Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut; Ministerie van Verkeer en Waterstaat

 
Klimaatatlas
Klimaatverandering

Natuurlijke oorzaken klimaatverandering
Trends en schommelingen
Weer en klimaat zijn grillig. In de omschrijving van klimaatverandering spreken we van 'trends', dat zijn geleidelijke veranderingen in één bepaalde richting, en van 'schommelingen' daaromheen. De mondiale jaargemiddelde temperatuur schommelde de voorbije eeuw om een stijgende trend die in de eerste tientallen jaren van de 20e eeuw en vooral na de 70-er jaren zichtbaar is (figuur 1).

Figuur 1: De mondiale temperatuurafwijking (ten opzichte van het gemiddelde in 1951-1980). Bron: NASA GISS
trend

Natuurlijke oorzaken
De belangrijkste natuurlijke oorzaken van mondiale klimaatverandering die we de afgelopen eeuwen hebben meegemaakt zijn hevige tropische vulkaanuitbarstingen, variaties in de hoeveelheid zonlicht en spontane schommelingen in het klimaatsysteem zelf, zoals El Niño. Zij veroorzaken mondiale temperatuurschommelingen van een paar tienden van graden Celsius die enkele tot tientallen jaren kunnen duren.
Vulkanen en klimaat
Vulkaanuitbarstingen stoten grote hoeveelheden stof en gassen uit die het plaatselijke weer of klimaat kunnen benvloeden, doordat ze zonlicht weerkaatsen. Sommige grote vulkaanuitbarstingen in tropische gebieden benvloeden ook het mondiale klimaat. Dit gebeurt als de uitbarsting zo hevig is dat vulkaanstof in de stratosfeer (op meer dan 13 km hoogte) terecht komt. Wanneer de uitbarsting in de tropen plaatsvindt, wordt het vulkaanstof door luchtstromingen over de hele aarde verspreid met een afkoeling gedurende enkele jaren tot gevolg. Wat verder van de evenaar zijn de luchtstromingen zodanig dat zwevende deeltjes weer snel uit de stratosfeer verdwijnen.
Zon en klimaat
De hoeveelheid zonnestraling is bijna constant in de tijd, maar er zijn kleine schommelingen die samenhangen met veranderende magneetvelden op de zon. Magneetvelden concentreren zich in actieve gebieden die zichtbaar zijn als zonnevlekken. Des te meer actieve gebieden, des te feller schijnt de zon. Het aantal van die gebieden en daarmee ook de totale uitstraling van de zon, varieert in een cyclus van ongeveer 11 jaar. Deze cyclus varieert in sterkte over tientallen tot honderden jaren en vooral die langzame variaties zijn van invloed op het mondiale klimaat.
El Niño en klimaat
El Niño is een klimaatschommeling in de tropische Stille Oceaan, waarvan de invloed op veel plaatsen in de wereld is te merken. Wanneer er geen El Niño is, verzamelt zich rond de Filippijnen en Indonesi een diepe poel met warm water, aangevoerd door passaatwinden vanuit de tropische Stille Oceaan. Aan de oostkant van de Stille Oceaan, rondom Peru, ontstaat juist een poel met koud water, die opwelt uit de diepte. Tijdens een El Niño, die eens in de drie tot zeven jaar voorkomt, nemen de passaatwinden af en stroomt het warme water over de Stille Oceaan richting Peru, waardoor de mondiale temperatuur tijdelijk een paar tienden van graden toeneemt.

Verder lezen: Natuurlijke oorzaken klimaatverandering (opent in nieuw scherm)

 

Menselijke invloed op het klimaat
Broeikaseffect
De atmosfeer bestaat slechts voor 0,4% uit broeikasgassen. Deze zorgen er voor dat de wereldgemiddelde temperatuur rond de 15C ligt, in plaats van rond 18C onder nul. Dit verschil wordt het natuurlijke broeikaseffect genoemd. Het effect wordt veroorzaakt doordat broeikasgassen en wolken de uitgaande warmtestraling hinderen (figuur 2). De inkomende zonnestraling wordt makkelijker doorgelaten. Hoe groter het gehalte aan broeikasgassen, des te minder warmtestraling kan ontsnappen. Om de energiebalans te herstellen stijgt de temperatuur aan het aardoppervlak.
Het versterkt broeikaseffect
Sinds de industrile revolutie neemt de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer toe. Dit veroorzaakt een versterkt broeikaseffect met hogere temperaturen wereldgemiddeld aan het oppervlak. Vooral CO2, maar ook methaan en lachgas worden door activiteiten als energieproductie, industrie en landbouw extra in de atmosfeer gebracht. Ook zijn er "nieuwe" broeikasgassen in de atmosfeer bijgekomen, zoals drijfgassen (CFK's) uit spuitbussen en koelkasten. Sinds de industrile revolutie rond 1800 is de concentratie van CO2 gestegen van 280 ppm (= delen per miljoen delen lucht) tot 390 ppm in 2010.

Figuur 2: Wereldgemiddelde energiehuishouding van het aardse klimaatsysteem. De energiestromen zijn uitgedrukt in W/m2
trend

Opwarming door de mens
De wereldgemiddelde temperatuur is sinds 1900 met circa 0,8 graden gestegen. Met behulp van klimaatmodellen kan het temperatuurverloop worden gesimuleerd. Wanneer bij die simulaties alleen rekening gehouden wordt met de natuurlijke factoren, ontstaat vanaf het midden van de 20e eeuw een toenemend verschil met de waargenomen temperatuur. Wanneer ook de menselijke invloed wordt meegenomen, kan de waargenomen temperatuur goed verklaard worden. De waargenomen opwarming per continent klopt goed met wat de klimaatmodellen aangeven. Het tempo van opwarming is niet overal hetzelfde: Noordwest Europa warmt bijvoorbeeld vanaf 1950 tweemaal zo snel op als het wereldgemiddelde.

Verder lezen: Menselijke invloed op het klimaat(opent in nieuw scherm)

 

Zichtbare trends
Snelle opwarming in Nederland
De wereldgemiddelde temperatuur is sinds 1950 met ongeveer 0,7 C toegenomen. In Nederland is de temperatuur in deze periode veel sneller gestegen met ongeveer 1,4 C. De snelle opwarming in Nederland komt door een toename van westenwinden in de late winter en het vroege voorjaar en door meer zonnestraling in het late voorjaar en de zomer. De toename in zonnestraling is gedeeltelijk veroorzaakt door een afname van stofdeeltjes (arosolen) in de Nederlandse atmosfeer en waarschijnlijk ook door minder bewolking, vooral bij oosten- en zuidenwind.
Nattere kust
Ook de temperatuur van de Noordzee lijkt sneller te stijgen dan de wereldgemiddelde temperatuur. De hogere Noordzeetemperaturen zijn er waarschijnlijk de oorzaak van dat onze kust in de nazomer en herfst steeds natter wordt (figuur 3). Een verband met het versterkt broeikaseffect ligt voor de hand, maar is nog niet aangetoond.

Figuur 3: Waargenomen verschil tussen neerslag aan de kust en neerslag in het binnenland door het jaar heen op basis van 238 neerslagstations. Het klimatologisch gemiddelde over de periode 1951-2006 en de verandering over dezelfde periode zijn weergegeven. In grijs is de 10-90 % betrouwbaarheidsband weergegeven. De figuur is gebaseerd op periodes van 3 maanden; 'Jan' verwijst bijvoorbeeld naar het gemiddelde over december, januari en februari.
trend

Patronen van opwarming
De opwarming gaat niet overal even snel. Het land warmt sneller op dan de oceanen, doordat oceanen meer warmte kunnen opnemen. De opwarming verschilt ook per seizoen en per gebied. In Zuid Europa is vooral de zomer warmer geworden door uitdroging van het land. Uit een droge bodem kan geen water verdampen, wat anders voor afkoeling zou zorgen. In Noord Europa is de temperatuur juist in de winter het meest gestegen door een afname in het witte sneeuw- en ijsoppervlak. Hierdoor wordt zonnestraling minder weerkaatst, waardoor het land en de oceanen extra opwarmen. Dit versterkende effect vindt ook in het snel opwarmende Noordpoolgebied plaats, waar relatief veel sneeuw en ijs is verdwenen.
Koude en warme seizoenen in Nederland
Figuur 4 illustreert de verandering in temperatuur in Nederland sinds 1901. De seizoenen zijn ingedeeld in vijf klassen: van veel kouder tot veel warmer dan normaal. Per seizoen zijn de afwijkingen aangegeven ten opzichte van het gemiddelde in 1961-1990. Zo springt bijvoorbeeld de winter van 1962-1963, de koudste van de twintigste eeuw, er uit als zeer koud (donker blauw) en de lente van 2007, de zachtste lente in drie eeuwen, als zeer warm (donker rood). De laatste twintig jaar is er een duidelijk trend te zien naar meer zeer warme seizoenen en jaren (rood). Als je naar de laatste vijf jaar kijkt, zie je zelfs dat bijna alle seizoenen warmer waren dan het gemiddelde van 1961-1990. 2006 en 2007 kenden de hoogste jaartemperatuur sinds 1706 in Nederland. De jaargemiddelde temperaturen in Nederland in 2006 en 2007 waren vergelijkbaar met het gemiddelde klimaat in 1961-1990 in midden-Frankrijk.

Figuur 4: Afwijking van de seizoens- en jaargemiddelde temperatuur in De Bilt (klik op figuur voor complete weergave)
trend

Verder lezen: Zichtbare trends(opent in nieuw scherm)

 

Klimaatscenario's
Onzekerheden
Als gevolg van klimaatverandering verandert het gemiddelde klimaat, maar ook de kans op extremen. Bovendien kunnen extremen anders veranderen dan gemiddelden. De kans op extreme neerslag kan bijvoorbeeld toenemen, terwijl de gemiddelde neerslag afneemt. Scenarios voor een toekomstig klimaat moeten dus informatie geven over zowel de gemiddelde verandering als de verandering in extremen.
Onzekerheid over ons toekomstig klimaat wordt deels veroorzaakt door onzekerheid over de toekomstige uitstoot van broeikasgassen. De onzekerheid in de uitstoot wordt onder andere bepaald door de bevolkingsgroei, de hoeveelheid consumptie en het gebruik van fossiele brandstoffen. Dit wordt vertaald in emissiescenario's. Daarnaast zijn er onzekerheden over het klimaatsysteem zelf (zoals in welke mate de temperatuur stijgt bij een bepaalde toename van broeikasgassen), welke in kaart gebracht worden door verschillende klimaatmodellen te gebruiken. Een manier om met de bovenstaande onzekerheden om te gaan is het gebruik van klimaatscenario's.
De KNMI'06 klimaatscenario's
Klimaatscenario's zijn beelden van een mogelijk toekomstig klimaat. Het KNMI maakt regelmatig nieuwe klimaatscenario's voor Nederland. De meest recente zijn de KNMI'06 scenario's (figuur 5). Deze zijn gebaseerd op dezelfde bronnen als van het InterGovernmental Panel on Climate Change (IPCC). De KNMI klimaatscenario's worden zo gekozen, dat ze een groot deel van de bestaande onzekerheden weergeven.

Figuur 5. Indeling van de vier KNMI'06 klimaatscenario's
trend

Gevolgen klimaatverandering
In Nederland leidt klimaatverandering er toe dat zachte winters en warme zomers vaker voor zullen komen. De winters worden gemiddeld natter en ook de extreme neerslaghoeveelheden nemen toe. In de zomer neemt de hevigheid van extreme regenbuien toe. De veranderingen in het windklimaat zijn juist klein ten opzichte van de natuurlijke grilligheid. De zeespiegel blijft stijgen.
Veranderingen in het klimaat hebben ook invloed op bijvoorbeeld watermanagement, natuur, landbouw en gezondheid. Perioden met veel en heftige neerslag kunnen zorgen voor overstromingen, terwijl extreme warmte en droogte kunnen leiden tot drinkwatertekorten en misoogsten. Veranderingen in klimaatvariabelen geven niet direct informatie over afgeleide effecten: een toename van 10% in de neerslag, leidt niet automatisch tot 10% meer wateroverlast. Ook kunnen de gevolgen van eenzelfde klimaatverandering ruimtelijk verschillen: een toename van 2 ?C in temperatuur kan in stedelijk gebied, waar het meestal warmer is, meer hittestress opleveren dan eenzelfde temperatuurstijging in landelijk gebied. Het algemene beeld is dat zuidelijke klimaatzones naar het noorden opschuiven. In berggebieden schuiven de klimaatzones omhoog en verdwijnen de koudste milieus. Dit heeft gevolgen voor onder andere de wintersport en de biodiversiteit in de Alpen.

Verder lezen: Klimaatscenario's (opent in nieuw scherm)

Laatste aanpassing: 24 februari 2011