans et al., Figuur 5. Simulatie van de ijsstupa voor een periode van 2 jaar. De hoogte in rood (verticale schaal links) en het ijsvolume in blauw (verticale schaal rechts). De structuur (wilgentwijgen) waarop de ijsstupa groeit, is 5 m hoog.

van het besproeiïngssysteem. De uitwisseling van energie directe straling afhangt van de geometrie en de zonshoogte. tussen de ijsstupa met zijn grillig gevormde oppervlak en de De hoeveelheid directe straling die onderschept wordt, kan e meest geschikte vorm om een ijsstupa schematisch te beschrijven, maar het model kan omgeving is natuurlijk ingewikkeld. Daarom zijn rigoureuze geschat worden door de directe straling op te splitsen in een n voor een andere geometrie De ‘spitsheid’ van te de kegel aannames nodig(bijvoorbeeld om er tocheenophalve een bol). zinnige manier aan verticale component die een oppervlak treft ter grootte van rhouding van de hoogte tot de straal van de basis, de dimensieloze vormfactor f (= h/r). kunnen rekenen. de basis (πr2), en een horizontale component, die de verticale Hetis de eenvoudige ijsstupamodel aangedreven met r blijftdoorsnede van de kegel treft (een driehoek met oppervlakte g van de ijsstupa spitsheid vast (f is constant)wordt of neemt af (h neemt toe, metingen van een weerstation geplaatst op een gletsjer. Dit πrh). Voor een zonshoogte van 45° ontvangt een stupa met et besproeiïngssysteem. De uitwisseling van energie tussen de ijsstupa met zijn grillig zijn metingen waarmee de energiebalans van een horizontaal f = 2 ongeveer twee keer zoveel directe straling als een horie omgevingoppervlak is natuurlijk ingewikkeld.

DaaromOm zijndeze rigoureuze aannames bepaald kan worden. metingen toe te nodig kun- om erzontaal oppervlak. nen passen Hoewel het uiteindelijk de bedoeling is om het model er aan te kunnen rekenen.op een ijsstupa zijn aanpassingen nodig. Allereerst veronderstel ik dat de temperatuur aan het oppervlak altijd op jsstupamodel wordt aangedreven met metingen van een weerstation geplaatst op eenmet synoptische weergegevens aan te drijven, gebruik ik in het smeltpunt is. Dit is vermoedelijk een redelijke aanname deze studie metingen (30 min waarden) van een weerstation n waarmee omdat de energiebalans van eenofhorizontaal oppervlak bepaald kan worden. Om bij het smeltbevriezingsproces de temperatuur op een nabij gelegen gletsjer (1 juli 2007 – 30 september nnen passenaltijd op eenrichting ijsstupa smeltpunt zijn aanpassingen nodig.

Allereerst veronderstel ik dat de2012). Op dit weerstation worden temperatuur, vochtigheid, geduwd wordt.

Het energiebudget vanhetdesmeltpunt stupa als bestaat uit een eenredelijke aantal componenten: rvlak altijd op is. geheel Dit is vermoedelijk aanname omdat bij hetluchtdruk, de windsnelheid en -richting, de vier componenten (i) de langgolvige stralingsbalans, vaak negatief op een van de stralingsbalans, de sneeuwhoogte en de ijssafsmelting ces de temperatuur altijd richting smeltpunt geduwd wordt. Het energiebudget van de gletsjeroppervlak, maar positief bij relatief hoge temperatuur gemeten. Afgezien van de geometrie zijn er grote overeenuit een aantal (i) de langgolvige vaak negatief en componenten: voldoende bewolking; (ii) de stralingsbalans, turbulente uitwisseling vanop eenkomsten in het karakter van de energiestromen bij een gleten latente warmte; (iii) absorptie van kortgolvige sjeroppervlak en een ijsstupa. Het weerstation (AWS) op de positief bijvoelbare relatief hoge temperatuur en voldoende bewolking; (ii) de turbulente straling, waarbij de albedo van het oppervlak en latente (zonne-) warmte; (iii) absorptie van kortgolvige (zonne-) straling, waarbijeen de albedoMorteratschgletscher staat slechts enkele kilometers af van belangrijke rol speelt. De componenten (i) en (ii) grijpen aan de plek in het Val Roseg waar de ijsstupa van Figuur 1 werd elangrijke rol speelt. De componenten (i) en (ii) grijpen aan op het gehele laterale op het gehele laterale oppervlak van de ijsstupa (gelijk aan geconstrueerd (en ook op vergelijkbare hoogte boven zeeni(gelijk aan 𝜋𝜋𝜋𝜋√𝑟𝑟 2 + ℎ2 ). ). veau). Op het afleiden van de oppervlakte-energiestromen uit Een heeft meestal een zeerenruw onregelmatig dat demeteorologische waarnemingen ga ik hier niet in (zie bijvoorft meestal een zeer ijsstupa ruw en onregelmatig oppervlak, het en is waarschijnlijk oppervlak, en het is waarschijnlijk dat de turbulente uitwisbeeld Klok en Oerlemans, 2002). In Figuur 4 is een voorbeeld oter is dan bij een horizontaal gletsjeroppervlak (bij een koude wind koelt een staand te zien van de energiestromen aan het gletsjeroppervlak, in seling groter is dan bij een horizontaal gletsjeroppervlak (bij dit geval voor een zonnige wintermaand (januari 2008). Wat een koude wind 2koelt een staand persoon sneller af dan een opvalt is de gebruikelijke compensatie tussen de inkomende liggend persoon). Eigenlijk zijn er twee verschillende effecten zonnestraling en de netto langgolvige straling, waardoor de die de turbulente fluxen vergroten: het ruwere oppervlak én persoon dan een liggend persoon).

Eigenlijk er twee verschillende effecten fluxen die de turbulente turbulente (voelbaarfluxen en latent) belangrijker zijn dan het feitsneller dat deafijsstupa een obstakel vormt in eenzijn stroming die men in eerste instantie denken. De bodemwarmtestroom met de hoogte sterker wordt.én Om houdeneen met deze vormt vergroten: het ruwere oppervlak hetrekening feit dat deteijsstupa obstakel in een stroming die met zou de hoogte is niet aangegeven, omdat deze klein is. effecten worden de turbulente fluxen met een correctiefactor sterker wordt. Om rekening te houden met deze effecten worden de turbulente fluxen met een correctiefactor  µ vermenigvuldigd. De correctiefactor dient gelijk aan 1 te De massa van een kegelvormige ijsstupa is ρπr2h/3, waarvermenigvuldigd.

De correctiefactor dient gelijk aan 1 te zijn voor een horizontaal groter als Bij de een positief energiebudget zijn voor een horizontaal oppervlak en groter als de kegel bij ρ de oppervlak dichtheidenvan ijs is. hoger is. Een mogelijke formulering eenvormfactor smelt gelijk er ijs,aan bij2een energiebudget groeit het ijs aan kegel hoger is. Een mogelijke formuleringisis 𝜇𝜇 = 1 + 𝑓𝑓/2;; voor voor een zijn negatief de turbulente vormfactor aanzo 2 zijn de turbulente fluxen dan dus twee (als er voldoende water voorhanden is). De snelheid waarfluxen dan dusgelijk twee keer groot. keer zo groot. mee de ijsstupa kan groeien wordt bepaald door de snelheid Wat de zonnestraling betreft moet er onderscheid gemaakt worden tussen de directe straling en de diffuse Wat de zonnestraling betreft moet er onderscheid gemaakt waarmee de warmte, die bij het bevriezingsproces vrij komt, straling. diffusede straling wordt gevoeldendoor hele kegel, terwijl straling afhangt van de geometrie wordenDetussen directe straling de de diffuse straling.

Dede directe afgevoerd kan worden.

Voor een gegeven vormfactor kan de straling wordt gevoeld directe door de hele kegel, terwijl de van dedoor hoogte eenvoudig berekend worden uit de endiffuse de zonshoogte.

De hoeveelheid straling die onderschept wordt, verandering kan geschat worden de directe

jsstupa

straling op te splitsen in een verticale component die een oppervlak treft ter grootte van de basis (𝜋𝜋𝑟𝑟 2 ), en een horizontale component, die4de- 2021 verticale doorsnede van de kegel treft (een driehoek met oppervlakte 𝜋𝜋𝜋𝜋ℎ). Voor 6 Meteorologica een zonshoogte van 45° ontvangt een stupa met 𝑓𝑓 = 2 ongeveer twee keer zoveel directe straling als een

Figuur 6. Het effect van de correctiefactor (µ) voor de turbulente fluxen op het gesimuleerde ijsvolume. De zwarte curve is de referentie-run. De blauwe curve is zonder correctie van de turbulente fluxen, de rode curve voor een sterke correctie (µ = 1 + f).

verandering van de massa. In werkelijkheid zal de energiebalans van het stupa-oppervlak van punt tot punt sterk verschillen, en dit zal leiden tot afwijkingen van de kegelvorm. In het eenvoudige model neem ik zulke effecten niet mee.

Simulatie van een ijsstupa Figuur 5 toont het resultaat van een berekening voor twee jaar, waarbij het model gevoed werd met 30-min waarden van het weerstation, onder de veronderstelling dat de waterbron onuitputtelijk is. Om de situatie in het Val Roseg na te bootsen is uitgegaan van een structuur van takken van 5 m hoog waarop de stupa groeit. De vormfactor is gelijk gesteld aan 2.

De ijsstupa begint half oktober te groeien en vanaf half december gaat het echt hard. Er wordt een maximale hoogte gesimuleerd van iets meer dan 11 m, wat in redelijk goede overeenstemming is met de waargenomen hoogte (ongeveer 12 m). Het hoogste punt wordt rond 10 april bereikt, waarna de afsmelting inzet. Op 7 augustus is alle ijs verdwenen. In de praktijk was dit eerder, waarschijnlijk omdat de albedo van de smeltende ijsmassa erg laag werd (lager dan de gemeten waarde op de gletsjer). In het tweede jaar is het verloop vergelijkbaar, hoewel door een warme oktobermaand de groei langzamer op gang komt. Dit heeft echter weinig invloed op het maximale volume.

Het is van belang om na te gaan hoe groot de invloed is van de modelparameters. Als voorbeeld is in Figuur 6 te zien hoe de correctiefactor µ van de turbulente fluxen de uitkomst beïnvloedt. In dit geval is gekozen voor een berekening met een constante straal; de ijsstupa wordt dus steeds steiler. De zwarte curve is voor de referentie-run met µ = 1 + f/2, de blauwe curve voor µ = 1 (turbulente fluxen gelijk aan die op een gletsjeroppervlak), en de rode curve voor µ = 1 + f . In het laatste geval wordt de invloed van de steiler wordende vorm op de fluxen steeds groter, en het maximale ijsvolume is zo’n 25% groter dan in het geval zonder correctie. De turbulente fluxen laten de ijsstupa sneller groeien in de winter, maar ook sneller smelten in het late voorjaar/zomer.

De windsnelheid speelt blijkbaar een belangrijke rol. Een hogere windsnelheid in de winter voert de bevriezingswarmte

beter af, maar heeft het bijkomende probleem dat veel druppeltjes uit de sprinkler naast de ijsstupa terecht komen (dit is al enigszins te zien in Figuur 1). Met het model kan eenvoudig onderzocht worden wat het kwantitatieve effect is van het (bijna) afsluiten van de watertoevoer bij een zekere kritische windsnelheid. Ook met andere parameters kan naar believen geëxperimenteerd worden, zoals met de albedo (hoe zinvol is het om af en toe sneeuw op de ijsstupa te deponeren?), of met de afscherming van directe zonnestraling, enzovoorts.

De tot nu toe getoonde berekeningen zijn voor een hoogte van ongeveer 2100 m boven zeeniveau. Een interessante vraag is onder welke omstandigheden een ijsstupa de zomer zou overleven. Men kan bijvoorbeeld de luchttemperatuur verlagen met een constante waarde door het jaar heen. Na wat experimenteren blijkt dat voor de hier onderzochte situatie de kritische temperatuurdaling ongeveer -3 °C is. In de vijfde winter na het begin bereikt de stupa dan een maximaal volume van ongeveer 2500 m3 waarvan in de daarop volgende zomer ongeveer 600 m3 overblijft.

Is het mogelijk om in Nederland een ijsstupa te laten ontstaan? Tijdens een vorstperiode zou het ongetwijfeld kunnen wilgentwijgen genoeg. Met een twijgenkoepel van 2 m hoog, een paar juten matten en een sproeier moet het mogelijk zijn om een ijsstupa te maken, die dan vooral curiositeitswaarde heeft. Uit ervaring weet ik dat binnenin de koepel een soort druipsteengroot kan onstaan, en met een artistieke verlichting is het een bijzondere ervaring om binnen een kruidenbittertje te nuttigen (met helm). De levenscyclus van een Nederlandse ijsstupa zou helaas tot enkele weken beperkt blijven.

Referenties

Klok, E. J. en J. Oerlemans, 2002: Model study of the spatial distribution of the energy and mass balance of Morteratschgletscher, Switzerland. Journal of Glaciology 48 (163), 505-518.

Nüsser, M. D. J. K. B., 2018: Socio-hydrology of artificial glaciers in Ladakh, India: assessing adaptive strategies in a changing cryosphere, Regional Environmental Change, https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s10113-018-1372-0, 2018.

Oerlemans, J., S. Balasubramanian, C. Clavuot en F. Keller, 2021: Brief communication: Growth an decay of an ice stupa in alpine conditions – a simple model driven by energy-flux observations over a glacier surface. The Cryosphere, 15, 1-6, https://doi. org/10.5194/tc-15-1-2021.

Meteorologica 4 - 2021

7

De Grote Droogte van 1921 Gerard van der Schrier (KNMI), Bert Van Schaeybroeck (KMI), Hans Van de Vyver (KMI), Else van den Besselaar (KNMI) Droogte wordt vaak vanuit een klimatologisch perspectief beschreven. Hoeveel neerslag is er minder gevallen?

Hoeveel sterker was de verdamping? Er zijn allerlei manieren om dit soort vragen te beantwoorden. Omdat droogte vaak erg ingrijpend is voor mens en natuur en bovendien veel financiële schade met zich meebrengt, dient het perspectief vanuit de impact van droogte toegevoegd te worden om een beeld te scheppen dat recht doet aan dit extreme klimaatfenomeen. In dit artikel beschrijven we dan ook de extreme droogte van 1921 op die meer omvattende manier, waarbij de impact op de maatschappij en de meteorologische karakterisering van de droogte onlosmakelijk met elkaar zijn verbonden.

Inleiding De belangrijkste reden om naar de droogte van 1921 te kijken is dat dit 100-jaar oude extreem de meest extreme droogte is geweest sinds het begin van de 20e eeuw (Hanel et al., 2018).

Een groot deel van Europa kreeg te maken met deze droogte en ze reikte van Ierland tot aan de Wolga en de Oeral waar ze bijdroeg aan de hongersnood in Rusland van 1921 – 1922 die naar schatting aan 5 miljoen mensen het leven kostte (en. wikipedia.org/wiki/Russian_famine_of_1921–22). Nu het fenomeen droogte weer in de belangstelling staat na de zomer van 2018 – waarvoor het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat becijferd heeft dat deze alleen voor Nederland al 450 tot 1200 miljoen euro gekost heeft – is het historisch perspectief van belang om de recente droge jaren in het juiste licht te zien.

Wat was de impact?

Een systematische analyse van de impacts is gemaakt door

nieuwsberichten uit kranten te verzamelen en te analyseren.

Deze gerapporteerde impacts werden eerst ondergebracht in de belangrijkste impactgroepen (zoals ‘landbouw en veeteelt’, ‘drinkwatervoorziening’, ‘waterkwaliteit’) en vervolgens geclassificeerd in subklassen (‘afname landbouwgrond door gebrek aan irrigatie’, ‘beperkingen op drinkwatergebruik in stedelijk gebied’). In totaal worden 55 verschillende impactgroepen onderscheiden. Deze groepen zijn overgenomen uit het werk van Stahl et al. (2016, zie hun Tabel A2).

Er zijn vijf verschillende (gedigitaliseerde) dagbladen onderzocht door de oplagen van 1921 te doorzoeken op de zoekterm ‘droogte’ (in de voertaal van elk land): The Birmingham Gazette (UK), Algemeen Handelsblad (NL), De Standaard (BE), Berliner Tageszeitung (DE) en Lidové noviny (CZ). Figuur 1 geeft de impactcategorie voor België en Nederland van deze vijf onderzochte landen, geaggregeerd in weken (zondag – zaterdag). De kleurcodering relateert aan de belangrijkste impactgroepen. Een volledig overzicht van de

Figuur 1. Tijdreeksen van 1 maart 1921 tot 1 januari 1922 met impact- en klimaatinformatie voor België (Ukkel) en Nederland (De Bilt). In elk figuur geeft het staafdiagram het aantal impact-gerelateerde berichtgevingen over droogte. In de achtergrond staan de dagelijkse maximumtemperaturen, en onder elke tijdreeks de ratio van de neerslag ten opzichte van normaal. Een rode arcering van de temperatuurlijn wijst op dagen die warmer zijn dan normaal en een bruine arcering in de neerslaglijn duidt op droger dan normaal. De klimatologische periode die gebruikt is als normaal periode is 1981 – 2010.

8

Meteorologica 4 - 2021

Figuur 3. Waterval van Schaffhausen bij Neuhausen (Zwitserland) in de Rijn. De foto is gemaakt op 22 maart 1921 tijdens het historisch laagterecord (bron: Schweizerisches Sozialarchiv).

Figuur 2. Foto uit het geïllustreerde tijdschrift ‘The Sphere’ van 31 juli 1921. Het originele onderschrift is: “Autumn in Early Summer in Kensington gardens” (copyright: Illustrated London News Ltd/Mary Evans).

meest voorkomende impact-types leert dat ‘landbouw en veeteelt’ het meest voorkomt, met uitzondering van Tsjechië waar bosbranden het meest gerapporteerd werden. Een (indirecte) illustratie van het effect van droogte op land- en tuinbouw is een foto uit juli 1921 (Figuur 2) die kinderen laat zien, spelend met bladeren die door de droogte van de bomen gevallen zijn – middenin de zomer en ongeveer twee maanden voor het begin van de herfst (Kader 1).

Het type impact dat in 1921 als eerste verscheen in de kranten verschilt per land, maar in zowel Duitsland als België is dit het transport over water. Figuur 3 illustreert dit met een foto van de waterval in Neuhausen (Zwitserland) waaruit de uitzonderlijk lage stand van de Rijn in het vroege voorjaar van 1921 duidelijk wordt. De droogte liet zich het langst voelen in de landbouwsector en in de (drink)watervoorziening. In deze sectoren werd tot het einde van de herfst in 1921 het meest over lage productie en beperkingen in gebruik van water geschreven. Dit neemt niet weg dat ook het transport over water in de zomer en herfst van 1921 nog steeds problemen gaf (Figuren 4 en 5). Interessant is dat ook in 1922 nog gevolgen van de droogte te merken zijn; een opmerkelijk bericht uit het voorjaar van 1922 meldt dat de dijken in Friesland uitgedroogd zijn en lek blijken te zijn, wat tot gevolg heeft dat de gemalen op volle kracht moeten werken, ondanks het droge weer (Kader 1).

De meeste artikelen over de droogte verschijnen in juli 1921, in Engeland wat eerder in de maand en in Tsjechië wat later. De piek valt samen met de hittegolf, waarbij de hoogste temperatuur rond 19 juli werd bereikt in Londen, en op de 28e juli in Parijs waar 38.4°C gemeten werd (destijds de hoogste waarde sinds 1881). De temperaturen aan het eind van juli waren hoog voor een groot deel van Europa – tot ver in Centraal Europa. De piek in het aantal krantenberichten valt samen met de periode waar die hoge temperaturen werden gemeten. De periode met onafgebroken te droog weer start veel eerder, al varieert de lengte van die periode van land tot land. Het is onduidelijk in Figuur 1 of de kortstondig minder droge, of natte periode, in de eerste helft van augustus de verklaring is voor de afname in het aantal krantenberichten.

Binnen de impactgroepen is gedetailleerder onderscheid te maken tussen de gevolgen van de droogte. Voor ‘landbouw en veeteelt’ werd de afname van productiviteit in de jaarlijkse gewasteelt als meeste genoemd. In Tsjechië werd ook de

gedwongen verkoop van vee aan het slachthuis opvallend vaak genoemd, als reactie op een totaal gebrek aan water en/of voer voor het vee – een rampscenario voor elke boer.

Ook Nederlandse en Belgische boeren kozen voor deze wanhoopsdaad (Kader 1). De impact van de droogte op land- en tuinbouw in België was erg groot, zo blijkt uit de artikelen uit De Standaard, met mislukte oogsten voor vele gewassen, een tekort aan hooi voor de dieren, afstervende fruitbomen en verschroeide weilanden tegen het einde van de zomer. De combinatie van hitte en droogte leidde tot vele branden waarover in het Belgische De Standaard verhoudingsgewijs meer werd geschreven dan in het Nederlandse Handelsblad.

Wat betreft de impact op ‘watervoorziening’ stond het gebrek aan drinkwater voor huishoudens (in de stad en op het platteland) bovenaan de lijst van meest genoemde impacts, wat geïllustreerd wordt door een foto (Figuur 6) van jongetjes die het laatste beetje water uit de rivier de Linge halen voor consumptie.

Reconstructie van het klimaat Door een ‘data rescue’ activiteit (het digitaal beschikbaar maken van hardcopy – vaak handschreven – metingen) en het vragen om extra reeksen aan de Europese weerdiensten is nieuwe data beschikbaar gekomen. Samen met de tijdreeksen voor neerslag en temperatuur in de European Climate Assessment & Dataset (ECA&D, www.ecad.eu) zijn de droogte en de hitte van 1920 en 1921 te becijferen. Uit deze reconstructie blijkt dat de Grote Droogte reeds in de herfst van 1920 begon, en op zijn sterkst was tijdens de lente en de zomer van 1921, en pas eindigde aan het einde van 1921. Hoewel de droogte

Figuur 4. Foto uit De Telegraaf van 15 juli 1921. Het originele onderschrift is: “Wordt de Maas drooggelegd? – Bovenstaande foto stemt niet optimistisch: De peilers van de Maasbrug te Maastricht liggen reeds droog en zandbanken vormen eilanden van bedenkelijke afmetingen.

Regen! Regen! Regen! Luidt de noodkreet in Limburg.”

Meteorologica 4 - 2021

9

Figuur 5. Foto uit De Telegraaf van 1 september 1921. Het originele onderschrift is: “In Friesland liggen verscheidene schepen geheel op het droge ten gevolge van den lagen waterstand.”

Kader 1 – een selectie van berichten over de diversiteit aan impacts Over de droogte “De Seine staat op het ogenblik zoo laag als anders slechts bij uitzondering aan het einde van een langen drogen zomer het geval is en bovendien is de stroom zoo gering, dat het water begint te vervuilen en een behoorlijke doorspoeling onmogelijk wordt. Reeds nu bemerkt men aan den onaangenamen geur op sommige plaatsen een begin der vervuiling en de bekende rivierbaden aan de Quai d’Orsay, die meer dan honderd jaar oud zijn, moesten uit dien hoofde zelfs gesloten worden.” (De Standaard, 30 mei 1921).

Uit het Westland “Het wordt steeds meer duidelijk, dat sommige teelten zwaar geleden hebben door de verzilting van het boezemwater. Niemand heeft daar iets tegen kunnen doen, om de eenvoudige reden dat er geen zoet water kan worden ingelaten als het er niet is. De oorzaak is uitsluitend te zoeken in de aanhoudende droogte, die ook overigens van zeer nadeeligen invloed is geweest op den gang van zaken. Vooral komkommers en tomaten hebben van het zoute water zwaar te lijden gehad.”

(Algemeen Handelsblad 25 juni 1921).

De droogte en de oogst in de Vlaanders “De schoone belofte voor een rijken oogst die het jaar 1921 met zich meebracht is bijna heelemaal uitgestorven. Wel is er nog een gedeeltelijke redding mogelijk als het regent, maar de schade, die de droogte tot nu berokkende is zoo aanzienlijk dat een nadeeligen terugslag op de levensduurte niet meer te verhelpen is. Daarvan geven de prijzen van fruit en groente reeds een bitteren voorsmaak.” (De Standaard, 3 juli 1921).

De Hitte, Droogte en Levensduurte “Wij hebben aan den heer Ruzette, minister van landbouw, gevraagd in welke mate de landbouw door de aanhoudende droogte is aangetast. De achtbare Minister wees ons vooral 10

Meteorologica 4 - 2021

Figuur 6. Foto uit De Telegraaf van 20 juli 1921. Het originele onderschrift is: “De Linge heeft, als zoovele riviertjes in ons land, al lang geen water meer. De bedding is droog. Alleen onder de bruggen is nog een weinig water blijven staan en kinderen vullen hieruit een kan om met dien dronk aan het groote watergebrek thuis tegemoet te komen.”

op het gebrek aan voeding voor de dieren. De landbouwers kunnen hunne dieren met moeite voeden. Het hooi is meestal verschroeid. Bovendien wordt het tegen aanzienlijke prijzen verkocht. De boeren zijn dan ook genoodzaakt een groot gedeelte van het vee op de markt te brengen hetgeen voor gevolg heeft eene vermindering van de prijs ervan.” (De Standaard, 14 juli 1921).

De droogte, de bladeren vallen “Op den Catherijnensingel te Utrecht lag gistermiddag een dikke laag afgevallen bladeren, die aan den herfst herinneren.

De vroegtijdige dood van zooveel nuttige organen komt op rekening van de langdurige droogte.” (De Telegraaf, 21 juli 1921).

Sirocco in Parijs “De maand juli 1921 is extreem heet, de heetste in iets meer dan een eeuw. De piek van warmte is op 28 en 29 juli: temperaturen bereiken 38 °C of meer, en dit in driekwart van Frankrijk. De thermometer stijgt tot 38.4 °C in de schaduw van de hoofdstad wat sinds 1881 nog niet is gezien. Een bijzonder fenomeen treft Parijs: een hete droge zuidenwind blaast door Parijs. (…) Om zichzelf tegen de hitte te beschermen, houden Parijzenaars vochtige doeken in hun zakken en dragen ze natte shirts. Voor het eerst wordt het aantal eenheden sodawater voor de bevolking gerantsoeneerd (noot van de auteurs: sodawater of eau de seltz was een populaire dorstlesser in die tijd) bij gebrek aan bruisend water.” (Le Figaro, 29 juli 1921).

Lekke polderdijken in Friesland “De polderdijken in Friesland, die door den hoogeren waterstand weer dienst moeten doen, blijken door de aanhoudende droogte in 1921 enorm te lekken, meldt: het ‘Hbl.’ (auteurs: Handelsblad). Ofschoon geen druppel regen valt, moet nacht en dag gemalen worden, om het water uit de polders te houden.” (Het Volk, 28 februari 1922; Nieuwe Tilburgse Courant, 1 maart 1922).

Figuur 7. Neerslagindex (Standardized Precipitation Index, SPI) van 1900 tot 2020 in Ukkel, België, berekend met 12-maandelijkse neerslagwaarden.

Negatieve waarden duiden droge perioden aan. De droogte van 1921, aangeduid met verticale lijnen, is veruit de droogste van de tijdreeks (bron: KMI).

zich uitstrekte van Ierland tot Oekraïne, werd het gebied rond Brussel – Parijs – Lyon extra hard getroffen. Figuur 7 illustreert dit met de gestandaardiseerde regenindex (SPI) voor Ukkel (België). Voor deze index wordt de som van de neerslag in de voorgaande 12 maanden vergeleken met alle andere 12-maandsommen uit de referentieperiode voor de betreffende maand. Het gebruik van de lange tijdschaal (12 maanden) maakt dat deze index (SPI-12) vooral relateert aan hydrologische droogte (en minder aan meteorologische droogte). De waarde van deze index voor de droogte van 1921 steekt met kop en schouders uit boven andere droge periodes in de 20e en 21e eeuw. Voor de SPI is de lange referentieperiode 1950 – 2010 gebruikt.

Ook het ‘referentiejaar’ 1976 was in de reeks van Ukkel minder droog dan 1921. We zien dit terug in de neerslag van 1976, die voor dit station 63.4% van de 1981 – 2010 normaal was. Voor 1921 was dit 47.8%. De herfst van 1975 was normaal (vooral door de kletsnatte november maand) maar in de herfst van 1920 viel slechts 42.5%. van de verwachte neerslag. De winters van 1921 en 1976 waren vergelijkbaar droog (67.5% en 64.5% respectievelijk).

Figuur 8 geeft een kaart van de SPI-3 (gebaseerd op 3-maandelijkse accumulatie van neerslag) en is daarmee meer te relateren aan snellere variaties zoals schommelingen in

Figuur 8. Kaart met de neerslagindex SPI-3, gebaseerd op 3-maandsommen van neerslag, voor augustus 1921. De negatieve waarden (geel-bruin) geeft het gebied aan dat ernstig tot extreem droog is (bron: E-OBS).

bodemvocht of de hoeveelheid water in kleine stroompjes. De kaart heeft betrekking op de periode juni – augustus 1921 en geeft de droogste gebieden in een groot deel van Europa met de sterkste droogte in Zuid-Engeland en Vlaanderen.

De extreem lage waarde in de SPI-12 voor Ukkel voor 1921 geeft aan dat de droogte niet beperkt was tot 1921. Een analyse van SPI-3 waarden, zoals die van Figuur 8, geeft aan dat vooral in de herfst van 1920 (en in mindere mate in de winter 1920/1921) grote delen van Europa al ernstig tot extreem droog waren. De reflectie hiervan is een gebrek aan afvoer in de Rijn (zie Figuur 3), waar eind maart de waterval bij Neuhausen vrijwel droog staat. De Birmingham Daily Gazette van 16 maart 1921 schrijft hierover het volgende: “Swiss drought, worst for the past ninety years. (…) As the snows are missing, disappointed tourists are leaving the country in large numbers.”

Hittegolf Droogte in de zomer gaat vaak gepaard met een hittegolf. Eind juli treft een hittegolf grote delen van Europa (Figuur 9). De hoogste temperaturen komen voor in Frankrijk, waar het dan al ruim een maand abnormaal warm is. De ‘Le Monde Illustré’ van 23 juli drukt een foto af van het vuurwerk boven Parijs ter ere van ‘quatorze juillet’ en schrijft daaronder “Vanwege de drukkende hitte vindt de traditionele schouw van de troepen door de President van de Republiek dit jaar niet plaats.”

Tijdens het hoogtepunt van de hittegolf steekt er een warme zuidenwind op die de Parijzenaars zwaar treft (Kader 1).

Hoewel de Europese gemiddelde temperatuur over het hele jaar of in de zomer van 1921 naar moderne maatstaven niet bijzonder hoog is, zijn de hoogste maximumtemperaturen tijdens die hittegolf vergelijkbaar met die van de meer recente hittegolven. In delen van Ierland, Engeland, Frankrijk, Vlaanderen en Centraal-Europa staat de warmste dag van 1921 in de top 5 van de afgelopen 100 jaar.

Atmosferische circulatie over Europa Een analyse van de synoptische situatie in 1921 geeft dat een hogedruksysteem de circulatie over Europa domineert, al varieert de ligging van dit systeem van maand tot maand. Ruwweg ligt het centrum ervan over de Britse eilanden en is aanwezig in februari, april, juni, juli, september en oktober. Maart Meteorologica 4 - 2021

11

Figuur 9. Maximumtemperatuur op 28 juli 1921, tijdens het hoogtepunt van de hittegolf in Frankrijk (bron: E-OBS).

verloopt grotendeels droog doordat het hogedrukgebied zich uitstrekt over heel Europa; even ten noorden van de Zwarte Zee valt die maand helemaal geen neerslag.

Het effect van dit aanhoudende hogedrukgebied is duidelijk te zien in het transport van atmosferisch vocht dat voornamelijk naar Scandinavië is gericht. De natte omstandigheden in Scandinavië (Figuur 8) zijn daarvan het gevolg. In Figuur 10 is de afwijking van de geopotentiële hoogte op 500 hPa aangeduid voor het jaar 1921 met een (duidelijk te herkennen) uitgestrekt hogedrukgebied boven Engeland. Aan de zuidkant van dit hogedrukgebied is het vochttransport abnormaal laag, wat de afwezigheid van regen in grote delen van Europa verklaart.

Conclusie en discussie Eén van de aspecten die de droogte van 1921 zo bijzonder maakt, is het samengestelde aspect; de impact van deze droogte was dermate groot doordat de voorafgaande herfst van 1920 en de winter van 1920/1921 ook al droog waren. Het conservatieve karakter van droogte zorgt dat de effecten zich accumuleren en zich voortzetten in het voorjaar en de zomer van 1921. Hoewel geen van deze seizoenen op zichzelf record droog waren in termen van de totale hoeveelheid gevallen neerslag, was de opeenvolging van droge seizoenen in 1920

en 1921 genoeg om van 1921 het droogste jaar in de afgelopen 100 jaar te maken.

Uiteraard zijn de impacts van de Grote Droogte van 1921 niet alleen afhankelijk van het klimatologische aspect maar worden ook bepaald door de kwetsbaarheid van de samenleving voor droogte en de blootstelling aan droogte. Deze laatste aspecten waren 100 jaar geleden anders dan nu – de bevolking was aanzienlijk kleiner, de inrichting van het land en het watersysteem was anders (nog geen ruilverkaveling met rechtgetrokken sloten en beken), het IJsselmeer was nog Zuiderzee, het drinkwaternetwerk bereikte kleine dorpen nog niet, en zo zijn er nog meer voorbeelden te noemen. Ook is de maatschappij in de loop van de tijd andere impacts van droogte gaan herkennen: in de inventarisatie van nieuwsberichten uit 1921 is niet veel aandacht voor de gevolgen van droogte op het ecosysteem, terwijl dit bijvoorbeeld tijdens de droogte van 2015 één van grote impacts was (van Lanen et al., 2015).

Ondanks deze verschillen geeft de inventarisatie van impacts toch een beeld waar de knelpunten liggen en wanneer impacts ‘voelbaar’ worden. Een voorbeeld is dat een beregeningsverbod bij dreigend watertekort de moderne agrariër net zo kwetsbaar maakt als zijn collega uit 1921.

Ten slotte: de grote impact van droogte zoals geschetst in dit artikel geeft aan dat het monitoren van alleen variaties in neerslag de essentie van het fenomeen onvoldoende beschrijft.

Naast het kwantificeren van ‘droogte’ is het zinvol om ook aandacht te hebben voor ‘watertekort’ (of ‘waterschaarste’) waarin, naast het aanbod van water, ook de vraag naar water terugkomt. Deze benadering staat dichter bij de impact die een lange droge periode met zich meebrengt.

Referenties

Hanel, M. et al. (2018). Revisiting the recent European droughts from a long-term perspective. Scientific reports, 8(1), 1-11, doi:10.1038/s41598-018-27464-4.

Stahl, K. et al. (2016). Impacts of European drought events: insights from an international database of text-based reports. Natural Hazards and Earth System Sciences, 16(3), 801-819, doi:10.5194/nhessd-3-5453-2015.

Van Lanen, H.A.J. et al. (2016). Hydrology needed to manage droughts: the 2015 European case. Hydrological Processes 30(17): 3097-3104. doi:10.1002/hyp.10838.

Van der Schrier, G. et al. (2021) The 1921 European drought: Impacts, reconstruction and drivers, Clim. Past Discuss. [preprint], doi:10.5194/cp-2021-41, (accepted).

Figuur 10. Het verticaal geïntegreerde vochttransport in 1921 als afwijking van de 1981 – 2010 normaal (in kleur) en transportrichting (pijlen). De contouren geven de 1921 afwijking van de geopotentiële hoogte op 500 hPa (bron: ERA20C heranalyse).

12

Meteorologica 4 - 2021

Werken bij het KNMI: the best place to be voor onderzoekers!

Het weer is grillig, de bodem beweegt en het klimaat verandert. Voor onze veiligheid en welvaart moeten we weten welke risico’s en kansen dit oplevert.

En: hoe we ons het beste kunnen voorbereiden.

Die kennis heeft het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) in huis als het nationale kennis- en datacentrum voor weer, klimaat, oceanografie en seismologie. Betrouwbaar, onafhankelijk en gericht op wat Nederland nodig heeft. Voor een veilig Nederland dat voorbereid is op de invloed van weer, klimaat en aardbevingen.

Voorbereiden, waarschuwen en adviseren

In ons dichtbevolkte land van water, wind en dijken leven we al eeuwenlang met de elementen. Nu de aarde opwarmt, de zeespiegel stijgt en extreem weer vaker voorkomt, groeit de kans dat het weer ons onaangenaam verrast.

De weerkamer van het KNMI staat 24/7 paraat om Nederlanders te waarschuwen als er gevaarlijk of extreem weer dreigt. Tijdig, gericht en met oog voor de impact van het verwachte weer.

Uniek onderzoek bij het KNMI

In de R&D vakgroepen van het KNMI wordt gewerkt aan verbetering van het waarneemsysteem en van de modellen.

Unieke expertise ligt op het gebied van satellietmetingen van de atmosferische samenstelling. Het KNMI heeft de wetenschappelijke leiding over het TROPOMI satellietinstrument dat in 2017 succesvol is gelanceerd. TROPOMI is de opvolger van OMI, en brengt de mondiale luchtkwaliteit in kaart. Ook wordt gewerkt aan innovatieve metingen met kleine sensoren op de grond. Op het gebied van modellering wordt gewerkt aan het HARMONIE hogeresolutie model.

Werken bij het KNMI?

Voor onze R&D vakgroepen zoeken we regelmatig onderzoekers, zowel OIO’s als post-doc’s, die een bijdrage willen leveren aan ons internationaal hoog gewaardeerde onderzoek.

Kijk voor onze actuele vacatures op www.werkenvoornederland.nl/knmi.

Evalueren, onderzoek en wetenschap

Na elke gebeurtenis maken we de balans op. We plaatsen incidenten in een bredere context. We willen ervan leren en nieuwe kennis opdoen. Zodat we risico’s preciezer kunnen bepalen en onze kwaliteit als kennisinstituut kunnen waarborgen. Uniek aan het KNMI is de koppeling tussen operationeel en wetenschap. Praktijkervaringen kunnen meteen wetenschappelijk onderzocht worden. Kennis kan direct ingezet worden ten behoeve van de operationele diensten van het KNMI.

Meteorologica 4 - 2021

13

El Niño voorspellingen met machinaal leren Miriam Sterl (IMAU), Paul Petersik (VineForecast, Göttingen), Henk Dijkstra (IMAU, Centre for Complex Systems Studies) Het correct voorspellen van het optreden van een El Niño, een sterke opwarming van het zeewater in de equatoriale Stille Oceaan, is één van de belangrijkste problemen in het klimaatonderzoek. Hier beschrijven we recente resultaten van moderne statistische modellen die gebruik maken van technieken uit de kunstmatige intelligentie, met name machinaal leren. De goede skill van de voorspellingen met deze modellen, vooral voor relatief lange voorspeltijden, biedt grote perspectieven om al vroeg bruikbare adviezen te geven over deze opwarming en de consequenties ervan voor het weer in naburige gebieden. Hierdoor kan door overheden beter worden geanticipeerd om schade door El Niño te beperken. We stellen de software beschikbaar en nodigen de lezers uit om zelf El Niño voorspellingen te maken met deze methodiek.

Het El Niño fenomeen Gemiddeld eens in de paar jaar wordt het water in de equatoriale Stille Oceaan een paar graden warmer dan normaal. Dit verschijnsel wordt El Niño genoemd en is onderdeel van een onregelmatige interjaarlijkse cyclus van temperatuurveranderingen in dit gebied. La Niña is de tegenstelde fase van El Niño waarin de temperaturen in de equatoriale Stille Oceaan lager zijn dan normaal. Een maat voor deze temperatuurveranderingen is de zogenaamde NINO-3.4 index (Figuur 1a), de afwijking van de zeewatertemperatuur ten opzichte van een langjarig gemiddelde seizoenscyclus, gemiddeld over het gebied 170°W-120°W – 5°S-5°N (zie box in Figuur 1b). De piek van El Niño treedt op in december en de sterkte van de verschillende El Niño’s varieert op een langere (decadale) tijdschaal (Figuur 1a). De laatste sterke El Niño was in 2015 (l’Heureux et al., 2017).

Het ruimtelijk patroon van de temperatuurvariaties tijdens de El Niño – La Niña cyclus wordt meestal bepaald met behulp van multivariate statistische technieken, zoals principal component analysis (Preisendorfer, 1988), waarbij ruimtelijke patronen van maximale variantie worden bepaald. Het ruimtelijk patroon dat de meeste variantie in de temperatuur verklaart in de Hadley Centre Sea Ice and Sea Surface Temperature (HadISST) dataset (Rayner et al., 2003) over de periode 1950 – 2010 is te zien in Figuur 1b. Temperatuurvariaties zijn beperkt tot in een relatief smalle zone rond de evenaar met de grootste amplitude in de oostelijke Stille Oceaan.

El Niño’s veroorzaken niet alleen grote droogte over het westelijke deel van de Stille Oceaan (met name in Australië) en extreme regenval in het oostelijke deel (met name in Zuid-Amerika), maar hebben invloed op het klimaat in grote delen van de wereld. Tijdens een La Niña zijn die effecten grotendeels omgekeerd (regenval in Australië en droogte in a)

3

Zuid-Amerika). Schattingen van de schade ten gevolge van de sterke El Niño van 1997 – 1998 zijn in de orde van 30 miljard USD (Adams et al., 1999; Diaz et al., 2001). Het is dus van groot belang dat er betrouwbare voorspellingen zijn van het optreden van El Niño en La Niña, liefst een jaar van tevoren.

In dat geval hebben overheden, bedrijven en particulieren ruim de tijd om zich aan te passen aan de omstandigheden.

Boeren kunnen bijvoorbeeld andere gewassen planten, die beter bestand zijn tegen droogte of regenval.

Huidige El Niño voorspellingen Hoewel voorspellingen van regionale grootheden soms gewenst zijn, is de meeste aandacht gericht op ruimtelijk gemiddelde grootheden, zoals NINO-3.4. Voor El Niño voorspellingen wordt meestal de Oceanic Niño Index (ONI) gebruikt, dat een driemaandelijks gemiddelde is van de NINO-3.4 index. De US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) geeft een advies van een komende El Niño als (i) de 1-maand gemiddelde NINO-3.4 index groter of gelijk is aan 0.5 °C, (ii) als tenminste vijf opvolgende ONI waarden groter zijn dan 0.5 °C, en (iii) als de condities in de atmosfeer consistent zijn met een El Niño. Het doel van de modelvoorspellingen is om te bepalen wanneer de condities (i) en (ii) optreden, liefst zo ver mogelijk in de toekomst.

Voor het voorspellen van de ONI tijdserie is een model nodig en een goede beginconditie vanuit beschikbare observaties. Door grote inspanningen gedurende de laatste 40 jaar zijn er relatief veel observaties beschikbaar, zoals in-situ data van de TAO-TRITON boeien, en satellietdata van zeeniveau hoogte, windvelden en zeewatertemperatuur (McPhaden et al., 2015). Ook zijn er data beschikbaar van reanalyse producten (Kalnay et al., 1996; Dee et al., 2011), waarin observaties zijn geassimileerd in geavanceerde klimaatmodellen.

b)

NINO3.4

2 1 0 -1 -2 -3 1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020

time Figuur 1. (a) NINO-3.4 index (0C) over the periode 1950 – 2020. (b) Patroon van de zeewatertemperatuur dat de meeste variantie verklaart over de periode 1950 – 2010. De box markeert het NINO3.4 gebied. Bron: KNMI Climate Explorer (http://climexp.knmi.nl).

14

Meteorologica 4 - 2021

a) b)

Figuur 2. (a) Voorspellingen van de ONI met het IRI multi-model ensemble in juni 2015 met resultaten van dynamische modellen (gevulde symbolen) en van statistische modellen (open cirkels). De getrokken gele curve geeft het gemiddelde aan van de modellen. De zwarte curve toont de (achteraf) geobserveerde ONI waarden (ERSST.v5; Huang et al., 2017). (b) Voorspellingen van het CFSv2 ensemble (elk lid heeft verschillende begincondities in midden juli). De zwarte curve is weer de NINO-3.4 observatie en de gestreepte curve is het gemiddelde van het ensemble.

Op dit moment worden er verschillende modellen gebruikt voor het maken van El Niño voorspellingen (Barnston et al., 2012; 2015). Multi-model ensemble resultaten worden beschikbaar gesteld via het International Research Institute for Climate and Society (IRI). Dit zijn resultaten van zowel dynamische modellen (modellen gebaseerd op de onderliggende fysische behoudswetten) en statistische modellen (modellen gebaseerd op data uit het verleden). Ook zijn er ensemble resultaten, waarbij het ensemble wordt bepaald door verschillende begincondities van een enkel dynamisch model, zoals het NCEP Climate Forecast System CFSv2 (Saha et al., 2014), het SEMAP2 en het NMEFC/SOA (Tang et al., 2018).

Als illustratie zijn de resultaten van de IRI modellen en het CFSv2 model te zien in Figuur 2 voor de sterke El Niño van 2015 – 2016 (l’Heureux et al., 2017). Zowel de IRI als de CFSv2 voorspelden in juni 2014 een El Niño voor de volgende winter. Dit kwam niet uit omdat NINO-3.4 afnam aan het eind van 2014 (door ongunstige winden). De meeste modellen gaven in juni 2015 redelijk goede voorspellingen a)

voor de sterke El Niño condities in de winter van 2015 – 2016 (Figuur 2a). Aan de andere kant onderschatten de IRI modellen de amplitude van de El Niño en er is een grote spreiding in de resultaten, zelfs tussen ensemble leden van het hetzelfde model (Figuur 2b). De CFSv2 ensembleverwachting is consistent met de opgetreden El Niño; volgens het ensemble was er een grote kans op het optreden van een El Niño met de uiteindelijk waargenomen amplitude.

Over het algemeen is de skill van de dynamische modellen beter dan die van de statistische modellen. De skill is veel slechter als de modellen worden geïnitialiseerd in februari - april dan in juli - september. Dit staat bekend als het ‛spring predictability barrier’ probleem (Chen et al., 2008; Clarke, 2014).

Machinaal Leren en El Niño voorspellingen Machinaal leren (Engels: machine learning) wordt op dit moment veel gebruikt voor regressie- en classificatieproblemen in allerlei wetenschappelijke gebieden. In `supervised b)

Figuur 3. (a) Schets van de procedure van training en validatie van een model via een machinaal leren aanpak. (b) Schets van een typisch (feed-forward) Artificial Neural Network met een input laag, een output laag en een aantal verborgen lagen.

Meteorologica 4 - 2021

15

a)

b)

Figuur 4. Schets van een GDNN met 10 neuronen in de input laag, zes neuronen in de verborgen laag en twee neuronen in de output laag (boven). Schets van de data splitting en ensemble training toegepast op de GDNN, zoals beschreven in de tekst (onder).

learning’ (Bishop, 2006) wordt een statistisch model geconstrueerd op basis van data met een duidelijk label (zoals de ONI versus tijd). Het specifieke voorspelmodel (bijvoorbeeld een neuraal netwerk) wordt getraind met data van een training set om de optimale hyperparameters in het model te bepalen.

De kwaliteit van het model wordt daarna getest met een vali-

ONI [K]

datie dataset. Als het model gevalideerd is, dan is het gereed om voorspellingen te maken (Figuur 3a).

Er zijn op dit moment vele methoden van machinaal leren beschikbaar. Een Artificial Neural Network (ANN) is een multi-laag structuur van neuronen, met een inputlaag, een outputlaag (Figuur 3b) en een aantal verborgen lagen (‘hidden layers’). Dit type model probeert om een relatie te vinden tussen input en output door de gewichten die de connecties tussen de neuronen vormen, aan te passen, zodat een zekere maat van fout (in de training set) wordt geminimaliseerd. In het geval van El Niño voorspellingen kan de output bijvoorbeeld de NINO-3.4 index of de ONI voor een bepaald tijdstip zijn, en bestaat de input uit de observationele grootheden die gebruikt worden om de waarde van de outputvariabele te kunnen voorspellen, de zogeheten features (zie ‘Hindcast resultaten’).

Hoewel er wel enkele succesvolle pogingen zijn geweest om andere methoden te gebruiken voor El Niño voorspellingen (bijvoorbeeld via Convolutional Neural Networks; Ham et al., 2009), beperken we ons hier tot de aanpak via ANN’s.

ANN technieken werden al meer dan 20 jaar geleden voor het eerst gebruikt voor het voorspellen van El Niño (Tangang et al., 1997). Achteraf gezien is het succes van deze methoden vooral afhankelijk van de gekozen features. In het begin werden vooral features als windsnelheid, atmosferische druk en zeewatertemperatuur gebruikt, met wisselend succes. De correlatie tussen de verwachting en uiteindelijke observaties, oftewel de skill van de verwachting, bleek heel erg af te hangen van het betreffende jaar of decade. Eén van deze modellen (Wu et al., 2006) is nog steeds te zien in het IRI ensemble (UBC-NNET) en heeft vaak een relatief lage skill, zelfs tot voorspeltijden van 6 maanden (Barnston et al., 2019). Er zijn ook hybride methoden, waarbij bijvoorbeeld een dynamisch oceaanmodel wordt gekoppeld aan een ANN-type atmosfeer model (Tang and Shieh, 2002).

De laatste jaren is er een behoorlijke ontwikkeling geweest om betere features te ontwikkelen, bijvoorbeeld gebaseerd op patronen van ruimtelijke correlaties van het zeeniveau.

Features die dit soort correlaties goed kunnen representeren zijn veelal gebaseerd op complexe netwerken (Dijkstra et al.,

2.5 0.0 250

WWV [m3 1012] 0 250

DMI [K] *

x, WP

[m2/s2]

1 0 0.02 0.00 20 0 1960

1970

1980

1990

2000

2010

Figuur 5. Tijdseries van alle gebruikte features in het GDNN naast de seizoenscyclus. De rode achtergrond geeft periodes aan waar de ONI groter was dan 0.5 °C en de blauwe achtergrond waar de ONI kleiner was dan -0.5 °C. 16

Meteorologica 4 - 2021

2019). Deze features zijn eerst getest in meer conceptuele modellen en daarna gebruikt in ANN gebaseerde verwachtingen. De resultaten van deze aanpak laten zien dat een goede skill kan worden gerealiseerd (Nooteboom et al., 2018), zelfs voor voorspeltijden tot 12 maanden.

NinoLearn: deep ensemble modellen Dynamische modellen (bijvoorbeeld het CFSv2) kunnen een schatting geven van de onzekerheid in de voorspelling. Voor de meeste statistische modellen, inclusief modellen gebaseerd op machinaal leren, is dit veel moeilijker. Er zijn nieuwe methoden, zoals Bayesiaanse neurale netwerken (McDermott and Wikle, 2019) die een schatting kunnen geven in de onzekerheid van de verwachting, maar deze zijn relatief complex.

Een meer eenvoudige aanpak is het Deep Ensemble model (Lakshminarayanan et al., 2017), dat bestaat uit een ensemble van ANN’s waar naast het gemiddelde van een enkele grootheid (zoals de ONI), ook de standaarddeviatie wordt bepaald van een normale verdeling. Vanwege deze aanname wordt dit model ook wel een Gaussian Density Neural Network (GDNN) ensemble genoemd.

Voor het maken van El Niño voorspellingen met de in onze groep ontwikkelde code NinoLearn, zullen we ons hier beperken tot het gebruik van een GDNN. Dit model heeft twee outputneuronen, één voor het gemiddelde en één voor de standaarddeviatie; een typische configuratie is te zien in Figuur 4a. Om de GDNN te trainen wordt de totale dataset gesplitst in een training-, een validatie- en een testdataset (zie Kader 1). In de resultaten, zoals gepresenteerd in de volgende sectie, worden de data in zes perioden verdeeld: 1963 – 1971, 1972 – 1981, 1982 – 1991, 1992 – 2001, 2002 – 2011 and 2011 – 2017. Er zijn dan zes ensembles (voor de zes testperioden) voor elke voorspeltijd beschikbaar en elke periode wordt één keer gebruikt als testdata. Nadat één van de zes perioden apart is gezet, wordt de rest van de data verdeeld over vijf segmenten. Vier van deze segmenten worden gebruikt als trainingset en één als validatieset. Dit wordt gedaan totdat elk segment een keer als validatieset heeft gefungeerd (Figuur 4b). Om uiteindelijk voorspellingen van El Niño te maken, worden voor iedere voorspeltijd alle zes ensembles gebruikt om een voorspelling te maken van de gemiddelde waarde en de standaarddeviatie van de ONI. Deze zes waardes worden gecombineerd om tot de uiteindelijke voorspelling te komen (zie voor meer informatie de Supporting Information van Petersik and Dijkstra (2020)).

Hindcast resultaten Als features gebruiken we tijdseries van grootheden zoals te zien in Figuur 5a. Deze features zijn niet onafhankelijk en hoeven niet goed te correleren met de ONI, maar ze worden gekozen zodat ze zo goed mogelijk het ‘geheugen’ van het tropische klimaatsysteem representeren. De eerste feature is de ONI omdat deze tijdserie een grote autocorrelatie heeft en dus al informatie over de toekomstige toestand bevat.

De tweede feature is het Warm Water Volume (WWV), het volume van water boven de 20 °C isotherm over het gebied (5°S-5°N – 120°W-80°W). Deze grootheid is belangrijk in de recharge-oscillator theorie van El Niño (Jin, 1997; Timmermann et al., 2018). De derde feature is de Dipole Mode Index (DMI) van de Indian Ocean Dipole, het verschil in maandelijks gemiddelde van de gemiddelde zeewatertemperatuur over het noordwestelijk gebied (10°S-10°N – 50°E-70°E) en het zuidoostelijk gebied (10°S-0°N – 90°E-110°E) in de equatoriale Indische Oceaan. De feature H* is de Ham-

ming afstand van een complex netwerk van zeeniveau data die uitgelegd wordt in Petersik and Dijkstra (2020). De volgende feature τx,WP is de zonale anomalie van de windschuifspanning over het gebied in de westelijke Stille Oceaan (2.5°N-2.5°S – 120°E-160°W). Ten slotte gebruiken we als feature een cosinus om de seizoenscyclus representeren. Van elk van deze features worden de laatst geobserveerde waardes en de waardes van 3 en 6 maanden vóór deze laatste observatie gebruikt om voorspellingen te maken voor de komende maanden.

De hindcasts (voorspellingen van gedrag dat in het verleden heeft plaatsgevonden) voor de testperioden zijn aan elkaar geplakt voor de evaluatie van de skill van het GDNN model. Voor een voorspeltijd van 9 maanden (Figuur 6a) zijn duidelijke El Niño en La Niña events te zien, maar met een verschillende onzekerheid. Het GDNN ensemble bevat ongeveer 70% van de geobserveerde ONI waarden tussen de 16% and the 84% kwantielen, de kansverwachting blijkt in die zin goed gekalibreerd. De skill van een voorspelling wordt vaak Kader 1 – Het trainen van een ANN Voor het trainen van een ANN zijn drie verschillende datasets nodig: een trainingset, een validatieset en een testset. Allereerst wordt het ANN getraind met de trainingset: er wordt een relatie gezocht tussen de input- en outputneuronen door de gewichten die de connecties tussen de neuronen vormen, iteratief aan te passen totdat een zekere kostenfunctie wordt geminimaliseerd. Deze kostenfunctie kwantificeert het verschil tussen de output die het ANN produceert met zijn huidige gewichten en de daadwerkelijke output.

Het doel is dat het ANN, op basis van wat het van de trainingset heeft geleerd, daarna voorspellingen kan maken over data die het nog nooit eerder heeft gezien. Dit kan na de training worden gecheckt met behulp van de testset. Vaak heeft het specifieke model achter het ANN dat getraind wordt echter enkele parameters, de zgn. hyperparameters, waarvan de waardes veel invloed kunnen hebben op de generaliseerbaarheid van het model. Om de optimale waardes van deze hyperparameters te vinden, wordt de validatieset gebruikt. In iedere iteratie van de training wordt niet alleen gekeken naar de waarde van de kostenfunctie van de trainingset, maar ook van de validatieset. Zo kunnen er dus modellen met verschillende hyperparameters worden getraind op dezelfde trainingset, op zo’n manier dat voor ieder model de kostenfunctie van de trainingset geminimaliseerd wordt; vervolgens wordt het model met de hyperparameters die de kostenfunctie van de validatieset minimaliseren, geselecteerd om toe te passen op de testset.

Een mogelijk probleem is dat de resultaten sterk afhankelijk kunnen zijn van de gekozen validatieset. Om dit te voorkomen, vindt de training dikwijls in verschillende rondes plaats, waarbij telkens een andere deelverzameling van de trainingset als validatieset fungeert. Er kan dan worden gekeken naar de gemiddelde kostenfunctie per model, en op basis hiervan kunnen de hyperparameters worden geselecteerd.

Zodra de optimale hyperparameters zijn gekozen, wordt het model met deze hyperparameters nog één keer getraind op de gehele trainingset. Ten slotte wordt gekeken hoe goed dit model presteert met data die het nog nooit eerder gezien heeft met behulp van de testset. Het is belangrijk dat de testset nooit onderdeel is geweest van de training, ook niet als validatieset, zodat het ANN volledig onafhankelijk van de testset is getraind. Alleen dan kan de testset een goede maat van de generaliseerbaarheid van het model geven.

Meteorologica 4 - 2021

17

ONI [K]

a) 2.5

9-month

94.4%

69.1%

0.0

2.5

1970

1980

1990

2000

2010

1.0 b)

ACC

0.8

1963-1971 1972-1981 1982-1991 1992-2001 2002-2011 2012-2017 1963-2017

0.6 0.4 0.2 0.0

0

3

6 9 12 15 Lead Time [Months]

18

21

Figuur 6. (boven) De 9-maanden lead time hindcast voor het GDNN ensemble (blauw) en de waargenomen ONI (zwart). De getrokken curve is het gemiddelde van de ONI, het gebied met de donkere schaduw is het gebied tussen de 16% and the 84% kwantielen, dat met de lichtere schaduw is het gebied tussen de 2.5% and 16% kwantielen en 84% en 97.5% kwantielen. Het percentage van de observaties binnen de 2.5% en 97.5% kwantielen (linker getal) en dat tussen de 16% en 84% kwantielen (rechter getal) is te zien in de rechterbovenhoek. (onder) All season ACC skill voor het GDNN ensemble en voor diverse voorspeltijden (lead times) en decennia (Petersik en Dijkstra, 2020).

bepaald door de anomaly correlation coefficient (ACC) hetgeen de Pearson correlatie is tussen de gemiddelde ONI uit het model en de observaties, en er is skill als de ACC boven de 0.5 is. De ACC van de zogenaamde persistentie over de periode 2002-2011 was ongeveer nul bij een voorspeltijd van 5 maanden (Barnston et al., 2012) en dus is de ACC een nuttige en veelgebruikte grootheid om de skill van modellen te bepalen.

De ACC (over alle seizoenen) laat zien dat het GDNN een goede skill heeft (Figuur 6b). Voor de periode 1982 – 2001 is de ACC waarde boven de 0.7 voor voorspeltijden tot 12 maanden. Voor andere testperioden zijn de waarden lager, tussen 0.4 – 0.6 voor een 6 maanden lead time (Figuur 6b).

Hoewel de voorspelde gemiddelde waarde wel meestal goed het patroon van de geobserveerde ENSO cyclus volgt, is de onzekerheid soms groot. Meer details hierover zijn te vinden in Petersik and Dijkstra (2020).

El Niño voorspellen Modellen gebaseerd op methoden van machinaal leren hebben een relatief hoge skill bij het voorspellen van El Niño. De GDNN aanpak geeft goede ACC waarden, zelfs voor relatief weinig features, voor lange voorspeltijden. Deze skill is van dezelfde grootte als andere machinaal leren technieken (Ham et al., 2019) waarbij veel grotere datasets worden gebruikt.

18

Meteorologica 4 - 2021

Bovendien geeft de GDNN methodiek ook een schatting van de onzekerheid in de voorspelling.

We kunnen de GDNN aanpak ook gebruiken om El Niño voorspellingen in de toekomst te maken. De code om dit te doen is gebaseerd op de software NinoLearn die in onze groep is ontwikkeld en die beschikbaar is via Github (https://github. com/CCSS-Utrecht/ninolearn). Voor het voorspellen van El Niño zijn een aantal Python codes beschikbaar, met een korte handleiding voor het gebruik. Nadat de gebruiker de gewenste startdatum van de voorspellingen heeft ingevuld, worden successievelijk de beschikbare observaties opgehaald en de features gekozen. Gebaseerd op de keuze van de features wordt een GDNN getraind op de beschikbare observaties en daarna wordt een voorspelling van de ONI gedaan over de gekozen lead times.

Een hindcast resultaat voor een initialisatie in februari 2015, met een lead times van 9 maanden en met features alleen de WWV, de DMI, de ONI, de τx,WP en de seizoenscyclus is te zien in Figuur 7a. Als vergelijk zijn de resultaten van de modellen binnen het IRI multi-model ensemble ook geplot, evenals de uiteindelijke observaties. Ook NinoLearn onderschatte de El Niño van 2015, net zoals vele andere IRI modellen, maar het GDNN resultaat volgt hier het gemiddelde van de andere modellen en laat ook de onzekerheid zien. Het

Model predictions of ENSO from May 2021

Model predictions of ENSO from Feb 2015

2.0

Observations NinoLearn Predictions IRI/CPC Predictions

1.0

Nino3.4 SST anomaly ( C)

Nino3.4 SST anomaly ( C)

2.5

1.5 1.0 0.5

Observations NinoLearn Predictions IRI/CPC Predictions

0.5

0.0

0.5

0.0 0.5 OBSERVED NDJ

Jan

1.0 OBSERVED

FORECAST JFM

FMA

MAM

AMJ

MJJ

JJA

JAS

ASO

SON

OND

FMA

Apr

FORECAST AMJ

MJJ

JJA

JAS

ASO

SON

OND

NDJ

DJF

JFM

Figuur 7. Voorspelling van de ONI over het jaar (a) 2015 en (b) 2021 met het GDNN, samen geplot met de resultaten van de modellen van het IRI ensemble en voor (a) de uiteindelijke observaties.

GDNN schatte de kans op de opgetreden El Niño in als erg onwaarschijnlijk. In Figuur 7b zijn de resultaten over 2021 voor een initialisatie in mei 2021 geplot. In 2021 wordt geen spectaculaire El Niño verwacht en lijken de condities nagenoeg neutraal te blijven (er is juist sprake van een La Niña met waarden van -1.0, geheel buiten de bandbreedte van Figuur 7b). De lezer wordt uitgenodigd om dit zelf te doen en eventueel door aanpassing van het GDNN en de features (details van de methode staan in Petersik and Dijkstra (2020)) de skill te verbeteren.

Tot nu toe is de reden waarom de skill van dit soort modellen gebaseerd op machinaal leren zo groot is niet geheel duidelijk. We weten dat dit soort methoden vooral heel goed zijn in het herkennen van patronen en dit is de reden dat ze ook veel gebruikt worden in beeldherkenning en handschriftanalyse. Waarom de skill voor grote voorspeltijden (groter dan 12 maanden) groter is dan die van de dynamische modellen komt dus vermoedelijk omdat er patronen in de observaties worden herkend die door de dynamische modellen slecht gerepresenteerd worden. Op dit moment concentreert het onderzoek binnen onze groep zich op het begrijpen van de goede skill van ANN methoden. We doen dit met data van dynamische modellen waarin een fysisch proces op een gecontroleerde manier wordt gemodificeerd zodat de data niet ‘correct’ zijn en bekijken wat de ANN nog wel goed kan representeren.

Ons uiteindelijke doel is om een transparante ANN methode te ontwikkelen waarin het duidelijk is hoe de skill samenhangt met de gekozen features.

Literatuur

Adams, R.M., Chen, C.C., McCarl, B.A., Weiher, R.F., 1999: The economic consequences of ENSO events for agriculture. Clim Res., 13, 165–72.

Barnston, A. G., Tippett, M. K., L’Heureux, M. L., Li, S., & DeWitt, D. G., 2012: Skill of real-time seasonal ENSO model predictions during 2002—II - is our capability increasing? Bulletin of the American Meteorological Society, 93, 5, 631–651.

Barnston, A. G., Tippett, M. K., Ranganathan, M., & L’Heureux, M. L., 2019: Deterministic skill of ENSO predictions from the North American Multimodel Ensemble. Climate Dynamics, 53, 12, 7215–7234.

Barnston, A. G., Tippett, M. K., van den Dool, H.M., & Unger, D. A., 2015: Toward an improved multimodel ENSO prediction. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 54, 7, 1579–1595.

Bishop, C.M., 2006: Pattern Recognition and Machine Learning. Springer, New York.

Chen, D., & Cane, M. A., 2008: El Niño prediction and predictability. Journal of Computational Physics, 227, 7, 3625–3640.

Clarke, A. J., 2014: El Niño physics and El Niño predictability. Annual Review of Marine Science, 6, 1, 79–99.

Dee, D.P., Uppala, S.M., Simmons, A.J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., et al., 2011: The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system. Quart J Roy Meteorol Soc. 137, 553–97.

Diaz, H. F., Hoerling, M. P., & Eischeid, J. K., 2001: ENSO variability, teleconnections and climate change. International Journal of Climatology, 21, 15, 1845–1862.

Dijkstra, H. A., Petersik, P., Hernández-García, E., & López, C., 2019: The application of machine learning techniques to improve El Niño prediction skill. Frontiers of Physics, 7, 1–13.

Ham, Y.-G., Kim, J.-H., & Luo, J.-J., 2019: Deep Learning for Multiyear ENSO Forecasts Nature. Nature, 573, 7775, 568–572.

Huang, B., Thorne, P. W., Banzon, V. F., Boyer, T., Chepurin, G., Lawrimore, J. H., et al., 2017: Extended Reconstructed Sea Surface Temperature, version 5 (ERSSTv5): Upgrades, Validations, and Intercomparisons. Journal of Climate, 30, 20, 8179–8205.

Jin, F.-F., 1997: An equatorial ocean recharge paradigm for ENSO. Part I: Conceptual model. Journal of the Atmospheric Sciences, 54, 7, 811–829.

Kalnay, E., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L., et al., 1996: The NCEP/NCAR 40-Year reanalysis project. Bulletin of the American Meteorological Society, 77, 3, 437–472.

Lakshminarayanan, B., Pritzel, A., & Blundell, C., 2017: Simple and scalable predictive uncertainty estimation using deep ensembles. In I. Guyon (Ed.), Advances in neural information processing systems (Vol. 30, pp. 6402–6413). San Diego, CA: Neural Information Processing Systems Foundation, Inc. L’Heureux, M.L., Takahashi, K., Watkins, A.B., Barnston, A.G., Becker, E.J., Di Liberto, T.E., et al., 2017: Observing and predicting the 2015/16 El Niño. Bull Amer Meteor Soc., 98, 1363–82.

McDermott, P. L., & Wikle, C. K., 2019: Bayesian recurrent neural network models for forecasting and quantifying uncertainty in spatial-temporal data. Entropy, 21, 2, 184.

McPhaden, M.J., Timmermann, A., Widlansky, M.J., Balmaseda, M.A., Stockdale, T.N., 2015: The curious case of the EL Niño that never happened: a perspective from 40 years of progress in climate research and forecasting. Bull AmerMeteor Soc., 96, 1647–65.

Nooteboom, P. D., Feng, Q. Y., López, C., Hernández-García, E., & Dijkstra, H. A., 2018: Using network theory and machine learning to predict El Niño. Earth System Dynamics, 9, 3, 969–983.

Petersik, P. J. and Dijkstra, H. A., 2020: Probabilistic forecasting of El Niño using neural network models. Geophysical Research Letters, 47.

Preisendorfer, R.W., 1988: Principal Component Analysis in Meteorology and Oceanography. Elsevier, Amsterdam.

Rayner, N., Parker, D., Horton, E., Folland, C., Alexander, L., Rowell, D., et al., 2003: Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. J Geophys Res., 108, 4407.

Saha, S., Moorthi, S.,Wu, X.,Wang, J., Nadiga, S., Tripp, P., et al., 2014: The NCEP Climate Forecast System version 2. Journal Of Climate, 27, 6, 2185–2208.

Tang, Y. and Hsieh, W.W., 2002: Hybrid coupled models of the tropical Pacific – II ENSO prediction. Clim Dynam. 19, 343–53.

Tang, Y., Zhang, R.-H., Liu, T., Duan,W., Yang, D., Zheng, F., et al., 2018: Progress in ENSO prediction and predictability study. National Science Review, 5, 6, 826–839.

Tangang, F. T., Hsieh, W. W., & Tang, B., 1997: Forecasting the equatorial Pacific sea surface temperatures by neural network models. Climate Dynamics, 13, 2, 135–147.

Taylor, J. W., 2000: A quantile regression neural network approach to estimating the conditional density of multiperiod returns. Journal of Forecasting, 19, 4, 299–311.

Timmermann, A., An, S.-I., Kug, J.-S., Jin, F.-F., Cai, W., Capotondi, A., et al., 2018: El Niño-Southern Oscillation complexity. Nature, 559, 7715, 535–545.

Wu, A., Hsieh,W.W., & Tang, B., 2006: Neural network forecasts of the tropical Pacific sea surface temperatures. Neural Networks, 19, 2, 145–154.

Meteorologica 4 - 2021

19

Streep door Sylphide Huug van den Dool

Ik ben in 1982 naar de VS gegaan, tot 1986 ‘on leave’ van het KNMI. In een vorige column schreef ik dat bij mijn overkomst naar Nederland in de zomer van 1983 de situatie rond de toenmalig directeur Onderzoek Henk Tennekes (HT) totaal was veranderd. Een jaar later, zomer 1984, was het nog veel erger. Ik wilde HT trots een stapeltje overdrukken overhandigen, ook al waren dat inmiddels “non-products” van het KNMI geworden, maar vond hem in z’n kantoor totaal verdiept in een … nieuw logo voor het KNMI. Hij was geruime tijd thuis geweest, en sloot zich nu op in z’n kantoor voor een project waar ik toen en ook nu niets van begreep. HT reageerde lauw op m’n overdrukken en ging direct terug naar het bord waar diverse ontwerpen van een logo waren getekend. De meesten leken op een streep omhoog, niet exact de diagonaal van een rechthoek, maar eerst een stukje horizontaal op y = 0, dan omhoog, dan horizontaal op y = 1. Een accent aigu, een afgeronde arctangens. En vele variaties daarop. Op tafel lagen afdrukken, witte streep op blauw, blauw op wit enzovoorts. Wat was-ie in Godsnaam aan het doen? Er was ook een uitleg bij waar nog aan gewerkt werd, ik meen met influisteringen van weerkamermeteoroloog Henk van Dorp.

De streep omhoog omvatte vermoedelijk het element “steeds hoger”, verwijzend naar de prestatie-index van de verwachting (?), zoals ook bij mijn voetbalclubje Excelsior. HT moest in die tijd ook verwerken dat de vooruitgang met modellen veel langzamer verliep dan hij bij zijn aantreden in 1977 (ECMWF was in de lucht!) onervaren en veel te optimistisch had ingeschat. Ineens moesten we leren “leven met onzekerheid”. Van meet af aan werd er lacherig gedaan door de goegemeente over de “streep van Tennekes”. De streep werd zelfs onderwerp van cabaret waar collega weeronderzoeker Dick Velds (bij mij niet bekend als lolbroek) met een streep bestaande uit 10 ansichtkaarten over het podium liep, heen en weer. Iedereen had ongevraagd een mening; leunde die streep niet naar links, soms, en dus steeds lager? Het accent grave was toen nog niet afgeschaft. In een onderkoeld reply op de vele lacherige kritiek schreef Tennekes in het personeelsblad van het KNMI, de Weerhaan, dat men zich een streep op een vlag op een schip moest voorstellen; die is van twee kanten te zien (omhoog = omlaag), en er is wind, stroming en een vaarrichting in rekening te brengen. Ik hoorde later ook van de uitleg “scheepsboeglijn”. De chauffeur van het KNMI meende dat Henk de streep had geplagieerd van een gelijksoortig gestreept flatgebouw bij Schiphol waar Henk zich regelmatig naartoe liet rijden. In de kantine vroeg de koffiedrinkende menigte zich af wat ons nog meer te wachten stond. Henk was naast extreem begaafd wetenschapper een grillig artiest, een kunstenaar, inmiddels ook met de inzinkingen en een onbegrijpelijk creativiteit een groot artiest eigen. Die schuine streep van Tennekes, wat is daar eigenlijk van geworden, vroeg ik mij af bij zijn overlijden. Na enig rondvragen en speurwerk, met dank aan Robert Mureau, vond ik iets van de streep terug op de kaft van Wetenschappelijk Rapport (WR) nr. 1 van het jaar 1987.

Dat was niet de enige expressie van dit artistieke hoogstandje; enkele jaarverslagen hadden de streep zowel omhoog als omlaag(!), evenals het Meteorologisch en Maritiem Informatiebulletin van het KNMI. De paginavullende opgaande 20

Meteorologica 4 - 2021

lijn op het WR en als achtergrond voor deze kolom heeft een bandbreedte met horizontale arcering. Hoewel ik daar destijds nooit bij heb stilgestaan maakte de schuine streep van Tennekes een dramatisch einde aan de beeltenis van Sylphide die tot en met 1985 de WRs en jaarverslagen had gesierd. Of dat de bedoeling was? De cancel culture als zodanig was nog niet uitgevonden. Ik hoor nu dat HT op influistering van een stagelopende dame op het KNMI zich een militante mening tegen een blote dame bij de ingang vormde, dus inderdaad letterlijk een streep door Sylphide. Henk was z’n tijd vooruit met dit activisme: geen vrouwelijk naakt in de kunst. Wie was Sylphide trouwens? Ik heb nooit stilgestaan bij Sylphide, de honderden keren dat ik door de hoofdingang snelde, op weg naar de prikklok, en daarna naar m’n werkplek. Ja, er hing een bronzen dame in een constructie boven de voordeur, een zeemeermin met benen of zo, dat kan bij een maritiem instituut dat het KNMI toch zeker ook is. Omdat het kunst is kunnen we Sylphide ook nu nog, na de verwoesting van allerlei blijkbaar misbare gebouwen, op het “weerplein” zien.

Op de binnenflap van het jaarverslag van 1969 is te lezen dat Sylphide de “geest van de dampkring in de Keltische en Germaanse mythologie” is, die het wetenschappelijk speurwerk in de meteorologie symboliseert. Die uitleg is opvallend en twijfelachtig. De geslachtloze Sylphs waren bedacht in de 16de eeuw door de Zwitserse medicus en alchemist Paracelsus die wezens verzon voor de elementen aarde, vuur, water en lucht. L.O. Wenckebach maakte in 1955 een vrouw van het luchtwezen als kunstwerk voor het KNMI. Een opvallende ontwikkeling van het destijds nogal gereformeerde KNMI om zoiets te omhelzen, op publicaties te zetten, en een verwijzing naar heidense mythologie (veel ouder dan zowel Paracelsus als de reformatie) toe te voegen. Alles mag natuurlijk zolang het kunst is. En het is verder van geen belang tenzij men zich er druk over wil maken, zoals ik nu. Bij zowel Sylphide als de streep van Tennekes zijn begin- en einddatum van het gebruik moeilijk vast te stellen, maar deze in gelijke mate onbegrijpelijke logo’s lijken elk toch wel 10 of 15 jaar te zijn meegegaan.

Van een duidelijk KNMI-logo na 1995 is mij niets bekend.

Het is nu ten strengste verboden om een van het ministerie afwijkend logo te gebruiken. Wij leven in een wereld met absurdistische trekjes. Er is een wet op het KNMI nadat het 140 jaar vanzelf had gesproken wat doel en streven van het KNMI was; klaar ben je.

Afbeelding van het in 1955 boven de KNMI hoofdingang geplaatste bronzen beeld van Sylphide (L.O.Wenckebach).

Achtergrond: de schuine streep van Tennekes, per saldo een streep door Sylphide zettend.

M E E T I N S T R U M E N TAT I E

Meteorologische meetapparatuur

Verwarmde meteo voeler voor Relatieve vochtigheid, Dauwpunt en Temperatuur Toepassingsgebieden: •Meteorologische weerstations •Gladheid meldsystemen •Weer waarschuwing systemen •Wind energie •Hoog vochtige ruimten

EE260

GEEN condensatie op de sensor !

Unieke Verwarmde "One probe" meetoplossing voor het meten van de relatieve vochtigheid en temperatuur in de buitenlucht.

De EE260 opnemer is een meteorologische meetvoeler met verwarmde relatieve vochtigheid sensor ter voorkoming van condensatie op het meetelement.

De integratie van vocht­ en temperatuur meting in één meet probe, maakt deze voeler uniek.

Specificaties: meetbereik : 0­100%RV, ­60...+60°C uitgangen : 0­1 / 2,5 / 5 / 10V / RS485 / Modbus RTU Features: •Uniek „one probe design“ •Uniek monolitisch verwarmd meetelement •Configureerbare Volt uitgang •Digitale RS485 Modbus RTU uitgang •Gecalculeerde afgeleide vochtigheid parameters •Compleet gesloten design •EE sensor coating •Corrosie bestendige elastische kunststof behuizing

optioneel : geventileerde straling kap

De 3D Stereo Disdrometer ­ accurate meting van neerslag type en hoeveelheid De 3D Disdro neerslag analyser biedt een ongekende schat aan neerslag informatie. Door het toegepaste stereo camera systeem wordt een 3D analyse gedaan van de neerslag.

Het volume, de vorm (type neerslag intensiteit) en hoeveelheid, kunnen m.b.v. dit geavanceerde 3D video meetprincipe en de toegepaste DSP chips haarfijn worden geanalyseerd.

De 3D Disdro is één van de meest geavanceerde en accurate neerslag analysers.

Specificaties: Meetbasis Deeltjes snelheid/grootte Ingangen Omgevingstemp.

Weer codes

: 200cm2 : 0.2 ... 30 m/s, Ø 0,16 ... 30mm : USB, RS485, Ehternet, SD­card : ­30 ... +60°C, 0 ­ 100%RV : Synop: tab 4680 en 4677 Metar : tab 4678

Toepassingsgebieden: •Meteorologie •Klimatologie •Windenergie •Verkeer, luchtvaart en navigatie •Hydrologie

Turfschipper 114 - 2292 JB Wateringen Tel. 0174 272330 | info@catec.nl | www.catec.nl Meteorologica 4 - 2021

21

Zwaar Weer, het KNMI in de Tweede Wereldoorlog Kees Dekker, Fons Baede Een ongeschreven geschiedenis was het, de geschiedenis van de meest uitzonderlijke periode uit het bestaan van het KNMI tijdens de Tweede Wereldoorlog. Weliswaar beschreef Tjitse Langerveld in zijn boek Weermannen in oorlogstijd (De Bilt, 2010) al het belang van meteorologische informatie in oorlogstijd, maar hij behandelde vooral de werkwijze van de Britse en Duitse weerdiensten; het KNMI komt slechts heel beperkt aan bod.

Het onlangs verschenen boek Zwaar Weer, het KNMI in de Tweede Wereldoorlog (Figuur 1) heeft daarin verandering gebracht.

Die geschiedenis begint al vóór het uitbreken van de oorlog. In samenwerking met defensie werden voorbereidingen getroffen voor het geval Duitsland ook ons land zou binnenvallen. Een overgeleverd ooggetuigenverslag beschrijft de gebeurtenissen vanaf het moment dat Duitsland ons land binnenvalt en een deel van de weerkamer van het KNMI volgens plan naar Badhoevedorp vertrekt, tot aan de capitulatie.

Direct na de Duitse inval blijkt het grote belang dat de Duitsers hechtten aan controle over het KNMI. Al op 16 mei 1940 meldde zich bij het KNMI in De Bilt Oberregierungsrat dr. Kopfmüller van het Kommando der Luftgau Holland, onderdeel van de Duitse Wehrmacht. Hij ontnam het Instituut het predicaat Koninklijk en stelde het NMI onder gezag van de Wehrmacht. Enkele dagen later nam dr. Knoch, directeur van de Duitse Meteorologische Dienst, namens de Wehrmacht de leiding van het Instituut over. Het NMI kreeg toestemming verder te werken onder de dagelijkse leiding van de hoofddirecteur dr. Cannegieter, maar het verrichten van operationele waarnemingen en het maken van operationele verwachtingen

Figuur 1. Voorkant van het boek.

22

Meteorologica 4 - 2021

werd verboden. Slechts onderzoek en waarnemingen van klimatologische aard bleven toegestaan. Allen moesten de nieuwe strenge regels ondertekenen. Overtredingen zouden zwaar bestraft worden.

Meteorologen onder leiding van dr. Bleeker onderzochten de toentertijd vrij nieuwe meteorologische analysemethode van de Noorse School; onderzoek dat ertoe heeft bijgedragen dat het KNMI na de oorlog snel in staat was zijn operationele taak te hervatten met moderne methoden. Onder Van Everdingen was het gebruik van de Noorse School methoden niet toegestaan.

Het boek probeert ook antwoord te geven op vragen over de rol van de Duitse leiding en de verhouding tussen de Duitsers en de directie, waar met argwaan door het personeel naar wordt gekeken. Speciale aandacht krijgt de Duitse Leiter dr. F. Schnaidt, enerzijds lid van de NSDAP, anderzijds een bevlogen natuurkundige en meteoroloog. Deze twee kanten van zijn persoonlijkheid maakten het de directie moeilijk een consequente houding tegenover hem te bepalen.

Was het verrichten van synoptische waarnemingen en het uitgeven van weersverwachtingen verboden, het doen van klimatologische waarnemingen was toegestaan. Het boek geeft antwoord op de vraag of, en zo ja welke, waarnemingen waarbij het KNMI betrokken was zijn gebruikt door Duitse meteorologen. Ook laat dit boek aan de hand van originele weerkaarten de enorme verschillen in informatie zien waarover de Engelse en de Duitse meteorologen konden beschikken, verschillen die van doorslaggevend belang zijn geweest voor het welslagen van de landing in Normandië.

In de loop van de oorlog kreeg ook het KNMI-personeel te maken met voedselschaarste. Om het tekort aan voedsel aan te vullen stelde de Heidemij aan verschillende rijksdiensten grote stukken grasland ter beschikking voor zogenaamde bedrijfsvolkstuinen. Ook het KNMI kreeg twee stukken grond. Dit alles werd gecoördineerd vanuit het ministerie van landbouw en visserij. Heel creatief was de oplossing die de afdeling aardmagnetisme en seismologie bedacht. Zij startten in 1942 een nieuwe magnetische opname van Nederland.

Door beperkter treinverkeer was de verstoring van het aardmagnetisch veld veel kleiner dan normaal. De grote kisten van het instrumentarium werden op de terugweg gevuld met levensmiddelen die op het platteland verkregen werden. De klimatologische dienst deed iets vergelijkbaars, en alles werd op het KNMI eerlijk verdeeld. In de grote gaarkeukens in Utrecht werden gamellen met eten gevuld. Op het KNMI werden deze bonloze maaltijden verdeeld. Het boek laat unieke documenten zien over de bedrijfsvolkstuinen en alles wat daarmee te maken had, en ook prachtige foto’s uit de bezettingsperiode waaronder de foto genomen op 12 april 1944 van de bonloze voedseluitdeling (Figuur 2).

Kort voor de oorlog ontstond een scherp conflict tussen de

directie van het KNMI en de top van de Rijksluchtvaartdienst over de manier waarop de meteorologische voorlichting op Schiphol aan de luchtvaart moest worden gegeven. Een conflict dat pas in 1946 werd opgelost, een conflict ook dat zijn weerslag had op de naoorlogse zuivering van overheidsdiensten waaraan ook het KNMI werd onderworpen. De pijnlijke beoordeling van enkele directieleden leidde helaas niet tot bevrediging van het rechtsgevoel, noch van de aangeklaagden noch van het merendeel van het personeel, ook omdat men vermoedde dat de samenstelling van de zuiveringscommissie mogelijk heeft geleid tot een beïnvloeding van haar oordeel door dit conflict.

Dit boek beschrijft ook, summier, de wederopbouw na de oorlog. De bevrijding in mei 1945 was voor het weer Koninklijke KNMI nauwelijks een blijde gebeurtenis. Onder het personeel was het wantrouwen jegens de directie gegroeid, een wantrouwen dat de wederopbouw aanvankelijk bemoeilijkte.

Dat niettemin het KNMI in korte tijd zijn belangrijke taak in de Nederlandse samenleving weer kon vervullen, met moderne methoden en hulpmiddelen, en kon voldoen aan een zich snel uitbreidende behoefte aan meteorologische informatie in allerlei sectoren van de samenleving, is vooral te danken aan de nieuwe hoofddirecteur prof. dr. F. Vening Meinesz die in mei 1945 de leiding van het Instituut op zich nam. Hij is in staat geweest het vertrouwen te herwinnen, de naoorlogse onrust te beteugelen en samen met zijn directieleden de wederopbouw van het KNMI vorm te geven.

Uiteraard besteedt het boek gepaste aandacht aan de twee oorlogsslachtoffers die het KNMI te betreuren heeft: Guus van Ginkel, wegens illegale activiteiten eind 1944 gearresteerd en korte tijd later in Amsterdam gefusilleerd, en de Joodse bibliothecaresse Kittie Koperberg, vermoord in Sobibór in 1943.

Figuur 2. Bonloze voedseluitdeling op 12 april 1944.

Boekgegevens Kees Dekker, Fons Baede (2021): Zwaar Weer, het KNMI in de Tweede Wereldoorlog, Uitgeverij Verloren, Hilversum, ISBN 9789087049379, prijs €20.

Verborgen in én onder Park Sonsbeek, gelegen aan de Sint Jansbeek, in het centrum van Arnhem, ligt het Nederlands Watermuseum. Naast een museumbezoek biedt deze locatie veel mogelijkheden voor vergaderingen, symposia, relatiedagen etc. In samenwerking met Grand Café Aan de Beek worden bijeenkomsten op maat ingevuld, met arrangementen zoals Escaperoom Waterproof of een waterwandeling door het park. Voor groepen tot 120 personen zijn er diverse mogelijkheden.

Nederlands Watermuseum

Zijpendaalseweg 26-28 6814 CL Arnhem T 026 - 355 12 40 info@watermuseum.nl www.watermuseum.nl www.twitter.com/watermuseum

Meteorologica 4 - 2021

23

WEERMUZIEK Natuurrampen Harry Geurts (KNMI, voormalig persvoorlichter) Rampjaar Nu het jaar op zijn einde loopt zal niemand ontkennen dat 2021 een rampjaar was. Behalve de coronapandemie die onze samenleving veel langer gijzelt dan verwacht waren er wereldwijd tal van natuurrampen die het gevolg waren van extreme weersomstandigheden. De gehoopte ‘Summer of Love’ werd een ‘Summer of Calamity’, schreef de New York Times afgelopen zomer. Iedereen zal zich de natuurbranden herinneren die grote gebieden in het zuiden van Europa in vuur en vlam zetten, net als in de Verenigde Staten en Siberië.

Het ene hitterecord na het andere sneuvelde en herhaaldelijk werden regio’s getroffen door onweersbuien met enorme hagelstenen, tornado’s en overvloedige regen. Ongekend waren ook de verwoestende overstromingen in juli in België, Luxemburg, Duitsland en in het zuiden van ons land.

Een maand na de ramp werd op de Cauberg nabij Valkenburg voor de slachtoffers van de overstromingen een bijna vijf uur durend benefietconcert gehouden. De ‘Stichting Limburg oet de drup’, die het concert organiseerde zette eerder na het hoogwater van 1993 en 1995 dergelijke acties op touw en wist daarmee een paar ton voor de slachtoffers bij elkaar te brengen. Mensen die door een ramp worden getroffen zoeken vaak troost bij elkaar, en muziek leent zich daar uitstekend voor.

Wie herinnert zich niet de vele ontroerende optredens voor de bewoners van de verpleeghuizen toen ze door de corona lockdown geen bezoek mochten ontvangen. Aangrijpend waren ook de liederen die de in hun huizen opgesloten Italianen zongen vanuit de openstaande ramen en vanaf balkons.

Lotte Jensen, hoogleraar Neerlandistiek aan de Radboud Universiteit Nijmegen deed onderzoek naar de verwerking van rampen in Nederland (Dealing with disasters) en vond allerlei liederen over branden, insectenplagen, droogte en overstromingen. Liederen die indertijd vaak werden gezongen op markten, pleinen en in herbergen.

“We moeten ons niet inleven in deze rampen, wij moeten ons inleven in de mensen die zongen over deze rampen.”

Zanger en koordirigent Nico van der Meel Treur Nederland Het Utrechtse muziekensemble Camerata Trajectina, bekend om zijn uitvoeringen van oude Nederlandse muziek vanaf de Middeleeuwen bracht naar aanleiding van het onderzoek van Lotte Jensen de cd “Treur Nederland” uit met een selectie van rampliederen. “Een muzikaal juweeltje”, volgens de Gelderlander. Het zover bekend oudste lied over een Nederlandse natuurramp gaat over de ernstige droogte in 1611. “Een goed erwtenjaar, maar zomergerst heeft men niet, ook is er weinig gras”, schrijft weerhistoricus Jan Buisman in Duizend jaar weer, wind en water in de Lage Landen, deel IV. Helaas zijn er geen exemplaren van dit lied over deze droge zomer bewaard gebleven. In de loop van de zeventiende eeuw werden steeds vaker rampliederen gezongen waarvan een aantal nog in de archieven van onder meer het Meertens Instituut zijn terug te vinden (Figuur 1).

De Rijn en Maas, de Lek en Waal, De IJssel rukken aan om vaderlandsche streeken, Hoe zwaar bedykt, bedamd, ter borst – weer in te breeken; Geen hei- of krib- werk helpt, noch stelt der woede paal; Terwyl een winter-storm van ‘t westen, Met donderend gebrul, verschrikt en veld en vesten.

Uit ‘het treur-toneel van den vloed’ “Welke vreselijke rampen treffen u, ó Nederland”. Zo begint het eerste lied van deze cd die ons verblijdt met één grote litanie vol kommer en kwel”, schrijft muziekblad Luister (oktober

Figuur 1. Storm voor Nijmegen. Reinier Vinkeles (1799 – 1800). Camerata Trajectina, Treur Nederland. Collectie Rijkmuseum.

24

Meteorologica 4 - 2021

2021). Het oudst bekende watersnoodlied, dat wel bewaard is gebleven, dateert uit 1624 en gaat over een dijkdoorbraak van de Lek bij Vianen op 10 en 11 januari 1624 door kruiend ijs.

Leenaert Clock, de doopsgezinde predikant die het lied had geschreven, wilde zijn toehoorders duidelijk maken dat de overstroming een straf van God was. Zo’n stichtelijke boodschap zat vaak verscholen in rampliederen, soms ook gericht op kinderen. Zo verscheen in 1786 een bundel Vaderlandsche Gezangen voor de jeugd met liederen over onder meer de Sint-Elisabethvloed uit 1421, de Sint-Felixvloed (1530) en de Allerheiligenvloed (1570). In 1861 verscheen een ‘nieuw’ lied voor de overstroming in het Rivierengebied (Figuur 2).

Historisch is ook het Watersnood-Wilhelmus uit 1881 naar aanleiding van een benefietavond voor de slachtoffers van de watersnood in december 1880 en een eerbetoon aan watervorst koning Willem III. Ook naar aanleiding van de watersnoodrampen van 1926 en 1953 is veel muziek verschenen. De Nederlandse componist Henk Badings (1907 – 1987) schreef naar aanleiding van de ramp van 1953 de ‘Ballade van de Watersnood’ voor declamatorium met pianobegeleiding op tekst van Johan Frederik Warumeus Buning.

Bijzonder is ook ‘1953’, een muziekstuk in zeven delen voor koren en harmonieorkest geschreven door Johan de Wit. Het eerste deel is instrumentaal en geeft de storm en de doodstrijd weer. Het laatste deel is bedoeld voor de mensen die overbleven en verder moeten met hun leven. Het stuk beleefde zijn première op 1 februari 2013, precies 60 jaar na de Watersnoodramp.

Bevalling tijdens een ‘allervreeslijkst onweêr’ Ook is een lied gewijd aan het rampzalige onweer dat in de nacht van 18 op 19 juli 1828 boven Groesbeek losbarst.

Midden in het dorp slaat de bliksem in waardoor een huis met rieten dak in brand vliegt. Door de windvlagen laaien de vlammen zo hoog op dat ook het huis van de buren en een huis aan de overkant in brand vliegen. In dat huis was juist een bevalling aan de gang. De aanwezige vroedvrouw ziet dat ook haar eigen huis iets verderop in brand staat. Ze waarschuwt snel haar man en kinderen, maar rent vervolgens terug en ziet kans om de bevalling tot een gelukkig einde te brengen. Uiteindelijk worden dertien huizen verwoest. Een hulpactie lenigt de ergste nood en de dappere vroedvrouw krijgt van koning Willem I een koninklijke onderscheiding.

Was nacht, en alles doodsch en stil Toen boven Groesbeek ‘s huizen, Een allervreeslijkst onweêr rees, Om alles te verguizen Daar breekt het los, een ieder schrikt, En ‘t slapen was gedaan, Hoort hoe hij ratelt wijd en zijd.

Of ‘d aarde moest vergaan.

Deel van het lied over de bliksembrand in Groesbeek in 1928.

Grote stadsbranden kwamen vroeger regelmatig voor, vaak veroorzaakt door blikseminslagen, zoals op zondagavond 3 februari 1737 toen verschillende kerktorens tijdens de avondpredicatie werden getroffen en in brand vlogen. “Buiten slaat men alarm en wordt op de trompet geblazen”, schrijft Jan Buisman. Het Oost-Duitse Mühlhausen waar Johann Sebastiaan Bach was aangesteld als organist werd eind mei 1707 door een enorme stadsbrand getroffen. Tot op de dag van vandaag zijn de sporen hiervan nog te zien in de Blasiuskerk. Bach schreef naar aanleiding van de herdenking van de brand de Cantate 131 ‘Aus der Tiefe rufe ich’. Bij het zingen van dit werk duiken de stemmen letterlijk de diepte in om de enorme ellende kracht bij te zetten.

Muzikale aardbeving Vivaldi Ook aardbevingsrampen hebben hun sporen in de muziekgeschiedenis nagelaten. Het verhaal gaat dat de aarde trilde op 4 maart 1678, de geboortedag van Antonio Vivaldi (1678 – 1741) in Venetië. Het muzikale wonderkind werd diezelfde dag nog gedoopt, waarschijnlijk uit angst voor naschokken.

Hij werd gewijd tot priester maar vanwege zijn zwakke gezondheid hoefde hij kort na zijn benoeming geen missen meer op te dragen zodat hij zich volledig kon richten op muziek. Door oorlogen, misoogsten en hongersnood had hij geen gemakkelijk leven, maar aardbevingsrampen zijn hem kennelijk bespaard gebleven anders had hij deze wel in zijn muziek verwerkt. Zoals tijdgenoot Georg Philipp Telemann (1681 – 1767) dat na de dood van Vivaldi wél deed in zijn cantate ‘Donnerode’ voor koor, solisten en orkest, naar aanleiding van de grote aardbeving in Lissabon op 1 november 1755, één van de meest dodelijke en vernietigende aardbevingen in de geschiedenis. In de tekst van de cantate wordt de enorme macht van God over de natuur bezongen. Net als in de Matthaüs-Passion waarin Bach naast ‘Blitz und Donner’ bij de herrijzenis van Jezus ook naar deze aardbeving verwijst.

Figuur 2. Een nieuw lied op de watersnood van het jaar 1861. Bron: Het geheugen. Liedtekst Wouters Moormann. KB/Meertens Instituut.

Meteorologica 4 - 2021

25

“En de aarde beefde en de rotsen scheurden en de graven gingen open en veel lichamen van heiligen die daar sliepen stonden op, en zij verlieten hun graven na zijn opstanding en kwamen in de heilige stad en verschenen aan velen.

En toen de commandant en zijn mannen, die Jezus bewaakten, de aardbeving zagen en wat daar gebeurde, schrokken ze hevig en zeiden: werkelijk, deze man was de zoon van God. Uit: Mattheüs 27:51-54 Meer schokkende muziek Die aardbeving uit de bijbel klinkt het meest overtuigend in “Die sieben letzten Worte unseres Erlösers am Kreuze” van Joseph Haydn. Schitterende muziek voor de passietijd die Haydn in 1787 schreef voor een liturgische dienst op Goede Vrijdag in een kerk in Cadiz. In de versies voor piano en strijkkwartet wordt de luisteraar aan het eind letterlijk opgeschrikt door een muzikale aardbeving. De eerste acht delen klinken heel rustig waarna het laatste deel de tempoaanduiding “Il Terremoto: Presto con tutta la forza” (aardbeving, snel met alle beschikbare kracht) draagt. Dit laatste deel duurt maar kort, net als een aardbeving, en vormt een schokkend einde.

Knap gecomponeerd, maar een componist uit de 15e eeuw was hem enkele eeuwen voor. Antonio Brumel (circa 1460 – circa 1515) schreef een heuse aardbevingsmis (Missa et ecce terrae motus); deze hypnotiserende op gregoriaanse gezang gebaseerde twaalfstemmige mis wordt nog vaak uitgevoerd.

Brumel stond ook op het programma van het Nieuw Groninger Bachkoor en orkest voor een benefietconcert van de Groninger Bodembeweging (Figuur 3). De Nieuwe Kerk in Groningen en de reeds door bevingen aangetaste kerk van Loppersum vormden het decor van de uitvoeringen. Koor en orkest hebben een deel van de opbrengst beschikbaar gesteld aan de Groninger Bodembeweging om uiting te geven aan hun

Figuur 3. Benefietconcert ‘En de aarde beefde’ ten bate van de Groninger Bodembeweging.

zorg en betrokkenheid bij de aardbevingsproblematiek. Heel mooi dat eeuwenoude muziek nog zo’n belangrijke betekenis kan hebben.

Opmerkelijk genoeg bezongen de Groninger Tuutjefloiters, een streektaaltrio uit Termunterzijl, in begin jaren tachtig al over de bewegingen van de aarde in het lied “Van Aigen bodem”: “wij zakken, ja wij zakken, geen mens houdt dat nog tegen, wij gaan elk jaar weer een eindje naar beneden”. De versie in de Groningse taal is een aanrader (zie YouTube) om dit rampjaar toch nog met een glimlach af te sluiten.

Recensie van “Het Hemelboek” van Sarah Devos Fiona van der Burgt

Liefde en fascinatie voor de hemel spat van de pagina’s van “Het Hemelboek” af. Auteur Sarah Devos heeft het boek geschreven vanuit haar fascinatie voor de hemel en het weer.

Ze heeft talent om complexe onderwerpen simpel op te schrijven, het verhaal van prachtige platen te voorzien (zelf getekend!) en dat alles in een creatieve opzet te presenteren.

Het boek is een aanrader als (december)cadeau voor jonge én oude vrienden.

Zoals Devos het zelf zegt: “zie het maar als dat ik jou in het café op een bierviltje probeer uit te leggen hoe enkele dingen in elkaar zitten. Het is niet wetenschappelijk, maar je krijgt de grote lijnen mee en met een beetje geluk begrijp je zelfs hoe enkele weersystemen en hemelse fenomenen werken.”

Het boek is voor iedereen die gefascineerd is door de hemel, wolken en het weer. De illustraties zijn erg mooi; ook voor wie nog niet kan lezen valt er veel te ontdekken.

De informatie is toegankelijk en simpel beschreven en rijk afgewisseld met tekeningen, tabellen, inzetjes en kaders.

Tegelijkertijd telt het boek bijna 200 pagina’s, dus is het bijna een naslagwerk te noemen. Ook lastiger zaken als de Hadleycirculatie, tornado’s, optische fenomenen en klimaatverandering komen voorbij. Het boek maakt zelfs een uitstapje naar 26

Meteorologica 4 - 2021

vogels en vleermuizen.

Dat laatste is misschien verrassend voor meteorologen, maar Sarah heeft al van kinds af aan uren liggend in het gras doorgebracht, gefascineerd naar boven starend. Op sommige plekken is het duidelijk dat het boek geschreven is door een hemel-liefhebber, en niet noodzakelijk door iemand met een meteorologische achtergrond. Zoals de twee pagina’s over weersverwachtingen, die tamelijk onvolledig zijn.

Gelukkig doet dat geen afbreuk aan het plezier van door het boek neuzen, lezen en kijken.

Het Hemelboek, Sarah Devos, 190p., Standaard Uitgeverij, 2021, ISBN 9789022337837.

PROEFABONNEMENT € 29,95

ZENIT is het magazine voor sterrenkunde, ruimteonderzoek, weer en klimaat.

De redactie volgt het laatste nieuws en ontwikkelingen uit de wetenschap op de voet. Dit doet het met een onafhankelijke en kritische blik. Probeer Zenit nu een half jaar (zes nummers) voor slechts € 29,95. Het abonnement stopt automatisch.

www.zenitonline.nl/meteorologica Meteorologica 4 - 2021

27

Nobelprijs voor Syukuro Manabe Huug van den Dool In 1978 maakte ik, jeugdig KNMI’er, op kosten van het KNAW mijn eerste reis naar de VS om een paar maanden op het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) door te brengen. Hoewel Bram Oort mijn gastheer was nam ik de gelegenheid te baat om zoveel mogelijk mensen op GFDL te ontmoeten, en dat lukte goed want interactie met andere wetenschappers staat hoog op het lijstje van taken van iedere GFDL’er. Zo leerde ik onder ander de heren met de welluidende roepnamen Suki, Kuri en Kiku goed kennen: Syukuro Manabe, Yoshio Kurihara en Kikuro Miyakoda.

Ik gaf diverse seminars. De jeugdige, beweeglijke, levendige en extroverte Manabe links vooraan in de colloquiumzaal had altijd lof en ook rake kritische opmerkingen. Manabe deed het liefst nieuwe dingen, en had een vakkundig oog voor versimpeling van een fysisch probleem zonder de essentie te verliezen. Het radiative-convective model over de schatting van het effect van CO2 verdubbeling en meer algemeen “klimaatgevoeligheid” was nieuw en een belangrijke vereenvoudiging ten opzichte van de GCMs die GFDL toen ontwikkelde; het Manabe en Wetherald (1967) artikel werd wereldwijd stukgelezen. De schattingen van toen waren de basis voor het beroemde Charney klimaatrapport voor het VS National Research Council uit 1979. Het kolommodel van Manabe kan natuurlijk bekritiseerd worden (kolommodellen zijn niet bij iedereen populair) maar het werkt goed omdat horizontale advectie een klein effect heeft voor een ruimtelijk homogene klimaatsverandering (het warmt overal op). Latere vereenvoudigingen (in GCMs) van Manabe zijn een supersimpel emmertje als soil moisture model, een ruimtelijk constante menglaag als oceaan model, en een schematische ligging van continenten en oceanen. Eenvoudig te bekritiseren, maar o zo slim vooral toen CPU nog zeer beperkt was. Manabe verwees

trouwens vaak naar Joe Smagorinsky die GFDL in 1955 had opgericht en ‘s werelds grootste talenten had ingehuurd. Hij hield al dit talent uit de wind met z’n formidabele organisatietalent (medewerkers hadden geen managementstaken, schreven geen proposals, hadden geen contact met de pers), maar eiste in ruil daarvoor het uiterste. Smagorinsky was de baas, maar onder zijn paraplu konden veel mensen tot grote prestaties komen. Het succes van Manabe’s Nobelprijs is eigenlijk het succes van GFDL, en daarmee ook het succes van Smagorinsky, wiens verdiensten in 1973 met de Buys Ballot medaille werden erkend.

WOII speelde een bijzondere rol bij Manabe. Japanners die emigreren naar de vijand VS zo kort na een verloren oorlog die met de atoombom eindigde, probeer je dat eens voor te stellen. Emigratie naar de VS was dé oplossing voor in de meteorologie opgeleide Japanners. Misschien had de bakker op de hoek in Princeton moeite met Japanners, maar niet Joe Smagorinsky, die alleen op supertalent afging.

Als je mij in 1978 had gevraagd ‘wie van de drie’ Japanners de Nobelprijs zou winnen, had ik niet kunnen vermoeden dat het Suki zou worden. Ook Kiku niet, want hij achtte zichzelf de slimste van de drie, en kon dat bewijzen met de rapportcijfers van z’n opleiding in Japan. Het waren alle drie geweldige kerels. Ikzelf was ook diep onder de indruk van de bescheiden Kuri die niet alleen heel slim was maar ook buitengewoon behulpzaam. Kuri had zeer goed werk aan statistisch-dynamische modellen gedaan, iets waar ik (en het KNMI) enorm in geïnteresseerd waren. En Dick Wetherald? Het Manabe en Wetherald artikel wordt veel genoemd als belangrijkste reden voor Suki’s Nobelprijs. Wetherald was Manabe’s rechterhand, maar had niet de ambitie om boegbeeld te zijn.

Na zijn pensioen bij GFDL is Manabe enkele jaren teruggekeerd naar Japan dat zich inmiddels de luxe van de allergrootste supercomputers kon veroorloven. Men had grote behoefte aan ervaren mensen om al die CPU’s bij het Frontier Research System for Global Change nuttig te gebruiken, dus Manabe kwam als geroepen. Dit hield z’n carrière springlevend, zoals men aan z’n publicatielijst en citatiestatistieken kan zien. De internationale waardering nam alleen maar verder toe, tot en met de Crawford-prijs. Maar na 40 jaar teruggaan naar het land van herkomst is niet eenvoudig, met name ook omdat Suki en z’n vrouw kinderen in de VS hebben. Ze leven nu weer grotendeels in de VS. Manabe was geen klimaatactivist (denk ik). Manabe was uitsluitend ‘curiosity driven’ zoals hij zelf zegt, geen redder van de mensheid. De nobelorganisatie zal lang hebben nagedacht, vele decades nadat klimaatmodellen iets nieuws waren.

Men heeft deze waardige overlever net op tijd gevonden.

Dankwoord

Figuur 1. Suki in de late jaren ’70 op het GFDL.

28

Meteorologica 4 - 2021

Met dank aan Bram Oort voor input.

Nobelprijs voor Klaus Hasselmann Gerbrand Komen Op 25 oktober van dit jaar werd Klaus Hasselmann 90 jaar. Dit werd gevierd met een lunch voor oud-medewerkers. Hiervoor hadden we een dik boek geschreven met herinneringen en een overzicht van zijn werk. Een dag nadat het in productie ging kreeg Klaus de Nobelprijs. Iedereen was verrast en blij, ook Susanne, zijn vrouw en mede-onderzoeker. Ze vertelde dat ze zich net hadden voorbereid op een rustiger leven. Niet dus.

In 1977 trad ik in dienst bij het KNMI. Hasselmann was daar toen al een begrip.

In 1968 had hij het KNMI uitgenodigd om mee te doen aan JONSWAP, een internationale meetcampagne in de Noordzee.

Toen het antwoord op zich liet wachten had hij KNMI hoofddirecteur Schregardus opgebeld, met goed gevolg. Hij had ook de vergelijking geformuleerd – niet als eerste, maar toch – die de ontwikkeling van het zeegolfspectrum beschrijft onder invloed van de wind.

Mijn eerste ontmoeting met Hasselmann zelf was in Kiel (1978) tijdens een symposium. Hij was een van de sprekers. Ik was iets te laat, waardoor ik de inleiding miste. Ik verwachtte een Figuur 1. Gerbrand Komen, Klaus Hasselmann en Hans Joachim Schellnhuber, directeur Potsdam-Intypisch Duits accent, maar de spreker stitut für Klimafolgenforschung vanaf de oprichting tot 2018 (van links naar rechts). Foto genomen sprak Engels met een moeilijk te plaatsen op 25 oktober 2021 door Renate Brokopf. persoonlijke twist. “Dat kan hem niet zijn,” dacht ik, maar het was hem wel. Hij was geboren in operationeel maakte. Peter Janssen heeft daar een belangrijke Duitsland, maar was opgegroeid in Engeland omdat zijn vader bijdrage aan geleverd. de Nazi’s ontvlucht was.

In 1975 richtte Klaus het Max-Planck Institut für Mete In die tijd hadden we op het KNMI een studiekring orologie op. Tegelijkertijd zette hij het Deutsches Klima(“Keerkring”). Een van de behandelde artikelen was Hasselrechenzentrum op, ontwikkelde zijn groep het ECHAM manns Stochastic climate models uit 1976. Het liet zien dat klimaatmodel en bedacht hij een methode om de menselijke het grillige gedrag van het weer tot langzame variaties in het invloed op het klimaat te bepalen. Voor mij nieuw was dat klimaat kan leiden, net zoals bij Brownse bewegingen: dit Klaus een essentiële rol heeft gespeeld bij de oprichting van betekende dat variaties in het klimaatsysteem kunnen ontstaan het Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung in 1992. Als zonder een specifieke oorzaak. Juist deze ontdekking is nu man met vele interesses had hij toen nog maar weinig tijd voor met de Nobelprijs bekroond. golfonderzoek. Nadat hij een lezing had gehouden voor een Geleidelijk leerde ik Hasselmann (vanaf toen Klaus) beter klimaatconferentie in Kopenhagen, hadden we afgesproken in kennen. In de marge van een golfconferentie (1981) in Miami de lobby van zijn hotel. Hij luisterde geduldig, nam de tijd, en organiseerde hij een bespreking op zijn hotelkamer. Terwijl had een aantal goede suggesties. Toen we klaar waren stelde we fast food aten werkten we aan plannen voor een vergelijik voor om samen wat te gaan eten, maar dat wees hij af. Hij kende golfmodelstudie. Het zou een succes worden. Het gaf was nog vol energie en wilde werken aan zijn deterministische het KNMI een plaats in de internationale zeegolfmodellerelativistische kwantumtheorie, een hoog-dimensionale velringsgemeenschap. Hij nodigde me toen ook uit om een zomer dentheorie, waarin deeltjes metrische solitonen (metrons) zijn. naar Hamburg te komen. Het was geweldig om met Klaus en Na eerdergenoemde verjaardagslunch ben ik nog met Klaus Susanne te werken en hun gastvrijheid te ervaren. Door hun en Susanne mee geweest naar hun flatje om herinneringen op te numerieke werk en de KNMI-expertise te combineren lukte halen. Dat was feestelijk en gezellig. Bij het afscheid omhelsden het om golfbreking te parameteriseren in een schema dat nog we elkaar, iets wat we nooit eerder gedaan hadden. Dit voelde steeds veel gebruikt wordt. erg goed. Klaus is een waardig winnaar van de Nobelprijs.

In 1984 stelde Klaus voor om in internationaal verband Een iets uitgebreidere versie van deze bijdrage is te vinden samen te werken aan een op fysica gebaseerd golfverwachop: http://home.kpn.nl/g.j.komen/kh.pdf. tingsmodel. Dat werd WAM, de Wave Modelling Group. Mij vroeg hij om voorzitter te worden. Dat zou me 10 jaar bezigLiteratuur Storch, Hans von (editor), 2022. From decoding turbulence to unveiling houden. Het resultaat was een golfmodel dat op veel computhe fingerprint of climate change: the science of Klaus Hasselmann. ters wereldwijd zou gaan draaien. In 1994 publiceerden we Compiled on the occasion of Klaus Hasselmann’s 90th birthday. Springer Dynamics and Modelling of Ocean Waves, nog altijd een stan(nog te verschijnen). daardwerk. Hij bepleitte het combineren van waarnemingen De publicaties van Hasselmann zijn verzameld in https://pure.mpg.de/ en modellen in een geïntegreerd wind/golfdata-assimilatiesycone/persons/resource/persons37172. steem. Dat kwam er in 1998, toen het ECMWF zo’n systeem Meteorologica 4 - 2021

29

Verslag NVBM lustrumsymposium 2021 Gert-Jan Steeneveld, Steven Heesterman, Gerard van der Schrier Op 19 november 2021 vierden we het dertigjarig bestaan van de NVBM in het Watermuseum te Arnhem. Daartoe reisden we tijdens het lustrumsymposium af naar tropische en subtropische breedtegraden met als thema “Tussen de dertigers: Tropische Meteorologie”. Nadia Bloemendaal (VU) beet het spits af met een presentatie over het rekenen aan orkaanrisico’s en het bijbehorende management. Tijdens haar promotietraject ontwikkelde ze het STORM-model om een synthetische dataset van wel tienduizend jaar te genereren ter aanvulling op de relatief korte observatiereeks. Na verificatie van de dataset tegen observaties werd er ook op basis van het klimaatscenario RCP8.5 een soortgelijke dataset gecreëerd. Deze enorme reeks biedt statistisch veel meerwaarde voor risicomanagement voor orkanen, door onder meer het berekenen van verwachte herhalingstijden van orkanen en windvelden. Haar onderzoek voor de BES-eilanden laat zien dat de frequentie van intense tropische cyclonen ongeveer gelijk blijft, maar dat hun relatieve aandeel zal toenemen.

Aansluitend vertelde Jos Diepeveen (KNMI) over zijn operationele ervaring met de dienstverlening aan het Caribisch gebied. Een belangrijk terugkerend element was het zo concreet mogelijk overbrengen van informatie naar klanten, waarbij wetenschappelijke kennis en kunde relevant wordt gemaakt voor de lokale bevolking. Voor tropische cyclonen hanteert het KNMI een waarschuwingssysteem met een lead time tot drie dagen, waarbij een uitgebreid stappenplan wordt uitgevoerd op basis van passage-afstand en verwachte impact.

Uit ervaring blijkt dat tropische cyclonen niet alleen impact hebben op de Caribische eilanden door wind, neerslag en stormvloeden maar ook indirect door bijvoorbeeld deining van verafgelegen cyclonen nabij Zuid-Amerika. Ook hebben de bovenwindse BES-eilanden een veel groter risico op orkaanschade dan de benedenwindse eilanden Aruba en Curaçao.

Louise Nuijens (TU Delft) nam ons vervolgens mee naar de subtropen waarbij werd ingezoomd op de complexe feedback tussen ondiepe convectieve bewolking en de grootschalige circulatie. Veel is er nog onduidelijk over dit onderwerp en gedurende haar onderzoek heeft Louise met haar collega’s een beter inzicht gekregen door gebruik te maken van zeer hoge resolutie modellen en uitgebreide drie-dimensionele observaties. Het blijkt dat de passaatwinden tussen de subtropen en tropen worden beïnvloed door convectieve menging. Convectie zorgt namelijk voor een extra component in de windbalans, waardoor de stroming minder haaks staat op de isobaren dan het geval is zonder convectie. De mate van invloed op de stroming wordt onder meer bepaald door verdeling van wolkenpatronen, waarbij een sterkere passaatwind andere wolkenvelden doet ontstaan dan een zwakkere passaatwind.

De uitdaging van het modelleren van fenomenen zonder een eenduidig causaal verband werd ook door Jordi Vila (Wageningen Universiteit) aangestipt tijdens zijn presentatie over de relatie tussen de Amazone en wolken. De interactie tussen een ecosysteem als de Amazone en het weer is extreem complex met vele variabelen en (matig begrepen) terugkoppelingen. Het samenbrengen van alle interacties is uitdagend wegens de verschillen in tijd- en ruimteschalen. Om toch tot een zinnige schatting te komen is het nodig om het probleem via verschillende benaderingen aan te pakken. Zo helpt het om via een top-down benadering, door middel van globale 30

Meteorologica 4 - 2021

modellen, een generiek idee te krijgen van belangrijke grootschalige trends zoals de variatie in brongebieden. Daarnaast is een bottom-up benadering weer cruciaal om de kleinschalige processen zoals wolkenvorming te begrijpen. Ook zijn observaties belangrijk voor de verificatie en het bepalen van de limieten waarbinnen een model zich kan bewegen.

Na de lunch was het tijd voor de NVBM-award winnaars.

Harm Jonker (TU Delft, Whiffle) sprak over weersvoorspellingen op fijne schaal. Het motto voor zijn studies was “voor elk probleem dat je niet begrijpt kun je een simpeler probleem formuleren dat je ook niet begrijpt”. Voor turbulentie in de grenslaag vertaalde hij dit naar “assume less, calculate more”, kortom, modelleer de atmosfeer met large-eddy simulaties (LES) en vergelijk de resultaten met directe numerieke simulaties en watertankexperimenten voor bijvoorbeeld de entrainment in de convectieve grenslaag. Door de LES code op clusters van GPUs te draaien heeft hij een weersverwachtingstechniek ontworpen waarmee heel Nederland op 100 meter resolutie kan worden gesimuleerd. In zijn bedrijf Whiffle wordt LES nu operationeel ingezet voor wind- en zonne-energie, luchtkwaliteit, en wolken. In de toekomst wil Harm LES door inzet van de grote data centers toegankelijk maken voor iedereen en voor alle plekken op de wereld. De LES-techniek kan worden verbeterd met wind-golf interactie boven zee, 3D representatie van straling, en kleinschalige data-assimilatie.

Aarnout van Delden (IMAU), winnaar van de NVBM award voor operationele meteorologie, keek terug op zijn werk en op onderzoeksvragen als hoe tropische cyclonen ontstaan en groeien, hoe het hydrostatisch evenwicht ontstaat, en hoe de subtropische straalstroom (STS) ontstaat. Aarnout legde het voorkomen van de STS uit voor twee contrasterende periodes, januari 2007 en 2010, een waarin de STS sterk ontwikkeld was, of juist breuken vertoonde. Vervolgens legde hij de link tussen de potentiele vorticiteit gradiënt en de sterkte van de STS onder de aanname van de hydrostatische en thermische wind balans, en legde hij uit hoe de STS kan werken als aanjager voor atmosferische golven. Daarna gaf Aarnout een heus “college” waarbij het publiek werd uitgedaagd mee te denken over een experiment hoe een straalstroom eigenlijk vanuit een isotherme atmosfeer in rust ontstaat, en wat de relevante tijdschaal is. Pas na ongeveer 60 dagen begint zich een subtropische straalstroom te ontwikkelen, en na ruwweg 120 dagen is de atmosfeer ingesteld zoals we hem kennen, met relatief warme lucht aan de grond in de tropen, een koude tropopause en twee jet streams.

Rob Roebeling presenteerde satellietmetingen voor essentiële klimaatvariabelen (naast wolken) binnen EUMETSAT. De klimaatgroep herkalibreert veel oude waarnemingen zodat het klimaatonderzoek een schoon signaal kan gebruiken.

Sprongen in tijdreeksen van opvolgende satellietinstrumenten of kalibratiemethodes worden hiermee verwijderd door middel van kalibratie aan superieure referentie-instrumenten.

De klimaatdataset worden toegepast voor monitoring van het oppervlakte-albedo (1981 tot nu), voor vegetatiestudies, voor wereldwijde convectie-monitoring, en voor planning van zonne-energie doeleinden. Tegenwoordig vindt veel validatie plaats aan grondstations zoals BSRN en GRUAN. In 2022 wordt de Meteosat derde generatie gelanceerd, met een imager en een bliksemdetectiesysteem. Daarnaast volgt ook

SENTINEL-5 voor de monitoring van CO2-concentraties en zeespiegelhoogte.

Het symposium werd afgesloten door Gerard van der Schrier (KNMI) met een voordracht over de perikelen rondom data-schaarste in de (sub)tropen. Hij toonde een wereldkaart met beschikbare weerstations met een verontrustend lage dekking, zelfs in de VS en Canada. Dit heeft negatieve gevolgen voor klimaatmonitoring, her-analyse producten, kalibratie van satellietproducten (CHIRPS) en verzekerbaarheid van rampen. Het GBON initiatief van de WMO probeert de dekking te verbeteren via een “systematic observations financing facility” waarbij weerdiensten worden betaald voor hoge kwaliteit waar- Figuur 1. Beide NVBM-award winnaars, Aarnout van Delden (midden) en Harm Jonker (rechts), met de nemingen. Ook wordt ingezet op voorzitter van de awardcommissie Gerard van der Schrier (links). Foto: Karin van der Wiel. een betere organisatie via Regionale Klimaatcentra, waarvan Gerard voorbeelden voor Europa en belangrijke motivatie. Dat geldt voor bijvoorbeeld het college Indonesië toonde. dynamische meteorologie, maar ook wat betreft de introductie van de programmeertaal Python in het curriculum natuurkunUitreiking van de NVBM Awards de. Verder is Aarnout sinds 2014 programmaleider van de De NVBM streeft ernaar om werk dat heeft bijgedragen aan masteropleiding Climate Physics van de Universiteit Utrecht, de ontwikkeling van de meteorologie in het Nederlandse taalen daarmee hoofdverantwoordelijk voor de kwaliteit van dit gebied een bredere bekendheid te geven. Om dit te bereiken programma. zijn de NVBM-onderscheidingen ingesteld. Deze onderschei Wat zeker ook genoemd mag worden is de rol die Aarnout dingen – één voor een operationeel meteoroloog en één voor speelt binnen de meteorologische gemeenschap, zoals bijeen onderzoeker – worden dit jaar uitgereikt ter gelegenheid voorbeeld tot uitdrukking komt in de energie die hij steekt in NVBM activiteiten en in het bijzonder in Meteorologica. van het zesde lustrum van de NVBM. De award-commissie heeft een prachtige lijst aan genomiOnderzoek neerde kandidaten mogen ontvangen die allen een belangrijke De winnaar van de NVBM Award voor onderzoekers is Harm bijdragen leveren aan de meteorologische gemeenschap in Jonker (Figuur 1). Er zijn verschillende argumenten waarom Nederland. We willen de indieners van de nominaties daarHarm hier in de prijzen valt. Harm is sterk in onderzoek en in voor bedanken. Na een zorgvuldige overweging heeft de comdie rol heeft hij een koppeling weten te leggen tussen meteomissie de volgende twee kandidaten geselecteerd als winnaars rologie en computerwetenschap. Vanuit dit inspirerende werk van de NVBM award 2021. heeft Harm een brug weten te slaan tussen wetenschap en toepassingen in de operationele sfeer. Het gaat dan met name om Operationeel zijn unieke pionierswerk dat het mogelijk heeft gemaakt om De winnaar van de NVBM Award voor operationele meteorozeer hoge-resolutie atmosferische berekeningen op de schaal logie is Aarnout van Delden (Figuur 1). Aarnout heeft met van Nederland uit te voeren. Dit verzilvert zich in ‘weather zijn enthousiaste manier van lesgeven in zijn lange carrière finecasting’ - een term van Harm zelf - en het opzetten van als universitair docent en hoofddocent een stempel gedrukt commerciële activiteiten in Whiffle waar deze weather fineop het onderwijs in de meteorologie. In die positie heeft hij casting toegepast wordt voor bijvoorbeeld de windenergie generaties studenten kennis laten maken met de fundamentele sector. principes van geofysische stromingsleer, de dynamische en De technologische vooruitgang binnen de meteorologie fysische aspecten van meteorologie en heeft hij talloze studenwaar Harm aan meegewerkt heeft, is het gereedschap waarten begeleid bij het afstuderen en promoveren. mee Harm bijdraagt aan het conceptuele begrip van de funda Hoewel Aarnout ook een sterke rol speelt bij het ondermentele processen in de grenslaag. Een voorbeeld hiervan is zoek in de meteorologie en klimatologie, is het zijn enthouzijn werk naar ‘universal entrainment laws’ uit 2013. siasmerende bijdrage aan het onderwijs wat hem de prijs Ten slotte zou de commissie willen noemen dat het bewondoet toekomen. De studenten van Aarnout zijn in alle hoeken derenswaardig is dat Harm het voor elkaar heeft weten te binnen en buiten de meteorologie terecht gekomen, bij het krijgen een bloeiende atmosfeer groep op te zetten binnen de ECMWF, op de weerkamers van commerciële bureaus of TU Delft waar de koppeling tussen actief onderzoek, technodie van het KNMI, in adviesfuncties bij (semi-) overheid logisch uitdagend werk en toepassingen in de commercie of de of bedrijfsleven, bij de luchtverkeersleiding op Schiphol of operatie sterk naar voren komt. defensie, als presentator van het dagelijkse weerbericht of buiten het vakgebied.

Het NVBM bestuur feliciteert beide awardwinnaars en dankt Naast het contact met de studenten is de bijdrage van de awardcommissie voor haar inspanningen.

Aarnout aan de vernieuwing van het onderwijs ook een Meteorologica 4 - 2021

31

In Memoriam Geert Jan van Oldenborgh (1961 – 2021) Robert Mureau, redactie Meteorologica

Op 11 oktober werd bekend dat onze gewaardeerde collega en Meteorologica-auteur Geert Jan van Oldenborgh was overleden. Zelden heeft een overlijden van een meteorologisch onderzoeker zoveel aandacht getrokken in de publieke media.

Geert Jan heeft het altijd een plicht gevonden om naar buiten te komen met zijn onderzoek. Daar hebben we bij Meteorologica dankbaar gebruik van gemaakt. Hij was ambitieus en streefde naar publicaties in Nature en Science, maar geneerde zich absoluut niet voor een populair wetenschappelijk tijdschrift als Meteorologica. Hij bood regelmatig uit zichzelf artikelen aan. Op een gegeven moment kon de hoofdredacteur een vast aantal bladzijden reserveren voor zijn bijdrage in de serie ‘Klimaatoverzicht’.

Die ontwikkeling is geleidelijk gegaan. In het grote interview dat Hans van Storch met hem had (zie het maartnummer van Meteorologica) kunnen we uitgebreid lezen over zijn carrière, van theoretisch onderzoeker naar onderzoeker met veel aandacht voor de buitenwereld. Wie in 1996, toen hij op het KNMI kwam, had beweerd dat deze nerd-achtige onderzoeker met zijn achtergrond in theoretische natuurkunde, precies 25 jaar later op een lijst zou terechtkomen van meest invloedrijke personen in Time Magazine, was waarschijnlijk heel hard uitgelachen (het hardst door Geert Jan zelf).

Hij kwam in 1996 als post-doc bij de afdeling oceanografie om het fenomeen El Niño te onderzoeken en te modelleren.

Hij was meteen geïntrigeerd door de meteorologie. Dat je met je onderzoek naar buiten kon komen, er praktische consequenties (het weer van morgen) aan kon verbinden, en met je vrienden en familie over kon praten, sprak hem aan. Dat wilde hij ook met El Niño. Zo kwam het dat hij geleidelijk de meteorologische kant van El Niño opzocht.

Hij dook met enthousiasme op de vele vragen die hij kreeg over de relatie tussen het weer “hier” en de El Niño indices aan de andere kant van de wereld. Hij bouwde daartoe een omgeving op zijn werkstation waarin hij gegevens kon up- en downloaden, en correlaties kon uitrekenen. De vragen naar dit systeem namen zo snel toe dat hij de buitenwereld toestemming gaf om op zijn werkstation in te loggen en zelf de berekeningen te doen. Het was de begintijd van het internet en er waren vele mogelijkheden en weinig beperkingen. Het duurde een poosje voordat de ICT afdeling van het KNMI doorhad wat hij aan het doen was. Buiten de firewall om! Hoe was het mogelijk! Het gaf een hoop commotie, maar de anarchist in hem kwam bovendrijven. Hij haalde zijn schouders op, grinnikte een beetje en ging rustig door. Uiteindelijk is er een veiliger omgeving gecreëerd (na de nodige dreigementen), en de voorloper van de Climate Explorer was geboren (zie ook het interview met Hans van Storch over de naamgeving).

32

Meteorologica 4 - 2021

Vanuit de positie waarin hij zich bevond (tussen weer en klimaat) was het zeer voor de hand liggend dat hij zich ook met klimaatvragen ging bezighouden. Door zijn interesse in seizoensverwachtingen raakte hij geïnteresseerd in de seizoensanomalieën. In een opwarmend klimaat een warmer dan normaal seizoen verwachten was te makkelijk als je niet zorgvuldig je klimaatnormalen berekende. Hij kreeg soortgelijke vragen als bij El Niño: hoe anomaal is deze lente, deze hittegolf, enzovoorts. Hij ontwikkelde een statistische methode waarmee hij snel een antwoord op zulke vragen kon geven. Met de nadruk op snel. Want snel was hij.

Niet alleen Meteorologica heeft daarvan kunnen profiteren. Zijn verhalen verschenen ook als klimaatbericht op de KNMI-website. Sterker nog: op een gegeven moment besloot hij om een seizoensoverzicht te maken dat hij deelde met vrijwel de gehele meteorologische wereld. Zo stuurde hij elke maand een lange email uit (met een file vol grafieken) met een oordeel over de afgelopen seizoensverwachtingen, de nieuwe seizoensverwachtingen, een oordeel over de huidige seizoensanomalieën en nog veel meer. Af en toe ging er iets mis met de verzendlijst en kon je de gehele lijst ontvangers zien. Het was een indrukwekkende lijst met daarop vele gerenommeerde onderzoekers, verspreid over de gehele wereld.

Een van zijn karaktereigenschappen was dat hij als wetenschapper zeer direct en eerlijk was. Hij bouwde al in het begin van zijn carrière simpele statistische modellen, als referentie voor de complexe dynamische modellen en stelde gnuivend en grinnikend vast dat ze gewoon beter waren dan de ingewikkelde modellen waarop de seizoensverwachtingen van bijvoorbeeld het ECMWF gebaseerd waren. Hij zei herhaaldelijk dat de meeste seizoensverwachtigen net zo goed door een “slim neefje” gedaan zou kunnen worden, die zou dezelfde score halen als het ECMWF model. Hij aarzelde ook niet om dit in een presentatie bij het ECMWF uit te dragen.

De politiek correcte regel dat “domme vragen” niet bestaan was aan Geert Jan niet besteed. Als iemand vanuit de zaal een in zijn ogen onzinnige vraag stelde liet hij dat met een verstoord gezicht en een heftig schudden van zijn hoofd ook weten, waarna hij toch gewoon antwoord gaf. Soms kortaf: “nee, wat u vraagt, dat kan niet”. Dat was Geert Jan ten voeten uit. Hij kwam ermee weg, omdat iedereen de integere, oprechte wetenschapper zag. Naast die wetenschappelijke directheid herinneren we ons allemaal zijn snelheid van werken. Er kwam een vraag, hij liep weg, ging ermee aan de slag en “knutselde” een pragmatische aanpak in elkaar. Zo is ook de Climate Explorer ontstaan.

De redactie van Meteorologica denkt met dankbaarheid terug aan het mooie werk dat Geert Jan heeft verricht en is dankbaar voor zijn vele interessante bijdragen in ons blad.

Climate Physics Master’s Programme at Utrecht University, The Netherlands This Master’s programme offers a unique combination of theoretical courses and practical training in all aspects of the climate system.

Physics, dynamics and chemistry of the atmosphere, the oceans, the glaciers and ice sheets and their interaction are the core of this programme.

Our research fields: • Ocean Circulation and Climate • Physical Oceanography of the Coastal Zone • Atmospheric Dynamics and the Hydrological Cycle • Atmospheric Physics and Chemistry • Ice and Climate

More information: Utrecht University, The Netherlands Institute for Marine and Atmospheric Research

www.uu.nl/masters/climate

Meteorologica 4 - 2021

33

Pathfinder of the seas

column

Gerard van der Schrier

34

Meteorologica 4 - 2021

‘F*ck this guy too’ is de graffiti op de sokkel van het standbeeld van Matthew Fountaine Maury (1806 – 1873) waar eerst ‘pathfinder of the seas’ en ‘father of oceanography’ stond. In de nasleep van de dood van George Floyd in Minneapolis is dit standbeeld ondertussen verwijderd door de burgemeester van Richmond (Virginia, USA) met de woorden: “These statues, although symbolic, have cast a shadow on the dreams of our children of color.” De Maury waar het hier om draait is de persoon die voor de oceanografie gedaan heeft wat Buys Ballot voor de meteorologie heeft gedaan. Waar Buys Ballot het voor elkaar kreeg dat weerdiensten onderling gegevens gingen uitwisselen om de weersverwachting te verbeteren, heeft Maury, als Amerikaans marine officier, in de Conferentie van Brussel van 1853 bewerkstelligd dat scheepswaarnemingen op uniforme wijze gemeten en gerapporteerd werden, wat de bruikbaarheid en uitwisseling van mariene gegevens enorm ten goede is gekomen. Het belang van Maury voor de ontwikkeling en het populariseren van de oceanografie is dan ook nauwelijks te onderschatten.

Deze ‘founding father’ van de oceanografie blijkt dus een racist. Voor en na zijn ontslag uit de Amerikaanse marine zette hij zich actief in voor het behoud van slavernij, en vocht vanaf 1861 aan de kant van de Zuidelijke staten tegen Lincoln. Nadat de burgeroorlog was afgelopen, werkte hij aan een ‘New Virginia’ in Mexico waar zijn strijdmakkers hun plantages, compleet met slaven, konden voortzetten.

Nu is de oceanografie toch al een bijzondere tak van wetenschap omdat het zo nauw verweven is met zeevaart, commercie en de oorlogsvloot. Misschien moeten we dan ook niet verbaasd zijn dat een waarneming van een kapitein van een slaventransport tot het besef heeft geleid dat er iets als een grootschalige dichtheidsgedreven circulatie in de oceaan bestaat. Deze Engelse kapitein schreef in een brief die in 1751 bij de Royal Society belandde dat de temperatuur van het zeewater sterk afnam met de diepte tot zo’n 1000 meter, om daarna constant te blijven. Het belang van deze waarneming ontging de kapitein, maar hij schreef dat het experiment toch zinvol was: “we supplied our cold bath, and cooled our wines or water at pleasure; which is vastly agreeable to us in this burning climate”. Misselijkmakend als je je bedenkt dat een deel van de mensen in het ruim niet levend zal zijn aangekomen vanwege de barre omstandigheden tussendeks.

De vraag die zich opdringt is of de schaduw van Maury ook over Nederland valt. In de voorbereiding voor de Conferentie van

Brussel werkte Maury nauw samen met de Belgisch-Nederlandse marine officier Marin Henry Jansen (1817 – 1893). Voorafgaand aan de conferentie verbleef Jansen enige tijd bij Maury thuis, waar zich een hechte vriendschap tussen de twee heren ontwikkelde. Na de Conferentie van Brussel kwam Jansen voor korte tijd (februari – december 1854) terecht bij het KNMI als eerste directeur van de afdeling ‘Waarnemingen ter zee’. Hij verliet het KNMI wegens onenigheid met Buys Ballot.

De vriendschap tussen Maury en Jansen suggereert van alles … en ik zou heel graag geloven dat de onenigheid met Buys Ballot suggereert dat Buys Ballot afstand nam van Maury, maar de aard van het conflict dat tot het vertrek van Jansen heeft geleid is mij niet bekend.

Wat was de rol van KNMI’ers tijdens de nadagen van het bestaan van NederlandsIndië? In de uitstekende bijdrage van Huug van den Dool over het Koninklijk Magnetisch en Meteorologisch Observatorium (KMMO) in Jakarta [1] wordt op knappe manier beschreven hoe op het instituut lastige gesprekken tussen collega’s over de rol van prominente KNMI’ers in die periode vermeden werden. Het historisch onderzoek naar de rol van Nederland in de koloniale periode werd in de jaren 60 van de afgelopen eeuw met nadruk opgepakt nadat in de media verhalen over geweldsexcessen verschenen. Wat mij trof in Van den Dools bijdrage was de opmerking: “dat moet pijnlijk zijn geweest voor hen die meenden daar iets goeds te hebben gedaan” in relatie tot dit nieuwe onderzoek. En het is niet overdreven te stellen dat de bijdrage van het KMMO en haar medewerkers ook goed wás. Voorbeelden van dit uitstekende werk zijn Berlages werk aan de zuidelijke oscillatie (~ENSO), het uitzetten van een enorm netwerk aan regenmeters in Nederlands-Indië en het verkrijgen van meetreeksen vanaf 1866 met uurlijkse gegevens voor Jakarta – de langste en gedetailleerdste in Zuidoost-Azië. Kennis en gegevens van uitzonderlijk belang in onze moderne wereld.

Recent heeft een groep vooraanstaande historici zich gekeerd tegen de neiging om de geschiedenis van het westen te zien als een aaneenschakeling van zwarte bladzijden [2].

Wellicht is deze genuanceerde houding de juiste invalshoek om ook de ontwikkeling van het vakgebied te bekijken.

[1] Ons filiaal in Indië, Huug van den Dool, Meteorologica #2, 2011.

[2] historyreclaimed.co.uk.

Sponsors van de Nederlandse Vereniging ter Bevordering van de Meteorologie

Werken bij KNMI: the best place to be voor onderzoekers!

Colofon Redactie Hoofdredacteur: Richard Bintanja (e-mail: richard.bintanja@knmi.nl).

Redactieleden: Wim van den Berg, Aarnout van Delden, Robert Mureau, Rob Sluijter, Fiona van der Burgt en Ben Lankamp.

Artikelen en bijdragen Deze dienen uitsluitend digitaal (bijvoorbeeld per e-mail) te worden aangeleverd, als Word document met figuren apart. Uiterste inleverdata hiervoor zijn: 1 februari, 1 mei, 1 augustus en 1 november voor respectievelijk nummer 1, 2, 3 en 4. Voor meer informatie over de procedure, zie http://www.nvbm.nl/meteorologica/ informatie_voor_auteurs/.

Artikelen uit Meteorologica mogen uitsluitend worden overgenomen na voorafgaande schriftelijke toestemming van de redactie.

Meteorologica (ISSN 0929-1504) verschijnt vier maal per jaar en is een uitgave van de Nederlandse Vereniging ter Bevordering van de Meteorologie (NVBM).

Penningmeester en administratie: Mike Budde (penningmeester@nvbm.nl, nvbm.nl).

Vormgeving: Colorhouse, Almelo.

Vermenigvuldiging: Colorhouse, Almelo.

Abonnementen Alle leden van de NVBM zijn automatisch geabonneerd op Meteorologica. Ook niet-leden kunnen zich abonneren door 31,- euro voor vier nummers over te maken naar IBAN: NL66INGB0000626907, BIC: INGBNL2A, ten name van: NVBM-Meteorologica Postbus 464 6700 AL Wageningen onder vermelding van: “Abonnement Meteorologica” en uw adres.

Abonnementen worden telkens aangegaan voor een heel kalenderjaar; bij tussentijdse betaling worden de reeds verschenen nummers van dat jaar toegestuurd. Voor abonnees in het buitenland zijn de kosten 38,euro per jaar. Ook losse nummers kunnen op deze manier worden besteld (zolang de voorraad strekt) voor 10,- euro per stuk, onder vermelding van de gewenste jaargang en nummer(s). Instellingen betalen 65,- euro voor een abonnement. Een student-abonnement kost 16,per jaar. Opzeggingen per email naar het bestuur (bestuur@nvbm.nl); hierbij geldt een opzegtermijn van drie maanden.

Lid worden van de NVBM Het lidmaatschap van de NVBM kost 55,euro per jaar. Meer informatie hierover is te vinden op de NVBM website: www.nvbm. nl. Opzeggingen per email naar het bestuur (bestuur@nvbm.nl); hierbij geldt een opzegtermijn van drie maanden.

Advertenties Adverteren in Meteorologica is mogelijk. Advertenties worden geplaatst op 3 formaten: A5, A4 of A3. Uiterste inleverdata voor advertenties zijn: 1 februari, 1 mei, 1 augustus en 1 november voor respectievelijk nummer 1, 2, 3 en 4.

Tarieven zijn op te vragen bij Richard Bintanja (e-mail: richard.bintanja@knmi.nl).

Sponsorschap NVBM Men kan sponsor worden van de NVBM. Een sponsorschap wordt afgesloten voor minimaal 1 jaar. Een sponsor heeft diverse rechten, o.a.: – Het plaatsen van advertenties in Meteorologica, – Plaatsing van het firmalogo in het blad, – Het bijwonen van congressen e.d. georganiseerd door de NVBM. Voor meer informatie over het sponsorschap kunt u contact opnemen met Richard Bintanja of Mike Budde (zie boven).

Meteorologica 4 - 2021

35