Methode voor het genereren van uurneerslagreeksen in een toekomstig klimaat. Rapport in kader van project ‘regiospecifieke klimaatinformatie voor Haaglanden en Regio Rotterdam’ (KvKproject HSHL04/HSRR05)

Het stedelijk en landelijk watersysteem in Zuid-Holland reageert snel op neerslag door het grote percentage verhard oppervlak. Om de gevolgen van hevige neerslag goed te kunnen inschatten heeft men daarom neerslaggegevens per uur nodig. In Zuid-Holland zijn enkele weerstations met neerslagmetingen per uur, maar voor de toekomst zijn deze uurneerslagreeksen niet beschikbaar. Voor de KNMI’06 klimaatscenario’s (KNMI, 2009) is er een programma beschikbaar voor het genereren van toekomstneerslagreeksen op dagbasis. Dit programma transformeert historische neerslagreeksen in reeksen voor de toekomst, die passen bij één van de vier KNMI’06 klimaatscenario’s, voor een bepaalde tijdshorizon. Tot nu toe werd voor de neerslag per uur op een bepaalde dag meestal dezelfde verandering toegepast als volgt uit de transformatie van de dagwaarden. Onderzoek van Lenderink & van Meijgaard (2008) en Lenderink et al. (2011) laat zien dat boven een bepaalde temperatuur de toename van de neerslagintensiteit per uur sterker is dan die voor dagextremen. De tot nu toe gebruikte methode onderschat daarom mogelijk de toekomstige uurneerslagextremen.

Bovenstaande leidde tot het volgende onderzoeksdoel:
• Het ontwikkelen van een programma dat neerslagtijdreeksen op uurbasis kan genereren passend bij de KNMI’06 klimaatscenario’s en de beschikbare wetenschappelijk kennis. Bovendien moeten de gegenereerde tijdreeksen op uurbasis consistent zijn met de neerslagtransformatie op dagbasis.

Om de consistentie met de getransformeerde dagneerslag te bewaren is de volgende methode toegepast:
• Sommeer de uurneerslagwaarden tot dagsommen;
• Transformeer de dagsommen m.b.v. het huidige transformatieprogramma;
• Transformeer vervolgens de uurwaarden zodanig dat voor elke dag de getransformeerde uursommen opgeteld gelijk zijn aan de getransformeerde dagsom.
De bovenstaande methode gebruikt alleen informatie over extreme neerslag (99-percentiel van de natte uren), waarover iets bekend is uit het werk van G. Lenderink. Met het hier uitgewerkte uurtransformatie-programma is het mogelijk de uurneerslag sterker te laten veranderen dan de dagneerslag volgens de opgegeven veranderingen. Hoofdstuk 4 laat een aantal resultaten zien. Alternatieve methoden zijn overwogen, maar het leek het meest wenselijk om een methode te gebruiken die methodisch aansluit op het dagtransformatieprogramma, zoals de hier uitgewerkte methode.

Waarvoor kan het uurtransformatieprogramma gebruikt worden?
• De hier gepresenteerde methode is een experimentele methode, bedoeld voor gevoeligheidsanalyses m.b.t. waterbeheer. Er bestaat nog veel onzekerheid over de waarden voor de veranderingen in uurneerslagen. De in de Paragraaf 2.5 en in Bijlage 3 genoemde onder- en bovengrenzen voor veranderingen van extreme uurneerslagen zijn indicatief en hebben geen officiële status;
• In het uurtransformatieporgramma wordt geen rekening gehouden met ruimtelijke verschillen in extreme neerslag. Uit onderzoek is bekend dat er in het huidige klimaat wel ruimtelijke verschillen bestaan in extreme dagneerslag (Buishand et al., 2009), maar veel minder in extreme uurneerslag (Overeem et al., 2009b). Aangezien dit niet expliciet in het uurneerslag-transformatieporgramma is verwerkt, kan dit programma niet op grote schaal ingezet worden. Er is uit klimaatmodellen te weinig coherente informatie beschikbaar om de onder- en bovengrenzen van mogelijke veranderingen in uurneerslag ruimtelijk te differentiëren. Het wordt daarom aangeraden dit programma alleen voor individuele stations te gebruiken of voor enkele dicht bij elkaar gelegen stations (en niet tegelijkertijd voor stations in verschillende delen van Nederland, indien de samenhang tussen die stations van belang is).