Verstoorde luchtstromen leiden tot extreem zomerweer

Een internationaal team wetenschappers, onder wie VU-klimaatwetenschapper Dim Coumou, maakte een overzicht van recent onderzoek naar stagnerend en daardoor extreem zomerweer.

20-08-2018 | 12:54

Of het nu zware regenval is of aanhoudende hitte, zomerweer wordt hardnekkiger in delen van Noord-Amerika, Europa en Azië. Als weersomstandigheden meerdere dagen of weken aanhouden, kunnen extreme situaties ontstaan: hittegolven leiden tot droogte, bosbranden en gezondheidsrisico's; langdurige regenval leidt tot overstromingen.

Circulatie hoog in de lucht
Er zijn in de afgelopen jaren massa’s onderzoeken gepubliceerd, soms met ogenschijnlijk tegenstrijdige uitkomsten. De wetenschappers presenteren nu een overzicht van het onderzoek naar stagnerend zomerweer, waarbij met name is gekeken naar de invloed van de extra sterke opwarming in het noordpoolgebied. Het onderzoek laat zien dat er steeds meer bewijs is dat we circulatiepatronen hoog in de lucht verstoren. Die zijn van invloed op weerpatronen en dat kan op grondniveau grote gevolgen hebben.

“Langere perioden van zomerweer klinken misschien niet slecht, maar ze vormen een ernstig klimaatrisico”, zegt Dim Coumou van de Vrije Universiteit Amsterdam en het Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Coumou is hoofdauteur van het onderzoek dat op 20 augustus is gepubliceerd in Nature Communications. “De stijgende temperaturen verhevigen hittegolven en zware regenval, en daar komt nog bij dat er dynamische veranderingen kunnen optreden die de extremen nog verder versterken. Dat is zorgwekkend.” Deze zomer is volgens Coumou een goed voorbeeld van hoe extreme weersomstandigheden van invloed zijn op de maatschappij: de langdurige hitte en droogte in West-Europa, Rusland en delen van de VS zijn een gevaar voor de graanoogsten in de graanschuren daar.”

De Arctische factor
De wetenschappers hebben geprobeerd de puzzelstukjes in elkaar te passen, met speciale aandacht voor de Arctische factor. Bij de opwarming van de aarde warmt het noordpoolgebied sterker op dan de rest van het noordelijk halfrond. Dit verkleint het temperatuurverschil tussen de noordpool en de evenaar, maar dat temperatuurverschil vormt de belangrijkste aanjager voor luchtstromen.

“We zien een aantal factoren die kunnen bijdragen aan het afzwakken van luchtstromen op de gematigde breedten. Naast opwarming van het noordpoolgebied is er ook de mogelijkheid van verschuiving van de storm tracks onder invloed van klimaatverandering, en veranderingen in tropische moessons”, zegt Simon Wang van de Amerikaanse Utah State University. “De zomerse moessonregen in India bijvoorbeeld zal heviger worden. Dat is ook van invloed op de wereldwijde luchtstromen en kan uiteindelijk bijdragen aan stagnerende weerpatronen. Al die mechanismen staan niet op zichzelf; ze beïnvloeden elkaar. Er is sterk bewijs dat de winden die samenhangen met de zomerse weersystemen zwakker worden en dat kan een wisselwerking hebben met zogenoemde versterkte quasi-stationaire golven. Deze gecombineerde effecten kunnen leiden tot stagnerende weerpatronen en dus tot extremer weer.”

Extreme extremen
“Computersimulaties ondersteunen de waarnemingen en ons theoretisch begrip van de processen”, concludeert hoofdauteur Coumou. “Maar de waargenomen veranderingen zijn doorgaans sterker dan die in de klimaatmodellen. Dat betekent dus dat de simulaties te conservatief zijn, of dat de waargenomen veranderingen sterk worden beïnvloed door natuurlijke variaties.”

“Onze studie is bedoeld om hiaten in de kennis te signaleren en manieren te vinden om het onderzoek in de toekomst voor te zetten”, zegt Coumou. “Er is dus nog veel te doen, waaronder machine learning en het gebruik van big data. Hoewel we nog geen absolute zekerheid hebben, wijst het onderzoek tot nu toe erop dat veranderingen in de luchtstromen samen met andere factoren kunnen leiden tot stagnerend en daardoor extra extreem weer.”