Luchtcirculatietypen en klimaatverandering deel 1

Het komt regelmatig voor: binnen 24 uur daalt of stijgt de temperatuur in ons land zomaar 10 graden of meer. De meesten weten wel hoe dat komt: de windrichting verandert en daarmee ook vaak het weer. Als er kou of warmte van elders (horizontaal) wordt aangevoerd heet dat advectie. De temperatuurschommelingen als gevolg van advectie kunnen in West-Europa erg groot zijn. Dat heeft te maken met het feit dat we in het westen de Atlantische Oceaan hebben en in het Oosten een enorm continent. De lucht vanaf de oceaan is vaak zacht en vochtig, oostenwind (uit Rusland) soms ijskoud (in de winter) of bloedheet (n de zomer). Of veel te koud voor de tijd van het jaar, zoals afgelopen Pinksteren toen we een paar dagen echte noorderwind hadden.

noordcirculatie

Bon:  Klimaatatlas van Nederland

Het brongebied van de lucht die toen ons land binnenstroomde was gelegen nabij de noordpool. De lucht warmt onderweg naar ons wel wat op maar niet heel veel, en dat hebben we gemerkt. Die binnenstromende luchtsoort heet ‘maritiem arctisch’. Wat behalve de ligging aan zee dus ook een grote rol speelt bij de soms grote temperatuurschommelingen in ons land is het feit dat we op gematigde breedte liggen: wind uit noordelijke richtingen brengt dan polaire of soms arctische lucht binnen, wind uit het zuidelijke richtingen subtropische of soms tropische lucht.

Overigens kennen we natuurlijk allemaal nóg een mechanisme met soms enorme temperatuurschommelingen: dag en nacht. Verschillen van meer dan 10 graden of meer zijn doodnormaal. Merkwaardig overigens dat mensen dergelijke grote schommelingen binnen korte tijd normaal vinden maar sommigen van ons van slag raken als de gemiddelde temperatuur in een eeuw 0,8 graden hoger wordt, een toename die niet voelbaar is.

cnt all

Kort geleden schreef ik een bericht over de koude winters in De Bilt. Daarin stipte ik ook de temperatuursprong in ons land aan het einde van de jaren ’80 van de vorige eeuw aan. Mijn inziens was de uptick van de temperatuur eind jaren ’80 (die overigens in grote delen van Europa is waargenomen) vooral het gevolg van een opmerkelijk snelle verandering van het luchtcirculatiepatroon boven NW Europa eind jaren ’80. De snelle sprong van de temperatuur is met name zichtbaar in de temperatuurreeksen van de maanden januari, februari en maart.  Natuurlijk dacht ik meteen aan een verandering in het windpatroon in de winter, en ik vond dat de wind  vanaf 1988 opmerkelijk vaak uit de ZW-hoek waaide. Dat betekent advectie van zachte oceaanlucht.

 

wind feb

Bron data:  KNMI

Vandaag ga ik wat verder op dit pad, op zoek naar veranderende windpatronen die van invloed zijn op de temperatuur in Nederland.  Tijdens mijn studie had ik al kennis gemaakt met de indeling die Scherrlag in 1949 gemaakt heeft aan de hand van luchtsoorten en brongebieden:

luchtsoorten

Bron: Meteo Maarsen

Je komt dan automatisch terecht bij de GWL (Grosswetterlagen) van onze oosterburen. Die indeling is fijnmazig en er zijn veel data beschikbaar vanaf 1881. Ideaal dus om een beeld te krijgen van veranderende luchtcirculatie.

De Grosswetterlagen bestaan uit 30 typen :

gwl

Bron: Potzdam Institute of Climate Impact Research 2005

De cijfers worden verzameld door de Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach,  de Duitse tegenhanger van het KNMI.  Per etmaal  werd en wordt de heersende GWL aangegeven. Zo is in de loop van de tijd een schat aan gegevens ontstaan.  Het Potzdam Institute of Climate Impact Research verwerkt die data regelmatig in rapporten (PIK Reports). Daarin zijn onder andere uitgebreide beschrijvingen te vinden van alle GWL, zoals kaartjes met o.a. de typische luchtdrukverdeling die hoort bij een bepaalde GWL.

swa kaartje

Bron: Potzdam Institute of Climate Impact Research 2005

Als voorbeeld hierboven die van SWA, zuidwestcirculatie rond een hogedrukgebied.  Het brongebied is gelegen boven het subtropische deel van de Atlantische Oceaan. Wat dat betekent voor de temperatuur en neerslag in bijvoorbeeld Hamburg is hieronder te vinden. De situatie voor Hamburg is in grote lijnen vergelijkbaar met die van Nederland.

gwl invloed temp en neerslag

Bron: Potzdam Institute of Climate Impact Research 2005

Om een en ander statistisch makkelijk te kunnen verwerken zijn de 30 GWL samengevoegd tot 10 zogenaamde Grosswettertypen (GWT), en die zijn weer samengevoegd tot 7 circulatietypen.

gwt

Bron: Potzdam Institute of Climate Impact Research 2005

Dit zijn de 7 circulatietypen die vaak gebruikt worden in onderzoeken:

circulatietypen7

Van alle GWL zijn gegevens beschikbaar over het voorkomen per jaar vanaf 1881 t/m 2015. Omdat met 30 GWL het overzicht al snel verloren raakt maak ik gebruik van de samengevoegde data in de 7 genoemde circulatietypen ( met grote dank aan Bennie !). Ik was erg benieuwd naar eventuele veranderingen in de tijd. Dit zijn de resultaten:

N

O

Z

ZW

W

NW

H

Zoals te zien is zijn er hier en daar opmerkelijke verschuivingen te zien in de loop van de periode 1881-2015. Met name O en ZW en in mindere mate W en H laten aanzienlijke veranderingen in de tijd zien! Zonder twijfel heeft dat invloed gehad op onder andere de temperatuur en neerslag in ons deel van West-Europa.  Welke, en hoe dat van invloed is op de temperatuurreeksen van bijvoorbeeld De Bilt graag een volgende keer.