De toestand

Dankzij dagenlang bijzonder warm weer voor de tijd van het jaar, zijn de afgelopen maand maart vooral in het centrale en oostelijke deel van de Verenigde Staten en zuidelijk Canada grote aantallen records gesneuveld wat betreft maximum temperatuur. Alleen al in de VS waren er ruim 7000 nieuwe dagrecords voor het maximum tegenover een kleine 300 voor het minimum.

(bron: wx.hamweather.com)

Her en der bereikte de temperatuur waarden die zo’n 20 graden boven normaal lagen; in sommige gevallen werd een vorig record met maar liefst 15 graden overtroffen.
Natuurlijk rijst dan de vraag: heeft dit met klimaatverandering te maken of is het gewoon een gril van het weer? Het antwoord is simpel: beide.

Laten we in gedachten ergens een nieuw weerstation opzetten. In het eerste jaar van zijn bestaan zal het 365 dagrecords noteren wat betreft maximum temperatuur en tevens 365 wat betreft minimum (en als het een schrikkeljaar is voor beide nog een meer). De jaren daarna zullen nog vele dagrecords volgen, maar het wordt snel minder via een ongeveer logaritmische curve. Na een jaar of honderd zal het aantal dagrecords gemiddeld nog slechts zo’n 3 per jaar zijn, maar helemaal nul wordt het niet. Er zal een zeker evenwicht zijn tussen records van maxima en minima; desondanks kunnen de aantallen nog wel een keer flink uiteenlopen door enkele koude winters of hete zomers. Maar de aantallen zullen na verloop van enkele decennia zelden meer dan een factor 2 verschillen.

Dit alles als het klimaat niet verandert. Als het klimaat warmer wordt zal de kans op nieuwe maximum records gaan toenemen, en de kans op nieuwe minimum records afnemen. Als het klimaat kouder wordt het omgekeerde. In de realiteit zien we dat de laatste decennia de verhouding tussen maximum records en minimum records toeneemt, tot ver boven een factor 2. In de Verenigde Staten wordt dagelijks voor elke station bijgehouden of er een nieuw record is opgetreden, in Europa kennen we dat niet. Toch zijn ook hier de gegevens voorhanden om er eens naar te kijken.

Nederland
In Nederland zijn er vijf stations van het KNMI die dagelijkse gegevens hebben sinds begin vorige eeuw: De Bilt (vanaf 1901) en verder Groningen / Eelde, Den Helder / De Kooij, Vlissingen en Maastricht / Beek (alle sinds 1906). Opgemerkt moet worden dat de reeksen niet helemaal homogeen zijn vanwege verplaatsingen en veranderingen in apparatuur.
Wat betreft temperatuur zijn er zes dagrecords mogelijk: hoogste maximum, laagste maximum, hoogste etmaalgemiddelde (over 24 uur), laagste etmaalgemiddelde, hoogste minimum en laagste minimum.

In onderstaande tabel zijn alle dagrecords voor bovengenoemde vijf stations samen per decennium opgeteld. De kolommen geven het eerste jaar van een decennium, aantal dagrecords voor hoogste en laagste maximum temperaturen (eindigend op x), de verhouding ertussen, hoogste en laatste etmaaltemperaturen (eindigend op g), de verhouding ertussen, hoogste en laagste minimumtemperaturen (eindigend op n), de verhouding ertussen, en tenslotte de verhouding tussen aantal dagrecords voor hoogste maximum en dat voor laagste minimum.

Duidelijk is te zien dat de laatste decennia het aantal records voor hoogste toeneemt en voor laagste afneemt, zodat de verhouding tussen aantal hoogte records en aantal laagte records fors groter wordt. Het meest opvallend is dat laatste bij records voor etmaalgemiddelden.

Records versus normaal
Hoe ver liggen dagelijkse records van een normale waarde af? Dat hebben we kort onderzocht voor enkel De Bilt wat betreft hoogste maximumtemperatuur, door de dagrecords die golden eind 2010 te vergelijken met het klimatologisch gemiddelde over 1981-2010.
De dagrecords hoge maxima lagen ongeveer 9,5°C boven het langjarig gemiddelde van dagelijkse maxima, overeenkomend met 2,5 keer de standaarddeviatie. De grootste uitschieter daarbij is het dagrecord voor 22 mei, dat al dateert uit 1922: met een maximum van 33,2°C maar liefst 15,5° boven het gemiddelde 1981-2010 voor de 22e mei (bijna 5 standaarddeviaties).

Het is overigens niet zo dat de recordwaarden voor maximum temperatuur sneller zijn gestegen dan de gemiddelde maxima. Die laatste stegen met 0,9° van 1951-1980 tot 1981-2010, terwijl de record maxima gemiddeld met 0,6° stegen van eind 1980 tot eind 2010.

Klimaat en weer
Net als in de VS blijkt ook in Nederland de verhouding tussen hoogte records en laagte records de laatste decennia fors toe te nemen. Dat is inherent aan een opwarmend klimaat. Uitschieters naar boven zullen dan sneller een recordwaarde kunnen aannemen, en uitschieters naar beneden minder snel.
Opwarming zorgt echter niet automatisch voor nieuwe records, en evenmin kan een nieuw record simpel aan opwarming worden toegeschreven. Records zijn altijd het gevolg van een (meestal dagen aanhoudend) bijzonder weertype. Wel is het zo dat dankzij opwarming een record hoger kan uitvallen dan zonder opwarming, of dat het bijzondere weertype zonder opwarming net geen record zou hebben opgeleverd en met opwarming wel.

Bijzondere weertypes waaronder hitte- en koudegolven zijn van alle tijden, maar ze vinden tegenwoordig wel plaats in een veranderend klimaat. Het weer is geen klimaat, maar het weer staat ook niet los van het klimaat.
Zoals klimaatwetenschapper Kevin Trenberth het recentelijk verwoordde: ‘Scientists are frequently asked about an event “Is it caused by climate change?” The answer is that no events are “caused by climate change” or global warming, but all events have a contribution. Moreover, a small shift in the mean can still lead to very large percentage changes in extremes. In reality the wrong question is being asked: the question is poorly posed and has no satisfactory answer. The answer is that all weather events are affected by climate change because the environment in which they occur is warmer and moister than it used to be.‘ (zie hier).

40 graden
Allemaal goed en wel, maar wanneer gaan we met deze opwarming in Nederland nu een keer de grens van 40 graden passeren? Het landelijk record staat al heel lang op 38,6°C, gemeten op 23 augustus 1944 te Warnsveld.
De hoogste maxima vinden we in Nederland eind juli, begin augustus. In De Bilt zijn ze dan gemiddeld rond de 24°. De standaarddeviatie (sd) in maximum temperatuur is ongeveer 3,8°. We moeten dus een bijzonder warm weertype krijgen dat iets meer dan 4 sd boven het normale maximum uitkomt. Dagrecords boven de 4 sd afwijking zijn er niet veel; eind 2010 waren er dat slechts 11 van de 366. Deze getallen betreffen uitsluitend De Bilt;
Om een erg grote afwijking te krijgen moet het weer dus wel erg bijzonder zijn. Gunstige condities voor iets dergelijks in de zomer is een langdurige Z-ZO stroming in de bovenlucht, gepaard gaand met droogte in het aanvoergebied, zodat er onderweg weinig verdamping optreedt (hetgeen warmte kost). De kans op zoiets is weliswaar klein, maar zeker niet bijna nul. Naarmate de opwarming verder doorzet, zal de kans op een 40-er steeds groter worden. En natuurlijk heeft het warmere zuidoosten van het land een grotere kans dan De Bilt.