Steeds meer superstormen uit de straalstroom

Kees Floor, de Volkskrant, 12 maart 2005

 

Het gebeurt zelden, maar onder bepaalde omstandigheden ontstaan in de straalstroom juist extreem heftige stormdepressies. De ontdekker geloofde zijn eigen statistieken niet.

'Zo ontzettend veel wind? Onbestaanbaar!', was de eerste gedachte die bij Henk van den Brink opkwam, toen hij de resultaten van zijn windonderzoek onder ogen kreeg. De klimatoloog was in opdracht van het Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ) aan het uitzoeken welke windsnelheden en welke wateropzetten je eens in de tienduizend jaar mag verwachten. RIKZ wil dat weten om te kunnen bepalen hoe hoog en hoe stevig de dijken moeten worden. De norm van een overstroming in de tienduizend jaar is ontleend aan de Deltawet.

Om de vraag van het RIKZ te beantwoorden, had Van den Brink de beschikking over honderd jaar waarnemingen. In vergelijking met de tienduizend jaar waarover hij een uitspraak moet doen, is dat natuurlijk niets. Daarom ging hij op zoek naar meer eeuwen weergegevens. Die vond hij, of beter gezegd, genereerde hij zelf, met behulp van een klimaatmodel. Zo kwamen er ruim vijfduizend jaar 'waarnemingen' bij. 'Deze methode heeft de toekomst. Over tien jaar bepalen de uitkomsten van modellen, en niet langer de waarnemingen, de ontwerphoogten van dijken in Nederland', poneert Van den Brink. Het is een van de stellingen bij een proefschrift over superstormen, waarop hij maandag in Utrecht hoopt te promoveren. De dissertatie werd mogelijk nadat hij zijn ongeloof over zo ontzettend veel wind had overwonnen.

Zulk voortschrijdend inzicht kwam ook elders in het onderzoek van pas. 'Eerst dacht ik dat superstormen samenhangen met de opwarming van de aarde. In het huidige klimaat trof ik ze niet aan, in de opgewarmde dampkring wél. Aan het eind van het eerste hoofdstuk van m'n proefschrift kun je die conclusie nog lezen', speelt Van den Brink open kaart. Gaandeweg het onderzoek bleken superstormen er ook nu al te zijn. Ze woeden niet uitsluitend in klimaatmodellen; er zijn ook enkele beschrijvingen van dergelijke 'synoptische bommen' in de Amerikaanse literatuur. De ligging van de gebieden waar ze kunnen optreden verschuift in een broeikasklimaat van de noordelijke Atlantische Oceaan naar het Europese vasteland. Daardoor worden ze ook belangrijk voor de planning van de Nederlandse kustverdediging.


Gumbel plot van de 12-uur gemiddelde wind op 800 hPa in het huidige en broeikas klimaat volgens het KNMI klimaatmodel. Vanaf een herhalingstijd van 250 jaar gaan beide grafieken afwijken. De windsnelheid die eens per 10 000 jaar bereikt wordt, is in het huidige klimaat 170 km per uur, en in het broeikasklimaat 200 km per uur. De wind op 10 meter hoogte is ongeveer 40 % lager. (bron Henk van den Brink).

Het pad naar de vondst van de superstormen was minder enerverend dan je bij een dergelijke ontdekking zou verwachten. Van den Brink stoeide niet met weerkaarten, maar voerde een statistische analyse uit van beschikbare windwaarnemingen en van modelwinden. De patronen die deze analyses uit verschillende bronnen opleveren, komen goed overeen voor stormen van eens in de honderd jaar. 'In eerste instantie ben je geneigd dat patroon dan maar in een rechte lijn door te trekken naar de toekomst. Zo krijg je de windsnelheden die eens per duizend of eens per tienduizend jaar optreden. Maar als je dat doet, word je door de modelwinden op de vingers getikt', ondervond Van den Brink. De lijn gaat een knik naar boven vertonen. Eerst dacht hij dat zijn model niet klopte. Later bleek de knik echter ook zichtbaar in de bijna negenduizend jaar 'waarnemingen' van een ander klimaatmodel. Dat schiep vertrouwen en vroeg om een andere verklaring van de knik. Die werd gevonden in de slechts incidenteel overtrekkende, maar uitzonderlijk krachtige superstormen. Als je alle windanalyses op een grote hoop gooit, krijg je die stormen te zien als uitbijters naar boven.

 

Dankzij Van den Brink's aanpak zijn er verscheidene karakteristieken van superstormen bekend. Van elke uitbijter kan hij namelijk in de getallenbrij die de klimaatmodellen genereren, de bijbehorende weerkaarten opzoeken. Daarbij bleek dat er voor superstormen een extreem krachtige straalstroom nodig is. 'Op zich logisch', aldus Van den Brink, 'want daaraan ontlenen ze hun energie.' Verder ontstaan de superstormen door het samenvloeien van twee wervels in die straalstroom. De resulterende depressie is aanzienlijk actiever dan haar beide voorgangsters. Tenslotte brengen de superstormen extreme hoeveelheden neerslag. Zo zijn ze dus niet alleen van belang voor de zeeweringen maar ook voor de rivierdijken.

De door Van den Brink gebruikte methode kan meer dan alleen superstormen genereren. Hij rekende bijvoorbeeld uit dat onder de huidige omstandigheden de Maeslantkering in de Nieuwe Waterweg eens per acht jaar dicht moet. Bij een zeespiegelstijging van een halve meter, volgens de huidige scenario's een gematigde schatting, wordt dat elk jaar. Ook op andere terreinen van het waterbeheer dicht Van den Brink zijn door klimaatmodellen gemaakte weerwaarnemingen een belangrijke rol toe. 'Het is tijd voor een nieuwe Deltawet', luidt een van de andere stellingen bij het proefschrift. Zijn onderzoek kan ertoe bijdragen de daarvoor benodigde afwegingen zorgvuldiger te maken.