Krijgen we door de klimaatverandering meer te maken met intense onweersbuien in de zomer? Maar hoe kan het nu harder regenen als het warmer wordt? Het lijkt contra-intuïtief, maar dat is het allerminst, aldus Steven Caluwaerts, klimatoloog bij de UGent en het KMI.
Het is niet zo simpel om de vraag of we hier in de toekomst vaker met extreem onweer of overstromingen te maken zullen krijgen te beantwoorden, maakt Steven Caluwaerts ons al meteen een illusie armer. Niet alleen omdat er zeker voor overstromingen heel wat niet-klimatologische elementen meespelen zoals verharding en waterbeleid, maar ook om puur ‘technische’ redenen. “Onweer en extreme neerslag zijn vaak erg lokale fenomenen. Die kunnen we niet zo makkelijk uit klimaatmodellen afleiden, omdat die klimaatsimulaties vaak te grofmazig zijn voor deze lokale fenomenen”, aldus Steven.
Als we verschillende methodes samenleggen, is er al meer mogelijk. Hij legt uit: “Er bestaan drie manieren om weerfenomenen al dan niet aan klimaatverandering te linken: via waarnemingen, klimaatmodellen en fysica. Als we die drie samenleggen, kunnen we als wetenschappers wel besluiten dat we verwachten om in de zomer vaker met extreme neerslag te maken te krijgen.”
Gebrek aan waarnemingen
Toch helpen waarnemingen ons in dit geval niet veel verder. Simpelweg omdat er te weinig van zijn. “Om uitspraken te doen over het klimaat is een periode van 30 jaar aan waarnemingen de referentie”, legt Steven uit. “Maar als we kijken naar de waarnemingen gerelateerd aan onweer waarop we een beroep kunnen doen, dan hebben we er niet zo veel.”
“We beschikken wel over lange tijdsreeksen voor temperatuur en dagelijkse neerslag. Zo zien we in de waarnemingen voor België een toename van zo’n 2,5 graden Celsius sinds pre-industriële tijden. Data over neerslag per uur zijn al schaarser, maar hier wijzen de waarnemingen van het KMI naar een toename van neerslagextremen. Over fenomenen als hagel of bliksem die voorkomen bij onweer hebben we geen lange geschiedenis van waarnemingen en kunnen we dus weinig zeggen. Bliksem wordt wel geregistreerd, maar pas sinds de jaren 90. Hagelbuien zouden we kunnen afleiden uit radarbeelden, maar ook die technologie bestaat nog niet zo lang. We spreken hier maximaal van enkele decennia aan waarnemingen.” Peanuts op klimatologische schaal en dus te weinig om statistisch onderbouwde conclusies te trekken.
Klimaatmodellering zegt al meer
Als we kijken naar klimaatmodellen dan geven die al meer een indicatie. Je wijzigt pakweg de broeikasgassen in de atmosfeer en de modellen berekenen wat daar de gevolgen van zijn voor het klimaat. “Uit modelsimulaties kunnen we wel afleiden dat er in West-Europa meer neerslag of hogere temperaturen zullen voorkomen.”
Een derde optie om een idee te hebben over hoe ons klimaat in de toekomst kan veranderen, is op basis van fysische inzichten. “Door fysisch te redeneren kunnen we antwoorden formuleren”, aldus Steven. Bijvoorbeeld op de vraag waarom het harder regent als het warmer wordt.
Minder vaak regen, maar wel feller
“Lucht bevat waterdamp. Die waterdamp condenseert tot regendruppels als de lucht helemaal verzadigd is. Als de temperatuur stijgt, dan is er meer waterdamp nodig voor er verzadiging optreedt. Dus duurt het langer voor de waterdamp wordt omgezet in regendruppels, maar de wolken kunnen dus wel meer regen bevatten. Anders gezegd: het regent minder vaak in de zomer, maar wel harder omdat wolken meer water kunnen bevatten.”
Het fysische fenomeen met de welluidende naam Clausius-Clapeyron verklaart dus het verband tussen de opwarming van de aarde en de fellere neerslag. “Per graad dat de temperatuur stijgt kan lucht 7 procent meer waterdamp opnemen”, geeft hij nog mee.
Zwaardere hagel
Er zijn aanwijzingen dat we in de toekomst extremere onweersbuien mogen verwachten. Dat leidt mogelijk tot zwaardere hagel, aldus Steven. Dat kunnen we niet afleiden uit waarnemingen van hagel want die hebben we vandaag onvoldoende bestaan niet, maar wel door fysisch te redeneren. “Hagelbollen groeien door langer in een onweerswolk te blijven. Zwaardere onweerbuien zouden gepaard gaan met krachtige stijgstromen. Die kunnen ervoor zorgen dat hagel langer in de wolk blijft en dus groter kan worden voor hij valt.”
Opnieuw zware overstromingen?
Nadat België vorige zomer werd geconfronteerd met verschrikkelijke overstromingen - met 41 dodelijke slachtoffers - gingen Steven en mede-onderzoekers aan de slag met een attributiestudie. “Bij zo’n extreme weergebeurtenis stelt iedereen zich de vraag: hoe uitzonderlijk was deze gebeurtenis en wat is de rol van de klimaatverandering hierin? Een attributiestudie kan een antwoord geven op deze vragen. We baseerden ons op waarnemingen en modelgegevens.”
Er kwamen twee conclusies naar voren. De eerste klinkt geruststellend. Steven: “De neerslaghoeveelheden die we die dagen registreerden waren ongezien in België. Dat was zo uitzonderlijk, dat het erg lastig is om te zeggen hoe extreem, omdat we met geen enkele andere gelijkaardige situatie konden vergelijken.”
Op de vraag of de kans toeneemt op zulke extreme neerslaghoeveelheden, besluit de studie dat de kans wel toeneemt, maar de mate van die toename is moeilijk te bepalen. Steven: “Door rekening te houden met een temperatuurstijging van 1,2 °C ten opzichte van de periode 1850-1900 concludeert de studie dat de kans op zo’n extreme neerslaggebeurtenis in het studiegebied met een factor 1.2 tot 9 is toegenomen. Dat wil zeggen dat extreme regenval zoals we vorige zomer kenden meer waarschijnlijk is geworden door de klimaatverandering. Uit deze studie kwam ook naar voren dat we meer onderzoek moeten doen naar fijnschaligere klimaatsimulaties.”
Steven en zijn collega’s zijn volop bezig met het verzamelen van lokale data om de impact van klimaatverandering in kaart te brengen. Hier lees je hoe ze dat aanpakken.
Steven Caluwaerts is klimatoloog aan de faculteit Wetenschappen (vakgroep Fysica en Sterrenkunde). Dat combineert hij met een halftijdse job als onderzoeker bij het KMI. Zo maakt hij zijn jongensdroom waar. “Van jongs af aan was ik gefascineerd door het weer, ik had zelfs een eigen pluviometer in de tuin. In een schriftje hield ik mijn dagelijkse waarnemingen bij. Die passie bleef, ik heb het geluk dat ik er mijn job van mocht maken.”
Lees ook
Klimaattoren in Congo dicht een groot gat in onze kennis
Diep in het Congolese regenwoud staat een toren van 57 meter hoog die moet helpen in de studie van de klimaatverandering. De UGent-klimaattoren meet sinds oktober 2020 hoeveel CO₂ het tropische bos opslaat en hoeveel water het verdampt. Op die plek is hij uniek”, vertelt professor Pascal Boeckx.
Helena nam als student deel aan de grootste klimaattop ter wereld
Helena Van Tichelen zat in het middelbaar toen de spijbelacties en jongerenmarsen rond het klimaat losbarstten. Het engagement dat ze toen oppikte, is ze jaren later nog lang niet kwijt. Midden november schoof ze de lessen en cursussen van haar derde bachelor bio-ingenieurswetenschappen even aan de kant om naar Egypte te trekken voor de grootste klimaatconferentie ter wereld: COP27.
UGent werkt aan het klimaatrobuust bos van de toekomst
De droogte van de voorbije jaren bezorgt bomen stress. Sommige stoppen met groeien; andere verliezen hun bladeren. Soms sneuvelen zelfs hele bossen. Bio-ingenieurs van de vakgroep Omgeving (faculteit Bio-ingenieurswetenschappen) onderzoeken over grenzen heen wat er aan de hand is én werken aan een bos dat de klimaatverandering de baas kan.
Kan intelligente kledij ons koel houden bij tropische temperaturen?
Dragen we binnenkort intelligent textiel dat zich aan de hitte kan aanpassen? Professor Lieva Van Langenhove van de vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde legt uit hoe dat zou werken.
