Toekomstige klimaatextremen ontleed

Extremen in het weer en de bijbehorende risico’s voor de samenleving veranderen door klimaatverandering. De verandering in extreem warme maanden wordt voornamelijk veroorzaakt door de gemiddelde opwarming van het klimaat, terwijl veranderingen in maandelijkse neerslagextremen voor een groot deel gerelateerd zijn aan trends in de variabiliteit van het weer. Dat blijkt uit onderzoek van het KNMI. Deze inzichten helpen veranderingen van weersextremen beter te begrijpen en dragen daarmee bij aan de verbetering van klimaatscenario’s voor de toekomst.

Risico op toekomstige extremen kwantificeren

Om veranderingen in extreem weer te begrijpen zijn twee aspecten van het klimaat van belang: het gemiddelde weer en de variabiliteit van het weer. Beide aspecten veranderen door klimaatverandering, al kunnen daar verschillende fysische oorzaken aan ten grondslag liggen. Deze verschillende mechanismen zorgen ervoor dat het klimaatgemiddelde en de variabiliteit los van elkaar en op verschillende manieren kunnen veranderen. De invloed van zulke veranderingen op bijvoorbeeld extremen kunnen verschillend zijn (Figuur 1), en soms werken beide effecten elkaar zelfs tegen!

In het nieuwe onderzoek hebben we een uitbreiding van de veelgebruikte ‘Probability Ratio’ (PR) ontwikkeld, een maat die aangeeft in hoeverre de kans op extremen toeneemt (PR > 1) of afneemt (PR < 1) door klimaatverandering. Deze uitbreiding maakt het mogelijk om het effect van klimaatverandering op extremen te splitsen in een deel veroorzaakt door de verandering van het gemiddelde klimaat en een deel veroorzaakt door de verandering van klimaatvariabiliteit (Figuur 1).

Oorzaken van verandering: gemiddelde of variabiliteit

Op basis van gesimuleerde  klimaatdata hebben we het aantal maandelijkse hitte- en neerslagextremen nu en in de toekomst onderzocht. We laten zien dat de wereldwijde verandering van hitte-extremen grotendeels verklaard kan worden door de gemiddelde opwarming (Figuur 2). Voor neerslagextremen geldt dit in de meeste gebieden niet, daar speelt de verandering van de variabiliteit ook een belangrijke rol (Figuur 3).

Regionale kenmerken, bijvoorbeeld de aanwezigheid van zee-ijs of atmosferische rivieren, bepalen hoe klimaatverandering extreem weer beïnvloedt. Om die reden verschillen de bijdrage van het gemiddelde en de bijdrage van variabiliteit per regio. De verdeling over de twee bijdragen blijkt wel constant voor verschillende niveaus van klimaatverandering, voor verschillende definities van extremen en voor verschillende onafhankelijke klimaatmodellen. Deze nieuwe resultaten lijken dus op een fundamenteel aspect van klimaatverandering te wijzen waarbij trends in het gemiddelde klimaat afwijken van trends in de variabiliteit en op verschillende manieren bijdragen aan veranderend extreem weer.

 

KNMI-klimaatbericht door Karin van der Wiel en Richard Bintanja