De instraling in België en Duitsland

Op 1 december van het afgelopen jaar schreef ik een lang bericht over de toename van de hoeveelheid invallend zonlicht in ons land vanaf ongeveer 1980. Die irradiation of instraling Q was hier al vaker aan de orde geweest, maar in het decemberbericht heb ik beschreven hoe fysicus Ad Huijser en ik geprobeerd hebben om de effecten van die toename van Q op de luchttemperatuur te berekenen. We denken dat dat wonderbaarlijk goed gelukt is, en van veel kanten kregen we positieve reacties.

Natuurlijk waren er ook enkele zure reacties, maar die komen altijd uit bekende hoek en de argumentatie was zwak. Nu was het Popper’s opvatting dan in de wetenschap een theorie of model nooit kan pretenderen de uiteindelijke, zekere waarheid te zijn, en dat pogingen tot falsifieerbaarheid een wezenlijk onderdeel moeten zijn van het proces wat de ‘waarheid’ is. We wachten af.

Ik toonde in het bericht van december j.l. de instralingscijfers van de 5 hoofdstations De Kooy, De Bilt, Eelde, Vlissingen en Maastricht van 1958. Die data waren afkomstig van de website van het KNMI. Tot mijn verrassing bleek later op KNMI’s ClimateExplorer via de ECA&D data nog meer oudere cijfers van de instraling beschikbaar te zijn. Onderstaande grafiek is het gemiddelde van de 5 hoofdstations, hier gemakshalve ‘Nederland’ genoemd:

Fig. 1    Data: ClimateExplorer

Te zien is dat Q oploopt van 1909 tot ongeveer 1930, daarna ongeveer op gelijk niveau blijft, en vanaf de jaren ’80 tot heden weer toeneemt. De eenheden zijn weergegeven in W/m2 zodat ze vergelijkbaar zijn met de Duitse data.

De daggegevens van de zonuren voor de 5 hoofdstations zijn vanaf begin vorige eeuw beschikbaar:

Fig.2    Data: KNMI

Lees hieronder verder.

De gegevens zijn gesmoothed met een Loessfilter zodat de trends beter zichtbaar worden. Vergelijk nu het verloop van het aantal zonuren vanaf begin vorige eeuw met het verloop van de gemiddelde instraling op de 5 hoofdstations uit figuur 1 en u ziet de sterke overeenkomst. Het aantal zonuren is hier een proxy voor de wolkbedekking.

Fig. 3    Bron: CBS, PBL, Wageningen UR

Fig. 4    Bron:  Van Beelen en Van Delden

Een van de oorzaken van het feit dat in Nederland de instraling de afgelopen decennia sterk is toegenomen is de enorme afname van aerosolen in de lucht. Figuur 3 toont de afname van SO2, een belangrijke bron van aerosolen. Figuur 4 toont het effect van die die sterke afname op de ‘visibility’, de doorzichtigheid van de lucht boven de 19 km, op Schiphol en De Bilt.

Fig.5    Data: KNMI

Ongetwijfeld heeft die brightening effect gehad op de hoeveelheid instraling, maar er is denk ik een belangrijker speler, namelijk de bewolking. In figuur 5 is het aantal zonuren de proxy voor de bedekkingsgraad van de hemel in De Bilt. Het aantal zonuren in De Bilt is sinds 1980 met ruim 25% toegenomen.

Ik was benieuwd naar de data over instraling en zonuren in onze buurlanden. Voor België bleek het verkrijgen van data geen sinecure. Anders dan bij het KNMI zijn veel cijfers niet vrij verkrijgbaar, er moet worden gekocht.  Dat laatste is geen probleem, maar er moet dan wel geleverd worden. Gelukkig vond ik op de website van het KMI een paar grafieken over de materie.

Fig.6    Bron: KMI

Figuur 6 laat vanaf 1952 de instraling zien in Ukkel, het hoofdstation van het KMI gelegen in Brussel. Zoals in Nederland is ook hier een sterke toename te zien van de instraling vanaf begin jaren ’80. De kWh/m2 heb ik omgerekend naar W/m2 om de data vergelijkbaar te maken met de Nederlandse en Duitse data.

Van de afname van aerosolen in Ukkel heb ik geen data kunnen vinden, maar wel van het aantal zonuren:

Fig.7    Bron: KMI

Ook in Brussel is de correlatie goed te zien tussen de toename van het aantal zonuren  (ruim 10% vanaf 1980) en de toename van de instraling ( ruim 15% vanaf 1980)!

In Duitsland bekeek ik de data van 6 DWD stations waarvan de ligging een goede ruimtelijke spreiding vertoont en die vrijwel ononderbroken reeksen hebben.  Dat laatste is bijzonder want beide wereldoorlogen hebben ook in de klimaatdata flinke gaten geslagen.

Eerst bekeek ik de gemiddelde instraling per jaar per station:

Fig.8    Data: DWD

In alle zes stations is er rond 1980 sprake van een trendbreuk en neemt de instraling na 1980 fors toe. Om de trends beter tot uitdrukking te laten komen heb ik op elke reeks een smoothing (Loess) toegepast:

Fig.9    Data: DWD

Tenslotte heb ik ook van de zonurendata van de zes stations een gesmoothde grafiek gemaakt:

Fig10    Data; DWD

Ook hier weer hetzelfde beeld: vanaf ongeveer 1980 is er op alle stations sprake van een flinke toename van het aantal zonuren. Het is duidelijk: in een veel groter gebied dan Nederland is de instraling sterk toegenomen, vooral vanwege toename van het aantal zonuren.