Zomerse piekbuien zijn moeilijk te voorspellen

Het aantal piekbuien neemt toe, vooral in de zomer. De kans dat het in korte tijd heel hard regent of hagelt, is 2 tot 5 keer groter dan in de vorige eeuw, zegt klimaatonderzoeker Geert Lenderink. De onzekerheid in de voorspellingen is groot, niet alleen vanwege de vele vragen rondom klimaatverandering. “Onze computermodellen zijn nu nog niet optimaal voor het berekenen van zomerse neerslag. Om 30 jaar vooruit te kijken, moeten de computers een heel jaar rekenen.”

Een piekbui laat zich moeilijk vangen door een regenmeter. Letterlijk, want het kenmerk van een piekbui is dat hij een klein oppervlak raakt. De regenmeter bij De Bilt kan droog staan, terwijl 20 kilometer verderop wateroverlast ontstaat door extreme regenval. “Een zomerse regenbui is veel te fijn voor de huidige klimaatmodellen”, zegt Lenderink. “De meest precieze modellen rekenen met gebieden van 10 bij 10 kilometer. Ideaal zou zijn als je dat kunt terugbrengen tot 2 bij 2 kilometer.”

“Een zomerse regenbui is veel te fijn voor de huidige klimaatmodellen” Geert Lenderink, klimaatonderzoeker bij het KNMI

Dat extreme neerslag vooral in de zomer voorkomt, heeft te maken met de hoeveelheid vocht in de lucht. “De meest hevige buien in de afgelopen jaren traden op tijdens tropische luchtvochtigheid”, zegt Lenderink. Een voorbeeld zijn de extreme regen- en hagelbuien in juni 2016, die in Zuid-Nederland voor meer dan 700 miljoen euro schade veroorzaakten. In juni 2011 noteerde het KNMI-weerstation in het Gelderse Herwijnen een neerslagrecord: bijna 90 millimeter in een uur tijd. Lenderink werkte mee aan de KNMI-scenario’s 2014. Volgens het warmste scenario voor 2071-2100 kan de hoeveelheid neerslag per uur ’s zomers met 45 procent toenemen ten opzichte van nu. “Dit percentage is helemaal niet ondenkbaar”, meent hij. “Bij de ruimtelijke inrichting van een stad zou ik hiermee rekening houden – als de kosten niet al te hoog zijn.” Kan het percentage nog verder stijgen, als de modellen verfijnder zijn en betere voorspellingen kunnen doen? Lenderink: “Hoe verder in de toekomst, hoe groter de onzekerheid. Dat blijft zo, maar we weten wel steeds beter hoe buien reageren op de opwarming van de aarde. Bovendien zal veel afhangen van mitigatie – de maatregelen die we nemen om klimaatverandering tegen te gaan.”

Piekbui, plensbui, hoosbui?

Is er verschil tussen een hoosbui en een piekbui? Nee, zegt Geert Lenderink van het KNMI. “Alleen voor een wolkbreuk heeft het KNMI een officiële definitie: dan valt er minimaal 25 millimeter in een uur, of minstens 10 millimeter in vijf minuten. De term ‘extreme neerslag’ zegt niets over de intensiteit van de neerslag; het kan dan ook gaan om twee dagen onafgebroken regen, met een hoeveelheid van 50 millimeter per dag.”

De onzekerheden in de statistiek van neerslagintensiteit

  1. Hoe minder vaak een bui voorkomt (grotere herhalingstijd), hoe groter de onzekerheid van de statistiek van extreme neerslag.
  2. De meest extreme gebeurtenissen in een willekeurige neerslagreeks zijn niet altijd representatief; toevalsfactoren spelen een grote rol. Statistische technieken houden hier overigens wel rekening mee.
  3. De statistieken gelden voor een willekeurige locatie in Nederland. De kans dat een bepaalde neerslaghoeveelheid ergens in Nederland wordt gemeten, is vele malen groter.
  4. De statistiek is meestal gebaseerd op lokale neerslag. Statistieken van gebiedsgemiddelde neerslag kunnen sterk afwijken.
  5. Er zijn aanwijzingen dat de meeste extreme neerslaghoeveelheden in de statistieken (herhalingstijd 100 jaar) onderschat worden. Bij hogere temperaturen en luchtvochtigheid lijken er meer grote, geclusterde buien op te treden die extreme hoeveelheden neerslag kunnen brengen (zoals bijvoorbeeld in Herwijnen 2011). Verder onderzoek moet uitwijzen of dit inderdaad het geval is.
  6. Klimaatverandering veroorzaakt een sterke toename in de neerslagintensiteit. De statistiek van het verleden is niet meer representatief voor de huidige kans op extreme neerslag. Voor extreme neerslag met een langere buiduur is het effect op de statistiek onderzocht: gemiddeld 10 procent hoger dan in eerdere statistieken. Het onderzoek naar het effect op de statistiek van kortdurende extreme neerslag wijst op een toename van 15-20 procent.

Hoe ga je om met de onzekerheden?

Beheerders van water, riolering, groen en wegen en ruimtelijke ordenaars kunnen rekening houden met de onzekerheden door voldoende veiligheidsmarge aan te houden bij het nemen van maatregelen in de ruimtelijke ordening en de waterhuishouding (keten en systeem). Niet alleen het verwachte klimaat speelt hierbij een rol; ook het einde van de levensduur van die maatregelen is een belangrijke factor. Te denken valt aan nieuwbouw, watergangen, wegen, riolering en groen. Naarmate de levensduur langer is, neemt de onzekerheid in het te verwachten klimaat toe. Tot nu toe voltrekt de klimaatverandering zich sneller dan verwacht; weerrecords worden gebroken en nieuwe waarnemingen en inzichten leiden tot opwaartse bijstelling van eerdere verwachtingen.

Tips:

Interpreteer herhalingstijden van neerslag ruim. Onderstaande tabel toont de neerslagsommen bij verschillende herhalingstijden, in een bepaalde tijdsduur en op een willekeurige locatie. De cijfers gelden voor het huidige klimaat. Door klimaatverandering zullen deze neerslaghoeveelheden toenemen.

Houd rekening met hogere temperaturen. De KNMI klimaatscenario’s 2014 geven een temperatuurstijging aan tot 3,7°C voor 2071-2100, t.o.v. 1981- 2010 (WH-scenario). Per °C stijging van de gemiddelde luchttemperatuur in de zomer neemt de neerslagintensiteit als volgt toe:

  • met 9 tot 14 procent per °C voor kortdurende extreme neerslag (< 1 uur). Bij een temperatuurstijging van 5°C betekent dit maximaal een verdubbeling van de neerslagintensiteit
  • met circa 9 procent per °C voor extreme buien met een duur van 1 tot 3 uur,
  • met circa 7 procent per °C voor extreme neerslag met een duur van 1 tot 9 dagen.

Neerslagsommen bij verschillende herhalingstijden van de neerslag te De Bilt (in mm) voor het huidige klimaat rond 2014 (gecorrigeerd voor trendbreuk met gemeten neerslag in het verleden), voor neerslagduren van 2 uur tot 8 dagen

Bron: STOWA-publicatie 2015-10, deel 2, tabel 3.1.

Kanttekening bij deze cijfers: Interpreteer herhalingstijden ruim; het klimaat verandert in hoog tempo (het is nu al warmer dan in 2014) en De Bilt heeft relatief weinig piekbuien.

Hoeveel water valt er in de tuin?

Een fictieve uitwerking van het eerste cijfer uit de tabel op pagina 2.

In een tuin van 5 x 8 meter (= 40 m2) valt 55,7 liter neerslag per m2 in 2 uur tijd (1 millimeter regen komt overeen met 1 liter water op een oppervlakte van 1 m2). Dit gebeurt, volgens de huidige statistieken, gemiddeld eens in de 100 jaar. De tekening laat zien hoeveel emmers water de tuin te verwerken krijgt.

A) (links) 40 x 55,7 = 2.228 liter dat betekent ± 223 emmers van 10 liter in 2 uur

B) (rechts) Bij pech met 5 betegelde buurtuinen die ook nog hoger liggen: + 5 x 40 x 55,7 = 11.140 liter, dat betekent 1.114 emmers extra van 10 liter in 2 uur dus totaal ± 1.337 emmers

Achtergrondinformatie, onderzoeken en bronnen

Lees verder over hitte, droogte of wateroverlast in de stad.