Extreem weer zowel door klimaatopwarming als veranderlijkheid weer te verklaren

Extremen in het weer en de bijbehorende risico’s voor de samenleving veranderen als gevolg van klimaatopwarming. Nieuw onderzoek van KNMI-wetenschapper Karin van der Wiel en RUG-wetenschapper Richard Bintanja toont aan dat de verandering in maandelijkse hitte-extremen voornamelijk veroorzaakt wordt door de gemiddelde opwarming van het klimaat. Veranderingen in maandelijkse neerslag-extremen zijn echter voor een groot deel gerelateerd aan trends in de variabiliteit van het weer, de mate waarin het weer fluctueert. Deze inzichten helpen veranderingen van weersextremen beter te begrijpen en dragen daarmee bij aan de verbetering van toekomstscenario’s.

Risico op toekomstige extremen kwantificeren

Om veranderingen in extreem weer te begrijpen zijn twee aspecten van het klimaat van belang: het gemiddelde weer en de variabiliteit van het weer. Beide aspecten veranderen door klimaatverandering, al kunnen daar verschillende oorzaken aan ten grondslag liggen. Deze verschillende mechanismen zorgen ervoor dat het klimaatgemiddelde en de variabiliteit los van elkaar en op verschillende manieren kunnen veranderen. De invloed van zulke veranderingen op bijvoorbeeld weersextremen kunnen verschillend zijn [Figuur 1], en soms werken beide effecten elkaar zelfs tegen.

Richard Bintanja: “In ons nieuwe onderzoek hebben we een uitbreiding van de veelgebruikte ‘Probability Ratio’ (PR) ontwikkeld, een maat die aangeeft in hoeverre de kans op weersextremen toeneemt (PR > 1) of afneemt (PR < 1) door klimaatverandering. Deze uitbreiding maakt het mogelijk om het effect van klimaatverandering op extremen te splitsen in een deel veroorzaakt door de verandering van het gemiddelde klimaat en een deel veroorzaakt door de verandering van klimaatvariabiliteit.”

Oorzaken van verandering

Op basis van gesimuleerde ‘large-ensemble’ klimaatdata (grote aantallen simulaties) zijn het aantal maandelijkse hitte- en neerslagextremen nu en in de toekomst onderzocht. Karin van der Wiel: “We laten zien dat de wereldwijde verandering van hitte-extremen grotendeels verklaard kan worden door de gemiddelde opwarming [Figuur 2]. Voor neerslagextremen geldt dit echter niet, want daar speelt de verandering van de variabiliteit een belangrijke rol [Figuur 3].”

Voor de regio specifieke klimaatomstandigheden, bijvoorbeeld de aanwezigheid van zee-ijs of atmosferische rivieren, veroorzaken regionale verschillen in de rol van het veranderend gemiddelde en die van het veranderende variabiliteit. De verdeling blijkt wel constant voor verschillende niveaus van klimaatverandering, voor verschillende definities van extremen en voor verschillende onafhankelijke klimaatmodellen. Deze nieuwe resultaten lijken dus op een fundamenteel aspect van klimaatverandering te wijzen, waarbij trends in het gemiddelde klimaat afwijken van trends in de variabiliteit en op verschillende manieren bijdragen aan veranderend extreem weer.