Invloed klimaatverandering op winterstormen is klein

In vier dagen tijd trokken drie stormen over ons land, een uitzonderlijke gebeurtenis maar niet uniek. De opwarming van de aarde speelt hierbij geen rol van betekenis. De invloed van klimaatverandering op het ontstaan van winterstormen is klein en valt in het niet bij de grote jaar-op-jaar variaties in ons winters windklimaat. Wel neemt in een warmer klimaat de hoeveelheid neerslag toe die met deze stormen gepaard gaat.

Sterke stratosferische poolwervel
Dat we dit jaar zoveel stormen hebben, heeft deels te maken met de sterke poolwervel in de stratosfeer, de luchtlaag op 10 tot 50 kilometer hoogte. Door de aanhoudend sterke poolwervel deze winter krijgen verstoringen van de straalstroom in de troposfeer minder kans deze op te breken. Daardoor overheersen de sterke westenwinden nu al wekenlang en wordt de ene na de andere storm richting Europa gevoerd. In een animatie van de drie stormen Dudley, Eunice en Franklin op basis van satellietbeelden is de snelle ontwikkeling en verplaatsing van de stormen goed zichtbaar (figuur 1). 

Figuur 1: Satellietopnames van de drie stormen. Hoge, dikke bewolking is wit. Paarse tinten corresponderen met polaire lucht, groene met subtropische lucht. Daartussen bevindt zich de straalstroom, die vaak in rode tinten zichtbaar is. Bron afbeelding: KNMI/EUMETSAT

Hoge windsnelheden boven land 
Op KNMI-weerstation Cabauw, bij Lopik, meten we de wind tot op 2000 meter hoogte en de meetreeks laat mooi de passage van de drie stormen zien (figuur 2). Storm Eunice spant de kroon met windsnelheden tot 180 kilometer per uur op 2000 meter hoogte en een windstoot van maar liefst 145 kilometer per uur gemeten op de standaardhoogte van 10 meter. Niet eerder werd in ons land zo ver landinwaarts zo'n zware windstoot gemeten. 


Figuur 2: (boven) Windsnelheid als functie van de hoogte gemeten door een Doppler lidar vanaf de grond. (onder) Standaard windmeting op 10 meter hoogte. Hoogste windsnelheden worden gemeten tijdens storm Eunice. Bron afbeelding: KNMI

Wind ontstaat door temperatuurverschillen 
Wind ontstaat in het algemeen door temperatuurverschillen. Koude lucht is zwaarder dan warme lucht en waar koude lucht en warme lucht elkaar ontmoeten stroomt de koude lucht onder de warme lucht die opstijgt. Hierbij daalt het zwaartepunt van de atmosfeer en wordt potentiële energie door de zwaartekracht omgezet in bewegingsenergie van de lucht, in wind dus. Dit gebeurt in stormen en op grotere schaal in de straalstroom. De straalstroom bevindt zich daar waar de koude polaire lucht de warme subtropische lucht ontmoet (figuur 3). Hoe groter het temperatuurverschil tussen tropen en polen, des te sterker de westenwinden daartussen. 


Figuur 3: Temperatuur op het 850 hPa drukvlak (ongeveer 1,5 km hoogte) en de hoogte van het 500 hPa drukvlak (contouren, rond 5,5 km hoogte). De wind waait langs de hoogtelijnen; hoogtelijnen dichter bij elkaar is hardere wind. Bron afbeelding: ECMWF/KNMI

Invloed van klimaatverandering op stormklimaat is klein
De veranderingen in het noord-zuid temperatuurverschil door de opwarming van de aarde beïnvloeden daarom direct de straalstroom. Deze veranderingen zijn echter ingewikkeld en tamelijk onzeker. Boven de Atlantische Oceaan neemt het temperatuurverschil tussen de evenaar en het gebied ten zuiden van Groenland toe en geven klimaatmodellen daardoor gemiddeld meer westenwind in onze winter. De reden is dat de Golfstroom verzwakt waardoor de oceaan ten zuiden van Groenland afkoelt. De hele wereld warmt op, behalve dat deel van de oceaan. Verder naar het noorden kijkend valt op dat het noordpoolgebied dicht bij de grond juist sterker opwarmt dan de rest van de wereld. Dat verzwakt de westenwind ten noorden van Nederland.  

De opwarming van de aarde gaat gepaard met een afkoeling van de lage stratosfeer rond de polen. Bovenin de atmosfeer neemt de kracht van de westenwinden gemiddeld dan ook toe. Op de stormen hebben deze veranderingen in de gemiddelde winden in de winter echter weinig invloed. De natuurlijke variatie in de winterstormen is zo groot, dat een klein klimaatsignaal al snel in de ruis verdwijnt. Wel is vrij zeker dat de stormen door de opwarming in de toekomst gepaard gaan met meer regen.  

Bron artikel: KNMI.nl