Regen in de stad
Foto: Tineke Dijkstra
Uitleg over

Extreme neerslag

Veelgestelde vragen over extreme neerslag in Nederland.

 

Welke soorten (extreme) neerslag zijn er? 

Neerslag valt in de zomer vaak uit intense buien die vooral lokaal voor wateroverlast zorgen. In de winter regent het minder hard maar veel langduriger en over grotere gebieden. 

Neerslag kan op verschillende manieren extreem zijn. Er kan op een bepaalde locatie veel neerslag vallen in een korte duur, vaak binnen een uur of in enkele uren. Dit kan tot wateroverlast leiden, vaak in het stedelijk gebied. Deze neerslag valt voornamelijk uit buien, die relatief kort duren en deze treden voornamelijk in het zomerhalfjaar op. 

Het kan ook veel langer hard regenen over veel grotere gebieden. Vijf tot tien dagen met veel neerslag in het Rijnstroomgebied kan leiden tot hoge afvoeren van de Rijn. De intensiteit van de neerslag is in deze situatie veel lager, maar het regent wel lang en over grote gebieden. Dit soort neerslag valt vaak in de winter.. We spreken dan niet over buien, maar over grootschalige of frontale neerslag. Een front is een zone waar warme en koude lucht elkaar tegenkomt. De koude lucht is zwaar en dwingt de warme lucht op te stijgen. Maar, als de warme lucht opstijgt, koelt hij af, en dan ontstaat er een brede wolkenband. Het begint te regenen – en het blijft regenen – tot het front voorbij getrokken is.

Niet in alle gevallen is het verschil in buiige neerslag en grootschalige neerslag zo duidelijk. Er treden ook vaak mengvormen op waarbij het hard regent over relatief grote gebieden, en waarbij buien zich aaneen lijken te rijgen tot meer grootschalige gebieden. 

Hoe vaak komt extreme neerslag voor?

Extreme neerslag kan zowel worden gedefinieerd op grond van de hoeveelheid (neerslag boven een bepaalde drempelwaarde) als in termen van herhalingstijd (de neerslaghoeveelheid die eens per zoveel jaar overschreden wordt). Omdat neerslag vele karakteristieken heeft - grootte, intensiteit en duur - is er geen eenduidige definitie van een extreem. Lokale neerslag van meer dan 25 millimeter in een uur noemen we een hoosbui, terwijl meer dan 50 millimeter in één dag wordt aangeduid met 'een dag met zware neerslag'. Waardes boven de 50 millimeter in een uur en 100 millimeter in een dag komen in Nederland ongeveer één keer per eeuw of iets vaker voor wanneer men zich op een vaste locatie bevindt.

Meer dan 50 millimeter neerslag noemen we 'een dag met zware neerslag'

Er zijn twee manieren om naar neerslagextremen te kijken. Vaak wordt extreme neerslag gedefinieerd door het optreden van een neerslagsom of intensiteit boven een bepaalde drempelwaarde. In Nederland noemen we neerslag boven de 25 millimeter in één uur een hoosbui, en meer dan 50 millimeter in één dag 'een dag met zware neerslag'. Waardes boven de 50 millimeter in een uur en 100 millimeter in een dag (twee keer zoveel als de laagste hoeveelheid voor een 'hoosbui' en 'een dag met zware neerslag') zijn voor het Nederlandse klimaat redelijk extreem; ze komen ongeveer één keer per eeuw of iets vaker voor wanneer men zich op een 'vaste locatie' in Nederland bevindt. 

De andere manier om neerslagextremen te definiëren is dan ook door te kijken naar de neerslaghoeveelheid bij een kleine kans van optreden. Deze kans wordt vaak uitgedrukt in een herhalingstijd, een kans van 1 procent per jaar komt overeen met een herhalingstijd van 100 jaar. We zijn over het algemeen niet goed voorbereid op gebeurtenissen die zeer zeldzaam zijn (een lange herhalingstijd hebben) en noemen die daarom extreem. Terwijl de kans zeer klein is dat er op een willekeurige locatie in Nederland meer dan 50 millimeter in een uur valt - en dus als extreem wordt geclassificeerd - valt deze hoeveelheid in de tropen veel vaker en wordt daar als minder extreem ervaren. 

Vaak worden extreme neerslag dan ook gegeven in de hoeveelheden die horen bij bepaalde herhalingstijden. Meestal worden ze afgeleid van neerslagstations en is de hoeveelheid bij een herhalingstijd representatief voor deze stations. De herhalingstijden horen dan dus bij een locatie. Een waarnemer die zich op een willekeurige plaats in Nederlands bevindt, meet gemiddeld eens per zoveel jaar (gegeven door de herhalingstijd) deze hoeveelheid.

Dat deze kans op extreme neerslag klein is, betekent niet dat dit soort gebeurtennissen in Nederland heel weinig optreden. Een extreem in de uurneerslag die een lokale kans van eens per 100 jaar heeft – ongeveer 58 millimeter in de huidige statistieken – treedt (vrijwel) ieder jaar wel ergens in Nederland op. Omdat zo’n bui klein is en Nederland groot en er dus veel plekken zijn waar zo’n bui kan vallen. Ogenschijnlijk zeldzame extremen komen daarom veel vaker binnen Nederland voor dan de statistieken lijken te suggereren. Een extreme bui valt met relatief grote kans ergens in Nederland, maar de kans dat deze precies in jouw straat valt is zeer klein. 

Het KNMI heeft in 2018 zijn neerslagstatistieken voor kortere duren tot 12 uur opnieuw vastgesteld. Deze nieuwe statistieken zijn hoger dan eerdere statistieken, in het bijzonder voor extreme hoeveelheden die minder vaak dan eens per 100 jaar voorkomen. Een gedeelte van deze veranderingen is veroorzaakt door klimaatverandering. Echter, een groot gedeelte van de veranderingen komt doordat er langere meetreeksen van meerdere locaties zijn meegenomen, waardoor de statistiek van de meest extreme gebeurtenissen beter in kaart gebracht kon worden. Deze extremen blijken zwaarder te zijn dan eerder gedacht. Voor langere neerslag duren werkt het KNMI aan een update die in 2019 uitkomt. 

Zijn neerslagextremen overal in Nederland even zwaar?

In Nederland zijn er slechts relatief kleine verschillen in neerslagextremen. Voor korte duren tot 12 uur zijn deze niet aan te tonen (dus klein ten opzichte van de grilligheid van neerslag) terwijl er voor duren vanaf een dag wel verschillen in extremen zijn, voornamelijk zwaardere extremen in het westen van Nederland. 

In het algemeen zijn verschillen in de klimatologie van neerslag in Nederland relatief klein, zeker in vergelijking met landen om ons heen waar hoogteverschillen een grotere rol spelen. Dit geldt ook voor neerslagextremen. Voor neerslagduren van minder dan een dag (korte duren tot 12 uur) zijn er geen aantoonbare verschillen in de extremen. Het regent overal in Nederland ongeveer even hard. Dit wil niet zeggen dat er helemaal geen verschillen zijn, maar dat deze verschillen klein zijn ten opzichte van de grilligheid van neerslagextremen en daardoor niet zijn vast te stellen. Het kan zijn dat we met betere en meer waarnemingen in de toekomst wel kunnen vaststellen dat er regionale verschillen in kortdurende neerslagextremen bestaan.

Het regent in het westen van Nederland, met name in Zuid-Holland, en in het zuiden van Limburg harder dan in de rest van Nederland

Voor dagelijks extremen (lange duren vanaf 12 uur) zijn er wel aantoonbare regionale verschillen in neerslagextremen binnen Nederland. Het regent in het westen van Nederland, met name in Zuid-Holland, en in het zuiden van Limburg, harder dan in de rest van Nederland. De verstedelijking en de nabijheid van de Noordzee spelen waarschijnlijk een rol voor Zuid-Holland. Dit is echter nog niet aangetoond. Een update van de regionale verschillen binnen Nederland komt ook in 2019 beschikbaar. Er komt dan ook een kaart van de regionale verschillen in extreme neerslag in de winter beschikbaar en die wijkt wat af van de kaart met verschillen in extreme neerslag in het hele jaar.

Waarom nemen extremen toe door klimaatverandering?

Door de opwarming van de aarde zal de lucht in Nederland meer waterdamp bevatten, ongeveer met 6-7 procent per graad opwarming. Dit geeft een toename van neerslag extremen. De mate waarin is echter afhankelijk van het type neerslag; extreme neerslag uit buien neemt mogelijk sneller toe dan die uit frontale zones. 

Door de opwarming van de aarde stijgt ook de temperatuur in Nederland. Warmere lucht kan meer waterdamp bevatten – de maximale hoeveelheid waterdamp voordat er condensatie in waterdruppels optreedt. Dit volgt uit de fysische eigenschappen van lucht en water en geeft ongeveer een toename van 7 procent per graad opwarming. Uit model simulaties blijkt dat de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer bij goede benadering de maximale hoeveelheid waterdamp volgt en dus ook toeneemt met zo’n 7 procent per graad opwarming. Boven natte oppervlakten is dit vrij precies, maar over het droge land in de zomer zal de toename wel iets achterblijven. Deze toename in vocht zien we voor Nederland ook goed in de waarnemingen. 

Meer vocht in de atmosfeer betekent in potentie sterkere neerslagextremen. Dit komt doordat neerslag ontstaat wanneer vochtige lucht opstijgt. Hierbij daalt de temperatuur (zoals het ook op een berg kouder is dan in het dal) en zal de lucht minder waterdamp kunnen bevatten. Op een gegeven hoogte condenseert water in wolken druppels, die uiteindelijk uitregenen. Hoe meer waterdamp in de atmosfeer, des te heftiger de neerslag. Lange tijd is gedacht dat de sterkte van neerslagextremen evenredig met de hoeveel vocht toenamen, ongeveer met zo’n 7 procent per graad. 

Uit recent onderzoek blijkt dat de toename van neerslag intensiteit niet altijd deze schatting van 7 procent per graad volgt. Dit kan komen door processen die in buienwolken een belangrijke rol spelen. Doordat er bij condensatie warmte vrijkomt kunnen opgaande bewegingen in de wolk versterkt worden onder vochtigere condities. Onder gunstige omstandigheden kan dit aanleiding geven tot een veel sterkere afhankelijkheid van de neerslagintensiteit van de temperatuur; dit kan tot wel twee of drie keer zo snel gaan. 

Dat de toename van vocht tot sterkere extremen leidt, is een zeer robuuste uitkomst en daarmee wetenschappelijk vrijwel onomstotelijk. Er is echter wel grote onzekerheid in de mate van toename. Voor relatief kleinschalige neerslag - uit buien die in sommige gevallen een geclusterd karakter krijgen - geldt dat de toename mogelijk sterker is dan de toename in hoeveelheid vocht. Voor grootschalige extreme neerslag in de winter geldt dat deze de toename van de hoeveel vocht volgen, maar dat een toename van periodes met westenwind mogelijk ook een sterkere toename geeft. 

Komt extreme neerslag in Nederland nu vaker voor dan in het verleden? 

Neerslag extremen zijn in Nederland toegenomen in de meeste statistieken. Zo is bijvoorbeeld het aantal dagen met meer dan 50 millimeter op 1 station in Nederland gemiddeld bijna verdubbeld in de laatste 50 jaar. Vanwege de grilligheid van de weerverschijnselen die zorgen voor deze extremen zijn deze toenames echter nog niet altijd statistisch met zekerheid vast te stellen, zeker voor de meest heftige buien. 

Doordat neerslag erg variabel, zowel in de tijd als ruimtelijk, zijn trends in neerslag moeilijk vast te stellen. De toevalsfactor is groot en daarom zijn in het algemeen lange reeksen – typisch van 50 jaar of meer – nodig om trends goed te kunnen vaststellen. Vergelijk dit met een dobbelsteen waarvan de '6' een twee keer zo grootte kans heeft; hoe vaak moet je deze dobbelsteen werpen om dit te kunnen vaststellen? Stel je nu voor dat een extreem de kans is op het getal '1000' is op een dobbelsteen met 1000 uitkomsten. Door data van verschillende stations tegelijkertijd te bekijken, kunnen trends beter worden vastgesteld. De analyse van trends vergt lange reeksen van observaties en geavanceerde statistische methodes. 

In het algemeen zijn neerslagextremen over de laatste 50 tot 100 jaar toegenomen

In het algemeen zijn neerslagextremen over de laatste 50 tot 100 jaar toegenomen. Deze toename is afhankelijk van naar welk extreem er gekeken wordt: het seizoen, de duur en uitgebreidheid en hoe zeldzaam het extreem is. Het is daarom niet mogelijk een getal voor de toename te noemen, maar typisch geldt een toename van +5 tot +30 procent. Op basis van de temperatuurstijging van 1,5-2 graden en de daarmee gepaard gaande hoeveelheid vocht verwachten we een toename van ruim 10 procent.

Veel van de waargenomen trends in Nederland zijn daarmee groter dan op grond van de toename van de hoeveelheid vocht te verwachten is. De oorzaken hiervan zijn niet met zekerheid bekend, maar waarschijnlijk spelen verstedelijking en een relatief sterke toename van de temperatuur van de Noordzee een rol. Door verstedelijking kunnen neerslagextremen benedenwinds van de stad met zo’n 5-10 procent toenemen. Daarnaast kunnen buien zich relatief makkelijk boven warm water ontwikkelen en in de winter verhoogt de toegenomen frequentie van westenwinden de intensiteit van extremen. Ook speelt toeval mogelijk een rol.

Als voorbeeld van een trend in neerslagextremen laat figuur 1 waarnemingen van uur-neerslag van voor en na 2000 zien. De waarnemingen zijn van weerstations in Nederland, waar sinds 1951 neerslag op klokuren wordt gemeten. Het aantal stations is sinds 1951 langzaam toegenomen van ongeveer vijf in midden jaren 50 tot zo’n detig vanaf 1990. Hoge waardes van de uur neerslagsom van na de eeuwwisseling zijn ongeveer 15 procent hoger dan die van ervoor. Dit komt bij benadering neer op een toename van 10 tot 15 procent per graad opwarming. Dezelfde gevoeligheid van neerslagextremen voor de temperatuur kan ook worden afgeleid uit de data voor De Bilt. 

Figuur 2 laat zien dat het aantal dagen met zware neerslag – dagelijkse neerslag van meer dan 50 millimeter op minimaal 1 van de 240 gehomogeniseerde neerslagstations – is toegenomen van ongeveer vier a zes dagen voor 2000, naar acht à negen dagen na 2000. Dit zijn gemiddelden over tien jaar; van jaar tot jaar treden grote variaties op. We merken ook op dat het aantal jaren met veel extreme dagen sterk is toegenomen; voor 2000 zijn er slechts twee jaren met tien of meer dagen met zware neerslag, terwijl dat er na 2000 al tien zijn geweest. 

Figuur 1 en 2 worden voornamelijk bepaald door neerslag in het zomerhalfjaar, maar ook in het winterhalfjaar zijn de trends groot. Voor dagelijkse  neerslagextremen gemeten op 102 neerslagstations sinds 1910, geldt een toename van 20-30 procent over de laatste eeuw. Dit is meer dan we op grond van de opwarming alleen kunnen verklaren en waarschijnlijk speelt een toename van de frequentie van de westenwinden een rol. De onderliggende oorzaak van deze sterke toename is nog niet bekend en kan ook deels op toeval berusten. 

grafiek met overschrijdingskans in de zomer (juni t/m augustus) van de uurlijks neerslagsom gemeten voor 2000 (blauw) en na 2000 (rood) op KNMI-stations.
Figuur 1. Overschrijdingskans in de zomer (juni t/m augustus) van de uurlijks neerslagsom gemeten voor 2000 (blauw) en na 2000 (rood) op KNMI-stations.
grafiek met aantal dagen met zware neerslag (meer dan 50 mm)
Figuur 2. Aantal dagen met zware neerslag (>50 mm). Blauwe punten: aantal dagen voor ieder jaar, rode horizontale lijnen: gemiddelden over 10-jaar periodes, verticale lijnen: 1 (dik) en 2 (dun) maal de standaard deviatie in de schatting v/h gemiddelde.

Gaat extreme neerslag in de toekomst vaker voorkomen? Hoeveel vaker?

Op grond van de opwarming van de aarde, en de daarmee gepaard gaande toename van de hoeveelheid vocht, wordt een verdere intensivering van de neerslag verwacht. Dit leidt tot zwaardere extremen en het vaker voorkomen van extreme hoeveelheden neerslag. Toenames hangen af van de wereldwijde opwarming, de verandering in stromingspatronen en ook het type neerslag extreem. Als vuistregel geldt dat de intensivering ongeveer de hoeveelheid vocht volgt met 7 procent per graad, maar afwijkingen van deze regel kunnen substantieel zijn; bijvoorbeeld voor de meest extreme buien zijn er aanwijzingen dat de veranderingen onder bepaalde omstandigheden ruim 2 keer zo groot kunnen zijn. 

De toename van extreme neerslag wordt in de toekomst sterker met de verdere opwarming van Nederland. Ook hier geldt dat er niet één getal voor de toename te geven is. Het hangt af van het seizoen en het type extreem. Daarnaast is het onzeker hoe het klimaat zich precies verder ontwikkelt, wat afhangt van broeikasgasemissies, maar ook onzekerheden in klimaatmodellen. Om deze redenen brengt het KNMI klimaatscenario’s uit. In de meest recente scenarios uit 2014 nemen neerslagextremen toe, dit omdat de toename van de hoeveelheid vocht in de atmosfeer een robuust gegeven is bij verdere opwarming van het klimaat

Typisch geldt een toename van zo’n 7 procent per graad opwarming, maar zeker in de zomer is er een grote onzekerheidsmarge van 2 tot 14 procent per graad

De toename van neerslagextremen kan op twee manieren worden uitgedrukt: in een toename van de kans dat een bepaalde hoeveelheid wordt overschreden en in een toename van de hoeveelheid neerslag bij een bepaalde kans. Typisch geldt voor het laatste een toename van zo’n 7 procent per graad opwarming, maar zeker in de zomer is er een grote onzekerheidsmarge van tussen de +2 en +14 procent per graad.  Bij benadering is een 10 procent intensiteitstoename ongeveer een verdubbeling van de kans dat een bepaalde drempelwaarde overschreden wordt, maar dit getal hangt af van het type extreem; voor de meest extreme gebeurtenissen nemen de kansen in het algemeen sterker toe.

Recent onderzoek laat zien dat er voor extreme zomerse buien meer aan de hand is. Voor zeer vochtige en warme condities kunnen buien zich sneller ontwikkelen tot grote buiencomplexen – buien die clusteren tot grotere buiensystemen. De kans op zulke warmere en vochtige condities is in het huidige klimaat klein – enkele dagen per jaar – maar neemt met verdere opwarming wel toe. Het is voornamelijk op dit soort dagen dat er zeer veel neerslag (meer dan 100 millimeter in een aantal uur) kan vallen. Hoe dit de statistiek van de meest extreme neerslag in de toekomst precies gaat beïnvloeden is nog onbekend; klimaatmodellen zoals die gebruikt zijn voor de klimaatscenario’s zijn slecht geschikt voor dit soort buien. Dit is de belangrijkste reden voor de bovengenoemde grote onzekerheidsmarge van 2 tot 14 procent per graad. Een nieuwe generatie klimaatmodellen is nu in ontwikkeling om hierover nauwkeurigere uitspraken te doen.

Betekent vaker extreme neerslag ook vaker hagel en onweer?

Toenames van hagel en onweer liggen fysisch gezien voor de hand. Echter de gegevens ontbreken nu nog om dit met meer zekerheid vast te stellen, zeker met betrekking tot het voorkomen van hagel. 

Meer waterdamp in de lucht betekent ook dat de verticale bewegingen in buien toenemen. Door de toename in waterdamp, komt er meer energie vrij als de waterdamp condenseert in wolkendruppels. Hierdoor ontstaat er een groter temperatuurverschil tussen de bui en haar omgeving en nemen de verticale bewegingen in de bui waarschijnlijk toe. Met een nieuwe generatie klimaatmodellen kunnen we dit soort effecten in de toekomst beter gaan vaststellen. 

animatie met uitleg waarom hagel in de toekomst groter wordt

Wanneer kun je lokaal wateroverlast krijgen?

Het ontstaan van wateroverlast hangt af van de intensiteit en duur van de bui, maar ook van lokale omstandigheden zoals de riolering, eventuele helling van het terrein en eigenschappen van de ondergrond. Riolering zijn vaak gedimensioneerd om een hoeveelheid van 20 millimeter per uur aan te kunnen. Vaak wordt als index voor een dag met extreme neerslag 50 millimeter per dag aangehouden.  

Hoe wordt de hoeveelheid neerslag gemeten?

Op 34 automatische weerstations van het KNMI registreert een automatische, elektrische regenmeter de neerslag. Deze regenmeter meet de neerslag op ieder moment van de dag (uurgegevens, daggegevens, maand- en jaargegevens). Het KNMI meet ook dagelijks op ongeveer 325 plaatsen in Nederland de hoeveelheid neerslag in de afgelopen 24 uur. Dit gebeurt handmatig door vrijwillige waarnemers met een standaard regenmeter. Ook met de radar wordt neerslag gemeten (dagelijkse neerslagbeelden op basis van de neerslagradar).

Meer uitleg over

  • Bij de vertering van voedsel door koeien komt het broeikasgas methaan vrij.

    Broeikasgas methaan

    Methaan is na kooldioxide het belangrijkste broeikasgas dat bijdraagt aan de versterking van het broeikaseffect door de mens.
  • Zonnige ijsdag (foto: Jannes Wiersema)

    IJsdagen

    Een ijsdag is een dag waarop het de hele dag blijft vriezen. Ook de hoogste temperatuur van het hele etmaal ligt op een ijsdag dus onder nul.
Niet gevonden wat u zocht? Zoek in alle uitleg over