Winterse hittegolf

Een hittegolf in januari: 40 graden vonden we shocking, dit is net zo’n moment‘ kopte onlangs de website van RTL. Ook sommige weermannen en -vrouwen gingen her en der los vanwege het opvallend zachte weer van de afgelopen dagen.

Buitenlandse meteorologen maken zelfs melding van ‘de ergste hittegolf ooit.’ ” schreef journalist Ischa Gerrits in het RTL artikel. Terecht? Natuurlijk niet. Zo is het gebruik van het begrip ‘hittegolf’ in de winter volstrekte onzin. Dat begrip is voor ons land door het KNMI netjes beschreven: een hittegolf is een opeenvolging van in De Bilt minimaal 5 zomerse dagen (≥ 25,0 °C), waarvan minimaal drie tropische dagen (≥ 30,0 °C).

Als je het hele bericht van Ischa Gerrits leest begrijp je dat je vooral bang zou moeten zijn. De angstmachine werkte even op volle toeren en het mantra is:  de mens stoot CO2 uit, CO2 bepaalt de temperatuur op aarde en dus gaan we naar de knoppen. Meteoroloog Middendorp gooit er in het RTL bericht nog een schepje bovenop: “We halen straks ook een keer de 20 graden in januari. Het gaat echt de verkeerde kant op, want dit draai je niet zomaar om.”

De hoogste tijd dus om eens even naar de data te kijken.


Fig.1    Data: KNMI

Ik concentreer me op de temperatuurgegevens van station De Bilt, waar op 31 december 2022 een dagrecord gebroken werd met een Tx (maximum etmaaltemperatuur) van 15,9 °C. In figuur 1 heb ik van alle decemberdagen vanaf 1901 t/m 2022 de Tx weergegeven, dat zijn de blauwe puntjes. De twee rode lijnen zijn de lineaire trendlijnen: van 1901 t/m 1980 en van 1981 t/m 2022.Van beide trends is de vergelijking weergegeven. In de eerste periode is nauwelijks sprake van een trend met 0,17 °C stijging over een periode van 80 jaren. De trend is bovendien statistisch niet significant. De periode 1981 t/m 2022 laat een trendstijging zien van 1,56 °C in een periode van 42 jaren. Deze trend is wel significant.

Al enkele keren heb ik op deze website laten zien dat die recente temperatuurstijging in ons land en in grote delen van Europa voornamelijk het gevolg is van een tweetal factoren. Door de sterke toename van de zon-instraling van 1979 t/m 2020 steeg die ssr in West-Europa met 9 W/m2 en in Oost-Europa zelfs met 12,4 W/m2. Ongekend grote forcings. In de tweede plaats is er vanaf eind jaren ’80 in Europa sprake van een opvallende wijziging van de luchtcirculatie, waardoor in de winter meer zachte lucht Europa binnenstroomt dan voordien. Zie o.a. hier en hier.

Overigens is in figuur 1 behalve de ‘record’ temperatuur van 15,9 °C ook het vorige record van 15,3 °C te zien, namelijk van 12 december 1977. Tx in De Bilt heeft er dus 46 jaren over gedaan om van 15,3 °C naar 15,9 °C te stijgen. Zou dit tempo van de temperatuurtoename zo  blijven dan duurt het nog meer dan 300 jaar voordat we de voorspelling van 20 °C in januari van meteoroloog Middendorp bereikt hebben (zie RTL artikel). Dergelijke vergezichten ontstaan vaak in het brein van mensen die ervan overtuigd zijn dat CO2 de dominante/enige factor is die de temperatuur stuurt. In werkelijkheid lijkt die CO2 invloed echter beperkt.


Fig.2    Data: KNMI

Figuur 2 toont het verloop van de temperatuur in De Bilt vanaf 1 december 2022 t/m 8 januari 2023. Tx is de maximum temperatuur,  Tg is de gemiddelde etmaaltemperatuur, Tn de minimum etmaaltemperatuur. De grote temperatuursprong van 18 naar 20 december j.l. is goed te zien, alsook de hoge Tx van 15,9 °C  op 31 december. Om te bepalen of die hoge temperatuur op oudejaarsdag uitzonderlijk was kunnen we de Tg van die dag vergeleken met de ‘normaal’, de  gemiddelde temperatuur gedurende de afgelopen 30-jarige klimaatperiode.


Fig.3    Data: KNMI

De zwarte lijn is de normaal van de betreffende periode. Heel fraai is de temperatuursprong halverwege december te zien. Op 31 december lag de temperatuur 10,4 graden boven de normaal, een opvallende hoge temperatuur dus. Maar laten we door al die opwarmingsverhalen het ijspretweer van de eerste paar weken van december niet vergeten, met in De Bilt op 13 en 17 december zelfs twee ijsdagen (max. temperatuur onder 0 °C). Op 13 december lag de Tg zelfs 8,5 graden onder de normaal. Overigens gebeurt het niet vaak dat de dagtemperatuur gelijk is aan de normaal, in december j.l. was dat op slechts 1 dag het geval. Dus zo normaal is die ‘normaal’ niet.

RTL journalist Ischa Gerrits wijst er in het artikel op dat ‘buitenlandse meteorologen’ spreken van ‘de ergste hittegolf ooit’:

Fig.4    Bron: RTL

Duik je er wat dieper in dan blijkt het angstwekkende kaartje niet afkomstig te zijn van een  ‘buitenlandse meteoroloog’ maar van een 18-jarige scholier Colin McArthy, geplaatst op zijn Twitteraccount.

Het kaartje geeft de temperatuur-anomalieën op 1 januari 2023 weer. Anomalieën zijn de afwijkingen ten opzichte van de klimatologische gemiddelden. Het manco van het kaartje van figuur 4 is dat het slechts een klein deel van de aarde laat zien. Zelfs Europa staat er niet helemaal op. Zoomen we uit dan levert dat een beter beeld op van de temperatuurverdeling op het Noordelijk Halfrond. Daardoor kun je zien wat er aan de hand is.

Figuur 5   Bron: Wetterzentrale

De kaart van figuur 5 (bron ECMWF) beslaat een groot deel van het Noordelijk Halfrond en toont de temperatuurverdeling op 9 januari. De meteorologische situatie is vergelijkbaar met die van de eerste januariweek van 2023. We zien een brede strook warme lucht afkomstig van de Atlantische oceaan die diep richting Noordpool penetreert. Dat is de relatief zachte en vochtige oceaanlucht die vanaf 20 december West-Europa in zijn greep heeft.

Vanuit de Noordpool stroomt zeer koude lucht Oost-Europa binnen. Op 8 januari betekende dat voor het gebied ten NO van Moskou temperaturen tot  -40 °C. Die uitloper van koude arctische lucht (‘finger of cold air’) ontbreekt op het kaartje van figuur 4 door de gekozen uitsnede. Dat geldt ook voor de uitloper van Arctische lucht die zich ten W van Europa bevindt en zich uitstrekt tot de grens tussen Canada en de USA. Een derde arctische uitloper is in Oost-Siberië te zien met uitlopers tot China.  Steeds zijn er tussen die uitlopers van arctische lucht uitlopers te zien van warme lucht die zich ver noordwaarts verbreiden.

Fig. 6    Bron: NOAA

De hiervoor beschreven situatie is kenmerkend voor een onstabiele polaire vortex (figuur 6 rechts). De polaire vortex is een lagedrukgebied van wervelende koude lucht boven de polen. In de winter breidt de polaire vortex op de Noordpool zich uit, waardoor koude lucht naar het zuiden wordt gedrukt.

Wanneer de polaire vortex stabiel is (links in figuur 6) houdt het de straalstroom in een cirkelvormige baan rond de aarde. Die polaire straalstroom is een band van hoge windsnelheid die een belangrijke rol speelt in de scheiding tussen koudere lucht in het noorden en warmere lucht in het zuiden. Maar wanneer de vortex verzwakt heeft de straalstroom onvoldoende kracht om zijn gebruikelijke koers aan te houden. Hij gaat dan golven. Daardoor breekt koude lucht richting zuiden en warme lucht krijgt de kans om ver richting Noordpool te stromen. Dat is de laatste weken het geval.

Fig.7    Bron: NASA

Bovenstaande animatie toont over een periode van 10 dagen arctische lucht die vanaf de Noordpool  naar het zuiden uitbreekt over Noord-Amerika. DE situatie lijkt op die van de zeer koude dagen rond Kerst in de USA. Het is makkelijk voor te stellen dat als er in het oosten van Canada en USA een uitbraak is van Arctische lucht, wij in West-Europa ons juist vaak in relatief zachte lucht bevinden. Een dergelijke situatie kan lang stand houden maar ook plotseling omslaan. Dan verplaatsen de fingers of cold air zich naar het oosten of worden korter. Dat gebeurde tussen 18 en 20 december toen de temperatuur in De Bilt een sprong maakte van meer dan 10 °C en plaats ontstond voor aanvoer van warme lucht uit het ZW.

Fig.8    Bron: Earth

Met behulp van website Earth is te reconstrueren waardoor er rond de jaarwisseling zeer zachte lucht over Nederland en de oosterburen werd uitgestort. Een straffe ZW wind voerde met relatief grote snelheid zeer zachte lucht vanuit het subtropische deel van de Atlantische Oceaan aan. De oppervlaktetemperatuur van de lucht boven het oceaanwater in het groene rondje was rond de 20 °C, ongeveer de temperatuur van het onderliggend wateroppervlak. Op weg naar Europa verliest de lucht wat warmte, maar was nog voldoende warm om in De Bilt 15,9 °C op de thermometers te toveren.

Fig.9    Bron: Earth

Enkele dagen na de zeer zachte jaarwisseling was de wind geruimd van ZZW naar W. In figuur 9 is te zien dat de luchttemperatuur boven het brongebied op 8 januari 2023 ten W van Ierland aanmerkelijk lager was dan een week eerder.

Kan ’s winters de aanvoer van zeer zachte lucht in de nabije toekomst vaker voorkomen? Jazeker, de temperatuur in Europa is de afgelopen decennia gestegen, dus hogere temperaturen dan in het begin van de vorige eeuw liggen voor de hand. Als men denkt dat de recente opwarming van Nederland en omgeving vooral of helemaal het gevolg is van de stijgende atmosferische CO2-gehaltes, dan worden andere signalen zoals de enorme toename van de instraling in Europa en de veranderingen in de luchtcirculatie boven Eurazië domweg genegeerd.

Bovendien vertoonden vele weerstations in Europa tot de ‘temperatuursprong’ eind jaren ’80 van de vorige eeuw geen of nauwelijks een trend, zie hiervoor grafieken in het vorige bericht.  Dat is des te opmerkelijker omdat het atmosferisch CO2-gehalte van 352 ppm in 1988 al meer dan 70 ppm hoger lag dan het pre-industriële niveau van 280 ppm.

RTL journalist Ischa Gerrits sprak tot slot ook met bioloog Arnold van Vliet van Wageningen Universiteit:

Van Vliet vertelt dat ruwweg de helft van alle planten en dieren op onze wereld leeft op 2,5 procent van de aarde, de zogenoemde ‘biodiversiteitshotspots’. Dat zijn bijvoorbeeld de Amazone en de Cerrado in Brazilië, maar ook het Middellandse Zeegebied. Omdat het klimaat zo snel verandert, komen die planten en dieren in grote problemen. Ze kunnen simpelweg niet snel genoeg mee veranderen, meeverhuizen naar nieuwe plekken, zo je wilt.

“Ecosystemen zijn in verval. Dat gebeurt al. De natuur staat onder druk”, zegt Van Vliet. “Klimaatverschuiving zorgt ervoor dat er geen bewegingsruimte meer is. Veel natuur rondom die hotspots is al weg. Ook bijvoorbeeld bij koralen zie je massale sterfte.” De tanende natuur baart Van Vliet wel zorgen. “Waar zie je nou nog grotere stukken echte natuur? In Nederland hebben we amper nog natuur. Het is bedroevend eigenlijk.”

Ik vermoed dat niet de helft van alle planten en dieren op die 2,5% van het aardoppervlak leeft, maar dat het over de helft van alle soorten gaat? Overigens zijn het juist de tropen die relatief weinig klimaatveranderingen vertonen. Zo vertoont een groot deel van Zuid-Amerika (tussen 0-30 ZB en 75-35 WL) sinds 1979 nog geen 0,5 °C temperatuurstijging. Dat is verbazingwekkend weinig, zeker als je bedenkt dat dit deel van de wereld onder grote expansiedruk staat van boskap, verstedelijking en de aanleg van infrastructuur. Het is vooral de leefomgeving van veel planten en dieren die drastisch verandert, veelal door menselijke activiteiten. Dat ‘niet kunnen meeverhuizen’ met snel veranderende klimaatfactoren is een broodje aap. Dat geldt overigens ook voor de gematigde zones.


Fig.10    Data:  ERA5 ClimateExplorer KNMI

https://climexp.knmi.nl/data/iera5_t2m_-35–75E_0–30N_n_1979:2023.dat

De obligate opmerking over stervende koralen konden in dit verhaal natuurlijk niet ontbreken. Jules de Waart wijdt daar in zijn boek “Geloof niet alles”  een paragraafje aan. Hij schrijft: “Hoe zit het met de koraalriffen? Dit is minder duidelijk [dan het onzinverhaal over tanende ijsbeerpopulaties RdV], maar ook hier lijken de alarmistische verhalen overdreven. Stormen en langdurig lage stand van het zeewater van de Grote Oceaan, als een gevolg van zogenoemde El Nino-condities, hadden in 2015 en 2016 grote schade aangericht aan het Great Barrier Reef. Maar de koralen blijken een grote veerkracht te hebben. Vanaf 2018 groeien ze weer aan. Ondanks opwarming, ondanks verdere vertroebeling van het water, ondanks de massale grootschalige visserij en de vangst van zeekomkommers voor de Chinese keuken.”

De laatste opmerking uit mond van bioloog Arnold van Vliet: “Waar zie je nou nog grotere stukken echte natuur? In Nederland hebben we amper nog natuur. Het is bedroevend eigenlijk.”  Daar is geen speld tussen te krijgen.