Regiospecifieke lange neerslagtijdreeksen op uurbasis. Rapport in het kader van project ‘regiospecifieke klimaatinformatie voor Haaglanden en Regio Rotterdam’ (KvK-project HSHL04/HSRR05)

Binnen Haaglanden en Regio Rotterdam, gelegen in de Zuidvleugel van de Randstad, speelt wateroverlast een grote rol. Door het grote percentage verhard oppervlak reageert het watersysteem in Zuid-Holland snel op neerslag. In het Nationaal Bestuursakkoord Water actueel is voor stedelijk gebied een norm vastgelegd van niet vaker dan gemiddeld eens in de 100 jaar wateroverlast. Om de gevolgen van extreme neerslag in het huidige klimaat goed te kunnen inschatten wil men bij de waterschappen regiospecifieke lange neerslagreeksen op uurbasis (100 jaar of meer). Voor Zuid-Holland zijn twee uurneerslagreeksen vanaf begin jaren ’70 beschikbaar. Lange dagneerslagreeksen zijn wel voor meer stations beschikbaar.

Binnen het Hoogheemraadschap van Delfland gebruikt men nu de meetreeks van De Bilt (Midden-Nederland) als basis voor impactanalyses, met een 10% verhoogde neerslag vanwege het kusteffect. De reeks van De Bilt is de enige meetreeks op uurbasis in Nederland met 100 jaar aan waarnemingen. De voor Zuid-Holland aangepaste meetreeks van De Bilt (+10%) over- of onderschat mogelijk de neerslagextremen in de kustregio door verschillen in het huidige klimaat en verschillen in de trend in de afgelopen 100 jaar. Het is daarom de vraag of hiermee ook niet de kans op wateroverlast in de kustregio wordt over- of onderschat.

Bovenstaande leidde tot de volgende onderzoeksvragen:
• Hoe verschilt de neerslag in Zuid-Holland van de neerslag in De Bilt in het huidige klimaat en is de (extreme) neerslag in Zuid-Holland in de afgelopen 100 jaar anders veranderd dan in de rest van Nederland?
• Met welke methode(n) kan men lange neerslagtijdreeksen op uurbasis maken, bij gebrek aan lange gemeten reeksen, die regionale karakteristieken toch zo goed mogelijk weergeven?

In dit rapport is een kort overzicht te zien van een aantal karakteristieken van neerslag op verschillende plaatsen in Nederland. De gemiddelde jaarneerslag is in het huidige klimaat in Zuid-Holland wat hoger dan in De Bilt. De jaarlijkse gang verschil ook wat. Er is weinig verschil in het aantal natte dagen (dagen met neerslag > 0,3 mm). Onderzoek van Buishand et al. (2009) en Overeem et al. (2009) geeft aan dat de neerslagextremen op dagbasis significant verschillen tussen De Bilt en het grootste deel van Zuid-Holland. Voor extreme uurneerslag zijn er geen significante verschillen aangetoond tussen De Bilt en Zuid-Holland.

Binnen Zuid-Holland verschilt de trend in jaarneerslag in de afgelopen eeuw. De jaarlijkse gang in de neerslag is in de kustregio ook veranderd. Over de afgelopen eeuw is er voor verscheidene stations in de kustregio een significante opwaartse trend in de hoogste dagneerslag per jaar, maar niet voor De Bilt. Het aantal regendagen is op sommige plaatsen in Zuid-Holland toegenomen, maar niet in De Bilt.

Er zijn verschillende methoden, naast de tot nu toe gebruikte (De Bilt + 10%), om lange, synthetische, tijdreeksen te maken bij afwezigheid van metingen. Deze zijn kwalitatief vergeleken:
1. ‘Transformatie’ van de reeks van De Bilt: de verschillen in het huidige klimaat tussen De Bilt en Zuid-Holland (gemiddelden en extremen op dagbasis) worden gebruikt om de reeks van De Bilt aan te passen;
2. Disaggregatie van dagwaarden van een lange tijdreeks op dagbasis in Zuid-Holland m.b.v. informatie uit een kortere tijdreeks op uurbasis uit Zuid-Holland;
3. Disaggregatie van dagwaarden van een lange tijdreeks op dagbasis in Zuid-Holland m.b.v. informatie uit de lange tijdreeks op uurbasis van De Bilt;
4. Stochastische neerslaggenerator: een aantal statistische eigenschappen wordt bepaald m.b.v. de kortere uurneerslagreeksen in Zuid-Holland om vervolgens lange synthetische reeksen van uurwaarden te genereren die voldoen aan deze statistische eigenschappen.
Elke methode heeft voor- en nadelen m.b.t. de weergave van de regiospecifieke karakteristieken van het neerslagklimaat.

Methode 4 lijkt het meest veelbelovend, maar kon niet binnen de beschikbare tijd worden uitgewerkt. Methode 3 lijkt bijna even goed als methode 2, en een veel sneller alternatief. Deze methode is uitgewerkt en vergeleken met de methode die tot nu toe wordt gebruikt (‘De Bilt + 10%’). De reeks die is verkregen met de uitgewerkte methode 3 geeft verschillende klimaatvariabelen voor de regio beter weer (jaarneerslag, jaarlijkse gang, trend, meerdaagse extreme neerslag) en/of leidt tot minder overschatting (extreme uurneerslag) dan de tot nu toe gebruikte methode. Alleen de 24-uurs extreme neerslag wordt waarschijnlijk meer onderschat dan in de huidige methode.

Een vergelijkende studie tussen de tot nu toe gebruikte reeks en de hier uitgewerkte methode kan laten zien of de hier uitgewerkte methode ook leidt tot andere conclusies m.b.t. het optreden van wateroverlast dan de tot nu toe gebruikte methode. Het zou interessant zijn daarbij ook tijdreeksen gegenereerd met een neerslaggenerator te betrekken.

Door de aanwezige trend in de tijdreeksen voor Zuid-Holland is de hier gegenereerde reeks niet geheel representatief voor de afgelopen decennia. De methode van disaggregatie van dagneerslagreeksen m.b.v. de uurneerslagreeks van De Bilt is in dit project uitgewerkt voor één station. Het lijkt aannemelijk dat de methode voor andere stations vergelijkbare resultaten oplevert, maar dit moet verder onderzocht worden.