Categorie archief: KNMI

Een hittegolven-rapport dat geen extreme hitte analyseert

Temperatuurrecords van Nederlandse weerstations. Bron: W. in ’t Erland, Onweer Online

Als we de afgelopen weken iets hebben kunnen merken over het klimaat, dan is het wel dat extreme hitte extremer wordt. In Nederland sneuvelde het warmterecord van 38,6°C uit 1944 in Warnsveld. Niet met een beetje, het werd met meer dan 2°C verpulverd. En dat niet alleen: in 3 dagen tijd werden er door de 34 KNMI-weerstations in Nederland maar liefst 24 maximumtemperaturen gemeten boven dat tot dan toe onaantastbare record. Waarvan 9 hoger dan 40°C. Ook elders in West-Europa werden tal van hitte-records verbroken, met temperaturen die een eeuw geleden zo goed als onmogelijk waren.

Het is natuurlijk volkomen logisch dat in een warmer klimaat de kans op extreme hitte groter is. Toch blijken er, zelfs na de recente recordregen, mensen te zijn die deze simpele logica weigeren te accepteren. Bijvoorbeeld aan de hand van het rapport van Dijkstra et al. dat de door het KNMI uitgevoerde homogenisatie van de temperatuurdataset van De Bilt bestrijdt. De suggestieve ondertitel maakt duidelijk dat het rapport niet bedoeld is als objectieve contra-expertise, maar als aanval op het KNMI: “Hoe het KNMI historische hittegolven uit de boeken schrapte”. De door het KNMI uitgevoerde homogenisatie werd op dit blog net voor de hittegolf van juli nog bevestigd door de analyse van Tinus Pulles. Omdat de verdachtmakingen daarna gewoon door zijn gegaan zijn we wat dieper in het rapport van Dijkstra c.s. gedoken. En de kwaliteit van wat we aantroffen valt bepaald niet mee. We lichten er hier enkele methodologische missers en onjuistheden uit. Lees verder

Advertenties

Analyse van de KNMI-homogenisatie

Gastblog van Tinus Pulles [1]

Samenvatting

Tegen de achtergrond van de vooral op Twitter steeds weer terugkerende discussie over de zogenaamde homogenisatie van de lange reeks temperatuurmetingen in De Bilt, hebben wij de ruwe data van die metingen met een uitsluitend statistische blik geanalyseerd. Uit onze analyse blijkt dat:

  1. Op warme dagen een met het blote oog al waarneembare discontinuïteit in de meetreeks zit.
  2. Een statistische analyse met twee onafhankelijke lineaire regressies bevestigt dat de discontinuïteit in 1951 optreedt: het tijdstip van vervanging van de oude door een nieuwe meethut.
  3. Door de waarde voor 1951 met beide twee regressies te berekenen en aannemende dat die waarde gelijk zou moeten zijn, kan een ijkcurve worden berekend die de uitlezing van beide meethutten met elkaar in verband brengt; deze interpretatie wordt versterkt door de waarneming dat de helling (trend) in beide regressielijnen nagenoeg gelijk is.
  4. Het verschil tussen de oude en de nieuwe meting neemt toe naarmate de temperatuur hoger wordt
  5. Vergelijking van deze curve met de door KNMI uitgevoerde homogenisatie suggereert dat die KNMI-homogenisatie het verschil eerder onder- dan overschat.

Aangezien de KNMI-homogenisatie wél kennis over de meteorologie in de analyse betrekt en wij niet, zien wij geen reden de KNMI-homogenisatie verder te wantrouwen.

Aanleiding
Lange tijdreeks van temperatuurwaarnemingen in De Bilt

In heel veel discussies over klimaatverandering zijn lange tijdreeksen van temperatuurwaarneming van groot belang. In Nederland wordt daarvoor een reeks metingen in De Bilt gebruikt. Die reeks begint in 1901 en loopt nog steeds door. Een probleem met deze lange tijdreeks is dat in 1951 de meetmethode in De Bilt is veranderd (https://knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/homogenisatie-zorgt-voor-betrouwbare-temperatuurreeksen). De meethut is verplaatst en van een ander type. Figuur 1  laat het gevolg van die verandering op de gemeten waarden zien.

Figuur 1 (klik voor een grotere versie).
Ruwe data van het meetstation De Bilt: de dagelijks maximale temperatuur (https://www.knmi.nl/nederland-nu/klimatologie/gemeten-reeksen).
Voor elk jaar in de tijdreeks is het hoogste, het laagste (linker kolom), de 98-percentiel (7 warmere c.q. koudere dagen in elk jaar; middelste kolom) en het 90-percentiel (36 warmere c.q. koudere dagen in elk jaar; rechter kolom) weergegeven.
De data vóór de aanpassing van de meethut in rood, data voor ná aanpassing van de meethut in blauw.

Zo op het oog zien we al bij de hoogste temperaturen een sprong in de tijdreeks. Die sprong lijkt kleiner te worden bij minder warme dagen, zoals gemeten met het etmaalmaximum. Op de koudste dagen is op het oog geen discontinuïteit te zien. Dezelfde analyse bij de etmaalgemiddelden en de etmaalminima, zoals gemeten in De Bilt geeft ook vergelijkbare plaatjes: op de warmste dagen in de Bilt lijkt de nieuwe meethut tot een paar graden lagere temperaturen te registreren dan de oude meethut.
Lees verder

Europese hittegolf in juni versterkt door klimaatverandering

De laatste week van juni zat een groot deel van Europa te zweten in een hittegolf. Hoewel in Nederland de definitie van hittegolf net niet werd gehaald, was het ook hier een aantal dagen achter elkaar erg warm.

Het zwaartepunt van de warmte in Europa lag in Frankrijk, zoals in de figuur hieronder te zien is. Het KNMI schrijft hierover:

Toevallig was er die week net een grote conferentie over extreem weer en klimaatverandering in Toulouse in Zuid-Frankrijk (waar donderdag 40,2 ºC gemeten werd, een record voor juni, en de nacht daarvoor niet koeler werd dan 24,2 ºC, een nieuw record voor het hele jaar). Met een aantal wetenschappers die daar aanwezig werd besloten de meetgegevens door te rekenen en met de uitkomsten van klimaatmodellen te vergelijken. Deze ‘snelle attributiestudie’ werd geleid door Geert Jan van Oldenborgh van het KNMI.

Het vorige warmterecord voor Frankrijk werd compleet weggevaagd met 45,9 °C.

De temperatuur van de drie warmste dagen in juni 2019 vergeleken met de drie warmste dagen in juni 1981-2010. Bron KNMI/E-OBS

Zowel op basis van klimaatmodellen als op basis van observaties kan iets gezegd worden over de toegenomen waarschijnlijkheid van een hittegolf met deze intensiteit. Wat opvalt is dat de modellen een stuk lager uitkomen: een factor 2 tot 20 keer zo waarschijnlijk. Afgaand op de observaties is dit zo’n 200 keer zo waarschijnlijk, met een range van 10 tot 10.000. De oorzaak voor het relatief grote verschil tussen waarnemingen en modellen is niet duidelijk. De onzekerheid in de precieze toename is dus aanzienlijk, maar dat een dergelijke hittegolf veel waarschijnlijker is geworden is wel duidelijk.

Toename in waarschijnlijkheid van een hittegolf zoals in Juni 2019. Links voor heel Frankrijk, rechts voor de stad Toulouse. Blauw is gebaseerd op observaties, rood op modellen.

Je kunt er ook op andere manier naar kijken. Volgens de metingen is deze hittegolf 4 graden warmer dan een hittegolf die met dezelfde frequentie optrad in het pre-industriële klimaat. Volgens de modellen is het verschil 2 graden.

Toename in de temperatuur van een hittegolf met dezelfde frequentie als die in Juni 2019. Links voor heel Frankrijk, rechts voor de stad Toulouse. Blauw is gebaseerd op observaties, rood op modellen.

Zondagavond was er een reportage in Nieuwsuur hierover, waarvoor Geert Jan van Oldenborgh (KNMI), Dim Coumou (VU) en ik (AUC) waren geïnterviewd.

Worden de warmste dagen in Nederland warmer?

Gastblog van Tinus Pulles

Wordt het warmer?

Er is recentelijk veel discussie rondom de vraag of het warme weer van de laatste weken wordt veroorzaakt door klimaatverandering. Op Twitter leidt dat tot een lange reeks van tweets over deze kwestie. Een van de topics is de “hittegolven”: worden er dat nu meer of niet? “Hittegolven” en met name de frequentie daarvan wordt hier gezien als één van de indicatoren dat het klimaat warmer wordt en de extremen wellicht extremer.

Hittegolven

In deze discussie is het van belang je te realiseren dat er verschillende definities van het begrip “hittegolf” zijn:

  • De “informele” definitie in het algemeen spraakgebruik (van Dale): een periode met zeer hoge temperaturen
  • De “officiële” definitie in de meteorologie (KNMI): een serie van minstens 5 zomerse dagen waarvan er zeker 3 tropisch zijn
    • een zomerse dag heeft een (maximum) temperatuur van 25,0 graden of hoger.
    • een tropische dag is volgens de meteorologie een dag waarop de maximumtemperatuur 30,0 graden of hoger is.

Deze twee verschillende definities zijn verwarrend in een discussie tussen niet-deskundigen. Wanneer bijvoorbeeld twee “officiële” hittegolven, kort na elkaar plaatsvinden (zoals in de afgelopen periode, zullen die in veel gevallen als één periode met zeer hoge temperaturen worden waargenomen. Of, met andere woorden, als die enkele koelere dag tussen twee officiële hittegolven niet plaatsvindt, is het maar één officiële hittegolf, terwijl er in het spraakgebruik nog steeds één periode met zeer hoge temperaturen is voorgekomen.

Er kan dus een verschil zijn tussen het aantal hittegolven dat officieel wordt geteld en dat aantal dat informeel wordt waargenomen. Dit is nog los van de mogelijkheid dat bij een officiële hittegolf in de Bilt (“nationale hittegolf”) op andere plaatsen in het land géén formele hittegolf wordt waargenomen. En omgekeerd: bij een lokale hittegolf elders in het land hoeft die niet ook in de Bilt te zijn waargenomen.

Homogeniseren van meetgegevens

Een tweede probleem bij het vaststellen of het aantal hittegolven in de loop der jaren verandert, is dat de metingen van het KNMI niet altijd volledig consistente meetseries kunnen leveren. Meetlocaties kunnen veranderen en meetinstrumenten kunnen worden verbeterd en vernieuwd. Beide veranderingen zijn in de loop van de afgelopen 120 jaar voorgekomen. Het KNMI probeert daarom uit de ruwe metingen consistente tijdreeksen af te leiden, de zogenaamde gehomogeniseerde meetreeksen. Een belangrijk aspect van dit homogeniseren is dat de nieuwere meetopstelling tot ongeveer 2 graden lagere temperaturen waarneemt dan de oudere. Deze 2 graden betreft de maximum waarden op warmere dagen, voor de gemiddelde dagwaarden kon dit oplopen tot circa 1,1 graad. Dat betekent dat in de “officiële” definitie van een hittegolf dagen, die in de oude methode als nét zomers of nét tropisch worden gezien, in de nieuwere methode niet meer zomers of tropisch zullen zijn. Daarmee neemt dus het aantal “officiële” hittegolven in de periode dat de oude opstelling werd gebruik af. Met name Marcel Crok maakt zich daar nogal druk over. Maar hij niet alleen. De werkelijkheid verandert uiteraard niet door deze homogenisatie en ook niet door de nieuwe meetmethode of de andere locatie.
Lees verder

Extreme Regenval: We zullen er aan moeten wennen

Op het moment van schrijven schijnt de zon in mijn woonplaats en maken mijn zonnepanelen en zonneboiler overuren. Het is warm en er is geen wolkje aan de lucht. Dat is niet de hele week zo geweest, want hier en daar heeft het toch wel even geregend in Nederland. En niet zo’n beetje ook! We zijn verrast met wolkbreuken en hoosbuien zoals bijvoorbeeld donderdag 21 juli door Willemijn Hoebert werd getoond op het NOS Journaal.

Figuur 1: Een beeld uit het NOS Journaal van 20.00 uur op 21 juli 2016.

Eerder dit voorjaar hebben we hier in Nederland en in onze buurlanden meer van dit soort extreme regenval gezien. Regen met een grote hoofdletter R. Plensbuien, ondergelopen akkerbouwgebieden, blank staande straten, boeren die zich slachtoffer voelen van klimaatverandering, water in huizen en zelfs modderstromen in Duitsland. Over dat laatste zei een collega van me op het werk: “Dat verwacht je hier in de buurt toch niet, zoiets gebeurt normaliter alleen in landen ver weg”.  Nou, onze verwachtingen zullen we wat bij moeten stellen als gevolg van de klimaatopwarming.

Lees verder

Feiten en Waarden

Naar aanleiding van eerdere discussies over feiten (“is”) versus waarden (“ought”) vroegen wij Gerbrand Komen, voormalig onderzoeksdirecteur van het KNMI, om een gastblog te schrijven over dit thema. Bij deze:

Feiten en waarden

Gerbrand Komen, december 2015

De Schotse filosoof Hume (1711 – 1776) heeft er op gewezen dat wetenschap beschrijvend is en dat je vanuit die beschrijving niet tot morele of normatieve uitspraken kunt komen. Uit een ‘is’ kun je nooit een ‘ought’ afleiden. Het is daarom pikant dat waarden en normatieve uitspraken zich wetenschappelijk laten bestuderen. Het blijft dan toch zaak (= ought !) om dat onderzoek naar waarden te scheiden van het doen van normatieve uitspraken: onderscheid wat is en wat je zou willen! Het ‘is’ gaat over feiten, over de wereld zoals hij is. Het ‘ought’ gaat over de wereld die we zouden wensen, over wat we waardevol vinden.

Het is dus belangrijk om onderscheid te maken tussen feiten en waarden. Deze notitie gaat over de vraag of en in hoeverre je dat onderscheid kun maken.

Feiten zijn dat wat de wetenschap ons leert; en wetenschap is objectief. Wetenschap is waardevrij. Wetenschap zegt iets over werkelijkheid, over hoe het is. Drie uitspraken die ik koester.

Maar zijn ze wel waar? En wat bedoel ik eigenlijk? Het vakgebied dat zich bezig houdt met dit soort vragen, de epistemologie, duidt mijn drie uitspraken wel met de uitdrukking waardevrij ideaal (Value Free Ideal), een begrip dat vooral bekendheid kreeg door het werk van de socioloog Max Weber (1864 – 1924). Dit idee is echter heftig bekritiseerd, recentelijk bv door de Noord-Amerikaanse filosofe Heather Douglas in haar boek (2009) ‘Science, policy and the value free ideal’. Daarin laat ze zien dat wetenschappelijk onderzoek niet waardevrij is, en het ook niet hoort te zijn.

Het debat spitst zich dan toe op de vraag of je epistemische waarden kunt (onder)scheiden van andere, niet-epistemische waarden. Epistemische waarden zijn de waarden die aangeven wat goed onderzoek is. Niet iedereen is expliciet over wat die epistemische waarden nou precies zijn, maar zelf gebruik ik vaak dit (onvolledige) lijstje:

  • Hypotheses en modellen moeten worden getoetst aan waarnemingen, en op interne consistentie. Als daar aanleiding toe is moet de kennis worden herzien.
  • Waarnemingen en logica moeten daarbij leidend zijn.
  • Het hele proces dient transparant te zijn: data en modellen dienen goed gedocumenteerd te zijn, en beschikbaar voor anderen, zodat resultaten door anderen gereproduceerd kunnen worden.

Lees verder

Hiaten in de temperatuurstijging?

Door Geert Jan van Oldenborgh, KNMI

“De laatste jaren warmt de aarde niet meer op” is tegenwoordig een veelgehoorde opmerking. Is dat inderdaad zo, en is de conclusie dan ook dat de verdere opwarming onderschat wordt door de klimaatmodellen waarop het IPCC en KNMI hun toekomstverkenningen baseren? En hoe komt het dan dat Nederland, Europa en misschien de wereld in 2014 weer op een temperatuurrecord afstevenen?

De stijging van de wereldgemiddelde temperatuur vlakt af

De meest gebruikte maat voor de opwarming is de wereldgemiddelde temperatuur. Deze heeft een vreemde definitie: het is de zeewateroppervlaktetemperatuur (SST) boven open water en de 2-meter temperatuur boven land. (De gebieden met zeeijs worden niet meegenomen of geïnterpoleerd vanaf landstations.) De reden hiervoor is een praktische: er zijn veel meer metingen van de zeewatertemperatuur dan van de luchttemperatuur boven zee, en de oceanen beslaan nu eenmaal 70% van het aardoppervlak. Het verschil tussen SST en T2m boven zee is klein en verandert niet veel, dus als we alleen naar de anomalieën kijken maakt dat verschil niet uit.

Figuur 1: De anomalie van de jaargemiddelde wereldgemiddelde temperatuur (GISTEMP, NASA/GISS), waarin gebieden zonder metingen geïnterpoleerd worden. 2014 is een schatting gebaseerd op de metingen van januari-november en persistentie voor december.

Het oude argument was dat de wereld sinds 1998 niet meer is opgewarmd. Je kan die uitspraak op twee manieren interpreteren. De eerste manier was dat er geen warmer jaar gekomen is. Dat jaar was namelijk door de record-sterke El Niño van 1997/1998 een kwart graad warmer dan de trendlijn van 0.16 K/10jr. Dat record is echter in 2005 en 2010 gebroken, dus dat argument gaat niet meer op. Een verwarrende omstandigheid is dat in één oude dataset, HadCRUT3 van het Britse Met Office, de bijdrage van het sterk opwarmende noordpoolgebied systematisch onderschat werd, zodat die 1998 wel als warmste jaar beschouwde. Dat is inmiddels gecorrigeerd in de nieuwe HadCRUT4 dataset, waarin de metingen van veel meer stations in het poolgebied opgenomen zijn.
Lees verder