Statistiek van extreme gebiedsneerslag in Nederland

Extreme neerslag heeft grote invloed op de maatschappij en kan leiden tot materiële schade en slachtoffers. Daarom zijn betrouwbare statistieken van extreme neerslag van groot belang, met name voor ontwerpdoeleinden in het waterbeheer of evaluatie van extreme neerslag, bijvoorbeeld in verband met schadeclaims. Hiertoe worden de extremen geselecteerd uit lange neerslagreeksen en vervolgens door een statistisch model beschreven. Met zo'n model kan dan worden berekend hoeveel neerslag er minstens bijvoorbeeld binnen een uur gemiddeld eens in de vijftig jaren kan vallen op een bepaalde locatie. Ook kan de kans worden geschat op extreme neerslaghoeveelheden die groter zijn dan tot nu toe gemeten.

Kansverdelingen van extreme neerslag zijn doorgaans afgeleid uit puntmetingen van regenmeternetwerken en gelden voor een locatie. Echter, in het waterbeheer is vaak de extreme gebiedsneerslag van belang. Indien daarvoor de gangbare neerslagstatistieken worden gebruikt treedt een onderschatting op van de herhalingstijd. Daarom is het wenselijk om een statistiek van extreme gebiedsneerslag af te leiden. Extreme gebiedsneerslag over, bijvoorbeeld, stroomgebieden wordt gewoonlijk verkregen door ruimtelijke interpolatie van regenmeterdata. Een betrouwbare schatting van gebiedsneerslag is dan vaak niet goed mogelijk vanwege de lage ruimtelijke dichtheid van regenmeternetwerken, vooral voor korte duren (< 1 dag).

Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) beschikt over twee weerradars, ook wel buienradars of neerslagradars genoemd. Door de radardata te corrigeren met regenmeterdata zijn nauwkeurige extreme gebiedsneerslagen verkregen. Het KNMI heeft in samenwerking met de Leerstoelgroep Hydrologie en Kwantitatief Waterbeheer van Wageningen Universiteit een klimatologische radardataset van de periode 1998-2008 opgebouwd en geanalyseerd. Deze bestaat uit neerslagsommen over het gehele landoppervlak van Nederland met een ruimtelijke resolutie van 2,4 km bij 2,4 km, 1 meting per ongeveer 6 vierkante km.

De kwaliteit van deze klimatologische radardataset is hoog genoeg voor het afleiden van een statistiek van extreme (gebieds)neerslag. Hierbij wordt de GEV-verdeling (``Generalized Extreme Value distribution") gebruikt om de kansverdeling van het jaarmaximum van de neerslag voor verschillende duren en gebiedsgrootten te beschrijven. Met de kwantielfunctie van de GEV-verdeling kan de neerslaghoeveelheid worden berekend voor een gekozen duur, gebiedsgrootte en herhalingstijd. Het belangrijkste resultaat van dit rapport is dat de extreme gebiedsneerslag in Nederland kan worden berekend voor duren van 15 minuten - 24 uren, gebiedsgrootten van 6 - 1700 vierkante km en herhalingstijden van 0,5 - 30 jaren. Ook is het nu mogelijk om de herhalingstijd te berekenen voor een opgetreden extreme gebiedsneerslag, waardoor een landsdekkende kaart van herhalingstijden kan worden gemaakt voor een radarneerslagbeeld. Uitgebreide aandacht wordt geschonken aan verschillen tussen op regenmeterdata en op radardata gebaseerde neerslagstatistieken. Ook zijn tabellen toegevoegd met onzekerheden in de gegeven extreme gebiedsneerslagen.