Seizoensverwachtingen beter mogelijk door verder omhoog te kijken

Uit onderzoek dat op 19 oktober 2001 in Science werd gepubliceerd blijkt dat naast de oceaan ook de atmosfeer zelf, met name de atmosfeer op zeer grote hoogte, toestanden kent die lange tijd kunnen aanhouden en ongeveer twee maanden lang het weer nabij de grond kunnen beïnvloeden. Het betreft hier de wind in de stratosfeer, de atmosferische laag tussen ongeveer 10 en 50 km hoogte, die gedurende de winter van invloed is op de zogeheten Arctische Oscillatie (AO) in de troposfeer, de luchtlaag tussen de grond en de stratosfeer. Ook op het KNMI wordt onderzoek verricht naar de koppeling tussen de stratosfeer en de troposfeer.

Van weers- naar seizoensverwachting
Weersverwachtingen zijn geldig tot maximaal een dag of tien vooruit. Verder vooruit voorspellen van het weer van dag op dag is fundamenteel onmogelijk. Wel worden sinds enkele jaren seizoensverwachtingen gemaakt, die aangeven wat de kans is op verschillende typen weer gemiddeld over het komende seizoen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een model dat naast de atmosfeer ook de oceaan beschrijft. Doordat de toestand van de oceaan, en daarmee de invloed van de oceaan op de atmosfeer, gedurende een seizoen niet zo sterk verandert, is het vaak mogelijk een bruikbare seizoensverwachting op te stellen.De AO beschrijft het patroon van de oppervlaktedruk op het noordelijk halfrond en hangt nauw samen met, onder meer, de sterkte en ligging van de straalstroom (de van west naar oost gerichte luchtstroom die de depressies stuurt). Als de AO sterk is, d.w.z. als het drukverschil tussen de polaire gebieden en de subtropen groot is, dan is de straalstroom sterker en noordelijker dan normaal en is de winter in Noordwest Europa, waaronder Nederland, zacht en nat. Als de AO zwak is, d.w.z. als het genoemde drukverschil klein is, dan is de straalstroom zwakker en zuidelijker dan normaal en is de winter in Noordwest Europa koud en droog.

Het is al geruime tijd bekend dat veranderingen in de wind in de stratosfeer zich naar beneden toe voortplanten. De veranderingen, die beginnen in de hogere stratosfeer, bereiken na ongeveer een week de lagere stratosfeer en vervolgens na enkele dagen het aardoppervlak. Dit laatste gaat gepaard met een verandering in de sterkte van de AO. Sterke westenwinden in de stratosfeer corresponderen met een sterke AO, zwakke westenwinden en oostenwinden met een zwakke AO.

Nieuw in het genoemde onderzoek is de ontdekking dat als de wind in de hogere stratosfeer verandert, de nieuwe toestand vaak lange tijd stand houdt en, via de genoemde neerwaartse voortplanting, gedurende enkele maanden de sterkte van de AO en het hiermee samenhangende weer aan de grond kan beïnvloeden. Dit betekent, dat kennis van de toestand van de hogere stratosfeer kan leiden tot betere seizoensverwachtingen, met name voor de winter. Lange tijd werd gedacht dat de toestand van de stratosfeer niet wezenlijk van invloed is op het weer nabij de grond en werd in weersmodellen de stratosfeer niet of nauwelijks beschreven. Enkele jaren geleden kwam hier verandering in. In het huidige Europese weersmodel wordt de volledige stratosfeer in rekening gebracht. De invloed van de stratosfeer op de troposfeer wordt nog niet goed begrepen en is een van de onderwerpen van SPARC (Stratospheric Processes And their Role in Climate), een onderzoeksproject van het World Climate Research Program. Een belangrijk thema hierbij is de invloed van klimaatveranderingen in de stratosfeer op klimaatveranderingen in de troposfeer. Dit thema is belangrijk omdat de door de mens veroorzaakt toename van kooldioxide en afname van ozon naar verwachting zal leiden tot sterkere winden in de stratosfeer , en daarmee tot een sterkere AO. Voor Nederland betekent dit een grotere kans op zachte, natte winters.