Het weer van vandaag in de toekomst

Zou het niet mooi zijn als je bij extreem weer ook een idee zou kunnen krijgen hoe dezelfde omstandigheden er in een warmere of juist een niet-opgewarmde wereld uit zouden zien? Hoeveel warmer of koeler was het dan geweest? Wordt die regenbui dan opeens een stortvloed, die sneeuw in een keer allemaal regen, of valt dat wel mee? Zou dit weer zonder opwarming dezelfde impact hebben gehad?

Als onderdeel van de ontwikkeling van het KNMI naar een Early Warning Centre werken we aan het weer van vandaag in de toekomst en in het verleden. Deze methode wordt ook wel aangeduid als Future weather. We beschrijven hier het hoe en waarom hiervan, en kijken door de Future-Weather bril naar de recente storm Boris die in september in midden-Europa voor extreem veel regen en overstromingen zorgde.  

Wat is het doel van Future weather? 

We hebben drie doelen in gedachten.  

1. Met deze methode kunnen we een veel beter beeld schetsen van wat klimaatverandering concreet voor het weer betekent. Dit doen we door te laten zien hoe het huidige weer, inclusief weersextremen zoals een storm of hittegolf, al door de huidige opwarming beïnvloed zijn. En hoe deze nog verder kunnen veranderen bij meer opwarming. 
2. We verwachten hiermee ook professionele gebruikers van dienst te kunnen zijn. Door de gegevens op een fijnmazig rooster aan te bieden kunnen zij deze gebruiken voor bijvoorbeeld het stress-testen van hun infrastructuur tot op hoog detailniveau. Hierdoor worden de gevolgen van extreem weer in de toekomst helderder, en kunnen we ons beter aanpassen aan de gevolgen van klimaatverandering. 
3. Het helpt onze wetenschappelijke kennis vooruit. Omdat we de optredende weersextremen en de veranderingen erin zeer fijnmazig kunnen analyseren, leidt dit tot beter begrip en kennis ervan. Deze kennis is nodig om beter op toekomstige veranderingen te kunnen anticiperen.  

Hoe vertaal je het weer van vandaag naar het verleden en de toekomst? 

Dit betekent veel meer dan er overal een graadje bij optellen of aftrekken

Hoe komen we tot die zogenaamde weersverwachting van de toekomst? Wat nu volgt is een beetje technisch maar komt erop neer dat je probeert het weerbeeld zo veel mogelijk hetzelfde te houden (bijvoorbeeld die storm of die hitte- of koudegolf) en die dan met behulp van een klimaatmodel te plaatsen in een warmer of koeler klimaat. En dat betekent veel meer dan er overal een graadje bij optellen of aftrekken.  

Allereerst heb je, net als voor een ‘gewone’ weersverwachting, een regionaal weer- of klimaatmodel nodig. Aan de randen wordt dit model gevoed met informatie van een wereldwijd weermodel en/of waarnemingen. Door nu de randen en zeewatertemperaturen van het regionale model te veranderen op een manier die past bij een mogelijk toekomstscenario, veranderen de weersystemen in het binnen-gebied van het regionale model mee. Op dezelfde manier kunnen we het huidige weer ook laten plaatsvinden in een koeler klimaat. De methode geeft daarmee antwoord op de vraag hoe dezelfde meteorologische omstandigheden zich zouden hebben ontwikkeld in een kouder of warmer klimaat. 

Deze techniek wordt in de wetenschap de ‘Pseudo Global Warming’ methode genoemd, kortweg PGW. Het woord ‘Pseudo’ (betekenis: ‘schijn’ of ‘onecht’) wordt gebruikt om duidelijk te maken dat we het huidige weer in een toekomstig klimaat laten optreden. De methode geeft daarmee geen volledig beeld van het toekomstig klimaat. Zo nemen we het effect van mogelijke veranderingen in de grootschalige circulatie maar beperkt mee. Die circulatie wordt immers vastgelegd door de huidige weersituatie die we willen vertalen naar een warmer of kouder klimaat. We kunnen met de methode ook niet kijken naar de gevolgen van langere periodes met stilliggende hoge- of lagedrukgebieden. 

Met PGW kunnen we wel in ongekend hoog detail naar processen en veranderingen kijken, en dit ook specifiek voor extreme weersituaties. Dit is slechts beperkt mogelijk bij de lange klimaatsimulaties die bijvoorbeeld voor de KNMI-klimaatscenario’s worden gebruikt. Vanwege de benodigde rekenkracht hebben deze te weinig detail of de simulaties zijn te kort om extremen goed te kunnen bestuderen. Er valt dus veel te winnen met de PGW-methode, maar we betalen ook een prijs doordat we alleen kunnen kijken naar al opgetreden weersbeelden en opeenvolgingen daarvan.    

Weer van de toekomst, dat kan toch helemaal niet?  

We richten ons niet op een specifieke datum, maar beschrijven alleen hoe het weer van nu er in de toekomst uit zou kunnen zien als deze weersituatie zich dan voor zou doen

Een veelgestelde vraag aan het KNMI is hoe het toch mogelijk is iets over de toekomst te zeggen als zelfs de weersverwachting voor de dag van morgen onzeker is. Dit komt omdat we in de klimaatstudies nooit een verwachting maken voor het weer op specifiek 9 oktober 2074, maar alleen hoe de (statistische) eigenschappen zoals gemiddelden en extremen er in het klimaat van over 50 jaar uit zouden kunnen zien – natuurlijk afhankelijk van de uitstoot. Met het weer van de toekomst richten we ons niet op een specifieke datum, maar beschrijven alleen in detail hoe het weer van nu er in de toekomst uit zou kunnen zien als deze weersituatie zich dan voor zou doen. Om beter te laten zien wat Future Weather inhoudt en waarom dit belangrijk is, volgt hier een recent voorbeeld.

Bekijk de video met storm Boris in het klimaat van het verleden, heden en toekomst:

Hoe zou de extreme regenval in midden-Europa door Storm Boris er in een kouder of warmer klimaat uit zien? 

Van 12 tot 19 september 2024 bracht storm Boris extreem veel neerslag in Zuidoost-Europa, het oosten van de Alpen en Noord-Italië. Dit zorgde voor grote overstromingen. We bekijken hier 14 en 15 september, dagen waarop enorme hoeveelheden vielen in Oostenrijk en op de grens van Polen en Tsjechië. In afbeelding 1 laten we de berekende neerslaghoeveelheden met het klimaatmodel zien voor (van links naar rechts) een klimaat dat 1,5 graden kouder (wereldgemiddelde) is dan nu, het klimaat van nu, een 1,5 graad warmer klimaat en een 3 graden warmer klimaat. Omdat de wereld nu gemiddeld ongeveer 1,3 graden is opgewarmd sinds de industriële revolutie, is de simulatie voor een 1,5 graden kouder klimaat ongeveer gelijk hieraan, maar net iets kouder. Het 1,5 graden warmer klimaat komt overeen met een gemiddelde opwarming aan het eind van deze eeuw en is 2,8 graden warmer dan pre-industrieel. En 3 graden warmer dan nu is een opwarming volgens een hoge uitstoot van broeikasgassen.