Page 1

Jaargang 26 -

nr.

4 - December 2017

meteorologica

zeespiegelstijging: een onzekere toekomst Uitgave

van de

Nederlandse Vereniging

ter

Bevordering

van de

Meteorologie


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

2

Meteorologica 4 - 2017


Inhoudsopgave

20

4 De stem van het water: zeespiegelstijging verklaard en onbegrepen

Sybren Drijfhout

8 Het onderwijs in de meteorologie in Wageningen – deel 2: de laatste 25 jaar

28

Leo Kroon

12 Commentaar op de homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations Frans Dijkstra

16 Weerwoord op het artikel “Commentaar op de homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations” van Frans Dijkstra

29

Theo Brandsma

18 Column – Requiem in viervoud Huug van den Dool

19 Aankondiging NVBM excursie 16 februari 2018

Van

de hoofdredacteur

Een van de vele dreigingen die het veranderende klimaat voor ons Nederlanders in petto heeft is de stijging van de zeespiegel. In de samenvatting van de oratie van Sybren Drijfhout (pagina 4), uitgesproken aan de Universiteit Utrecht, beschrijft hij de wetenschappelijke en maatschappelijke aspecten van zeespiegelstijging. Recent onderzoek heeft aangetoond dat vanwege het afkalven van de Antarctische IJskap de zeespiegel voor onze kusten de komende eeuw één tot enkele meters zou kunnen stijgen. De huidige zee- en rivierweringen zijn ontoereikend om deze stijging het hoofd te bieden. Er zijn twee opties: een deel van Nederland evacueren en opgeven, of de dijken flink ophogen maar dan moeten we eigenlijk nu al beginnen. Stof tot nadenken... In zijn bijdrage op pagina 8 beschrijft Leo Kroon de laatste 25 jaar van de Wageningse geschiedenis aangaande het onderwijs in de meteorologie. Interessant is dat Leo als docent aan de Wageningen Universiteit hierbij zelf een grote rol heeft gespeeld. “Heeft gespeeld”, want Leo is in oktober met pensioen gegaan. Ter ere daarvan werd een minisymposium georganiseerd, waarin het onderwijs

in Wageningen en Leo’s bijdragen daaraan voor het voetlicht kwamen. Wim van den Berg doet op pagina 28 verslag van deze dag. De NVBM en Meteorologica hebben enorm veel aan Leo te danken gehad, en ik hoop van harte dat hij zijn welverdiende vrije tijd in elk geval deels zal aanwenden om actief te blijven als columnist en auteur van nog vele belangwekkende artikelen. “Lucifer: in 2050 zal deze helse hitte normaal zijn,” luidde de kop van een Italiaans nieuwsbericht over de hittegolf die afgelopen zomer de landen rond de Middellandse Zee teisterde. Sjoukje Philip en mede-auteurs laten zien dat zulke verschroeiende hittegolven in de nabije toekomst steeds normaler zullen worden (pagina 20). De gevolgen hiervan zullen enorm zijn, bijvoorbeeld voor de landbouw en voor de gezondheid van vooral ouderen. Zo lijkt elke regio in Europa zijn eigen klimaatproblematiek te hebben: in Nederland de zeespiegel, in Zuid-Europa hitte en droogte, en overal toenemende zware buien (zie het juninummer). De komende tien tot twintig jaar zal blijken hoe klimaatbestendig (of niet) Europa eigenlijk is...

20 Klimaatoverzicht – “Lucifer: in 2050 zal deze helse hitte normaal zijn” Sjoukje Philip, Geert Jan van Oldenborgh, Sarah Kew, Gerard van der Schrier

24 KNMI symposium over de 200ste geboortedag van Buys Ballot

Peter Siegmund

25 Weerbeelden Rob Sluijter

26

Verslag van het NVBM najaarssymposium 2017

Richard Bintanja

28 Leo Kroon met pensioen Wim van den Berg

29 Klimaatberichten Rob Sluijter

30 Column – Open, maar toch ook weer niet Gerard van der Schrier

31

NVBM Sponsors en Colofon

Advertenties 2 IMAU – Universiteit Utrecht 7 CaTeC 17 Wageningen Universiteit 23 Wittich en Visser 32 KNMI Voorkant Golven aan de kust (bron: pixabay.com).

Meteorologica 4 - 2017

3


De stem van het water: zeespiegelstijging verklaard en onbegrepen Sybren Drijfhout (KNMI, UU) Op 22 juni 2017 hield ik mijn inaugurele rede bij de aanvaarding van het ambt van buitengewoon hoogleraar “Dynamica van het klimaat”. Hiermee bekleed ik de Buijs Ballot leerstoel aan de universiteit van Utrecht. Ik heb gekozen voor een focus op zeespiegelstijging gezien de band met Deltares binnen deze leerstoel. In mijn rede heb ik de invulling van de leerstoel geïllustreerd met de vier poten waarop deze leerstoel gestoeld is: 1) interactie met beleid en afnemers, 2) regionale zeespiegelverandering, 3) zeewatertemperatuur en het smelten van ijskappen, 4) abrupte en extreme zeespiegelstijging en de rol van Antarctica. Ik heb in mijn rede (Figuur 1) de nadruk op de laatste twee punten gelegd, naar aanleiding van een in 2016 verschenen publicatie in Nature. In dat artikel hadden de auteurs twee waargenomen, maar door niemand gemodelleerde, processen aan hun ijskapmodel toegevoegd (geparameteriseerd), hetgeen leidde tot een veel hogere zeespiegelstijging in de toekomst. Als deze auteurs gelijk hebben en hun model correct is (en daar zijn nog wel de nodige vraagtekens bij te plaatsen), dan moeten we met volgende rekening houden: als we de broeikasgasemissies niet terugdringen, kunnen we binnen een paar honderd jaar 10 tot 20 meter zeespiegelstijging verwachten, en kunnen we zelfs met de meest agressieve emissiereductie op een termijn van 200 jaar 3-4 m zeespiegelstijging niet uitsluiten. Voor elk geval geldt: de zeespiegel blijft nog eeuwen stijgen nadat broeikasgasemissies zijn gestopt. Wanneer moet Nederland beginnen met nadenken over een plan om dit mogelijke probleem aan te pakken? Poot 1 – interactie met beleid en afnemers Ik heb de ingenieurs van Rijkswaterstaat gevraagd hoeveel zeespiegelstijging Nederland eigenlijk kan hebben voordat het land onbewoonbaar wordt. Het antwoord was “the sky is the limit”. We voelen ons dan wel veilig achter onze door ingenieurs ontworpen kustverdediging, maar tegelijkertijd beseffen we ook dat het een keer mis kan gaan, neem bijvoorbeeld de TV-serie “Als de dijken breken”. Een storm die eens in de tienduizend jaar voorkomt was voor de dijken te machtig, en juist op een locatie die door Rijkswaterstaat was versterkt en de status van doorbraakvrij had gekregen. In Southampton werk ik met Ivan Haigh aan zeespie-

Figuur 1. Prof. Sybren Drijfhout tijdens het uitspreken van zijn inaugurele rede aan de Universiteit Utrecht.

4

Meteorologica 4 - 2017

gelvraagstukken. Ivan heeft becijferd dat in slechts 6% van de gevallen extreem hoogwater samenvalt met een extreme storm. Als de dijken breken gebeurt dat vanwege een storm die eens in de driehonderd jaar plaatsvindt, maar slechts eens in de tienduizend jaar samenvalt met springtij. Je moet naar een ander deel van de waarschijnlijkheidsverdeling van de wind-klimatologie kijken om de toekomstige risico’s op hoogwater in te schatten. En die risico’s nemen snel toe nu de zeespiegel stijgt. Wat momenteel een hoogwaterstand is die eens in de honderd jaar voorkomt, vindt over honderd jaar elk jaar plaats. En in sommige landen, zoals het Verenigd Koninkrijk, lijkt de toekomst nu al werkelijkheid geworden (Figuur 2). In de winters van 2013 en 2015 was er sprake van een “conveyor belt of storms battering the coast of Britain” zoals een weerman het fraai verwoordde. In Nederland hebben we onze zaakjes beter op orde. Wij zijn het enige land ter wereld met een nationaal zorgstelsel voor waterveiligheid. We hebben een Delta-commissaris met een Deltaplan. Vorig jaar bezocht ik het zevende Nationaal Deltacongres. De eerste van de vier poten waarop deze leerstoel leunt is de verbinding tussen wetenschap en beleid, en daarom was ik die dag in Apeldoorn. Het motto van het congres was “Samen op Koers” en ik hoorde een prachtzin met de strekking dat we Nederland water-robuust en klimaatbestendig willen maken en ik dacht: o ja, en voor hoelang? Zelfs als we opwarming van de aarde weten te stoppen blijft de zeespiegel nog een paar duizend jaar lang stijgen. Ze reageert traag, ijlt na, maar als ze eenmaal op gang is gekomen is ze lastig te stoppen. Ook die wetenschap vindt zijn weg naar het beleid. Daarvoor hebben we in Nederland het Nationaal Kennis en Innovatieprogramma Water en Klimaat (NKWK). Poot 2 – regionale zeespiegelveranderingen Ik kwam in gesprek met een dijkgraaf. De dijkgraaf geloofde niet in klimaatverandering. Hij stelde dat er voor onze kust geen versnelling van de zeespiegelstijging is te zien, die al sinds 1850 met 20 cm per eeuw stijgt. Ik gaf dit ruiterlijk toe, maar wereldgemiddeld, antwoordde ik, is die versnelling er wel degelijk. Op sommige plaatsen stijgt de zeespiegel harder dan op andere. Hij keek me ongelovig aan. “Dat kan niet waar niet zijn”, beweerde hij, “als je middelt over golven en getijden is de zeespiegel altijd vlak”. Verontwaardigd liep hij weg. De dijkgraaf had een afwasteiltje in gedachten. Dat afwasteiltje vertegenwoordigt een platte aarde. De aarde is bij benadering bolvormig, maar kent ook bergen, dalen gevuld met oceanen, lichter en zwaarder gesteente dat inhomogeen is verdeeld over het oppervlak en diep daaronder. In alle geval-


Figuur 2. Stormvloed (januari 2014) bij Portleven, Schotland (zie ook http://www.metoffice.gov.uk/climate/uk/interesting/2014-janwind).

len bepaalt de zwaartekracht de vorm van de zeespiegel. En de zwaartekracht op aarde varieert van plaats tot plaats. Als je van Barcelona naar Istanbul vaart, ga je ongeveer honderd meter naar beneden en klim je weer honderd meter omhoog ten opzichte van het middelpunt van de aarde. Als je de Himalaya zou verplaatsen naar Duitsland staat Amsterdam tientallen meters onder water. Met behulp van satellieten kunnen we de vorm van de zeespiegel bij een zee in rust exact bepalen. Die vorm noemen we de geoïde, en deze goïde is nergens vlak. Ook valt de zeespiegel nergens met de geoïde samen. En dan hebben we de effecten van stroming en draaiing van de aarde (Corioliskracht) nog niet eens meegenomen. De Corioliskracht hangt af van de stroomsnelheid; als de stroming sterker wordt, neemt ook het drukverschil in de vloeistof toe. Dit zien we weerspiegeld in hoogteverschillen in het zeeoppervlak. Lijnen van gelijke zeespiegel zijn het equivalent van isobaren op een weerkaart. Drukverschillen in zee ontstaan door verschillen in temperatuur en zoutgehalte, teweeggebracht door variaties in de wind, en de warmte en vocht uitwisseling met de atmosfeer. Een kaart van de zeespiegeltrend over de afgelopen jaren laat zien dat op veel plaatsen de trend een stuk groter was dan de wereldgemiddelde waarde van 3 mm per jaar en dat op andere plaatsen de trend zelfs negatief was. De afgelopen 20 jaar steeg de zeespiegel voor onze kust minder dan gemiddeld, maar in het midden van de Noord-Atlantische Oceaan sterker dan gemiddeld. Ten westen van ons draait een reusachtige wervel rond en de Noordzee valt net buiten die wervel. Dat betekent dat de zeespiegel van de Noordzee en die in het midden van de wervel als een wipwap op en neer wippen, naar gelang de wervel langzamer of sneller draait. De afgelopen 20 jaar was de wervel relatief warm en zwak, maar lijkt nu om te slaan naar koud en sterk. Waarschijnlijk zullen we daarom de komende twintig jaar een extra sterke zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust zien. Poot 3 – smelten van onderaf Op veel plaatsen worden ijskappen omringd door drijvende ijsplaten, en bij de overgang van landijs naar drijfijs staat het landijs in contact met de zee. Smelt van onderaf door relatief warm water is voor de ijskap van Antarctica de grootste bedreiging. Maar waar komt dat warme water vandaan? Uit het noorden, uiteraard, maar hoe het onder de drijvende ijsplaten terechtkomt is nog een raadsel. Het warme water moet namelijk loodrecht op de gemiddelde stroming naar Antarctica worden getransporteerd. Hoe gaat dat in zijn werk? De wind

pompt dat warme water, deels afkomstig uit de Noord Atlantische Oceaan als onderstroom van de warme Golfstroom naar de Zuidelijke Oceaan, op duizend kilometer van de kust omhoog, maar het meeste water wordt dan door de wind weer naar het noorden gedreven. Er zijn veel mechanismen bedacht om een deel van dat water verder naar het zuiden te brengen, maar in de klimaatmodellen werken die mechanismen niet. Er vormt zich een warmtefront precies op de continentale helling en het warme water blijft achter dat front. Een belangrijk proces dat de huidige klimaatmodellen niet kunnen reproduceren is de vorming van wervels van 1 – 10 km doorsnee die het water door het front mengen. Ook andere processen kunnen een rol spelen. Katabatische winden die van de Antarctische ijskap waaien en een noord-zuid stroming veroorzaken, menging door getijden, diepe sleuven in de zeebodem die het warme water onder het front door leiden. Die sleuven zitten overal, maar omdat de zeebodem onder de drijvende ijsplaten niet goed in kaart kan worden gebracht, zijn ze niet aanwezig in de bodemtopografie die we voor klimaatmodellen gebruiken. Ook zijn we geïnteresseerd in temperatuurvariaties van het water dat naar de ijskap wordt getransporteerd. Is dit water zo warm vanwege het broeikaseffect, of spelen natuurlijke schommelingen een rol? Al met al zijn er nog veel onduidelijkheden in de rol van warm oceaanwater bij het afsmelten van de Antarctische IJskap. Poot 4 – de instabiliteit van de Antarctische IJskap Als een grote ijskap afsmelt dan verandert het zwaartekrachtsveld en daalt de zeespiegel in de omgeving van de ijskap, ook al stijgt de zeespiegel wereldwijd. Om die reden heeft Nederland van het smelten van de Groenlandse ijskap niet veel te duchten, maar van Antarctica des te meer. Vorig jaar werd de wetenschappelijke wereld opgeschrikt door een Amerikaanse studie waarin twee nieuwe processen in een ijskapmodel werden meegenomen die tot nu toe over het hoofd waren gezien, en waardoor de zeespiegelstijging in het begin van de volgende eeuw tot wel 5 cm per jaar kan toenemen. Wat zijn die nieuwe inzichten? Laten we beginnen met een proces dat alle ijskapmodellen simuleren, maar waar in de klimaatmodellen nog geen rekening mee wordt gehouden, namelijk Marine Ice Sheet Instability: MISI. Als het zeewater onder de drijvende ijskappen warmer wordt, smelt het landijs harder en beweegt het

Figuur 3. Drie opties om te blijven wonen in de Nederlands delta bij extreme zeespiegelstijging: 1) de delta beschermen als een fort en de rivieren uit de delta pompen, 2) de polders beschermen met daartussen hele diepe rivieren, 3) verschillende terpen die met elkaar verbonden zijn (bron: Haasnoot et al., 2017).

Meteorologica 4 - 2017

5


het daar te koud is. Satellietbeelden bewijzen echter het tegendeel. Smeltmeren worden overal aangetroffen, zelfs op het hoge en koude Oost-Antarctica. De discussie spitst zich nu toe of de hoeveelheid smeltwater in het model van de twee Amerikanen niet schromelijk wordt overschat. Zonder smeltwater op de ijskap zijn deze nieuwe processen niet werkzaam. Het regionale klimaatmodel RACMO, bijvoorbeeld, simuleert veel minder smeltwater. Maar RACMO is weer te koud aan de randen van Antarctica, waardoor smeltwater in RACMO waarschijnlijk wordt onderschat. Stof tot discussie... en verder onderzoek. Conclusies voor interactie met beleid en afnemers In een policy-hackathon waarbij een groep medewerkers een Figuur 4. Verband tussen wereldgemiddelde temperatuur en zeespiegelstijging uit het geologisch beleidsvraagstuk probeert te kraverleden (bron: Dutton et al., 2015). ken, doordachten ruim 20 medewerkers van Deltares de gevolgen van punt waar landijs de bodem raakt, de zogenaamde “grounding extreme zeespiegelstijging en de mogelijke maatregelen om line”, landinwaarts. Op plaatsen waar de bodem landinwaarts die gevolgen te beperken. Ze bevestigden het beeld van de omlaag helt, wordt de ijskap boven die grounding line dikRijkswaterstaat-ingenieurs dat er geen fundamentele belemker. Met name op West-Antarctica is dat op veel plaatsen meringen zijn die voor deze extreme stijgingen een adequate het geval. De uitstroom van landijs naar drijfijs is evenredig kustverdediging in de weg staan. Maar hier hangt wel een met de dikte, dus als de uitstroom van landijs toeneemt, verprijskaartje aan: 400 miljard euro. En de benodigde maatreliest het landijs nog meer massa waardoor de grounding line gelen zullen van Nederland een compleet ander land maken: steeds verder landinwaarts opschuift. Recentelijk is bewezen duinen en stranden migreren landinwaarts, de opwaartse druk dat MISI inderdaad actief is in de Amundsen Zee. Het blijkt op grondwater kan de deklaag waarop we wonen en werken dat MISI sterker wordt als tegelijkertijd de ijsplaten worden doen openbarsten, grondwater zal verzouten, het wegvallen aangetast. De drijvende ijsplaat in de Amundsen Zee is zo’n van hoogteverschil tussen Lobith en zee noodzaakt enorme 500 m dik, maar blijkt 25 m per jaar dunner te worden. Dit pompen, de rivierafvoer kan beter via de IJssel en een nieuwe is verontrustend omdat de drijvende ijsplaten de uitstroom rivier door de Gelderse vallei lopen, hogere dijken worden van landijs naar zee belemmeren. De twee meest noordelijk evenredig breder, havens en landbouwgrond zullen verdwijgelegen ijsplaten, Larsen A en Larsen B, iets ten oosten van nen. Met het huidige tempo van dijkvervanging moeten we het Antarctisch schiereiland, zijn inmiddels in stukken opgezo’n 125 jaar vooruitdenken, en dus nu al rekening houden broken. Na het verdwijnen van die ijsplaten nam de uitstroom met de zeespiegelstijging van halverwege de volgende eeuw. van het landijs naar zee in de achterliggende gebieden met Als we dit alles voor lief nemen, blijven er drie opties over een factor 5 toe. Uiteenvallen van een drijvende ijsplaat wordt (Figuur 3): 1) een ommuurd Fort Nederland, 2) extreem diepe veroorzaakt doordat warme lucht smeltmeren en scheuren verrivieren en extreem hoge dijken die ook steeds hoger moeten oorzaakt, waardoor het water omlaag sijpelt en het ijs verder worden, 3) de laaggelegen gebieden onder laten lopen met erodeert. De technische term hiervan is hydrofracturing. Ook steden op terpen en ons terugtrekken achter de lijn België blijken de ijsplaten vanaf de onderkant scheuren te ontwikkeDrenthe. En de vraag voor de wetenschap is: hoe snel neemt len. Deze basal crevasses kunnen soms honderden meters diep het risico op dit scenario toe? Uit geologische waarnemingen worden. blijkt dat het verband tussen zeespiegel en temperatuurstij Een tweede, controversiëler proces in het nieuwe ijskapging, voor een klimaat als het onze, ongeveer zes meter per model is Ice Cliff Instability (ICI). Landijs gaat boven de graad is (Figuur 4). Tot voor kort dachten we dat de responsgrounding line vloeiend over in een drijvende ijsplaat. Maar tijd van een ijskap meer dan duizend jaar was, maar nu blijkt wanneer de ijsplaat uiteenvalt, ontstaat een klif. Als de klif dat die responstijd misschien maar twee tot driehonderd jaar te hoog is bezwijkt deze onder zijn eigen gewicht. Op twee bedraagt. Het verdwijnen van de West-Antarctische ijskap locaties op Groenland en Antarctica is dit al waargenomen. kan waarschijnlijk niet meer worden gestopt, maar de snelDe kritische hoogte voor ICI zou 80 tot 100 m boven de heid waarmee dit gebeurt kan nog wel worden beïnvloed. Het zeespiegel bedragen. Als je de twee processen (MISI en ICI) tempo van de afbraak hangt cruciaal af van het tempo waarmeeneemt in een model blijkt dat de afbraak van Antarctica tot mee COP’21 (het verdrag van Parijs) wordt uitgevoerd. Mijn enkele centimeters zeespiegelstijging per jaar kan oplopen. Er boodschap is: grijp deze kans! Anders heeft een groot deel van is tegengeworpen dat dit proces op de meer zuidelijk gelegen ons land vermoedelijk meer geschiedenis dan toekomst. ijsplaten deze eeuw niet kan voorkomen, simpelweg omdat 6

Meteorologica 4 - 2017


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

Specialist in klimaatmeet instrumentatie

Ultrasoon Universele Windmeter Nieuwe Compacte Ultrasone Windmeter 2D Features: Meetbereiken: • Robuust en compact WS : 0... 75m/s • Optimale prijs-prestatie ratio WR : 0...360° • Hoge nauwkeurigheid Temp. : -40 - +70°C • Onderhoudsvrij Uitgangen: 0/4...20mA • Digitale en analoge interfaces 0/2...10V • Gepatenteerde Ultrasone sensoren Interface : ASCII, Modbus • Verwarmd RTU, NMEA WV • Zeewaterbestendige metalen behuizing •Toepassingen : Off-shore, Bruggen en sluizen, Industrie, Scheepvaart, Luchtvaart, Verkeer, Windmolens.

Binnenkort leverbaar!

VIS range Spectroradiometer

Spectroradiometers voor veld applicaties.

De SS-serie is beschikbaar met twee golflengte opties: 340 tot 820 nm (SS-110) 635 tot 1100 nm (SS-120) Beide uitvoeringen zijn beschikbaar met verschillende lenzen: (Field Of View): 180° (voor hemisferische metingen), 150° en 25° (voor reflectie metingen). Toepassingen: lichtspectrum metingen (energie flux dichtheid, foton flux dichtheid, verlichtingssterkte) van verschillende lichtbronnen, reflectie en transmissie metingen van natuurlijke (vaak gewas) en synthetische materialen. Eénvoudig in gebruik, effectieve metingen m.b.v. USB interface.

Turfschipper 114 | 2292 JB Wateringen | Tel. 0174 272330 | Fax. 0174 272340 | info@catec.nl | www.catec.nl Meteorologica 4 - 2017

7


Het onderwijs in de meteorologie in Wageningen – deel 2: de periode vanaf 1992 Leo Kroon (Wageningen Universiteit) Volgend jaar is het precies 100 jaar geleden dat het meteorologisch onderwijs in Wageningen begon. Daarom wordt in dit artikel een schets gegeven van het meteorologisch onderwijs. Deel 1 startte bij de toenmalige Landbouwhogeschool. In dit deel 2 worden de laatste 25 jaar tot aan de huidige Wageningen Universiteit nader bekeken. We zullen zien dat in die laatste 25 jaren reorganisaties van zowel onderwijs als personeelsbestand nogal wat invloed op het meteorologie-onderwijs hebben gehad. In deel 1 werden de ontwikkelingen geschetst van het begin in 1918 tot en met het jaar 1992 toen Bert Wartena met emeritaat ging. Dit deel start bij de komst van Jon Wieringa. Het tijdperk Wieringa (1992-1998) Nadat Bert Wartena op 69-jarige leeftijd in 1992 met emeritaat ging werd Jon Wieringa (Figuur 1) benoemd tot zijn opvolger met als leeropdracht “Meteorologie”. Een eerste stapje weg van de landbouw. Jon was een grenslaagmeteoroloog en had vooral naam gemaakt op het gebied van wind in al zijn facetten. De vakgroep Meteorologie kende toen als stafmedewerkers Henk de Bruin, Adrie Jacobs en Leo Kroon. Daarnaast was Michael Saraber, afkomstig van Meteo Consult, aangesteld om het college Dynamische Meteorologie van Wartena over te nemen, en samen met Adrie Jacobs Omgevingsnatuurkunde te verzorgen. Jon Wieringa nam van Wartena het college Agrometeorologie over, hoewel hij geen ervaring had met de landbouw. Met behulp van Bert Wartena werkte hij zijn kennis op dat gebied bij, zozeer dat hij later een WMO-leerboek Landbouwmeteorologie kon publiceren (WMO-No.551, 2001). De opleiding “Bodem, water en atmosfeer” (BWA) kende in 1994 een gezamenlijke propedeuse van 1 jaar en in de driejarige doctoraalfase een viertal specialisaties: A. Procesbodemkunde, B. Ruimtelijke bodemkunde, C. Hydrologie en waterbeheer, en D. Meteorologie. De doctoraalfase bestond uit een aantal gezamenlijke vakken, en elke specialisatie omvatte ongeveer 2 jaar aan eigen vakken (inclusief afstudeervak en stage). Daarnaast had de student 1 jaar aan vrije-keuze vakken. In de specialisatie Meteorologie werden in 1994 de nogal landbouwkundig getinte meteorologieoriëntaties van het eerste uur vervangen door “studieprofielen” (1) experimentele meteorologie, (2) synoptische meteorologie en klimaatmodellering, en (3) agroklimatologie. Dit om tegemoet Figuur 1. Jon Wieringa. te komen aan de voor8

Meteorologica 4 - 2017

keur van de meeste meteo-studenten, die meer in de meteorologie dan in de landbouw geïnteresseerd waren. Ook werd in dat jaar voor het eerst, als een apart vak, een excursie naar meteorologische vakgroepen en instituten van het Verenigd Koninkrijk georganiseerd. Een ander nieuw vak was Satellietmeteorologie, gegeven door Saraber en de Bruin. Met al die specialisaties en profielen was er een wildgroei aan vakken ontstaan. Zo telde het totale aanbod in het doctoraalgedeelte van “Bodem, water en atmosfeer” in 1995/96 maar liefst 149 verschillende vakken. Dat was financieel niet meer houdbaar, en er werd drastisch ingegrepen. Zo werden met ingang van 1996/97 de twee bodemkundige specialisaties samengevoegd en het totaal aantal vakken nam ook tijdelijk af. Tijdelijk, want met ingang van 1997/98 werd de vierjarige opleiding uitgebreid tot een vijfjarige opleiding. De doctoraalfase, na een eenjarige propedeuse, duurde daardoor 4 jaar. Welnu, dat ene extra jaar opvullen was gauw gebeurd, er kwam een gemeenschappelijk “Beroepsblok”, het afstudeervak en de stage verdubbelden in omvang en er kwam zelfs een tweede afstudeervak bij. Bij meteorologie verdween het impopulaire profiel agroklimatologie. De overgang naar een vijfjarige opleiding was eigenlijk voorsorteren op de BaMa-structuur met een driejarige bachelor (BSc) en een tweejarige master (MSc). In 1996 kende de Kader - De verloedering van het onderwijs In wat Jon Wieringa de “verloedering van het onderwijs” noemt geeft hij in 2007 in een brief aan Boris van der Ham, toenmalig Tweede-Kamerlid van D66, een feitelijke beschrijving van zijn Wageningse ervaringen in de jaren negentig om aan te tonen welke negatieve consequenties het gevoerde onderwijsbeleid heeft gehad. Ten eerste noemt Jon de administratieve overhead van allerlei besturen en organen die ten koste gingen van formatieplaatsen bij de vakgroepen die werden wegbezuinigd. Vakgroepen kwamen daardoor knel te zitten met als gevolg overbelasting van de staf (onderwijskundig en administratief). Ten tweede noemt Jon de kwaliteit van het onderwijs die onder druk is komen te staan door beperking van de studieduur (vooral voor bètastudies) en de output-financiering: kwantiteit is belangrijker dan kwaliteit. Hij vat het als volgt samen: “In de negentiger jaren reeds was er op universiteiten een moordende overmaat van ondoordacht top-down management, vanuit De Haag ofwel in Wageningen zelf. In het bedrijfsleven wordt een managementoverhead van meer dan 10% (in Wageningen 25%) reeds als riskant beschouwd”.


Jaar

Vertrokken/

Gekomen

pensioen 2005 2006

Arnold Moene Wouter Meijninger

Gert-Jan Steeneveld Oscar Hartogensis

2007

Henk de Bruin

2008

Adrie Jacobs

2009 2010

Wouter Peters Peter Hofschreuder Bas van de Wiel

2011

Michiel van der Molen Bert van Hove Wilco Hazeleger

2015

Folkert Boersma Chiel van Heerwaarden

2016

Laurens Ganzeveld Albert Klein Tank

2017

Leo Kroon

Ingrid van der Laan-Luijkx

Tabel 1. Verloop van docenten vanaf 2006.

LUW al, naast de bestaande reguliere doctoraalopleidingen, 12 Masteropleidingen met een duur van 17 maanden maar die waren vooral bedoeld voor de groeiende groep internationale studenten. Veel van de vakken uit die opleiding zaten ook in de laatste twee doctoraaljaren van de reguliere opleidingen. Het zou overigens tot 2002 duren voordat de volledige invoering van een bachelorfase en een masterfase in Wageningen zijn beslag zou krijgen. De periode van Jon Wieringa viel samen met roerige tijden in het onderwijs. Jon heeft heel veel tijd gespendeerd om de vakgroep hier doorheen te loodsen. Dat ging ten koste van zijn andere taken in onderzoek en onderwijs. Ook voor het houden van zijn intreerede had hij pas na drie jaar voldoende tijd. Kenmerkend is een brief die hij in 2007 schreef aan Boris van der Ham, destijds lid van de Tweede Kamerfractie van D66 (zie Kader).

Figuur 2. Bert Holtslag (rechts) in 2002 bij het afscheid van Hans Vugts (links) als leerstoelhouder bij de VU.

Prof. Lelieveld van de vakgroep Luchtkwaliteit ging in 1996 in Utrecht atmosferische chemie doceren en hij nam zijn promovendi mee. Een structuurcommissie vond dat het restant van Lelievelds vakgroep maar moest worden aangevuld met de staf van de vakgroep Meteorologie. Dat was echter formeel slechts mogelijk als de hoogleraar Meteorologie vervroegd af zou treden. In de jaren die volgden slaagde Jon Wieringa er uiteindelijk in om dat plan om te buigen tot een evenwichtiger plan voor een gecombineerde vakgroep “Meteorologie en Luchtkwaliteit”. Tevens bedong Jon dat, als tegenprestatie voor zijn medewerking, de meteorologische staf voorlopig niet zou worden ingekrompen. Hierdoor kon de nieuwe vakgroep aantrekkelijk worden voor een nieuwe hoogleraar zodat Jon zich kon terugtrekken in 1997. Het “stadhouderloze” tijdperk (1998-1999) Na het vertrek van Wieringa was er niet direct een opvolger. In de jaren zonder leerstoelhouder 1998 en (deels) 1999 kreeg Henk de Bruin (ondersteund door Gerrie van den Brink en de hele vakgroep) de ondankbare taak om de vakgroep door deze roerige en moeilijke periode heen te loodsen. Dat lukte dank-

Figuur 3. De vakgroep Meteorologie en Luchtkwaliteit in december 2016. Achterste rij van links naar rechts: Arnold Moene, Wouter Peters, Wim van den Berg (Meteo Group), Leo Kroon, Peter Kalverla, Michiel van der Molen, Xabier Pedruzo Bagazgoita, Aristofanes Tsiringakis, Arjan Droste, Bert Holtslag, Laurens Ganzeveld, Maarten Krol, Gerbrand Koren, Stijn Naus en Bert Heusinkveld. Voorste rij vlnr: Oscar Hartogensis, Kees van den Dries, Jordi Vilà, Alba Lorente, Ingrid van der Laan-Luijkx en Caroline Wiltink. Ontbreken: Folkert Boersma, Bert van Hove, Chiel van Heerwaarden, Gert Jan Steeneveld en enkele promovendi/gastmedewerkers.

Meteorologica 4 - 2017

9


Figuur 4. Met de studenten op bezoek bij het ECMWF tijdens de excursie naar Engeland in 2017. Geheel links Bert Holtslag en geheel rechts Leo Kroon (foto: Chantal Dunikowski, ECMWF).

zij zijn tomeloze inzet en de financiële deskundigheid van Gerrie. Pas in 1999 voltrok zich de daadwerkelijke fusie en ontstond de vakgroep “Meteorologie en Luchtkwaliteit”. Van de vakgroep Luchtkwaliteit kwamen mee Hendrik Harssema, Peter Hofschreuder en Bert van Hove. Ook werd prof. Sjaak Slanina van het ECN in Petten toegevoegd als bijzonder hoogleraar met als leeropdracht “Atmosferische meetmethoden” (van de luchtkwaliteit). Tegelijkertijd was het ook onrustig op het onderwijsfront: de bestaande vijfjarige opleidingen liepen nog wel door, maar er werd al druk overlegd over de in te voeren nieuwe bachelor- en masteropleidingen. Het positioneren van vakken en de indeling van de bachelors en masters was onderwerp van veel overleg. Het tijdperk Holtslag (1999-heden) In mei van datzelfde jaar 1999 werd Bert Holtslag (Figuur 2) benoemd met als leeropdracht “Meteorologie en Luchtkwaliteit”. Bert kwam midden in de transitie van de vijfjarige opleidingen naar het BaMa-stelsel terecht. Met ingang van september 2002 was de invoering van het BaMa-stelsel een feit. Allerlei overgangsregelingen waren nog enkele jaren van kracht en brachten veel werk met zich mee. Door de komst van Bert Holtslag kreeg het modelmatige grenslaagonderzoek naast het bestaande experimentele werk een impuls. Mede daardoor was het personeelsbestand van de vakgroep nogal dynamisch. Tegen 2003 waren Harssema, Saraber en van Hove vertrokken, en bestond de onderwijsstaf van de vakgroep, naast de hoogleraren Holtslag en Slanina uit: Henk de Bruin, Bert Heusinkveld, Peter Hofschreuder, Adrie Jacobs, Leo Kroon, Wouter Meijninger, Jordi Vilà en Bas van de Wiel. In 2006 ging Sjaak Slanina met pensioen en Maarten Krol nam, in deeltijd, zijn rol als hoogleraar Luchtkwaliteit over. Welke docenten sinds 2005 zijn vertrokken of met pensioen zijn gegaan en welke er gekomen zijn staat in Tabel 1. Wilco

Hazeleger (leeropdracht Climate dynamics) en Albert Klein Tank (leeropdracht Climate services) zijn buitengewoon hoogleraar en dus gewoonlijk elders werkzaam. Tot persoonlijk hoogleraar zijn benoemd Wouter Peters en Jordi Vilà. Bert van Hove kwam na een afwezigheid van enkele jaren weer terug in de staf. Figuur 3 geeft een recent beeld van de vakgroep. Het onderwijs van de vakgroep was vooral terug te vinden in de driejarige bachelor “Bodem, water, atmosfeer” (BBW) en in de tweejarige master “Meteorology and Air Quality”. De bachelor “Bodem, water, atmosfeer” bestond uit een gemeenschappelijk 1e jaar en enkele gemeenschappelijke vakken in het 2e en 3e jaar. In het tweede jaar moesten de studenten kiezen uit een van de drie specialisaties waaronder “Meteorologie en luchtkwaliteit”. Nieuwe meteorologische vakken voor de bachelor zijn te vinder in Tabel 2 en voor de master in Tabel 3. Deze laatste tabel geeft ook de vakken die intussen waren verdwenen. Sommige delen van de verdwenen vakken kwamen terug in de nieuwe vakken. Zo werd vanaf 2009 de excursie naar Engeland en Duitsland een onderdeel van het Atmospheric Practical (Figuur 4). Al deze ontwikkelingen in het onderwijs zijn een rechtstreeks gevolg van veranderingen in het onderzoek van de vakgroep. Het onderzoek naar de luchtkwaliteit en samenstelling van de atmosfeer heeft door de komst van Maarten Krol een stimulans gekregen. Naast grenslaagmeteorologie is het onderzoek naar effecten van de bebouwde omgeving op het weer en klimaat in de stad de laatste 10 jaren in een stroomversnelling terecht gekomen. Met de komst van Laurens Ganzeveld van de opgeheven vakgroep Earth system science hebben ook vakken als Earth system modelling over het gebruik van klimaatmodellen en System Earth een algemene introductie over de dynamica van het systeem aarde, bij de vakgroep een onderkomen gevonden.

Naam

Opmerkingen

Meteorology and climate

Verdieping van het 1e-jaars inleidende vak

Atmosfeer-land interacties

Over turbulente transporten boven het aardoppervlak

Inleiding atmosferische stromingsleer

Opvolger van Fysische stromingsleer

Air quality

Bestemd voor de bachelor Milieukunde

Tabel 2. Nieuwe bachelorvakken bij de invoering van het BaMa systeem.

10

Meteorologica 4 - 2017


Nieuw

Opmerkingen

Themes in meteorology and air quality

Verzamelvak met keuze-onderdelen

Atmospheric dynamics and boundary-layer practical

Opgezet en uitgevoerd in samenwerking met MeteoConsult

Atmospheric modelling

Gebruik en toepassingen van het mesoschaal model WRF

Atmospheric composition and air quality

Veldmetingen en modelleren van luchtverontreiniging

Urban hydrometeorology

Neerslag van micro- tot regionale schaal in bebouwde gebieden

Verdwenen Tropische meteorologie

Fysische klimatologie

Fysische meteorologie

Excursie meteorologie

Tabel 3. Nieuwe en verdwenen mastervakken bij de invoering van het BaMa systeem.

Bij de bachelor BBW waren de veranderingen intussen niet onaanzienlijk want sinds 2006 waren het gehele 1e en 2e jaar nu gezamenlijk en had men in het 3e jaar keuze uit een beperkt aantal vakken in de bodemkunde, hydrologie en meteorologie. Het leverde wel een reductie van 57 naar 35 vakken op: de bezuinigingen gingen gewoon door maar het geheel leek voorlopig in rustiger vaarwater terecht gekomen te zijn.

Figuur 5. Vier collega’s op het afscheid van John Bernard in 2002: Peter Timofeeff, Helga van Leur, Margot Ribberink en Gerrit Hiemstra.

In 2010 vond het bestuur dat de wat kleinere masteropleidingen geen recht van bestaan hadden, en dat die dus moesten verdwijnen of fuseren met andere masteropleidingen. En zo kon het gebeuren dat met ingang van 2011/12 de masters bodemkunde, hydrologie en meteorologie, na enkele jaren alleingäng weer bijeen kwamen in de master “Earth and Environment”. In deze nieuwe master waren aanvankelijk geen specialisaties meer, maar kon de student kiezen uit een van de bestaande 10 thesissen met bijbehorende internship en verplichte vakken. Ook dit beviel blijkbaar niet want vanaf 2015/16 tot heden zijn al die 10 richtingen weer geclusterd in vier specialisaties waarvan “Meteorology and Air Quality” er één is. Daarmee is de cirkel weer zo goed als rond en heeft Wageningen al met al een unieke opleiding op het gebied van bodem, water en atmosfeer. Tot slot In de jaren sinds de invoering van meteorologie als, al dan niet, zelfstandige opleiding in 1989 is er ook het één en ander veranderd in het middelbaar onderwijs. In zijn algemeenheid

zou je kunnen zeggen dat studenten tegenwoordig veel zelfstandiger kunnen werken en dat ze meer vaardigheid hebben in het schrijven van teksten. Ook de digitale vaardigheden zijn met sprongen vooruit gegaan. Aan de andere kant missen ze sommige onderdelen van de wis- en natuurkunde en zijn ze vaak onzeker over hun eigen kennen en kunnen. Uiteindelijk nemen aanpassingen in het bachelor onderwijs het grootste deel van deze laatste problemen wel weg. Vanaf 1989 zijn er ongeveer 200 studenten in de meteorologie afgestudeerd maar die zijn zeker niet allemaal in het vakgebied terecht gekomen. Voor niet-ingewijden zijn vaak alleen degenen bekend die op radio of televisie het weer presenteren. In Figuur 5 is een tweetal van het eerste uur te zien. Van alle studenten is getracht zo goed mogelijk na te gaan wat de eerste baan is na het afstuderen (Figuur 6). Ongeveer 30% gaat na afstuderen door als promovendus en 30% begint als operationeel meteoroloog. De rest komt bij onderzoeksinstituten en ingenieursbureaus terecht. Een klein deel gaat het onderwijs in. Vooral van de buitenlandse studenten is vaak onbekend waar zij na terugkeer in hun vaderland terecht komen. Dankwoord Ik dank Henk de Bruin, Jon Wieringa en Bert Holtslag voor hun correcties en aanvullingen van dit tweede deel. De auteur heeft dankbaar gebruik gemaakt van de informatie zoals die te vinden is in de jaarlijkse studiegidsen vanaf 1978.

Figuur 6. Overzicht van de eerste baan na het afstuderen in de meteorologie van de studenten vanaf 1989 tot 2010.

Meteorologica 4 - 2017

11


Commentaar op de homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations Frans Dijkstra Het KNMI heeft in 2016 de dagelijkse temperatuurreeksen van de vijf hoofdstations gehomogeniseerd, om een realistische vergelijking mogelijk te maken van gemiddelde en extreme temperaturen vanaf het begin van de 20ste eeuw tot heden. Als gevolg van deze homogenisatie worden er vóór 1950 veel minder hete dagen geteld dan voorheen. Dit heeft bij journalisten en deelnemers aan internetfora sceptische reacties opgeroepen. Bij een analyse van de effecten van de homogenisatie voor de vijf hoofdstations valt het op dat in de reeksen van De Bilt veel meer hete dagen zijn verdwenen dan bij de andere stations. Dit roept de vraag op of er voor De Bilt misschien sprake is van overcorrectie. Aangezien vooral de gegevens van De Bilt worden gebruikt voor publieksvoorlichting over klimaatverandering (met name voor extremen), zou dat tot een ongewenste vertekening in die voorlichting kunnen leiden. De homogenisatieprocedure voor De Bilt wijkt af van die voor de andere stations. Een vergelijking van de effecten van de homogenisatie voor alle vijf stations kan inzicht geven in de validiteit van de voor De Bilt gevolgde procedure. Vergelijking van het aantal tropische dagen op de vijf stations voor en na 1950 leidt tot het vermoeden dat na de homogenisatie van station De Bilt vóór 1951 ongeveer 45 tropische dagen te weinig worden geteld. De methode van homogeniseren De homogenisatiemethodiek wordt beschreven door Brandsma (2016a; 2016b). Voor vier stations is de locatie verplaatst van een stedelijke omgeving naar een open locatie op een vliegveld, en in het geval van Vlissingen later weer terug naar de stad. Door parallelle metingen voor en na de verplaatsingen te vergelijken zijn de oude metingen gecorrigeerd met behulp van de percentiel-matching methode die ook elders op de wereld is toegepast. Dit lijkt een valide procedure als de kans op extreme waarden in de overlappende perioden voor en na de verplaatsing ongeveer even groot is. Voor De Bilt is de situatie gecompliceerder. Daar werd tot 1950 de temperatuur gemeten in een pagodehut, die van onder open is, terwijl in 1951 de nieuwe Stephensonhut wegens bouwwerkzaamheden verplaatst moest worden naar een andere locatie op het terrein van het KNMI. Bij een open pagodehut kan tijdens bepaalde omstandigheden (weinig wind, hoge zonnestand, sterke reflectie van de zonnestralen door de omliggende bodem) onder de pagode een bel van warme lucht ontstaan die leidt tot te hoge temperatuurmetingen. Parallelle metingen van voldoende lengte waren niet beschikbaar. Daarom zijn de metingen voor De Bilt door Brandsma gehomogeniseerd door ze te vergelijken met de gegevens van het station Eelde voor de perioden 1946-1949 en 1952-1955. Dat waren perioden met sterk verschillende extreme temperaturen. Eelde ligt ongeveer 145 km ten noordoosten van De Bilt. Bovendien is de ligging van De Bilt ten opzichte van de zee tussen 1932 (afsluiting van de Zuiderzee) en 1968 (droogvallen Zuidelijk Flevoland) stapsgewijs veranderd (Figuur 1). Door het ontbreken van de dagelijkse uitwisseling door zeestromen heeft het IJsselmeer geleidelijk een variabelere temperatuur gekregen dan de Zuiderzee. Dat zal voornamelijk invloed hebben gehad bij noordelijke windrichtingen. Bij Eelde heeft zich een dergelijke verandering niet voorgedaan. Het gebruik van Eelde als referentie voor De Bilt zou dus tot onjuiste conclusies kunnen leiden, met name in de periode vóór 1932. Analyse van de effecten van de homogenisatie De gehomogeniseerde daggegevens zijn op 5 januari 2017 van de KNMI-website gedownload. Van alle stations had ik ook niet-gehomogeniseerde bestanden bewaard die op 14 sep12

Meteorologica 4 - 2017

Figuur 1. Locatie van de 5 hoofdstations ten opzichte van Zuiderzee/ IJsselmeer en Lauwerszee in 1906 respectievelijk 1970. Bewerkt naar Brandsma (2016a). Toegevoegd zijn de in het artikel genoemde stations Gemert, Winterswijk en Ukkel (België).

tember 2015 waren gedownload, dit is na de standaardisatie van de temperatuurreeksen (Brandsma, 2014). De verschillen tussen de gehomogeniseerde en de niet gehomogeniseerde daggegevens voor de hoogste etmaaltemperatuur (TX), laagste etmaaltemperatuur (TN) en gemiddelde etmaaltemperatuur (TG) zijn berekend met behulp van Excel. Door middel van draaitabellen zijn de jaargemiddelden van de verschillen berekend en zijn de hoogste jaartemperaturen voor de wel en niet gehomogeniseerde reeksen bepaald. Brandsma (2016a; 2016b) bespreekt de gevolgen van de homogenisatie voor het aantal opgetreden hittegolven. Naar mijn mening is het aantal tropische dagen (TX ≥ 30 ºC) een betere maat voor de zomerwarmte, omdat hittegolven tamelijk zeldzaam zijn. Er zijn vele jaren zonder officiële hittegolf, zowel voor als na 1951. Hierdoor is een trendanalyse van het aantal hittegolven problematisch. In de meeste jaren komen wel één of meer tropische dagen voor, waarin voor alle hoofdstations een golfbeweging te zien is. Ook het aantal tropische dagen per jaar is met behulp van Excel berekend (draaitabel). De trend in het aantal tropische dagen is zichtbaar gemaakt met een loess smoothing (Cleveland en Devlin, 1979) waarbij het aantal punten dat meegenomen werd in de lokaal gewogen regressie op 20 gesteld is. Dit is zo gekozen om kortdurende fluctuaties af te vlakken, maar golfbewegingen op een schaal van decennia wel zichtbaar te houden. Ter vergelijking zijn ook gegevens van Centraal Engeland, Ukkel, Winterswijk en


koele zomers en zachte winters) tot een onnauwkeurigheid kan leiden in de homogeniteitscorrectie, waarvan de grootte moeilijk in te schatten is. Voor De Bilt wijken de effecten van de homogenisatie af van die van de andere stations. Figuur 2 laat de effecten per jaar zien voor De Bilt en voor Eelde, dat als referentiestation is gebruikt voor de homogenisatie voor De Bilt. De zomermaanden (mei – september) en de wintermaanden (oktober – april) zijn afzonderlijk bestudeerd. Hieruit blijkt een groot verschil tussen de locaties. In De Bilt zijn de correcties voor de wintermaanden vrij gering, en ook de spreiding tussen de jaren is vrij klein. Voor de zomermaanden zijn de correcties groter en is ook de spreiding tussen de jaren groot. Vooral het jaar 1947 springt er uit met een correctie van -1 ºC voor TX. Ook voor de andere warme zomers uit de eerste helft van de 20ste eeuw (1911, 1921) leidt de homogenisatie tot grote correcties (-0.8 tot -0.9 ºC). Voor Groningen/Eelde doen zich bij TX zulke grote verschillen tussen de jaren niet voor, en evenmin bij de andere stations (hier niet weergegeven).

Figuur 2. Effect van homogenisatie op de temperatuurreeksen van De Bilt en Eelde voor de zomermaanden, wintermaanden en het gehele jaar. De verticale as geeft de gemiddelde correctie in de betreffende maanden van de dagelijkse maximum temperatuur (TX), dagelijkse gemiddelde temperatuur (TG) en dagelijkse minimum temperatuur (TN).

Gemert geraadpleegd (Metoffice, 2017; De Boosere, 2017; Brandsma, 2017). Maar die worden hier verder niet besproken. Gemiddelde effect De homogenisatie heeft vrij grote effecten voor de stations die vanuit een stad naar een vliegveld zijn verplaatst. Vooral TN wordt door de homogenisatie naar beneden gecorrigeerd (tot een correctie van -1.5 ºC voor Eelde). TX wordt in Eelde en De Kooy niet sterk beïnvloed (een gemiddeld verschil van -0.2 ºC tot +0.1 ºC). Het effect op TG ligt tussen de effecten op TX en TN. Voor Maastricht zijn de correcties voor TX, TG en TN vrij uniform (-0.9 ºC tot -1.1 ºC). De verschillen tussen de jaren zijn bovendien niet groot. Deze correcties lijken goed verklaarbaar uit verschillen in locatie en hoogte. Opgemerkt dient te worden dat het grote verschil in de variabiliteit van de extremen in de twee referentieperiodes 1946-1949 (een extreem warme zomer, een warme zomer en een extreem strenge winter) en 1952-1955 (een koude winter, en verder   De Bilt Maastricht Eelde De Kooy Vlissingen Alle stations Alle stations excl. De Bilt Central England Ukkel

Effect op de jaarlijkse maximumtemperatuur Het belangrijkste verschil tussen De Bilt en de andere stations is dat dit het enige station is waar in de eerste helft van de 20ste eeuw in een pagodehut gemeten werd. Buishand (1989) concludeert uit de frequentieverdeling van de gemeten jaarlijkse maximumtemperaturen (TXX) in de periodes 1897-1950 en 1952-1982 dat de veranderingen in 1950 en 1951 hebben geleid tot een verlaging van TXX met 1.6 ºC ± 0.4 ºC. Visser (2007) veronderstelt een lineaire opgaande trend van 19011950, daarna een sprong naar beneden van ruim 3 ºC, gevolgd door een opgaande lineaire trend vanaf 1950. Correctie voor de temperatuursprong zou een lineair stijgende trend in de maximumtemperaturen opleveren van 5 ºC per eeuw. Visser (2007) gebruikt geen gegevens van de andere stations, omdat ook daar in 1950 inhomogeniteiten optraden door stationsverplaatsingen. Ook Mureau et al. (2013) signaleren de temperatuursprong rond 1950. Zij opperen verschillende mogelijke verklaringen, waaronder de omslag naar een negatieve NAO (North Atlantic Oscilation) in de zomermaanden tussen 1950 en 1970, die zou kunnen verklaren dat er in die periode weinig zeer warme dagen voorkwamen. Nu de inhomogeniteiten voor vier van de vijf KNMIstations door Brandsma (2016a; 2016b) zijn opgelost, kunnen we een vergelijking van de temperatuursprong rond 1950 tussen alle stations maken. Figuur 3 laat TXX te De Bilt en Eelde zien voor de ongehomogeniseerde en de gehomogeniseerde reeksen. Het blijkt dat de temperatuursprong zich rond 1950 ook heeft voorgedaan in Groningen/Eelde en ook bij andere

Voor homogenisatie

Na homogenisatie

1906-1950

1951-2016

% voor 1951

1906-1950

1951-2016

% voor 1951

152 323 140 21 43 679 527

201 300 190 39 69 799 598

43.1% 51.8% 42.4% 35.0% 38.4% 45.9% 46.8%

72 196 104 23 40 435 363

201 300 190 40 66 797 596

26.4% 39.5% 35.4% 36.5% 37.7% 35.3% 37.9%

16 145

30 213

34.8% 40.5%

Tabel 1. Aantal getelde tropische dagen voor de vijf hoofdstations, voor en na de homogenisatie. Meteorologica 4 - 2017

13


Figuur 3. Effect van homogenisatie op de jaarlijkse maximumtemperatuur (TXX) te De Bilt en Eelde. De rode lijn geeft de trendlijn volgens een loess smoothing op basis van een lokaal gewogen regressie over 20 punten.

stations (hier niet weergegeven). Na homogenisatie is de temperatuursprong bij De Bilt sterk afgezwakt, maar bij Eelde veel minder. Waarschijnlijk was deze temperatuursprong dus niet alleen het gevolg van de metingen in de pagodehut, maar deels ook een reëel verschijnsel. Ook in België en Engeland is de temperatuursprong rond 1950 te zien. De correctie voor station De Bilt van de periode vóór 1951 is dus waarschijnlijk te hoog. De conclusie van het KNMI dat de zomer van 1947 niet meer de warmste van de eeuw was heeft in de pers en op blogs verbaasde en sceptische reacties opgeroepen (Rozendaal, 2016; 2017). Gezien de gegevens van de andere stations kunnen inderdaad vraagtekens gezet worden bij de declassering van 1947. Effect op tropische dagen Figuur 4 laat het effect zien van de homogenisatie op het aantal tropische dagen voor de stations De Bilt, Maastricht en Eelde. De stations De Kooy en Vlissingen zijn hierbij weggelaten, omdat deze dicht bij zee gelegen stations veel minder tropische dagen registreren dan de stations in het binnenland. Bij de drie binnenlandse stations daalt vanwege de homogenisatie het aantal tropische dagen vóór 1951, maar De Bilt wijkt hierin sterk af. Het jaar 1947 verliest in De Bilt 10 tropische dagen en zakt van de 1e naar een gedeelde 7e – 9e plaats. De nieuwe recordhouder is 1976, op de voet gevolgd door 2006. Ook 1941 heeft na de homogenisatie in De Bilt meer tropische dagen dan 1947. Voor geen enkel Niet gehomogeniseerd

Gehomogeniseerd

18 32 15 1 5 32 23

8 26 12 1 5

De Bilt Maastricht Eelde De Kooy Vlissingen Gemert Winterswijk Tabel 2. Aantal tropische dagen in 1947. 14

Meteorologica 4 - 2017

ander jaar wordt vanwege de homogenisatie het aantal tropische dagen zo sterk verminderd als voor 1947. Bij de andere stations doen zich zulke grote verschuivingen niet voor: voor Maastricht blijft 1947 het jaar met de meeste tropische dagen, in Eelde zakt 1947 van een gedeelde 1e/2e plaats naar een gedeelde 2e/3e plaats. De sterk afwijkende effecten voor De Bilt zijn dus niet verklaarbaar uit ontwikkelingen bij het referentiestation Eelde. De cumulatieve gegevens van alle stations zijn in Tabel 1 weergegeven. Hierin wordt de periode 1906-1950 vergeleken met 1951-2016. Voor zowel Maastricht, Eelde als De Bilt markeert 1950/1951 de overgang naar de gehomogeniseerde gegevens; na dat jaar is er geen verschil meer tussen de reeksen. Voor De Kooy treedt de breuk pas op in 1972, maar het effect ervan op het aantal tropische dagen is gering (1 dag). Voor Vlissingen is de homogenisatie alleen toegepast in de periode 1946-1959, en het effect op het aantal tropische dagen is gering (3 dagen in beide perioden). De vijf stations vallen uiteen in twee groepen. In Maastricht, Eelde, De Kooy en Vlissingen vallen zonder homogenisatie 35% tot 51.8% van de tropische dagen voor 1951. Na homogenisatie vallen 35.4% tot 39.5% van de tropische dagen voor 1951. Het percentage tropische dagen vóór 1951 convergeert voor deze stations door de homogenisatie dus naar een klein interval met een gemiddelde van 37%. In De Bilt vallen zonder homogenisatie 43.1% van de tropische dagen vóór 1951. Na homogenisatie vallen nog slechts 26.4% van de tropische dagen vóór 1951. Dit ligt ver buiten de range van de veranderingen voor de andere stations. Het aantal tropische dagen vóór 1951 daalt door de homogenisatie in De Bilt dus veel sterker dan bij de andere stations. Het klimaat van deze vijf stations is niet onafhankelijk van elkaar: als de zomer op één station warm is, dan is dat vrijwel zeker op de andere stations ook zo. Tabel 1 geeft ook de aantallen tropische dagen in Centraal Engeland en in Ukkel. Ook daar ligt het percentage tropische dagen voor 1951 dichtbij de range van Maastricht, Eelde, De Kooy en Vlissingen. Het feit dat er in De Bilt na de homogenisatie zo veel minder tropische dagen vóór 1951 worden geteld dan op alle naburige stations is opvallend, en behoeft verklaring. Voor het jaar 1947 is het aantal tropische dagen ook vergeleken met de stations Winterswijk en Gemert, beschikbaar gesteld door Brandsma (2017), zie Tabel 2. Hoewel op deze stations op een afwijkende manier is gemeten, stemmen de aantallen tropische dagen hier toch overeen met die op de andere stations (minus De Bilt). Kortom, alleen de gehomogeniseerde gegevens van De Bilt wijken af van het algemene patroon. Tropische dagen in september, niet gehomogeniseerd

Tropische dagen in september, gehomogeniseerd

2 6 1 0 0 5 3

0 4 1 0 0


Figuur 4. Het aantal tropische dagen per jaar (TX ≥ 30 °C) voor De Bilt, Maastricht en Eelde, voor en na de homogenisatie. De vloeiende lijnen geven de trend volgens een loess smoothing op basis van een locaal gewogen regressie over 20 punten.

Discussie en conclusie De homogenisaties van de temperatuurreeksen voor Maastricht, Eelde, De Kooy en Vlissingen lijken valide en leiden niet tot onverwachte of onverklaarbare uitkomsten. Dat wil niet zeggen dat deze perfect zijn: tussen een open vliegveld en een beschutte locatie in de stad zal niet bij alle weersomstandigheden een groot verschil zijn, waardoor correcties op een deel van de dagen te groot kunnen uitvallen. Maar ook het omgekeerde doet zich voor. Gemiddeld zullen deze fouten elkaar dus ongeveer opheffen (Klein Tank, 2017). De homogenisatie van de temperatuurreeksen voor De Bilt leidt voor TX tot onverwachte uitkomsten die niet in lijn zijn met naburige stations, en die onvoldoende verklaard kunnen worden uit de overgang van een pagodehut naar een Stephensonhut. De sterke afname van het aantal tropische dagen in de periode 1906-1950 in De Bilt en de veel lagere classificatie van de zomer van 1947 wat betreft het aantal tropische dagen stemmen niet overeen met gehomogeniseerde gegevens van de andere stations. De temperatuursprong rond 1950 doet zich ook voor bij de andere KNMI-stations en tevens bij stations in Engeland en België. Door de homogenisatie wordt de temperatuursprong bij Eelde en Maastricht afgezwakt, maar bij De Bilt verdwijnt de temperatuursprong vrijwel geheel. Voor De Bilt lijkt er dus sprake te zijn van overcorrectie. Het aandeel van de periode vóór 1951 in het aantal tropische dagen is na de homogenisatie in De Bilt minder dan bij de ande-

re stations. Ook dit wijst op overcorrectie voor De Bilt op de warmste dagen. Als in De Bilt na de homogenisatie, net als bij de andere stations, ongeveer 37% van de tropische dagen vóór 1951 zouden vallen, dan zouden er van 1906-1950 ongeveer 45 extra tropische dagen hebben opgetreden. Als die 45 tropische dagen naar evenredigheid van de geschrapte tropische dagen worden toegerekend aan de jaren tussen 1906 en 1950, dan zou 1947 vijf à zes extra tropische dagen moeten bevatten. Het jaar 1947 zou dan met 13-14 tropische dagen weer hoog in de ranglijst van warme zomers komen te staan, tussen 1976 en 2006, in overeenstemming met de gehomogeniseerde data voor Maastricht en Eelde. De zomer van 1947 werd door Buisman (1984) gekarakteriseerd als de “warmste zomer sedert tenminste einde 17e eeuw”. Dit oordeel is niet alleen gebaseerd op metingen in de pagodehut in De Bilt. Deze zomer was ook elders in Europa extreem warm. Om meer zekerheid te krijgen is een andere methode van homogenisatie nodig. Het KNMI heeft inmiddels in 2016 de pagodehut volgens de oorspronkelijke bouwtekeningen herbouwd. Als daarmee gedurende een reeks van jaren parallelle metingen worden gedaan, dan kan dat waarschijnlijk over 10 jaar leiden tot een meer valide homogenisatie van de klimaatgegevens voor De Bilt. De gevolgen van de inpoldering van de Zuiderzee en de verplaatsing van de meetopstelling in De Bilt in 1951 zijn daarmee echter nog steeds niet verwerkt. Het is de vraag of dat ooit mogelijk zal zijn. Mijn advies aan het KNMI zou zijn om de gehomogeniseerde gegevens voor De Bilt niet te gebruiken voor publieksvoorlichting over klimaatverandering en extreme weersituaties. Als voor De Bilt sprake is van overcorrectie kan dat ertoe leiden dat in de publieksvoorlichting klimaatverandering dramatischer wordt voorgesteld dan die in werkelijkheid is. Bij de late zomerwarmte in september 2016 is dat al gebeurd: op 14 september 2016 meldden de media op grond van KNMI-gegevens dat een tropische dag zo laat in het seizoen nog nooit was opgetreden. Dit geldt echter alleen voor de gehomogeniseerde gegevens voor De Bilt. In Maastricht, Eelde, Winterswijk en Gemert werden op 16 en 19 september 1947 ook al tropische dagen geregistreerd. Voor Eelde en Maastricht geldt dit ook na de homogenisatie, zie Tabel 2. Met de berichtgeving in september 2016 werd de uitzonderlijke (dat wel) warmtegolf ten onrechte als een historisch record aangeduid. Literatuur

Brandsma, T., 2014: Standaardisatie van de historische temperatuurreeksen van het KNMI. Meteorologica 23(1), 4-7. Brandsma, T., 2016a: Homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations. Meteorologica 25(2), 4-8. Brandsma, T., 2016b: Homogenization of daily temperature data of the five principal stations in the Nederlands (version 1.0). KNMI Technical Report TR-356. Brandsma, T., 2017: persoonlijke correspondentie, 12 april 2017. Buishand, T.A., 1989: Statistics of extremes in climatology. Statistica Neerlandica 43(1), 1-30. Buisman, J., 1984: Bar en boos, zeven eeuwen winterweer in de Lage Landen, pagina 266. Cleveland W.S. en S.J. Devlin, 1988: Locally weighted regression: an approach to regression analysis by local fitting. Journal of the American Statistical Association, 83, 596610. De Boosere, F., 2017: Klimaat Ukkel, warmste dag van het jaar. http://www. frankdeboosere.be. Klein Tank, A.M.G., 2017: persoonlijke correspondentie, 24 januari 2017. Metoffice, 2017: http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcet/cetmaxdly1878on_urbadj4. dat. Mureau, R., W. van den Berg, W. Hazeleger en E. Min, 2013: Vaker hoge maxima? Meteorologica 22(3), 26-29. Rozendaal, S., 2017: De hete pagode van De Bilt. Elsevier, 6 mei 2017. Visser, H., 2007: Kans op extreem warme dagen in Nederland. Milieu en Natuur Planbureau, rapport 550032010/2007. Rozendaal, S., 2017: De hete pagode van De Bilt. Elsevier, 6 mei 2017. Visser, H., 2007: Kans op extreem warme dagen in Nederland. Milieu en Natuur Planbureau, rapport 550032010/2007.

Meteorologica 4 - 2017

15


Weerwoord op het artikel “Commentaar op de homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations” van Frans Dijkstra Theo Brandsma (KNMI) Ik heb met interesse kennis genomen van het artikel van Frans Dijkstra ‘Commentaar op de homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations’. Het centrale punt van Dijkstra is dat De Bilt na de homogenisatie in de periode tot 1951 relatief minder tropische dagen (TX ≥ 30 °C) telt dan de andere vier stations. Hij wijt dit aan de afwijkende systematiek bij de homogenisatie van de temperatuurgegevens van De Bilt. In de eerste plaats is het van belang het doel van de homogenisatie – en de voorafgaande standaardisatie – te benadrukken: het verkrijgen van homogene reeksen van gemiddelde (TG), minimum (TN) en maximum (TX) temperatuur voor de vijf hoofdstations in Nederland. Dat doel is bereikt. De gehomogeniseerde reeksen zijn een grote stap voorwaarts omdat nu een realistische vergelijking mogelijk is tussen TG, TN en TX vanaf het begin van de 20ste eeuw tot heden. Voor de vijf hoofdstations geven de gehomogeniseerde temperatuurreeksen een consistent beeld van klimaatverandering in Nederland. In de tweede plaats is het onrealistisch om van een homogenisatiemethode te verwachten dat ze de allerhoogste extremen (zoals het aantal tropische dagen per jaar) perfect corrigeert. De reeksen die Dijkstra gebruikt voor zijn vergelijking, Centraal Engeland en Ukkel, doen dat zeker niet. In die reeksen zijn namelijk gemiddelde maandcorrecties toegepast op dagwaarden. Dat zorgt automatisch voor te kleine correcties van de dagextremen (zie ook de door Dijkstra genoemde website van De Boosere). De internationaal in toenemende mate gebruikte methode van percentiel-matching, die ook

door het KNMI is ingezet, heeft dat bezwaar veel minder. Niettemin kunnen verschillen in de hoogste extremen ontstaan (bijvoorbeeld door de beperkte lengte van parallelreeksen). Het KNMI gebruikt trends in de hoogste percentielen dan ook niet in discussies rondom klimaatverandering. Wel zorgt klimaatverandering ervoor dat de kans op tropische dagen verandert. In Brandsma (2016a; 2016b) worden verschillende mogelijkheden besproken om de homogenisatie van de dagtemperaturen van de vijf hoofdstations nog verder te verbeteren. Deze verfijningen worden de komende jaren onderzocht, maar zullen hoogstwaarschijnlijk niet leiden tot grote aanpassingen in de gehomogeniseerde reeksen. Ten slotte adviseert Dijkstra het KNMI, louter gebaseerd op zijn analyse van het aantal tropische dagen, om de gehele gehomogeniseerde reeks van De Bilt niet te gebruiken in de voorlichting rond klimaatverandering. De voorlichting van het KNMI ten aanzien van het veranderende klimaat richt zich niet op het aantal tropische dagen. Het KNMI gebruikt hiervoor allerlei gegevens en indicatoren, en niet alleen die van De Bilt. Voor alle relevante temperatuurindicatoren geven alle reeksen, dus ook die van De Bilt, hetzelfde consistente beeld.   Literatuur

Brandsma, T., 2016a: Homogenisatie van dagelijkse temperaturen van de KNMI hoofdstations. Meteorologica 25(2), 4-8. Brandsma, T., 2016b: Homogenization of daily temperature data of the five principal stations in the Nederlands (version 1.0). KNMI Technical Report TR-356.

Het KNMI-gebouw met op de voorgrond het huidige meetveld (foto: Tineke Dijkstra). 16

Meteorologica 4 - 2017


Bachelor of Science

Soil, Water and Atmosphere

Master of Science in

Meteorology and Air Quality

Wageningen University Meteorology and Air Quality www.maq.wur.nl

Contact: Arnold Moene arnold.moene@wur.nl

Information: BSc: www.wur.nl/bbw MSc: www.wur.nl/mee

Meteorologica 4 - 2017

17


Requiem in viervoud Huug van den Dool

Aan alles komt een einde, maar het verdwijnen van het Amerikaanse Global Forecast System (GFS, voorheen MRF geheten) treft me in het bijzonder. Vele lezers van dit blad hebben dit model gebruikt; jullie worden daarom bij de begrafenis (de laatste run) uitgenodigd om een traantje weg te pinken. Ik zelf heb een carrière lang met de GFS te maken gehad, en niet alleen met de uitvoer. We moeten teruggaan naar 1979 om hier iets meer van te begrijpen. Toen werden, vrijwel voor het eerst, mondiale modellen gedraaid ten behoeve van weersverwachtingen. Dat gebeurde zowel bij NCEP (toen NMC geheten) als bij het gloednieuwe ECMWF. Vóór die tijd had men bij NCEP limited area modellen, bijvoorbeeld voor het Noordelijk Halfrond ten noorden van 20° N. Dat was voornamelijk om ten bezuinigten op CPU. Maar eind jaren 1970 kon het dan eindelijk: een model voor de hele wereld dat ook nog eens op tijd klaar was. Een enorme verandering. ENORM. Dat werd verder mogelijk gemaakt omdat in 1979 wereldwijd extra waarnemingen werden gedaan om een uitgangstoestand voor de tropen en het zuidelijk halfrond mogelijk te maken. Het zware modelwerk op NCEP werd verricht door Joe Sela, een naam die weinigen in Nederland meer iets zal zeggen, Fons Baede daargelaten. Joe maakte vrijwel in z’n eentje een mondiaal model, en dat ook nog eens met bolfuncties als orthogonale basis, iets wat geheel nieuw was in de dagelijkse praktijk. In het onderzoek bestond dit idee allang, maar voor de praktijk was het wachten op de uitvinding van de fast Fourier transform en dergelijke. Met het verdwijnen van de GFS in 2018 komt dus na 40 jaar een einde aan het ‘spectrale’ model, althans op NCEP. Misschien is het geen goed teken dat iets zolang mee gaat, of juist wel? Uiteraard is sindsdien veel aan het model veranderd; met name het oplossend vermogen is vrijwel elk jaar verhoogd. Ook is de code vele malen aangepast aan de architectuur van een nieuwe computer en is het pakket aan parameterisaties en ‘fysica’ flink gegroeid. Joe Sela was het levende bewijs dat je niet veel van ouderwetse meteorologie hoefde te weten om succesvol aan modellen te werken. Hij was in Michigan student geweest bij zowel Ferd Baer (the great complicator) als bij Axel Wiin-Nielsen (the great simplifier). Als je tussen die twee complete tegenpolen kunt afstuderen ben je echt wel klaar voor een daverende carrière. Sela was abstract qua talent, wist precies hoe hij naar een resultaat moest toewerken, en liet zich nooit afleiden door anderen. Bovenal was hij expert in het gebruik van de laatste computertechnologie. Hij ontweek discussies over het al dat niet goed voorspellen van blokkades of een extreem laag. Ik denk dat hij dat lulkoek vond. Als je de modellen beter maakt komt dat vanzelf in orde. Zeker in 1980 waren synoptici nog belangrijk in deze discussie, en er was ook een enkeling, zoals Norm Phillips, die zowel modellen kon maken als een diep inzicht in weerssituaties had. Niet Joe Sela. Een discussie tussen Sela en Phillips had iets absurdistisch. Joe had ook vrijwel geen interesse in verificatie want met statistiek valt alles te bewijzen, meende hij. (Volgens Joe was ik (schrijver dezes) de enige statisticus ter wereld die te vertrouwen was. Ik heb dat maar als compliment opgevat.) Hij vond altijd wel een reden om een onderwerp te negeren als dat buiten z’n straatje lag. Ook data-assimilatie en fysica hadden merkwaardig genoeg niet echt z’n interesse. Hij heeft weinig gepubliceerd, want dat had geen prioriteit. 18

Meteorologica 4 - 2017

Hoewel Joe Sela vrijwel meteen voor de GFS een solo gouden medaille kreeg van NOAA (solo, dat is zeldzaam) was hij meer gevreesd dan populair op NCEP. Jarenlang was hij in feite de baas, zonder officieel manager te zijn, want ook dat was verspilde tijd naar zijn mening. Hij grossierde in ‘mannen onder elkaar’ grapjes die uitermate politiek incorrect waren. Maar over het succes van de GFS kon niet getwijfeld worden, dat bleek duidelijk uit de anomalie-correlatie, al gaf Joe zelf niets voor dergelijke becijferingen. Het was lange tijd een van de beste modellen ter wereld. Het maakte Sela onaantastbaar voor de managers (hinderlijke baasjes) die hem in toom poogden te houden. Joe had bijvoorbeeld geen duidelijke kantooruren. Als je hem wilde spreken door bij hem aan te kloppen was drie uur ‘s nachts even kansrijk als drie uur ‘s middags. Bezoekers die ervaring met spectrale modellen wilde uitwisselen, Fons Baede (ECMWF & KNMI) was er een van, liepen dan verloren rond. Nu komt er dan echt een eind aan het Sela model, enkele jaren na het overlijden van Joe zelf. Aan dit Requiem moeten we wellicht ook de beschikbaarheid van de GFS uitvoer toevoegen. Jarenlang heeft de VS uitgeblonken in het onbaatzuchtig ter beschikking stellen van meteorologische gegevens. Dat alles onder het mom van de ‘freedom of information act’. Dat betekent dat als de belastingbetaler al heeft betaald voor een activiteit dat er a) niet nog eens voor betaald hoeft te worden en b) dat er niets mag worden achtergehouden. NCEP gaf een ruime interpretatie en een meteorologische draai aan deze freedom of information act. Terwijl nog aan dag 5 werd gerekend waren de gegevens van dag 4 al te downloaden, niet alleen voor de belastingbetaler uit de USA, maar voor iedereen op aarde. De voorsprong van het ECMWF op de GFS in de latere jaren, in termen van anomalie-correlatie, deed er niet toe, want de GFS uitkomsten waren oneindig veel beter beschikbaar, en ook onmiddellijk, zelfs wat betreft de uitvoer van incourante variabelen, en dus is de GFS overal ter wereld zeer populair. Aan die beschikbaarheid zou nu, helaas helaas, ook wel eens een einde kunnen komen als het principe ‘America First’ tot uitdrukking komt in de persoon van de nieuwe NOAA baas. Dan krijgt de rest van de wereld niets meer voor niets. Trek de portemonnee maar vast ver open. Requiem in viervoud dus: de GFS, spectrale modellen, Sela en beschikbaarheid van modeluitvoer. Te veel treuren moeten we desalniettemin niet. De koning is dood, leve de koning. De GFS wordt opgevolgd door FV3, een model met de ‘finite volume’ methode als dynamical core. Spectrale modellen zijn over hun piek heen, het ECMWF gaat er overigens nog even mee door, maar voor de gebruiker die de details van de berekeningen niet wil weten maakt dit niets uit. Er wordt zelfs overwogen de nietszeggende naam GFS voort te laten leven. Mensen zijn niet onmisbaar, en dat wist ook Joe Sela. Het enige waar we echt over moeten treuren is een geringere beschikbaarheid van modeluitvoer, mocht dat inderdaad gebeuren. Daar wordt geen enkele gebruiker beter van. Maar Europa, met z’n recente geschiedenis van commercie en embargo, is wel de laatste die hierover mag klagen.


NVBM excursie 16 februari 2018 Excursiepunt 1: Woudagemaal, Lemmer 9.30: Welkom, Albert Klein Tank (NVBM) 9.35: Pier Schaper (Wetterskip Fryslan): “Fries’ Waterbeheer” 10.30: Rondleiding Woudagemaal, Lemmer 11.30

- vervoer naar Thialf -

Excursiepunt 2: Thialf, Heerenveen 12.15: Lunch 13.15: Mogelijkheid tot schaatsen met instructeur 14.30: Presentatie “Weer en Klimaat in een ijshal” 15.15: Rondleiding Thialf 16.15

Borrel bij Thialf

Opgeven (voor 5 februari 2018) via www.nvbm.nl of bestuurnvbm@gmail.com Gratis voor leden en studenten (meerprijs schaatsen €12.50; schaatshuur niet inbegrepen). Leden hebben voorrang boven studenten

Meteorologica 4 - 2017

19


KLIMAATOVERZICHT “Lucifer: In 2050 zal deze helse hitte normaal zijn” Sjoukje Philip (KNMI), Geert Jan van Oldenborgh (KNMI), Sarah Kew (KNMI), Gerard van der Schrier (KNMI) Dit was de kop van een Italiaanse nieuwssite eind september. De zomer van 2017 was bovengemiddeld warm rond de Middellandse zee; extreme hittegolven teisterden de toch al warme regio. Net als altijd werd de vraag gesteld hoe gewoon dit tegenwoordig is en in hoeverre deze hitte het gevolg is van klimaatverandering. We worden steeds beter in het beantwoorden van deze vragen, maar hittegolven zijn lastig om goed te analyseren: we hebben goede waarnemingen en realistische modellen nodig, en daar mankeert het nog wel eens aan. Desondanks presenteren we hier robuuste resultaten van de mediterrane hittegolven; een vollediger versie van dit werk is te vinden op wwa.climatecentral.org. Lucifer In juni waren Spanje en Portugal record-warm. Deze warmte droeg bij aan de hevige bosbranden in die regio’s. Het warme weer was daarmee echter nog niet voorbij: half juli werd in Madrid het record van de hoogste middagtemperatuur van 2012 geëvenaard (40.6 ºC). Vervolgens bracht een volgende hittegolf in de eerste dagen van augustus nog nooit eerder waargenomen hoge maximum- én minimumtemperaturen in Zuidoost-Frankrijk, Corsica, Italië en Kroatië. In Kroatië keerde de hitte twee weken later zelfs nog terug. Figuur 1 geeft het gebied waar in deze zomer de dagelijks maximumtemperatuur voor langere tijd (aaneengesloten) boven het 90e percentiel uitkwam. Dit is precies het gebied waar de hitte in de zomer van 2017 huishield. In verschillende landen werd hiervoor code rood afgegeven. De hittegolf kreeg zelfs een toepasselijke naam: “Lucifer”. Een goede maat voor de impact van een hittegolf is de driedaags gemiddelde maximumtemperatuur, equivalent aan definitie van drie dagen boven de 30 graden in Nederland.

Figuur 1. De ‘Warm Spell Duration Index’ (WSDI) voor de zomer van 2017, waarin de lengte van de langste aaneengesloten periode weergegeven wordt waarvoor de dagelijkse maximumtemperatuur boven het lokaal gedefinieerde 90e percentiel uitkomt. De definitie van de WSDI hanteert 6 aaneengesloten dagen als ondergrens voor een hittegolf. Bron: E-OBS dataset. 20

Meteorologica 4 - 2017

We kijken zowel naar de periode 3 - 5 augustus als naar het jaarlijkse maximum van de driedaags gemiddelde maximumtemperatuur. In het tweede geval kijken we dus niet voor elke regio naar exact dezelfde dagen. 3 - 5 augustus Op deze dagen is vooral de hitte in Spanje, Zuidoost-Frankrijk, Italië en op de Balkan erg opvallend. In veel gebieden kwam de temperatuur op twee van deze dagen boven de 40 graden uit. Op Corsica werden zelfs nachten boven de 30 graden gemeten. Om een indruk te geven van de hitte over deze dagen in een wat grotere regio, hebben we een gemiddelde genomen over een vierkant gebied, zie Figuur 2, want vooral in deze regio is veel hinder ondervonden van de hittegolf. De gemiddelde maximumtemperatuur over deze box was 34.4 °C, 3.4 ºC hoger dan de gemiddelde driedaagse hittegolf in de jaren 1981 - 2010. Jaarlijkse maximumtemperaturen Om ook een analyse met modellen te kunnen doen, is het handiger om niet naar een vaste periode in het jaar te kijken maar naar een jaarlijks maximum. In Figuur 3 wordt het maximum van driedaags gemiddelde maximumtemperaturen over 2017 getoond. We zien hierin dat een groot deel van Zuid-Europa in 2017 een warmere hittegolf dan normaal heeft gehad. In andere jaren kan dit maximum natuurlijk op andere dagen van het jaar zijn geweest. Ook zien we de ranking van het jaar 2017: als de rank 1 is, is het driedaagse gemiddelde op die locatie nog niet eerder zo hoog geweest. Dit was het geval in een aantal gebieden rond de Middellandse Zee. Stations Voor hittegolven is het meestal betrouwbaarder om stationsdata te analyseren omdat in een 2-D veld als E-OBS voor opeenvolgende tijdstappen een verschillend aantal stations per gridbox meegenomen kan zijn. Stationsdata hebben echter ook hun problemen: vaak zijn ze samengesteld uit stukken meetreeksen van verschillende locaties of wijkt de trend noemenswaardig af van andere stations in de buurt. Zo viel het station Madrid Retiro af, waar het eerdergenoemde record is gemeten. Dit station ligt namelijk in een park in het centrum van de stad en laat een trend zien die veel hoger is dan de omringende vliegvelden. We hebben voor deze studie vier op het oog betrouwbare stations uitgezocht: het vliegveld Cuatro Vientos bij Madrid


Figuur 2. Driedaags gemiddelde Tmax voor 3 - 5 augustus 2017. Links geven de kleuren absolute waarden aan, rechts worden afwijkingen ten opzichte van 3 - 5 augustus 1981 - 2010 getoond. Het vierkant illustreert de regio waarvoor de regio-gemiddelde maximumtemperatuur voor de periode 3 - 5 augustus 2017 (34.4°C) is berekend. Bron: E-OBS dataset.

in Spanje, Montélimar in Frankrijk, Monte Cimone in Italië and Gospić in Kroatië. De stationslocaties zijn weergegeven in Figuur 3. Omdat we de meetgegevens graag met modeldata willen vergelijken, nemen we stations die niet te dicht bij de kust staan; modellen zijn namelijk slecht in het representeren van kusteffecten. Hier kan geen simpele correctie voor worden uitgevoerd, zoals wel gedaan wordt met een hoogtecorrectie bij een bergstation. Dit houdt echter in dat deze vier stations niet altijd in de regio liggen waar het recordwarm was: in Spanje en Frankrijk lag de regio waar de recordwarmte voorkwam verder naar het zuiden maar in die regio konden we geen betrouwbare stations vinden die niet aan de kust lagen. De tijdreeksen van de stations zijn weergegeven in Figuur 4. We hebben de herhalingstijd van de hittegolf van 2017 in deze vier stations berekend met een statistische fit van de waarnemingen: hoe vaak verwachten we een hittegolf als deze op deze locatie? Daarnaast hebben we gekeken of de stationsdata een aanwijzing geven dat de herhalingstijd is veranderd: kunnen we een trend in de frequentie van deze hittegolven zien, ofwel hoe hoog is de risk ratio (de relatieve verandering in herhalingstijd tussen 1950 en 2017)? De resultaten zijn samengevat in Tabel 1. In Spanje, bij het station Madrid-Cuatro Vientos (40.3 ºN, 3.79 ºW, 687.0 m), was de driedaags gemiddelde maximumtemperatuur rond 13 juli 39.5 ºC, 6.3 ºC hoger dan normaal.

Zo’n hoge temperatuur komt tegenwoordig ongeveer 13 keer vaker voor dan rond 1950. Dit komt overeen met een 1.1 ºC (0.3 tot 2.1 ºC) hogere temperatuur. In Zuidoost Frankrijk en Corsica werden records gemeten in Montpellier en Ajaccio. Dit zijn echter kuststations, waardoor de vergelijking met modellen straks lastiger wordt. Daarom nemen we een ander station, waar het niet recordwarm was en waar de natuurlijke variabiliteit groter is. In Montélimar (44.58 ºN, 4.73 ºE, 73.0 m) werd het begin augustus 37.9 ºC, zo’n 8.0 ºC warmer dan normaal. Zoals verwacht is de herhalingstijd niet uitzonderlijk. De trend is maar net detecteerbaar boven de natuurlijke variabiliteit en komt overeen met een stijging van 1.5 ºC (0.1 tot 2.7 ºC) sinds 1950. In het deel van Italië dat te maken kreeg met de hittegolf zijn veel inhomogeniteiten in de stationsdata, die bij ons weten nog niet zijn gehomogeniseerd. In de reeks van Monte Cimone (44.20 ºN, 10.70 ºE, 2165.0 m), boven op een berg in open gebied, is op het oog geen inhomogeniteit zichtbaar. Hier werd de hoogst gemeten driedaagse Tmax waargenomen sinds 1951; het werd hier 14.7 ºC warmer dan normaal. Zo’n hoge temperatuur is echter al redelijk normaal in het huidige klimaat, met een herhalingstijd van slechts 20 jaar. De verandering in frequentie komt overeen met een stijging in extreme temperaturen van 2.1 ºC (0.2 tot 3.8 ºC). De grote onzekerheden komen doordat de tijdreeks relatief kort is.

Figuur 3. Jaarlijkse maxima voor driedaags gemiddelde Tmax. Links: afwijking in 2017 ten opzichte van 1981-2010. De locaties van de hierna gebruikte stations in Spanje, Frankrijk, Italië en Kroatië zijn weergegeven met zwarte markers. Rechts: ranking van het jaar 2017 in de tijdreeks 1950-2017. Bron: E-OBS dataset. Meteorologica 4 - 2017

21


Station (jaren met data)

Data van 3-daagse maxima in 2017

Geobserveerde waarde en afwijking

Herhalingstijd (foutenmarge)

Risk ratio (foutenmarge)

Spanje: Madrid-Cuatro Vientos (1945-nu)

juli 12-14

39.5 ºC, 6.3 ºC

6 jaar (3 ... 19 jaar)

13 (2 ... 1300)

Frankrijk: Montélimar (1921-2017)

augustus 2-4

37.9 ºC, 8.0 ºC

6 jaar (3 ... 20 jaar)

3.3 (1.1 ... 9.5)

Italië: Monte Cimone (1951-2017 met onderbreking)

augustus 3-5

23.5 ºC, 14.7 ºC

20 jaar (6 ... 500 jaar)

220 (1.9 ... ∞)

Kroatië: Gospić (1906-2017 met onderbrekingen)

augustus 3-5

37.5 ºC, 10.4 ºC

40 jaar (4 ... ∞ jaar)

60 (4 ... ∞ )

Tabel 1. Geobserveerde waarde en afwijking ten opzichte van 1981-2010, herhalingstijd in het huidige klimaat en risk ratio (relatieve verandering in herhalingstijd) van de 2017 hittegolf.

In Kroatië heeft de lange tijdreeks van het station Gospić (44.55 ºN, 15.37 ºE, 564.0 m) relatief veel onderbrekingen: tussen 1916 en 1926, van november 1942 tot februari 1945 en het jaar 1948. Ook in deze tijdreeks breekt de driedaagse hitte van 2017 een record, met een temperatuur die 10.4 ºC hoger is dan normaal en een herhalingstijd in het huidige klimaat van 40 jaar. De trend is significant en komt overeen met een stijging van ongeveer 2.6 ºC (1.2 tot 3.8 ºC) sinds 1950. Modellen Om de onzekerheden in de analyses met de stationsdata te verkleinen en om de rol van klimaatverandering te kunnen ana3-daags gemiddelde Tmax Madrid Cuatrovientos

40 39 38 37 36 35

A

34 1940

max tx [Celsius]

max tx [Celsius]

41

41 3-daags gemiddelde Tmax Montelimar 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

max tx [Celsius]

B

C

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 1950

1950

1960

max tx [Celsius]

1980

1990

2000

2010

2020

3-daags gemiddelde Tmax Monte Cimone

1960

38

D

1970

1970

1980

1990

2000

2010

2020

3-daags gemiddelde Tmax Gospic

36 34 32 30 28 26 1900

1920

1940

1960

1980

2000

2020

Figuur 4. Tijdreeksen voor de jaarlijkse maxima van driedaags gemiddelde Tmax op de vier stations. a) Madrid-Cuatro Vientos, b) Montélimar, c) Monte Cimone, d) Gospić. 22

Meteorologica 4 - 2017

lyseren, gebruiken we modellen. Uiteraard gebruiken we alleen modellen die geschikt zijn voor de regio rond de Middellandse Zee. Hiermee kunnen we de oorzaak van de positieve trend in driedaags gemiddelde maximumtemperaturen aangeven. Helaas blijken veel klimaatmodellen moeite te hebben met het berekenen van hittegolven. Ze laten de temperatuur te snel te hoog worden. Er blijven twee modellen over om de verdere analyses mee uit te voeren. Bij het EC-Earth model en het bias-gecorrigeerde EURO-CORDEX ensemble lijken de tijdreeksen op de gridpunten op de locaties van de stations genoeg op observaties. We vonden in de observaties een risk ratio tussen 2 en 1300 voor het station in Spanje, Madrid-Cuatro Vientos Airport. EC-Earth kan dit niet goed reproduceren, maar gelukkig is het EURO-CORDEX ensemble het met de waarnemingen eens (met kleinere onzekerheden, tussen de 6 en 30). We combineren vervolgens de resultaten van observaties en modellen en krijgen zo een gecombineerde schatting van een 6 tot 50 hogere kans op zo’n hittegolf. In Frankrijk, te Montélimar, zijn allebei de modellen bruikbaar want ze zijn het met elkaar en met de observaties eens: de combinatie geeft een risk ratio (in de periode 1950 -2017) tussen de 3 en 8. In Italië, op de Monte Cimone, konden we alleen een duidelijke ondergrens van de risk ratio geven van ten minste 3.5. De beide modellen geven een bovengrens van 8. Hetzelfde gold voor Kroatië, in Gospić, waar we vonden dat de risk ratio in zulke hoge driedaagse maximumtemperaturen als in 2017 ten minste 3.0 is. Analyses met het EC-Earth model geven een bovengrens van 7. We konden EC-Earth en het EURO-CORDEX ensemble ook gebruiken om de kans op dit soort hittegolven rond het jaar 2050 te berekenen. Het blijkt dat deze dan vrijwel elk jaar zullen voorkomen. Conclusie De hittegolven in het Middellandse Zee gebied afgelopen zomer waren indrukwekkend, maar niet zeer uitzonderlijk in het huidige klimaat. We hebben bepaald dat de kans daarop op veel plaatsen rond de 1 op 10 jaar is. Halverwege de vorige eeuw waren dit soort gebeurtenissen veel zeldzamer: de kans op zulke extremen is bij de geselecteerde stations tenminste viermaal zo hoog als in 1950. Over het algemeen zijn observaties en modellen het met elkaar eens, met een trend naar hogere en steeds vaker zulke hoge driedaagse zomertemperatuur extremen zoals die van 2017. De modellen laten zien dat de kans op zulke hittegolven zal toenemen, want rond 2050 worden dit soort zomers heel normaal. Dat was dan ook de kop van de vele nieuwsberichten over ons onderzoek in de landen rond de Middellandse Zee.


Meteorologica 4 - 2017

23


KNMI symposium over de 200ste geboortedag van Buys Ballot Peter Siegmund (KNMI) Op 10 oktober 2017 organiseerde het KNMI een symposium ter gelegenheid van de 200ste geboortedag van KNMI-oprichter Christophorus Buys Ballot (10 oktober 1817 – 3 februari 1890). De drie hoofdsprekers Albert Klein Tank, Peter Kuipers Munneke en Huug van den Dool gaven een historisch perspectief op de drie zuilen waarop het KNMI door Buys Ballot is gebouwd: waarnemen, kennis en verwachten. Speciale gasten waren achterkleinzoon Kees Buys Ballot en zijn beide zonen Berend en IJsbrand. Kees schonk bij deze gelegenheid een aantal originele manuscripten en een koker met ganzenveren van zijn overgrootvader aan het KNMI. Het symposium werd ingeleid door Gerard van der Steenhoven, hoofddirecteur van het KNMI en 14e opvolger van Buys Ballot, en het geheel werd afgesloten met een videopresentatie door Jan Buisman over het weer in de jeugdjaren van Buys Ballot. Albert Klein Tank betoogde in zijn presentatie dat waarnemen voor een groot deel neerkomt op organiseren. Buys Ballot realiseerde zich dat de meteorologie alleen kon bloeien door middel van internationale samenwerking. Hij stimuleerde dit door te propageren dat in verschillende landen volgens dezelfde methoden en met vergelijkbare instrumenten op dezelfde momenten werd gemeten. Albert maakte duidelijk dat op sommige punten wij het nu makkelijker hebben dan Buys Ballot destijds, maar op andere punten juist moelijker. We hebben nu meer waarnemingen, kennis en betere verwachtingen dan in zijn tijd. Daar tegenover staat dat het ingewikkelder is om de wereldwijde infrastructuur van waarnemingen, data-uitwisseling en modelverwachtingen in de lucht te houden. Peter Kuipers Munneke gaf zijn presentatie de titel ‘De stille revolutie’. De kennis van de meteorologie is tot stand gekomen in samenwerking met andere vakgebieden, in vele kleine, anonieme stapjes. Belangrijke meteorologen zijn, afgezien van Buys Ballot, geen bekende figuren. Het toepassen van kennis in de praktijk vergeleek Peter met de poppenanimatie Buurman en Buurman, twee klussers

die nooit echt het juiste gereedschap hebben maar toch een oplossing bedenken door slim te zijn en elkaar te helpen. Er is, aldus Peter, nog steeds behoefte aan nieuwe meteorologische kennis, niet in de laatste plaats omdat de atmosfeer in de onderste twee meter waar wij nu eenmaal leven het meest ingewikkeld is. Huug van den Dool benadrukte in zijn verhaal het belang van tijdige beschikbaarheid van waarnemingen en verwachtingen. Huug besprak enkele historische extreme meteorologische situaties, zoals de storm van 22 december 1894, door Mesdag herinnerd in zijn schilderij van vernielde schepen op het strand van Scheveningen. Voor deze situatie werd ook de moderne heranalyse getoond. Ook besprak Huug de vooruitgang van de synoptische meteorologie op het KNMI, met name door van Everdingen en Bleeker, en de ontwikkeling van de numerieke weersverwachting. Voor de toekomst verwacht Huug, naast uiteraard meer waarnemingen en hoger oplossend vermogen van de modellen, een betere ensembleverwachting, meer heranalyses (terug tot 1600?), en hopelijk een veel betere neerslagverwachting.

The Times They Are A Changin'

#

Zuil 1 van het KNMI “Waarnemen” is organiseren

#

Wij hebben het veel gemakkelijker/moeilijker nu

#

Wat zou Buys Ballot hebben gedaan anno 2017?

#

Hij was briljant

Waarnemen, kennis en verwachtingen de drie zuilen waarop het KNMI door Buys Ballot is gebouwd. Deze slide toont de hoofdpunten uit de preKoninklijk Nederlands Meteorologischzijn Instituut 25, 2017 sentatieOctober over waarnemen door Albert Klein Tank (foto: schilderij van Buys Ballot, zie de cover van het septembernummer van Meteorologica). 24

Meteorologica 4 - 2017


Weerbeelden

De achterzijde van een klassieke supercell op 27 mei 2017 nabij Straatsburg. De neerslagvrije basis en wall cloud zijn nog goed te onderscheiden, terwijl links in de verte de zon alweer doorbreekt in de opklaringen die kort na de bui volgden.

Een buienlijn trok in de nacht van 22 op 23 juni 2016 over het westen van het land. De buien zorgden lokaal voor veel neerslag en zware windstoten. In Breukelen veroorzaakte een downburst schade. Op de foto is een fraaie meerlaagse shelf te zien bij de buienlijn boven Utrecht.

Redactie Rob Sluijter. Foto’s voor deze rubriek kunt u sturen aan weerhaan@gmail.com. Meteorologica 4 - 2017

25


Verslag van het NVBM najaarssymposium 2017 Richard Bintanja Het NVBM najaarssymposium getiteld “The Heritage of Buys Ballot” werd op 17 november 2017 gehouden aan de Wageningen Universiteit. Het symposium stond geheel in het teken van de 200ste geboortedag van Buys Ballot. Een imposante line-up van sprekers besprak het huidige onderzoek en hoe Buys Ballot, zou hij in deze tijd geleefd hebben, dit zou hebben aangepakt. Hier volgt een beknopt verslag van deze dag met foto’s van de sprekers en deelnemers.

Figuur 1. Aarnout van Delden verhaalt over de dynamische meteorologie (foto: Gert-Jan Steeneveld).

Na de openingswoorden van NVBM-voorzitter Albert Klein Tank nam Bas Nugteren van Sonnenborgh (Utrecht) het woord. Hij verhaalde over de begintijd van het KNMI en Buys Ballot in Sonnenborgh, en hoe Buys Ballot als uitmun-

tende organisator de oprichting van het KNMI voor elkaar bokste. De aanpak “crowd funding” was hem op het lijf geschreven, want hij organiseerde en financierde op diezelfde manier zelfs een poolexpeditie. Vervolgens kwam de dynamische meteorologie aan de orde bij monde van Aarnout van Delden (IMAU), die besprak hoezeer de inhoudelijke kanten en vernieuwingen in de meteorologie sinds de tijd van Buys Ballot veranderd zijn (Figuur 1). Met zwaargewichten als Rossby heeft de meteorologie sinds de “wet” van Buys Ballot natuurlijk enorme sprongen gemaakt, maar Aarnout benadrukte ook dat we nog altijd tamelijk basale zaken rondom atmosferische dynamica niet echt begrijpen. Frans van Lunteren (Universiteit Leiden) betoogde in zijn presentatie dat de wet van Buys Ballot eigenlijk helemaal geen wet zou moeten zijn in de gangbare betekenis van het woord, en dat het gegeven dat Buys Ballots naam aan zijn “wet” hangt mede door een serie toevalligheden tot stand is gekomen. William Ferrell bedankte bijvoorbeeld vriendelijk voor de eer om mede-naamgever te worden toen Buys Ballot

Figuur 2. Pieter Smets spreekt over het gebruik van infrasound in weer- en klimaatmodellering (foto: Gert-Jan Steeneveld).

26

Meteorologica 4 - 2017


hem dat op basis van Ferrells (eerdere) werk over hetzelfde onderwerp aanbood. Het gedeelte van het symposium voor de lunch werd afgesloten met een leuke vlog van NVBM-lid Reinder Ronda over zijn belevenissen tijdens de EMS Annual Meeting in Dublin. Na de lunch vervolgde Pieter Smets (KNMI) het symposium met een interessant betoog over hoe intrasound gebruikt kan worden om de dynamica van Sudden Stratospheric Warmings in het ECMWF model te verifiëren (Figuur 2). Metingen zo hoog in de atmosfeer zijn schaars, dus elke vorm van validatie is meegenomen, en infrasound kan daaraan een waardevolle bijdrage leveren, zo bleek uit Pieters verhaal. De enige buitenlandse spreker van het symposium was Andrew Ross (University of Leeds), die de uitdagingen bij het voorspellen van vorst en mist in lokale valleien in Engeland besprak. Hoge-resolutiemodellering en waarnemingen laten zien dat de dalen ’s nachts vele graden kouder kunnen worden dan de omliggende heuvels, een fenomeen dat in grovere modellen makkelijk gemist kan worden. Het tweede deel van de vlog over de EMS Annual Meeting in Dublin werd verzorgd door NVBM-lid Aristofanis Tsiringakis (Figuur 3), die zijn belevenissen enthousiast in beeld had gebracht. Hierna nam als laatste spreker Jordi Vilà (Wageningen Universiteit) het woord (Figuur 4). Jordi hield een bevlogen betoog over hoge-resolutiemodellering van de interactie tussen vegetatie en de atmosfeer in het Amazonegebied, waar bewolking, instraling, het openen van huidmondjes van planten en verdamping een complex systeem vormen. Het symposium werd afgesloten met een dankwoord aan alle sprekers (Figuur 5). Daarna volgde een hapje en een drankje, waarbij iedereen het er wel over eens was dat Buys Ballot vandaag de dag ook een vernieuwend onderzoeker en een bevlogen organisator zou zijn geweest.

Figuur 3. Vloggers Reinder Ronda en Aristofanis Tsiringakis aan het werk in Dublin (foto: Gert-Jan Steeneveld).

Figuur 4. Jordi Vilà behandelt de interactie tussen vegetatie en atmosfeer (foto: Gert-Jan Steeneveld).

Figuur 5. Sprekers en vloggers kregen een presentje als dank voor hun presentaties. Van links naar rechts: Aristofanis Tsiringakis, Aarnout van Delden, Pieter Smets, Reinder Ronda, Jordi Vilà en Andrew Ross. (foto: Gert-Jan Steeneveld).

Meteorologica 4 - 2017

27


Leo Kroon met pensioen Wim van den Berg (MeteoGroup) Na 37 jaar werkzaam te zijn geweest bij de Landbouw Universiteit respectievelijk Wageningen University & Research brak op 12 oktober 2017 de dag aan dat Leo Kroon met pensioen ging. Men liet hem niet zo maar gaan, want er was een mini symposium georganiseerd met drie sprekers. Bijna 100 mensen, waaronder veel oud-collega’s en studenten, kwamen langs om Leo de hand te drukken en hem te bedanken voor zijn jarenlange inzet (en op de foto te gaan samen met een kartonnen replica van Leo). In het symposium stonden de ontwikkelingen in de meteorologie over de afgelopen 37 jaar centraal, waarbij de meeste aandacht uitging naar het onderwijs in Wageningen. Na een welkom en beknopte schets van de loopbaan van Leo gaf Bert Holtslag (mét jasje en das!) allereerst het woord aan Aarnout van Delden. Deze gebruikte de diverse uitgaven van het befaamde boek van Holton om de ontwikkelingen in de dynamische meteorologie te schetsen. Volgens Aarnout is er steeds minder aandacht, ook in de vakliteratuur, voor de dynamica; klimaatonderzoek staat veel meer centraal. Bovendien dringen statistiek en wiskunde de fysische interpretatie naar de achtergrond. Men jaagt op “impact” en met theoretisch onderzoek naar de dynamica van de atmosfeer zit je dan verkeerd. Echte vooruitgang wat betreft inzichten in het dynamische systeem van de atmosfeer wordt niet of nauwelijks meer geboekt, aldus Aarnout. Arnold Moene vervolgde het symposium met een uitgebreid overzicht van de vakgroepen en vakken waarin de

meteorologie in Wageningen zich een vaste plaats heeft verworven. We lezen hierover meer in het 1e en 2e deel van het artikel “Het onderwijs in de meteorologie in Wageningen” van Leo Kroon in het vorige en dit nummer van Meteorologica. Een constante factor is de operationele meteorologie, want maar liefst 30% van de Wageningers treffen we in de diverse weerkamers of bij de TV-weerberichten aan. De vakken Introductie in de Atmosfeer, Dynamische Meteo én het Atmosfeer Practicum zijn altijd vaste waarden gebleven, mede door de stabiele factor die Leo daarbij was. Zou dit nu Leo afscheid heeft genomen gaan veranderen, ook al is de meteorologie stevig verankerd in diverse opleidingsrichtingen? Hopelijk niet. Met de bijdrage van Henk de Bruin, die vol zelfspot de Corioliskracht centraal stelde, en die constateerde dat Leo stoïcijns doorging met onderwijs geven in de periode dat de wereld rondom hem sterk veranderde, en een afsluitend lied getiteld “ook de snor zullen we missen” kwam er einde aan het symposium. In zijn afscheidsrede bedankte Leo diverse mensen binnen en buiten het vakgebied, en gaf zijn opvolgers nog enkele handige tips met als overkoepelend motto “onderwijs blijft mensenwerk”. Leo verlaat de vakgroep, maar niet het vakgebied! Als levensgenieter heeft hij nu meer tijd voor zijn (vele) hobbies, waaronder het schrijven van bijdragen voor Meteorologica, het vakblad waarin hij een allesbepalende rol heeft gespeeld. De redactie hoopt van harte nog vele bijdragen van Leo te mogen ontvangen!

Leo Kroon was (en is nog altijd) zeer geliefd bij studenten (foto: Bert Heusinkveld).

28

Meteorologica 4 - 2017


KLIMAATBERICHTEN Het KNMI geeft sinds maart 2017 drie keer per week een klimaatbericht uit op de website www.knmi.nl/ over-het-knmi/nieuws waarin uitleg wordt gegeven over een actueel klimaatvraagstuk. Meteorologica zal in ieder nummer enkele van deze, of vergelijkbare, berichten publiceren, geselecteerd door Rob Sluijter.

Blij met een dode mus – Jos de Laat Uit de verkleuring van de veren van opgezette vogels is de hoeveelheid roet in de atmosfeer te bepalen. Deze gegevens zijn van belang om de invloed van luchtvervuiling op het klimaat vast te stellen. Als schattingen in het verleden zeer onzeker zijn, kan dat leiden tot dit soort verrassend innovatieve onderzoeken. Het was twee onderzoekers uit Chicago opgevallen dat de kleur van het verenkleed van opgezette vogels sterk afhing van het gebied waaruit ze afkomstig waren. Vogels uit gebieden met veel luchtverontreiniging vertoonden een veel donkerder verenkleed dan vogels uit schone gebieden. Gedetailleerd microscopisch onderzoek liet zien dat die verkleuring wordt veroorzaakt door kleine roetdeeltjes in het verenkleed. En zo konden ze aan de hand van meer dan 1300 opgezette en exact gedateerde vogels uit diverse musea reconstrueren hoe de hoeveelheid roet sinds 1880 is veranderd in het industriële noordoosten van de Verenigde Staten (Figuur 1). Volgens de onderzoekers bereikte de hoeveelheid roet in het noordoosten van de VS een maximum aan het begin van de 20e eeuw, waarna de hoeveelheid gestaag daalde. De resultaten suggereren bovendien dat de huidige methodes waarmee de hoeveelheid roet aan het begin van de 20e eeuw geschat

De zwakke zon van 17 oktober 2017 – Anika Hoekstra Boven Nederland was dinsdag 17 oktober een zwakke zon te zien. Rook van de bosbranden in Spanje en Portugal veroorzaakte een sterke afname van de zonnestraling. Uit lidarbeelden blijkt dat in de avond van 16 oktober op 1 tot 3 kilometer hoogte een laag met vervuiling Nederland is binnengedreven. In de vroege ochtend van 18 oktober verdwijnt de laag weer uit de waarnemingen. De rook is ook waargenomen vanuit satellieten (Figuur 2).

Figuur 2. Satellietbeeld van de rook en roet boven Europa.

Figuur 1. Opgezette strandleeuweriken van rond 1900, links afkomstig uit de omgeving van Chicago, rechts uit Californie of uit gebieden ver weg van luchtverontreiniging.

wordt misschien niet helemaal correct zijn. De onderzoekers ontwikkelen nu een methode om deze resultaten om te zetten naar schattingen van de uitstoot van roet, en verzamelen vergelijkbare gegevens uit andere delen van de wereld.

Door de absorptie van het zonlicht in de roetlaag bleef de middagtemperatuur aan het aardoppervlak achter bij de verwachtingen. Was er in plaats van roet een gewone wolk geweest dan zou de temperatuur minder achtergebleven zijn omdat de wolk de warmte uitstraling van het aardoppervlak tegengaat. Dat is in veel mindere mate het geval voor roet. Fenomenen als zandstormen, natuurbranden en vulkaanuitbarstingen beïnvloeden het klimaat onder meer door de uitstoot van kleine deeltjes, ook wel aerosolen genoemd. Afgelopen week duurde de invloed van de rook op de zonnestraling slechts één dag, maar na bijvoorbeeld de uitbarsting van de Pinatubo op de Filippijnen in juni 1991 was wereldtemperatuur gedurende 2 - 3 jaar lager dan normaal. Dit kwam doordat de aerosolen tot in de stratosfeer werden uitgestoten. Er bestaan nog veel onzekerheden over de effecten van aerosolen op het klimaat. Zandstormen, bijvoorbeeld, veroorzaken afkoeling doordat het minerale stof inkomend zonlicht reflecteert. Roet zoals vrijkomt bij bosbranden of bij verbranding van fossiele brandstoffen zorgt juist voor opwarming, omdat het zonlicht wordt absorbeerd. Terwijl op dinsdag 17 oktober aan de grond de temperatuur afnam door de verminderde inkomende zonnestraling, werd de lucht op rookhoogte juist opgewarmd. Metingen met een weerballon laten zien dat tussen de 1 en 3 km hoogte de lucht enkele graden warmer was dan verwacht, en daaronder enkele graden kouder. Meteorologica 4 - 2017

29


Open, maar toch ook weer niet

column

Gerard van der Schrier

30

Meteorologica 4 - 2017

‘Do you expect me to just give away my data?’ Deze verbaasde uitspraak komt van een onderzoeker die – trots als een pauw – een stukje instuurde bij een tijdschrift van de American Geophysical Union (AGU) en vervolgens te horen kreeg dat het stukje wel leuk en aardig was, maar dat er van publicatie geen sprake kon zijn als ook de onderliggende gegevens niet beschikbaar worden gemaakt. Als je publiceert in een tijdschrift van de AGU moet je sinds kort voldoen aan hun nieuwe datapolitiek. De kern daarvan luidt: volledige openheid. Was het tot voor kort nog voldoende om in het artikel te vermelden dat de datasets op verzoek gedeeld worden, vanaf nu moeten alle data die gebruikt zijn voor de studie opgeslagen worden in een open en algemeen toegankelijke databank. In de uitleg van de AGU staat dat de nieuwe richtlijnen samenhangen met de door de Amerikaanse overheid in 2013 ingezette open datapolitiek, maar de trend naar grotere openheid hing al veel langer in de lucht. De noodzaak voor open data (en transparant klimaatonderzoek) is onvermijdelijk geworden sinds ‘climategate’ in 2009. Hackers lekten destijds duizenden e-mails van de Climatic Research Unit (CRU) van de Universiteit van East Anglia, waarna klimaatsceptici uitvoerig naar aanwijzingen zochten dat de klimaatdata gemanipuleerd zouden zijn. Allerlei onderzoeken hebben ondertussen uitgewezen dat er van manipulatie geen sprake was, maar het leed was al geleden. Hoe dan ook, de Amerikanen dienden een inhaalslag te maken; in Europa is het beschikbaar maken van onderzoeksgegevens als ondersteuning van de wetenschappelijke publicatie veel gebruikelijker. Een voorbeeld in Nederland is DANS, de Data Archiving and Networked Service (dans.knaw. nl/nl). Een ander voorbeeld is de databank Pangaea (www.pangaea.de) voor geofysisch onderzoek. Phil Jones, de voormalig directeur van de CRU en de eigenaar van het gehackte emailaccount in ‘climategate’ voert daar inmiddels de lijst aan van meest gepubliceerde (atmosfeer-gerelateerde) datasets. Ook hier is volledige openheid de norm geworden. Het punt met de data politiek van de AGU is natuurlijk: wat bedoel je precies met data? Als je een onderzoek hebt gedaan op basis van metingen, moet je dan de ruwe sensoroutput ter beschikking stellen? Of als je modelsimulaties maakt: moet men de terabytes aan modeloutput delen? Volgens de AGU datapolitiek is het de bedoeling dat de gegevens beschikbaar zijn die gebruikt zijn om een figuur of kaart te plotten en dat voor grote datasets ‘community best practices’ gevolgd dienen te worden – wat

die dan ook mogen zijn. Het publiceren van computercode gebruikt om de ruwe data te bewerken – van vitaal belang voor het reproduceren van resultaten – wordt slechts aangemoedigd. De stekeligheden rondom open data spelen ook een rol als de onderzoeker nog aan het begin van het werk staat. Voor het meteorologisch onderzoek met waarnemingen is toegang nodig tot de netwerken van weerstations van de nationale weerdiensten. Een aantal Europese weerdiensten verdienen geld met de verkoop van data. Zo moet je voor één waarneming van bijvoorbeeld de neerslag over het afgelopen uur in België 6 cent betalen (of 18 cent als je voor een commerciële weerdienst werkt). Een volledig jaar aan Deense synoptische waarnemingen kost, als commerciële weerdienst, €54.668. Geen kattenpis dus. Het ligt voor de hand dat weerdiensten bang zijn voor omzetverlies bij een vrije datapolitiek. Toch lijkt het tij te keren. Onder druk van de Wereld Meteorologische Organisatie en de Europese Commissie hanteren steeds meer Europese meteodiensten een liberale datapolitiek waarbij toegang wordt gegeven tot (een subset van) het netwerk van weerstations. Nederland loopt binnen Europa in de voorhoede van nationale weerdiensten die onbeperkte toegang geven tot metingen. Dat het nog opener kan, blijkt uit recente ontwikkelingen bij de Noorse weerdienst. In een praatje voor de European Meteorological Society in 2015 gaf Anton Eliassen, de directeur van de Noorse meteodienst (en zoon van de beroemde Noorse meteoroloog Arnt Eliassen), een inkijkje in de impact die open data heeft op meteorologische dienstverlening. Niet alleen zijn de Noorse metingen vrij beschikbaar, in een samenwerking met de Noorse omroep maakt de Noorse weerdienst ook de verwachtingen van het ECMWF beschikbaar – in de vorm van meteogrammen en voor elke plaats op aarde (www. yr.no). Hoewel de weersverwachtingen van het ECMWF niet onder de open datapolitiek vallen, is het omzetten van de verwachting in een meteogram blijkbaar niet strijdig met de belangen van het ECMWF. De website is met zo’n 100 miljoen downloads per dag zeer populair. Zuid-Afrika is grootgebruiker van de website. De boeren aldaar prefereren de gratis meteogrammen van het ECMWF boven de te betalen voor de berichten van de Zuid-Afrikaanse weerdienst. In de woorden van Anton Eliassen: waarom zou je het beste weermodel ter wereld niet aan iedereen ter beschikking stellen? Dus: yes – we do expect you to just give away your data!


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: bintanja@gmail.com, tel: 030-2206499). Redactieleden: Wim van den Berg, Aarnout van Delden, Robert Mureau, Rob Sluijter en Fiona van der Burgt. Artikelen en bijdragen Deze dienen uitsluitend digitaal (bv. 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: Olaf Vellinga (penningmeester@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 28,- 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 34,- euro per jaar. Ook losse nummers kunnen op deze manier worden besteld (zolang de voorraad strekt) voor 9,- euro per stuk, onder vermelding van de gewenste jaargang en nummer(s). Instellingen betalen 59,- euro voor een abonnement. Opzeggingen per email naar het bestuur (bestuurnvbm@gmail.com); hierbij geldt een opzegtermijn van drie maanden.

Lid worden van de NVBM Het lidmaatschap van de NVBM kost 50,euro per jaar. Meer informatie hierover is te vinden op de NVBM website: www.nvbm. nl. Opzeggingen per email naar het bestuur (bestuurnvbm@gmail.com); 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: bintanja@gmail.com, tel: 030-2206499). 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 Olaf Vellinga (zie boven).

Meteorologica 4 - 2017

31


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.

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.

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.

Profile for nvbm

Meteorologica december 2017  

Meteorologica december 2017

Meteorologica december 2017  

Meteorologica december 2017

Profile for nvbm
Advertisement