De toestand

Criticasters van klimaatverandering mogen van tijd tot tijd graag te berde brengen dat volgens hun berekeningen sinds het jaar 1998 de temperatuur wereldwijd niet meer is gestegen. Of dat sinds 2007 het arctische ijs niet verder is verminderd. Of dat de mondiale zeespiegel niet meer stijgt sinds 2005.
Het jaartal voor ‘sinds’ wordt meestal dusdanig gekozen dat het samenvalt met een extreme waarde in een fluctuerende reeks. Ook is het aantal jaren waarover dan een trend wordt berekend altijd verdacht klein, terwijl er toch over veel meer jaren gegevens beschikbaar zijn. En vaak wordt de meest recente informatie niet meegenomen.

Recentelijk las ik zo op een site van iemand die zich ‘klimaatgek‘ noemt de bewering: “Al 15 jaar lang geen opwarming De Bilt”. In dit geval was de grafiek die als illustratie diende wel netjes t/m december 2011 bijgewerkt. Ook was niet speciaal op een ’top’ begonnen, dus wat dat betreft geen klachten.

In de betreffende grafiek was de zogeheten gehomogeniseerde reeks van De Bilt opgenomen. Prima, want daarin zijn veranderingen in meetapparatuur alsmede stadseffect van de omgeving Utrecht verdisconteerd.
De opsteller van de betreffende grafiek begaat helaas al direct een enorme fout. Hij zet alle maandelijkse temperaturen achter elkaar in de grafiek en berekent daarover een lineaire trend. Een van de eerste lessen in statistiek over trends luidt: je mag NOOIT zo maar een trend berekenen over cijfers die onderhevig zijn aan seizoensinvloeden. En als er nu iets gevoelig is voor seizoenen, dan zijn het wel de maandelijkse temperaturen in ons land.

Er zijn een aantal methodes om voor seizoensinvloeden te corrigeren. Een zeer eenvoudige is om steeds 12 maandelijkse temperaturen te middelen tot een jaartemperatuur, met als grote nadeel dat er dan nog maar 15 jaartemperaturen overblijven van 1997 t/m 2011. Een andere methode is om ook te middelen over steeds 12 maanden, maar dit dan doorlopend te doen. Het nadeel daarvan is dat de maanden aan het begin en aan het eind minder ‘meetellen’ in het geheel, en dat bovendien achtereenvolgende punten op zo’n doorlopend gemiddelde een hoge mate van autocorrelatie hebben (waarvoor weer aparte technieken bestaan, maar dat voert hier te ver).
Een betere methode, die ook altijd wordt toegepast voor berekening van wereldtemperaturen, is om voor elke maand apart te bereken hoeveel de temperatuur afwijkt van het gemiddelde van diezelfde maand over een basisperiode. Dan zijn de seizoensinvloeden weg, en zijn toch nog altijd 15 x 12 = 180 gegevens volledig beschikbaar.
Hieronder hebben we als basisperiode de jaren 1981 t/m 2010 genomen, dezelfde periode die ook door het KNMI gebruikt wordt voor de recente klimaatatlas van Nederland. Dat levert de volgende maandelijks waarden op over de 15-jarige periode 1997 t/m 2011 (dT is afwijking t.o.v. 1981-2010 in °C):

In blauw is ook een trendlijn afgebeeld, dat wil zeggen een lijn die zo goed mogelijk een lineaire trend weergeeft over alle gegevens. Die lijn is heel licht negatief (overigens niet significant) en zeker niet positief. Ondanks dat we nu, zoals het hoort, netjes voor seizoensinvloeden hebben gecorrigeerd, lijkt het dus toch dat de bewering “Al 15 jaar lang geen opwarming De Bilt” klopt.

Ja en nee. Wat klopt, is dat over de afgelopen 15 jaar (1997 t/m 2011) De Bilt geen positieve lineaire trend kent. Wat niet klopt is de inherente suggestie, dat opwarming ‘dus’ gestopt zou zijn in 1997 (of misschien zelfs al daarvoor).
Twee jaar eerder, over de periode 1995 t/m 2009, was er nog wel sprake van een positieve lineaire trend, statistisch significant met een p-waarde < 0,05. En vervolgens kwamen de koude winter 2009/2010 (koudste sinds 1978/1979) en nog eens een vrij koude maand december 2010. Enkele uitschieters aan de koude kant zijn voldoende om ervoor te zorgen dat er geen significante opwarming in 15 jaar kan worden vastgesteld.
Als we wat verder terug kijken, blijkt dat de geschiedenis zich herhaalt. Was er over de 15-jarige periode 1986 t/m 2000 nog wel een significante opwarming, een jaar later niet meer. Ook over 1981 t/m 1995 nog wel, maar een jaar later weer niet. Terzijde: de enige 15-jarige periodes die een significante temperatuurdaling tonen, zijn die eindigend in 1924 en 1925.

Als het gaat om 15-jarige periodes treffen we sinds 1975 er ongeveer evenveel aan die een significante opwarming laten zien als die geen opwarming laten zien (nooit een significante afkoeling). De eerste conclusie die je daaruit kunt trekken is, dat de opwarming in Nederland niet gelijkmatig verloopt. Maar dat is geen nieuws. De enorme variaties in het weer zorgen daar wel voor. Het is ook te zien aan de grote spreiding in de boven getoonde grafiek. Een andere conclusie die je kunt trekken is, dat voor Nederland een periode van 15 jaar te kort is om een zinnige uitspraak te doen over significante opwarming.

Bij erg fluctuerende gegevens is het beter een langere periode te beschouwen, en de gegevens daarvoor zijn gewoon voorhanden. Een periode van 30 jaar wordt internationaal gehanteerd om een gemiddelde te beschrijven van wat je ‘normaal’ zou kunnen noemen. Als over zo’n periode geen noemenswaardige verandering plaatsvindt, kun je stellen dat het klimaat in die tijd aardig stabiel is geweest.
Wanneer we nu voor De Bilt de cijfers over 1982-2011 bestuderen, zien we een opwarming van gemiddeld 0,39° per 10 jaar die significant is met een p-waarde < 0,01. We moeten helemaal teruggaan naar de periode 1959-1988 om voor het laatst een 30-jarig tijdvak te vinden zonder significante opwarming.