KNMI23 Klimaatscenarios.pdf

KNMI’23 klimaat­scenario’s voor Nederland

Over het KNMI Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) is het nationale kennisinstituut voor weer, klimaat en seismologie. Daarmee is het instituut een van de belangrijkste kennis­partners van de Nederlandse overheid als het gaat om klimaat­verandering. Als wetenschappelijk instituut doen wij onderzoek naar klimaat­ verandering in Nederland. Het KNMI vertegenwoordigt Nederland in het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Het KNMI adviseert de Nederlandse overheid over klimaat­ verandering en waarschuwt de Nederlandse samenleving voor gevaarlijk weer en de effecten van klimaatverandering. We ontwikkelen voortdurend hoogwaardige kennis en zetten die kennis in om veiligheidsrisico’s te verminderen en bij te dragen aan een duurzame samenleving. Onze kennis en onze modellen vormen de basis voor deze nieuwe nationale klimaatscenario’s, waarmee we wereldwijde bevindingen over de effecten van klimaatverandering vertalen naar de Nederlandse situatie. Met de nieuwe klimaatscenario’s biedt het KNMI een leidraad voor beleidsadviseurs en andere professionals om in een veranderend klimaat adequate besluiten te kunnen nemen voor een veilig, leefbaar en welvarend Nederland.

KNMI’23-klimaatscenario’s

2

Chris Biesheuvel

Kerncijfers KNMI’23 Seizoen

Variabele

Indicator

Klimaat 1991-2020 = referentie­ periode

Wereldwijde temperatuurstijging ten opzichte van 1991-2020

Zeespiegel bij Nederlandse kust

gemiddelde niveau tempo van verandering

Winter

Ld

2100 (2086-2115)

Ln +0,8°C

Wereldwijde temperatuurstijging ten opzichte van 1850-1900 Jaar

2050 (2036-2065) Hd +0,8°C

Hn +1,5°C

Ld +1,5°C

Ln +0,8°C

Hd +0,8°C

Hn +4,0°C

+4,0°C

+1,7°C

+1,7°C

+2,4°C

+2,4°C

+1,7°C

+1,7°C

+4,9°C

+4,9°C

0 cm 1

+24 (16 tot 34) cm

+24 (16 tot 34) cm

+27 (19 tot 38) cm

+27 (19 tot 38) cm

+44 (26 tot 73) cm

+44 (26 tot 73) cm

+82 (59 tot 124) cm

+82 (59 tot 124) cm

3 mm/jaar 1

+3 (1 tot 6) mm/jaar

+3 (1 tot 6) mm/jaar

+5 (4 tot 8) mm/jaar

+5 (4 tot 8) mm/jaar

-1 (-4 tot 4) mm/jaar

-1 (-4 tot 4) mm/jaar

+11 (6 tot 23) mm/jaar

+11 (6 tot 23) mm/jaar

Temperatuur

gemiddelde

10,5°C

+0,9°C

+0,9°C

+1,6°C

+1,5°C

+0,9°C

+0,9°C

+4,4°C

+4,1°C

Neerslag

hoeveelheid

851 mm

0%

+3%

-2%

+3%

0%

+3%

-3%

+8%

Zonnestraling

gemiddelde

120 W/m²

+5,8 W/m²

+4,8 W/m²

+5,4 W/m²

+2,5 W/m²

+5,8 W/m²

+4,8 W/m²

+7,1 W/m²

+1,3 W/m²

Vochtigheid

gemiddelde relatieve vochtigheid

82%

-1%

-1%

-1%

0%

-1%

-1%

-1%

+1%

Verdamping

potentiële verdamping (Makkink)

603 mm

+7%

+6%

+9%

+6%

+7%

+6%

+17%

+11%

Wind

gemiddelde wind­snelheid

4,8 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

0,0 m/s

0,0 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

Temperatuur

Neerslag

2

gemiddelde

3,9°C

+0,7°C

+0,7°C

+1,2°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,7°C

+3,9°C

gemiddelde dag­maximum

6,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+1,1°C

+1,2°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,5°C

+3,6°C

gemiddelde dag­minimum

1,4°C

+0,7°C

+0,7°C

+1,2°C

+1,4°C

+0,7°C

+0,7°C

+4,0°C

+4,2°C

hoeveelheid

218 mm

+4%

+5%

+4%

+7%

+4%

+5%

+14%

+24%

aantal natte dagen (≥ 0,1 mm)

57 dagen

0,0 dagen

0,0 dagen

0,0 dagen

+0,6 dagen

0,0 dagen

0,0 dagen

0,0 dagen

+1,1 dagen

aantal dagen ≥ 10 mm

5,4 dagen

+0,4 dagen

+0,5 dagen

+0,5 dagen

+0,8 dagen

+0,4 dagen

+0,5 dagen

+1,6 dagen

+2,5 dagen

10-daagse neerslagsom die eens in de 10 jaar wordt overschreden

109 mm

3

-2%

+2%

0%

+2%

-2%

+2%

+8%

+15%

Zonnestraling

gemiddelde

34 W/m²

+1,2 W/m²

+1,5 W/m²

+0,8 W/m²

+0,4 W/m²

+1,2 W/m²

+1,5 W/m²

-0,7 W/m²

-1,5 W/m²

Vochtigheid

gemiddelde relatieve vochtigheid

Wind

gemiddelde wind­snelheid aantal dagen met wind­richting tussen noord en west

2

87%

0%

0%

+1%

+1%

0%

0%

+1%

+2%

5,6 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

0,0 m/s

+0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

+0,1 m/s

+0,2 m/s

13 dagen

+0,1 dagen

-0,8 dagen

0,0 dagen

+0,1 dagen

+0,1 dagen

-0,8 dagen

-1,7 dagen

-1,0 dagen

Tabel 1. KNMI’23-scenariotabel landelijk gemiddelden. KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers KNMI’23

3

Seizoen

Lente

Zomer

Variabele

Temperatuur

Klimaat 1991-2020 = referentie­ periode

2050 (2036-2065) Ld

2100 (2086-2115)

Ln +0,8°C

Hd +0,7°C

Hn +1,3°C

Ld +1,1°C

Ln +0,8°C

Hd +0,7°C

Hn

gemiddelde

9,6°C

+3,6°C

+3,3°C

gemiddelde dag­maximum

13,7°C

+0,9°C

+0,8°C

+1,2°C

+1,0°C

+0,9°C

+0,8°C

+3,3°C

+2,9°C

gemiddelde dag­minimum

5,5°C

+0,7°C

+0,7°C

+1,4°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,9°C

+3,7°C

Neerslag

hoeveelheid

153 mm

+1%

+3%

0%

+4%

+1%

+3%

+4%

+10%

Zonnestraling

gemiddelde

161 W/m²

+6,6 W/m²

+5,2 W/m²

+3,2 W/m²

+0,8 W/m²

+6,6 W/m²

+5,2 W/m²

-0,2 W/m²

-4,8 W/m²

Vochtigheid

gemiddelde relatieve vochtigheid 2

78%

-1%

-1%

0%

0%

-1%

-1%

+1%

+2%

Verdamping

potentiële verdamping (Makkink)

190 mm

+6%

+5%

+6%

+4%

+6%

+5%

+10%

+6%

Droogte

maximaal neerslag­tekort april en mei

76 mm

+11%

+6%

+15%

+5%

+11%

+6%

+21%

+8%

Wind

gemiddelde wind­snelheid

4,7 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

0,0 m/s

0,0 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

+0,1 m/s

0,0 m/s

Temperatuur

gemiddelde

17,3°C

+1,2°C

+1,1°C

+2,1°C

+1,7°C

+1,2°C

+1,1°C

+5,1°C

+4,7°C

gemiddelde dagmaximum

21,7°C

+1,4°C

+1,2°C

+2,2°C

+1,7°C

+1,4°C

+1,2°C

+5,4°C

+4,7°C

gemiddelde dag­minimum

12,9°C

+1,0°C

+1,0°C

+1,9°C

+1,8°C

+1,0°C

+1,0°C

+5,0°C

+4,9°C

hoeveelheid

235 mm

-8%

-2%

-13%

-5%

-8%

-2%

-29%

-12%

1-daagse neerslagsom die eens in de 10 jaar wordt overschreden 4

63 mm

3

+4 (1 tot 6)%

+5 (2 tot 7)%

+6 (2 tot 9)%

+9 (5 tot 14)%

+4 (1 tot 6)%

+5 (2 tot 7)%

+15 (5 tot 26)%

+26 (12 tot 41)%

uurlijkse neerslag die eens per jaar wordt overschreden 4

16 mm 3

+4 (2 tot 6)%

+6 (3 tot 8)%

+6 (2 tot 9)%

+11 (6 tot 16)%

+4 (2 tot 6)%

+6 (3 tot 8)%

+15 (5 tot 26)%

+31 (17 tot 46)%

206 W/m²

+12 W/m²

+9,1 W/m²

+14 W/m²

+7,4 W/m²

+12 W/m²

+9,1 W/m²

+24 W/m²

+11 W/m²

Neerslag

Zonnestraling

gemiddelde

Vochtigheid

gemiddelde relatieve vochtigheid

77%

-2%

-1%

-2%

-1%

-2%

-1%

-4%

-1%

Verdamping

potentiële verdamping (Makkink)

286 mm

+8%

+6%

+11%

+7%

+8%

+6%

+22%

+14%

Droogte

maximaal neerslagtekort april t/m september

160 mm

+22%

+13%

+35%

+15%

+22%

+13%

+79%

+37%

maximaal neerslagtekort april t/m september dat eens in de 10 jaar wordt overschreden

265 mm

+16%

+9%

+30%

+16%

+16%

+9%

+63%

+30%

gemiddelde wind­snelheid

4,2 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,2 m/s

-0,2 m/s

Wind Herfst

Indicator

Temperatuur

2

gemiddelde

11,2°C

+1,0°C

+0,9°C

+1,8°C

+1,6°C

+1,0°C

+0,9°C

+5,0°C

+4,8°C

gemiddelde dag­maximum

14,5°C

+1,1°C

+1,1°C

+1,9°C

+1,6°C

+1,1°C

+1,1°C

+5,1°C

+4,6°C

gemiddelde dag­minimum

7,8°C

+0,9°C

+0,9°C

+1,8°C

+1,7°C

+0,9°C

+0,9°C

+5,1°C

+5,1°C

Neerslag

hoeveelheid

245 mm

+4%

+5%

+1%

+4%

+4%

+5%

+1%

+13%

Zonnestraling

gemiddelde

77 W/m²

+3,7 W/m²

+3,5 W/m²

+3,7 W/m²

+1,4 W/m²

+3,7 W/m²

+3,5 W/m²

+5,4 W/m²

+1,0 W/m²

Vochtigheid

gemiddelde relatieve vochtigheid 2

85%

-1%

0%

-1%

0%

-1%

0%

-1%

0%

Wind

gemiddelde wind­snelheid

4,7 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

0,0 m/s

-0,1 m/s

-0,1 m/s

-0,2 m/s

-0,1 m/s

KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers KNMI’23

4

Kerncijfers KNMI’23 Toelichting tabel 1 De getallen voor klimaatverandering zijn voor temperatuur afgerond op 0,1°C, voor de andere variabelen onder de tien op 0,1 (mm, dagen, %, m/s, W/m2) en daarboven op hele getallen. Ranges zijn afgerond op hele getallen. Landelijk gemiddelden zijn bepaald op basis van de volgende meetstations: • Temperatuur, zonnestraling, verdamping, vochtigheid, wind: gemiddelde van vijf stations: De Bilt, De Kooy, Eelde, Vlissingen, Maastricht. • Neerslag: gemiddelde van 13 neerslagstations (P13). • Droogte: P13 neerslagstations + verdamping op de meest nabije KNMI-stations. Zie www.knmi.nl/klimaatscenarios voor de uitgebreide tabel met getallen voor klimaatverandering voor de KNMI’23-klimaatscenario’s, voor meer variabelen, seizoenen, tijdshorizonten (2150), locaties, aanvullende berekeningen voor een matige uitstoot, aanvullende impact cases en eventuele errata. Op de de laatste pagina (p. 65) van dit rapport staan voor vijf locaties enkele scenariogetallen.

1 De referentieperiode voor zeespiegel is 1995-2014. Het gemiddelde zeespiegelniveau is in deze periode op 0 gezet. 2 De relatieve vochtigheid is in procentpunten (voorbeeld: 80% in de referentie, met 1% erbij wordt 81%). 3 De hoeveelheid neerslag in de referentieperiode is de hoeveelheid die gemiddeld eens per jaar op een locatie voorkomt, zoals beschreven in STOWA 2019-19, Neerslagstatistiek en -reeksen voor het waterbeheer 2019; update volgt in 2024. Afgerond op hele getallen. 4 Gebaseerd op een andere methodiek en modellen en met een onzekerheidsband vanwege de bandbreedte in kleinschalige processen rond buien (zie hoofdstuk Zomerbuien, hagel en onweer).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers KNMI’23

5

Hoe de scenariotabel te gebruiken? De getallen voor klimaatverandering in de scenariotabel (tabel 1) voor 2100 laten zien hoe - per scenario - het gemiddelde van de betreffende variabele in de toekomst (2086-2115) verandert ten opzichte van het gemiddelde in de referentieperiode (1991-2020). Beide gemiddelden gaan over perioden van 30 jaar. Door natuurlijke variaties zullen de waarden het ene jaar hoger en het andere jaar lager zijn. In de figuren in dit rapport geeft de lichtgrijze band 90% van deze jaar-op-jaar variaties weer (zie voorbeeld hieronder). Het KNMI berekent om de 10 jaar langjarige gemiddelden (‘normalen’) voor een groot aantal KNMI-stations. De meest recente langjarige gemiddelden gaan over de periode 1991-2020. Dit is de referentieperiode voor ‘het klimaat van nu’. De getallen voor klimaatverandering zijn ten opzichte van deze periode berekend.

De lichtgrijze band geeft aan waar 90% van de jaarwaarden voor het maximale neerslagtekort binnen valt. Kortom, gemiddeld valt 9 op de 10 jaar binnen de band en 1 op de 10 jaar valt hier nog buiten. De extreem droge jaren, zoals in het verleden 1976 (362 mm), 2018 (308 mm) en 2022 (318 mm) liggen hier dus nog boven. Rond 2100 ligt de bovengrens van de 90%-range van het droogste scenario Hd op 445 mm. De meest extreme droogtes in het scenario Hd kunnen nog flink droger worden dan dat. Ook blijven er natte jaren voorkomen, zoals de ondergrens van de 90%-range aangeeft. Maximaal neerslagtekort april-september Toenemende droogte

Rekenvoorbeeld Stel, je wilt weten hoe het maximale neerslagtekort (een maat voor droogte) in Nederland rond 2100 is veranderd: 1) Zoek in de scenariotabel de variabele op onder ‘zomer’ en lees af in de licht­blauwe kolom: Het gemiddelde maximale neerslagtekort is nu (1991-2020): 160 mm. 2) Lees in de laatste vier kolommen de getallen voor 2100 af: Het gemiddelde maximale neerslagtekort neemt in alle vier de scenario’s rond 2100 toe ten opzichte van nu (1991-2020), maar het meest in het scenario Hoge uitstoot, droog (Hd) met +79%. De kleinste toename geeft het scenario Lage uitstoot, nat (Ln) met +13%. 3) Dit geeft de volgende range voor de vier scenario’s voor het gemiddelde maximale neerslagtekort (gemiddeld in de periode 2086-2115): tussen de 181 en 286 mm. • Hd, scenario Hoge uitstoot, droog: 160 x 1,79 = 286 mm • Ln, scenario Lage uitstoot, nat: 160 x 1,13 = 181 mm

Figuur 1. Maximaal neerslagtekort april-september (mm), landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren).

5) De conclusie is dat het maximale neerslagtekort rond 2100 (2086-2115) ten opzichte van nu (1991-2020) in alle vier de scenario’s toeneemt. Vooral in het scenario Hoge uitstoot, droog (Hd) is er sprake van een zeer sterke toename in de droogte.

4) Van jaar tot jaar kunnen grote verschillen in droogte optreden. Dat zie je ook als je in Figuur 1 kijkt naar het waargenomen maximale neerslagtekort per jaar (1906-2022): de zwarte bolletjes liggen zowel (ver) boven als (ver) onder de blauwe trendlijn. KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers KNMI’23

6

Inhoudsopgave Over het KNMI

2

Kerncijfers KNMI’23

3

KNMI’23 klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

8

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

35

Neerslag en temperatuur 36 Zeespiegelstijging39 Orkaanfrequentie39 Het weer van de toekomst: orkanen 40

Inleiding12

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk 11 impact cases

41

Ook in Nederland is het klimaat al veranderd KNMI’23-klimaatscenario’s: toekomstige klimaatverandering in Nederland Twee referentieperioden: voor nu en voor het pre-industriële tijdperk Natuurlijke variaties en geleidelijke trends Scenario’s met lage uitstoot (L) en hoge uitstoot (H) Scenario’s met veel nattere winters (n) of veel drogere zomers (d) Gemiddelden en extremen

13 13 13 13 14 15 15

Trends en projecties per variabele

16

Veranderingen in temperatuurgerelateerde sterfte Hittestress in Amsterdam Natuurbrandgevaar neemt ook in Nederland toe Invloed van meer zonnestraling op de elektriciteitsproductie Invloed van extreem weer op gewasopbrengst Meer stranddagen, meer strandvakanties in eigen land? Zoetwatervoorziening vanuit het blauwe hart van Nederland Klimaatbestendig bouwen Minder kans op schade aan bloesem door afname late voorjaarsvorst Agrariërs anticiperen met water- en bodembeheer op droogte en extreme neerslag Oosterscheldekering moet vaker dicht

43 44 45 46 47 48 49 50 51

KNMI’23 en KNMI’14 vergeleken

54

Achtergrond­informatie

56

Verklarende woordenlijst

61

Temperatuur17 De stedelijke klimaatproblematiek 19 Het weer van de toekomst: hitte 20 Neerslag22 Zomerbuien, hagel en onweer 25 Droogte en verdamping 27 Zonnestraling en wolken 28 Wind, storm en windstoten 29 Zicht en mist 31 Zeespiegelstijging32

Hoe warm is het in Nederland als de wereld 1,5°C is opgewarmd? 

34

52 53

Referenties62 Kerncijfers voor vijf locaties 

63

Colofon64 KNMI’23-klimaatscenario’s

Inhoudsopgave

7

KNMI’23 klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

8

Het KNMI presenteert vier nieuwe scenario’s voor klimaatverandering in Nederland (figuur 2) inclusief Caribisch Nederland rond 2050 en 2100. De KNMI’23-klimaat­ scenario’s zijn gebaseerd op de laatste inzichten en vervangen de klimaatscenario’s uit 2014. Voor zeespiegelstijging is gebruik gemaakt van de nieuwe inzichten van het IPCC over het mogelijk versneld afkalven van de Antarctische IJskap. In KNMI’23 is de droogteproblematiek in Nederland en omgeving beter in kaart gebracht en zijn de veranderingen in neerslagextremen in zomerbuien beter onderbouwd. Verder zijn de schattingen van de wereldwijde temperatuurstijging voor een bepaalde toename van broeikasgassen nauwkeuriger. Net als na 2014 kunnen de nieuwe klimaatscenario’s worden gebruikt om de effecten op verschillende sectoren door te rekenen. Hiermee worden de risicoanalyses uit de Nationale Adaptatie Strategie geactualiseerd. Ook worden de Deltascenario’s van het Deltaprogramma gebaseerd op de combinatie van de KNMI’23-klimaat­scenario’s en de sociaaleconomische scenario’s voor Nederland van het PBL (de WLO-scenario’s). De klimaatscenario’s voor Caribisch Nederland dienen als uitgangspunt voor adaptatiebeleid voor Bonaire, Sint Eustatius en Saba (BES-eilanden). De mate waarin ons klimaat zal veranderen, hangt af van de hoeveelheid broeikasgassen die nog zal worden uitgestoten en de gevoeligheid van het klimaatsysteem.

Daarvoor kiezen we twee scenario’s: • Hoge uitstootscenario (aangeduid met hoofdletter ‘H’) waarin de uitstoot in gelijke mate blijft toenemen tot 2080 en daarna afvlakt. De mondiale opwarming rond 2100 is dan 4,9°C1 voor de beste schatting van klimaatgevoeligheid. • Lage uitstootscenario (aangeduid met hoofdletter ‘L’) waarin de uitstoot snel wordt verminderd en broeikasgassen worden verwijderd uit de atmosfeer, in lijn met het Klimaatakkoord van Parijs om de mondiale opwarming tot ruim onder de 2°C te beperken. De mondiale opwarming rond 2100 is dan 1,7°C. We hebben gekozen voor een grote bandbreedte in uitstootscenario’s om de gevolgen van internationale keuzes in klimaatbeleid zo helder mogelijk te maken, en om nationaal een goede risicoafweging te kunnen maken van de mogelijke gevolgen van klimaatverandering. Klimaatverandering ontwikkelt zich waarschijnlijk binnen deze bandbreedte. Voor specifieke toepassingen hebben we

aanvullende berekeningen voor een matige uitstoot gemaakt. Deze zijn te vinden op www.knmi.nl/klimaatscenarios. Verdere opwarming betekent hoe dan ook dat de Nederlandse zomers droger en de winters natter worden. Voor de mate waarin geven klimaatmodellen verschillende uitkomsten. Om die te laten zien hebben we per uitstootscenario de volgende twee varianten: • een ‘nat’ scenario (aangeduid met de letter ‘n’) waarin de winters sterk vernatten en de zomers licht verdrogen. • een ‘droog’ scenario (aangeduid met de letter ‘d’) waarin de winters licht vernatten en de zomers sterk verdrogen. In Caribisch Nederland stijgt de temperatuur en neemt de neerslag af. De afname is het sterkst in de droge scenario’s in het droge seizoen (december-april). De KNMI’23-klimaatscenario’s voor Nederland samengevat Versnelling van de zeespiegelstijging Toename van de gemiddelde temperatuur en van hitte Meer zon Toename van droogtes Nattere winters Toename van extreme zomerbuien Mogelijk sterkere windstoten en valwinden bij buien Weinig verandering in windsnelheid en -richting

Tabel 2. Hoe ons klimaat deze eeuw in alle scenario’s verandert ten opzichte van de referentieperiode 1991-2020. De grootte van de verandering verschilt per scenario.

1 Mondiale opwarming ten opzichte van het pre-industriële tijdperk (1850-1900). Ten opzichte van de referentieperiode (1991-2020), die voor de KNMI’23-klimaatscenario’s wordt gebruikt, is de mondiale opwarming 0,9°C lager.

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

9

Vier scenario's voor klimaatverandering in Nederland

Figuur 2. Vier scenario’s voor klimaatverandering in Nederland. Het aantal blokjes staat voor de mate van klimaatverandering rond 2100 ten opzichte van 1991-2020.

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

10

Toename van extremen in het toekomstig klimaat van Nederland

Door de twee uitstootscenario’s (H en L) te combineren met de twee varianten ‘nat’ (n) en ‘droog’ (d), ontstaan er vier klimaatscenario’s: Hn, Hd, Ln en Ld. Dit zijn de nieuwe KNMI’23-klimaatscenario’s, die de KNMI’14-klimaatscenario’s (ref. 3) vervangen. In Nederland voltrekt de klimaatverandering zich waarschijnlijk binnen de grenzen van deze vier klimaatscenario’s. Voor de meeste toepassingen is het zinvol om met deze scenario’s te rekenen. Het klimaat is nu al veranderd en dat merken we aan de toename van extremen in hitte, droogte en neerslag. Met zogeheten klimaatattributie is aangetoond dat de frequentie van extreem weer al is toegenomen als gevolg van de door de mens veroorzaakte klimaatverandering. De KNMI’23-klimaatscenario’s laten zien wat Nederland nog meer te wachten staat als de uitstoot van broeikasgassen tot 2080 in het huidige tempo blijft toenemen. Ook tonen ze dat de mate waarin het klimaat nog zal veranderen veel minder groot zal zijn als de wereld zich houdt aan het Klimaatakkoord van Parijs (lage uitstoot, figuur 3). Alle vier de scenario’s laten zien dat we hoe dan ook te maken krijgen met zeespiegel- en temperatuurstijging, drogere zomers en nattere winters (tabel 2). Alleen de grootte van de verandering verschilt per scenario (figuur 2).

De klimaatscenario’s stellen gebruikers in staat om in een veranderend klimaat de gevolgen van veranderingen in het klimaat en extreem weer in kaart te brengen en besluiten te nemen om Nederland ook in de toekomst veilig, duurzaam en bewoonbaar te houden.

Figuur 3. Toename van extremen in het klimaat van Nederland rond 2100 ten opzichte van 1991-2020.

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s voor Nederland samengevat

11

Inleiding

KNMI’23-klimaatscenario’s

Inleiding

12

Het staat vast dat de mens het klimaat beïnvloedt. Niet eerder in ten minste de afgelopen 2000 jaar steeg de temperatuur op aarde zo snel als nu. Dit concludeert het IPCC in het zesde klimaatrapport, dat in augustus 2021 verscheen (ref. 1). De wereld­gemiddelde temperatuur was in 2022 1,2°C hoger dan in het pre-industriële tijdperk (1850-1900). Bij een verdere opwarming nemen de frequentie en intensiteit van hittegolven, extreme neerslag en droogtes wereldwijd verder toe. Sommige veranderingen, zoals de opwarming van de oceanen, het smelten van de ijskappen en de stijging van de zeespiegel zullen nog eeuwen tot millennia doorgaan.

een brede groep gebruikers een beeld te geven van de klimaat­verandering tot eind deze eeuw. Als nieuwe aanvullingen geven we ook een doorkijk naar 2150 en beschrijven we hoe warm het is in Nederland als de wereldwijde opwarming beperkt blijft tot 1,5°C, zoals afgesproken in Parijs. Deze opwarming van 1,5°C wordt waarschijnlijk rond het jaar 2033 bereikt.

Ook in Nederland is het klimaat al veranderd

De klimaatscenario’s laten zien hoe het klimaat van Nederland verder zou kunnen veranderen. Voor perioden van 30 jaar rond enkele specifieke jaren in de toekomst (o.a. 2050 en 2100) berekenen we gemiddelden en extremen (temperatuur, neerslag, zonnestraling en windsnelheid). We vergelijken dit toekomstige klimaat met de meest recente referentieperiode, 1991-2020. De wereldgemiddelde temperatuur ligt in deze referentieperiode 0,9°C hoger dan in het pre-industriële tijdperk (1850-1900), de referentieperiode die het IPCC hanteert. De 1,5 tot 2°C opwarming uit het Klimaatakkoord van Parijs is ten opzichte van het pre-industriële tijdperk en komt overeen met 0,6 tot 1,1°C opwarming ten opzichte van 1991-2020.

Nederland is nu ruim 2°C warmer sinds het begin van onze metingen in 1901. De hoe­ veelheid neerslag is met ruim 20% toegenomen. De neerslag valt in extremere buien en de kans op extreme hitte is toegenomen. In Caribisch Nederland neemt de tem­pera­tuur sinds de jaren 80 van de vorige eeuw toe met ongeveer 0,2°C per 10 jaar. Relatief recent ont­wik­kelde technieken maken het mogelijk de bijdrage van de mens aan deze ver­ander­ingen vast te stellen. Hierbij worden metingen en berekeningen met klimaat­model­len zonder en met menselijke invloed gecombi­ neerd. Uit zo’n attributiestudie (ref. 2) van de hittegolf in juli 2019, waarbij voor het eerst in Nederland temperaturen boven de 40°C werden gemeten, blijkt dat deze hittegolf vrijwel onmogelijk was geweest zonder door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

KNMI’23-klimaatscenario’s: toekomstige klimaatverandering in Nederland De KNMI’23-klimaatscenario’s vertalen de nieuwe inzichten en onderzoeks­ resultaten uit het meest recente IPCC-rapport (2021) naar de situatie in Nederland, inclusief Caribisch Nederland. Ze zijn berekend met de nieuwste klimaat­modellen die, uitgaande van een gegeven uitstoot van broeikasgassen, een bandbreedte aan mogelijke veranderingen in het klimaat in Nederland laten zien. Uit deze bandbreedte is een selectie gemaakt. In samenspraak met gebruikers is gekozen voor klimaatscenario’s die samen een breed palet aan mogelijke uitkomsten vertegenwoordigen. De door de mens veroorzaakte klimaat­verandering zal zich in Nederland waarschijnlijk hierbinnen voltrekken. De scenario’s zijn ontwikkeld om KNMI’23-klimaatscenario’s

Inleiding

Twee referentieperioden: voor nu en voor het pre-industriële tijdperk

Natuurlijke variaties en geleidelijke trends Het klimaat kent natuurlijke variaties. Die worden veroorzaakt door de wisselwerking tussen atmosfeer, oceanen, land en ijskappen. Een natuurlijke variatie met invloed op de wereldgemiddelde temperatuur en neerslagpatronen is bijvoorbeeld het on­regelmatig optreden van El Niño en La Niña. Op regionale schaal zijn natuurlijke variaties vaak groter dan wereldwijd en hangen ze sterk samen met variaties in windrichting. En die hangen weer samen met de sterk variërende ligging van hoge- en lagedrukgebieden. Dat de ene Nederlandse winter kouder is dan de andere, heeft met diezelfde natuurlijke variaties te maken. Hoe langer de periode waarover wordt gemiddeld, hoe kleiner de natuurlijke variaties rondom dit gemiddelde zijn (figuur 4): zelfs gemiddelden over 30 jaar vertonen nog natuurlijke variaties, hoewel veel kleiner dan de jaar-op-jaar variaties. Vooral voor neerslag en wind in de winter zijn de natuurlijke variaties groot. Om die reden geven we de jaar-op-jaar variaties weer: die geven een indruk van hoe individuele jaren kunnen afwijken van het gemiddelde. 13

Natuurlijke temperatuurvariaties in De Bilt op verschillende tijdschalen

kasgassen te verminderen is vooralsnog onvoldoende om dit doel te halen. Toch is het lage uitstootscenario (L) – conform het Klimaatakkoord van Parijs – nog steeds mogelijk. Dit scenario is gebaseerd op SSP1-2.6 en leidt tot circa 1,7°C mondiale opwarming rond 2050 en 2100 (figuur 5). Omdat de opwarming in dit scenario min of meer stabiliseert na 2050, zijn de scenariogetallen voor 2100 gelijk aan die voor 2050. Voor het hoge uitstootscenario (H) is het SSP-scenario genomen met de hoogste uitstoot (SSP5-8.5). Dit leidt tot 2,4 en 4,9°C mondiale opwarming rond respectievelijk 2050 en 2100 (zwarte stippen in figuur 5). Figuur 5 laat ook de wereldwijde opwarming zien voor vijf SSP’s rond 2100. De spreiding in de gekleurde banden geeft de onzekerheid in klimaatgevoeligheid weer. Als de klimaatgevoeligheid hoog blijkt, kan de meest waarschijnlijke opwarming van 4,9°C rond 2100 in SSP5-8.5, ook worden bereikt in het scenario met minder hoge uitstoot: SSP3-7.0. Wereldwijde temperatuurstijging ten opzichte van 1850-1900 Zwarte punten: temperatuurstijging gebruikt in de KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 4. Natuurlijke variaties in de wintertemperatuur in De Bilt. Gemiddeld over 30-jarige periodes (boven) en gemiddeld over een dag, maand en seizoen (onder). De variaties zijn berekend ten opzichte van de opwarmende trend (boven, blauwe lijn).

Scenario’s met lage uitstoot (L) en hoge uitstoot (H) Het IPCC maakt gebruik van verschillende scenario’s, gebaseerd op combinaties van sociaal-economische ontwikkelingen en klimaatbeleid (Shared Socioeconomic Pathways, SSP’s), die leiden tot verschillende concentraties van broeikasgassen. Er zijn scenario’s waarin de uitstoot in het huidige tempo blijft doorgaan en scenario’s waarin de uitstoot snel wordt verminderd, op den duur zelfs naar nul. In elk scenario zijn de timing en de geografische verdeling van uitstoot van broeikasgassen anders. Aan de hand van de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer rekenen klimaatmodellen voor elk scenario uit hoe het klimaat verandert. Hogere concentraties broeikasgassen betekenen bijvoorbeeld meer opwarming en wereldwijd meer neerslag.

Figuur 5. Wereldwijde temperatuurstijging zoals waargenomen (zwarte lijn) en voor de SSP’s (mediaan (gekleurde lijnen) en 90%-bandbreedte). Verticale balken: wereldwijde opwarming voor vijf SSP’s rond 2100. Bron: IPCC.

In 2015 is door bijna alle landen van de wereld in het Klimaatakkoord van Parijs afgesproken de wereldgemiddelde opwarming ruim onder de 2°C te houden ten opzichte van het pre-industriële tijdperk, en te streven naar 1,5°C. De daad­ werkelijk beloofde maatregelen van alle landen samen om de uitstoot van broei­ KNMI’23-klimaatscenario’s

Inleiding

14

Scenario’s met veel nattere winters (n) of veel drogere zomers (d)

Luchtdruk- en neerslagpatronen boven Europa Droge zomers in het zuiden, natte winters in het noorden

Naast een wereldwijde temperatuurstijging, gebaseerd op uitstootscenario’s (SSP’s), geven klimaatmodellen bij hetzelfde SSP verschillende uitkomsten voor regionale klimaatveranderingen. Deze regionale verschillen zijn onder andere het gevolg van onzekerheid over hoe de ligging van lage- en hogedrukgebieden verandert. Dit heeft een grote impact op met name neerslag (figuur 6). Mede vanwege de droogteproblematiek van de afgelopen jaren is ervoor gekozen om voor beide uitstootscenario’s (L en H) twee varianten (d en n) door te rekenen: één met veel verdroging in de zomer (Ld en Hd), en één met een sterke neerslag­ toename in de winter (Ln en Hn). In de droge scenario’s blijkt eveneens sprake van een afname van de jaarneerslag, waardoor het herstel van droge zomers in de daaropvolgende winters nog lastiger wordt.

Gemiddelden en extremen Naast zeespiegelstijging en de gemiddelden voor onder andere temperatuur en neerslag in de vier seizoenen, is voor elk klimaatscenario een groot aantal klimaatindicatoren berekend: extremen in neerslag en temperatuur, zonnestraling, verdamping, vochtigheid, droogte en wind. De gemiddelden en extremen in de referentieperiode voor Nederland zijn weergegeven in de tabel voorin. Voor enkele variabelen die binnen Nederland duidelijke verschillen vertonen, zoals het aantal zomerse dagen, staan de berekende waarden voor diverse (stations)locaties achter in dit rapport.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Inleiding

Figuur 6. Luchtdruk- en neerslagpatronen boven Europa voor een droge en natte groep van mondiale klimaatmodellen bij hoge uitstoot rond 2100. Neerslagveranderingen zijn weergegeven in procenten.

15

Trends en projecties per variabele

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

16

Temperatuur

Extreme temperaturen

Ontwikkelingen tot nu De jaargemiddelde temperatuur in Nederland is sinds het begin van de metingen in 1906 gestegen met ruim twee graden (figuur 7). Dit is bijna twee keer zo veel als de toename van de wereldgemiddelde temperatuur sinds de pre-industriële periode (1850-1900); die bedraagt 1,2°C (2022). In de winters komt dit mede doordat de wind vaker uit het westen komt. Door toenemende zonnestraling als gevolg van afnemende bewolking en afnemende luchtvervuiling warmen de lentes en zomers extra op. De helft van de temperatuurstijging in Nederland sinds begin vorige eeuw vond plaats in de afgelopen 30 jaar.

Ontwikkelingen in de toekomst Volgens alle KNMI’23-klimaatscenario’s stijgt in Nederland de temperatuur (figuur 7 en 8). Zowel rond 2050 als rond 2100 is de opwarming het grootst in de zomer en het kleinst in de winter en de lente. De sterkere opwarming in de zomer wordt deels veroorzaakt door een uitdroging van de bodem. Ook waait de wind vaker uit het oosten (figuur 6) en voert dan warme, droge lucht aan. Deze effecten zijn het sterkst aanwezig in de droge scenario’s, vandaar dat daarin de opwarming in de zomer ook sterker is dan in de natte scenario’s. Jaargemiddeld is de opwarming van Nederland in de meeste scenario’s rond 2050 en 2100 iets groter dan de wereldgemiddelde opwarming.

De opwarming van Nederland is het grootst op de warmste zomerdagen en de koudste winterdagen. Op de koudste winterdagen komt de lucht doorgaans uit Noord-Europa, waar de temperatuur in de winter het meest toeneemt. Op de warmste zomerdagen waait de wind vaak uit het zuiden, waar de temperatuur juist in de zomer het meest toeneemt. Voor de winter betekent dit een aanzienlijke afname van het aantal dagen met een maximum­temperatuur onder nul (ijsdagen). In de H-scenario’s neemt in De Bilt het aantal ijsdagen af van zes (in het huidige klimaat) tot drie (rond 2050) en tot minder dan één (rond 2100). In de L-scenario’s komen rond 2050 en rond 2100 nog ongeveer vier ijsdagen per jaar voor. De zomers krijgen meer tropische nachten, met een minimumtemperatuur van 20°C of hoger. In de H-scenario’s neemt in De Bilt het aantal tropische nachten per zomer toe van 0,3 (in het huidige klimaat) tot 3 (rond 2050) en tot 19 (in 2100). In de L-scenario’s komt per zomer ongeveer één tropische nacht voor. Ook komen er meer zomerse dagen, met een maximumtemperatuur van 25°C of hoger. In de H-scenario’s neemt in De Bilt het aantal zomerse dagen per jaar toe van 28 (in het huidige klimaat) tot 49 (rond 2050) en tot 89 (rond 2100). In de L-scenario’s komen er per jaar 40 zomerse dagen voor. Jaargemiddelde temperatuur De temperatuur neemt verder toe

De verschillen in opwarming tussen de hoge en lage uitstootscenario’s zijn groot. Dit betekent dat mondiaal klimaatbeleid gericht op vermindering van de uitstoot ervoor kan zorgen dat het klimaat in de toekomst minder opwarmt.

Het toekomstige klimaat in Nederland kan sterk beïnvloed worden door klimaatbeleid Regionale temperatuurverschillen De opwarming in Nederland is het kleinst in het noordwesten en neemt toe naar het zuidoosten (figuur 9). In West-Europa is de opwarming in de zomer groter dan in de winter. Figuur 7. Gemiddelde jaartemperatuur, landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in drie kleuren (Ln en Ld vallen samen)).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

17

Winter- en zomertemperatuur De opwarming is het grootst in de zomer

Temperatuur in West-Europa De opwarming neemt toe naar het zuidoosten

Winter

Zomer

Figuur 9. Temperatuurverandering in West-Europa, in de winter en de zomer rond 2100, volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s.

Figuur 8. Winter- en zomertemperatuur, landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

18

De stedelijke klimaatproblematiek

Klimaatadaptieve inrichting

Het overgrote deel van de Nederlanders woont en werkt in stedelijke gebieden. Steden dragen in belangrijke mate bij aan de emissies die het klimaat beïnvloeden. Tegelijkertijd worden de effecten van klimaat­ verandering op gezondheid en economie in de stad sterker gevoeld. Dit komt door het ‘hitte-eilandeffect’: stedelijke gebieden zijn warmer dan de landelijke omgeving. Aanpassing aan klimaat­verandering is voor steden urgent.

Temperatuurverschillen tussen stad en omgeving veranderen niet bij verdere opwarming. De negatieve effecten van de opwarming zullen in de steden het eerst gevoeld worden, omdat men daar door het hitte-eilandeffect al dichter bij de grenswaarden zit. Dit leidt in de stad bijvoorbeeld tot een sterkere toename van het aantal tropische nachten dan in het buitengebied. Door de regionale verschillen in zomertemperaturen worden de hoogste waarden in steden in Zuidoost-Nederland bereikt. Een deel van het hitte-eilandeffect is terug te dringen door meer groen aan te planten in de stad. Dit leidt ertoe dat invallende zonnestraling – in plaats van de lucht te verwarmen – zorgt voor meer verdamping van water.

Opeenstapeling van effecten Nederlandse steden hebben te maken met een opeenstapeling van effecten die door klimaatverandering versterkt worden. De opwarming en de toename van langdurige droogte leiden tot extremere tem­peraturen tijdens hittegolven, met als gevolg meer oversterfte. De nabijheid van de opwarmende Noordzee leidt tot een toename van extremere buien met water­overlast en over­stromingen tot gevolg. Het hitte-eilandeffect is voor een groot deel toe te schrijven aan de wijze waarop veel steden zijn ingericht, namelijk met bebouwing en bestrating en minder ruimte voor beplanting. Hierdoor wordt overdag een groter deel van de invallende zonnestraling opgenomen en vindt er minder verdamping door planten plaats. In stedelijk gebied is opge­wekte warmte door menselijke activiteiten ook groter dan daarbuiten. Omdat veel warmte wordt vast­ ge­houden, zorgt het hitte-eilandeffect vooral voor minder afkoeling in de avond en nacht. Bij extreme hitte heeft dit negatieve gevolgen voor onze nachtrust en gezondheid.

Early warning Aanpassen aan de toenemende kans op extreem weer, zoals hitte, kan niet alleen door steden anders in te richten, maar ook door tijdige en gedetail­ leerde waarschuwingen te geven. Door deze zogeheten ‘early warning’ is het mogelijk om tijdig maatregelen te nemen tegen een naderende hitte­golf. Als warm weer een risico is, activeert het Rijks­instituut voor Volksgezond­ heid en Milieu (RIVM), op basis van de KNMI-weers­verwachting, het Nationaal Hitteplan. Dit hitteplan bevat richtlijnen en adviezen voor het algemene publiek en voor professionals in de gezondheidszorg, zoals huisartsen, verpleeg­kundigen en verzorgers. Het doel is om het risico op gezondheids­problemen door hitte te verminderen, met name voor kwetsbare groepen zoals ouderen, jonge kinderen, chronisch zieken en mensen met een beperkte mobiliteit.

Steden hebben ook invloed op de vorming en de verdeling van neerslag. Boven steden is de lucht niet alleen warmer, maar ook viezer. Rond fijne stofdeeltjes kunnen gemakkelijk waterdruppeltjes ontstaan. Verder wordt de wind afgeremd door bebouwing. In de buurt van grote steden, zoals Amsterdam, Den Haag en Rotterdam, valt hierdoor relatief veel neerslag. Omdat in Nederland veel steden dicht bij elkaar liggen, is moeilijk vast te stellen hoe sterk dit effect hier is. Ook de nabijheid van de Noordzee is van invloed.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

19

Het weer van de toekomst

Code oranje voor hitte

De hittegolf van juli 2019 in een warmer klimaat Hittegolven hebben veel impact op de maatschappij. Na intense warmte overdag volgen vaak tropische nachten. In de stedelijke omgeving kan het meer dan 5°C warmer worden dan in het buiten­gebied. Nu al komen hittegolven veel vaker voor dan vroeger. In een warmer klimaat zet deze toename door. Hierdoor worden zomers zoals 2018 en 2019, die in het huidige klimaat ‘extreem’ waren, steeds normaler. Drie factoren bepalen de impact van een hittegolf: de inten­siteit, de duur en de ruimtelijke omvang. In een warmer klimaat nemen alle drie toe, terwijl het aantal ‘afkoeldagen’ (met tempera­turen onder de 25°C) juist afneemt. Met behulp van een regionaal klimaat­model hebben we berekend hoe de warmste hittegolf ooit in Nederland er in een warmer klimaat uit zou zien. Tijdens deze hitte­golf werd op 25 juli 2019 het nationale hitterecord met ruim 2°C gebroken (40,7°C Gilze-Rijen). Deze hittegolf was extreem, ook in het huidige warmere klimaat. Rond 1900 waren zulke hoge tempera­turen in Nederland vrijwel onmogelijk (ref. 2); tegen­woordig is de kans op zulke hitte hier eens in de 50 tot 100 jaar.

Het KNMI geeft weerwaarschuwingen af bij extreem weer. Bij code oranje voor hitte geldt minimaal één van de volgende criteria: drie dagen op rij met een maximum­temperatuur van 34°C of hoger, twee dagen op rij met een maximum­temperatuur van 36°C of hoger, of één dag met een maximumtemperatuur van 38°C of hoger. In de referentieperiode 19912020 kwam dit in De Bilt één keer voor, op 24-26 juli 2019. Rond 2050 komt dit in De Bilt in de Ln-, Ld-, Hn- en Hd-scenario’s respectievelijk 2, 4, 5 en 8 keer per 30 jaar voor, en rond 2100 respectievelijk 2, 4, 25 en 66 keer. Maximumtemperatuur in Zuidoost-Nederland Hittegolven worden heter en duren langer

Als de hittegolf van juli 2019 zou optreden in een mondiaal 2°C warmer klimaat dan nu (figuren 10 en 11), zijn dit waarschijnlijk de consequenties: • T  emperatuurmaxima bereiken waarden tussen 42,5 en 45°C op veel plekken in Nederland. • Het ‘hittegolfgetal’ (som van temperaturen boven 30°C) verdubbelt. • Het gebied met temperaturen boven 40°C wordt veel groter. • Door de hogere temperaturen duurt de hittegolf langer, vooral in scenario’s met sterke uitdroging.

Figuur 10. Driedaags-gemiddelde maximumtemperatuur in de zomer van 2019 boven ZuidoostNederland in het huidige klimaat (zwart) en in een 2°C warmer klimaat (oranje). De grote stippen markeren hittegolfdagen.

In een 4°C warmer klimaat zijn temperaturen in de stad tot 50°C niet uit te sluiten en zou de zomer van 2019 vrijwel één continue hittegolf zijn geweest.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

20

Extreme hitte: nu (2019) en in een warmer klimaat Op veel plaatsen meerdere dagen ruim boven de 40°C

Figuur 11. Gemiddelde maximumtemperatuur op 24-26 juli 2019, uit waarnemingen (stippen) en regionale klimaatsimulaties voor het huidige klimaat (linkerhelft) en voor een 2°C warmer klimaat (rechterhelft).

Marc Bruxelle / Shutterstock.com

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

21

Neerslag Grootschalige neerslag ontstaat als warme en koude lucht samenkomen. De warme, lichte lucht stijgt dan op tot boven de koude, zware lucht, koelt af en regent uit. Ook kleinschalige neerslag, zoals zomerbuien, ontstaat doordat warme, lichte lucht omhoog beweegt, afkoelt en uitregent. De oorzaak van het opstijgen is in het laatste geval echter anders, namelijk opwarming van lucht nabij de grond door de zon. De hoeveelheid waterdamp in de lucht neemt toe met ongeveer 7% per graad opwar­m­ing. Maar dan moet er wel genoeg water beschikbaar zijn om te verdampen. Dat is in de zomer niet altijd het geval, omdat de bodem dan is uitgedroogd. Een toe­name van de hoeveelheid neerslag volgt vaak op een toename van de hoe­veel­heid vocht in de atmosfeer. Verandert de overheersende windrichting, en daarmee de aanvoer van droge of vochtige lucht, dan kan de hoeveelheid neerslag zowel af- als toenemen.

In de afgelopen decennia nam de zomerneerslag toe. In drie van de vier klimaat­ scenario’s neemt de zomerneerslag echter af, het meest (-29%) in het Hdscenario. De zomerneerslag neemt af doordat er vaker droge, continentale lucht uit het oosten wordt aangevoerd. Dat de wind vaker uit het oosten waait, heeft twee oorzaken: veranderingen van de zeewatertemperatuur westelijk van Ierland, en een sterke opwarming van Zuid-Europa. Jaarlijkse neerslag De jaarlijkse neerslaghoeveelheid verandert weinig

In alle klimaatscenario’s neemt de winterneerslag verder toe Ontwikkelingen tot nu Sinds 1906 is de jaarlijkse neerslag in Nederland met ongeveer 20% toegenomen (figuur 12, donkerblauwe trendlijn). Alle seizoenen zijn natter geworden, vooral de winter. De jaarlijkse neerslag is vooral toegenomen in de jaren 80 en 90 van de vorige eeuw. Natuurlijke variaties in de neerslag zijn groot.

Figuur 12. Jaarlijkse neerslaghoeveelheid, landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren).

Ontwikkelingen in de toekomst In alle vier de klimaatscenario’s neemt de neerslag in de winter verder toe (figuur 13). In beide L-scenario’s is de neerslag rond 2100 gelijk aan die rond 2050, omdat in deze twee scenario’s de opwarming in die twee perioden hetzelfde is. De toename van de winterneerslag ten opzichte van nu (1991-2020) is in 2100 het kleinst (+4%) in het Ld-scenario en het grootst (+24%) in het Hn-scenario. In de toekomstige winters waait de wind gemiddeld vaker dan nu uit het westen, vooral in het Hn-scenario, waardoor meer vochtige lucht wordt aangevoerd vanaf de Noord-Atlantische Oceaan (figuur 6).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

22

In de lente en de herfst neemt de neerslag toe, maar minder dan in de winter. De toename is het grootst in het Hn-scenario. De winter, de lente en de herfst worden dus natter en de zomer wordt droger, vooral in de H-scenario’s. De verandering van de jaarneerslag varieert van -3% in het Hd-scenario tot +8% in het Hn-scenario in 2100.

In alle klimaatscenario’s neemt de zomerneerslag af

In de H-scenario’s neemt in het grootste deel van West-Europa de winterneerslag toe en neemt de zomerneerslag af (figuur 14). De toename in de winter is vrijwel overal even groot; de afname in de zomer kent grotere ruimtelijke verschillen en is het grootst in het zuiden en het westen. Winter- en zomerneerslag Meer neerslag in de winter, minder in de zomer Winter

Zomer

Figuur 13. Neerslaghoeveelheid in Nederland in de winter (links) en de zomer (rechts), landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

23

Neerslagverandering in West-Europa Meer neerslag in de winter, minder in de zomer

Figuur 14. Neerslagverandering in West-Europa in de winter en de zomer rond 2100, volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

24

Zomerbuien, hagel en onweer

Meer of minder buien in de toekomst?

Buien ontstaan wanneer er een groot temperatuurverschil is tussen het aard­ oppervlak en de lucht erboven (figuur 15). We noemen de atmosfeer dan instabiel. Na een warme zomerdag, als de onderste luchtlagen flink zijn opgewarmd, stijgt deze warme lucht op en koelt daarbij af. Als er voldoende waterdamp in de stijgende lucht zit, condenseert een deel hiervan tot waterdruppeltjes. Een wolk bestaat uit een grote hoeveelheid van zulke waterdruppeltjes. We spreken van een buienwolk (cumulonimbus) als de top van de wolk zo hoog reikt dat de bovenkant niet uit waterdruppels bestaat, maar uit ijsdeeltjes. Hevige buien gaan vaak gepaard met windstoten, hagel en onweer. Zomerbuien

Of het aantal buien toeneemt als Nederland in de toekomst een warmer klimaat heeft, hangt af van verschillende factoren. Sommige bevorderen buienvorming, andere gaan deze juist tegen. In een warmer klimaat bevat de atmosfeer meer waterdamp. Hierdoor valt er meer neerslag uit een bui. Meer waterdamp in de atmosfeer betekent ook dat er meer condensatiewarmte vrijkomt, waardoor de lucht sneller kan opstijgen en uitregenen. Anderzijds geven klimaatmodellen aan dat de lucht boven in de atmosfeer meer opwarmt dan de lucht aan het aardoppervlak. Daardoor wordt de atmosfeer stabieler, wat het opstijgen juist afremt. De toename in condensatiewarmte heeft een groter effect, waardoor extreme buien in de toekomst vaker voorkomen.

Extreme buien komen in de toekomst vaker voor Heeft lucht een lage relatieve vochtigheid, dan kunnen pas op grotere hoogte wolken­druppels ontstaan. Bij een lage relatieve vochtigheid – die in de zomer vaker optreedt als gevolg van klimaatverandering – ontstaan dus minder snel buien. Bij een lagere relatieve luchtvochtigheid zal een relatief groot deel van de neerslag verdampen voordat het aardoppervlak is bereikt. Door verdamping koelt de lucht af, die daardoor zwaarder wordt en neerwaarts beweegt. De kans op valwinden neemt hierdoor toe. Aan het aardoppervlak spreidt de dalende koude lucht zich uit en tilt zo de daar aanwezige lucht op. Daardoor kunnen nieuwe buien ontstaan.

Figuur 15. Vorming en ontwikkeling van zomerbuien.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

25

Extreme neerslag Tot voor kort waren klimaatmodellen te grofmazig om individuele buien weer te geven. Een nieuwe generatie klimaatmodellen doet dat wel en geeft bovendien een veel betere weergave van de waargenomen extreme neerslag. Omdat deze modellen zo fijnmazig zijn vergen ze erg veel rekenkracht, en blijven de resultaten beperkt tot een klein gebied rondom Nederland. Ook is er nog maar een vrij klein aantal toekomstbeelden doorgerekend. De scenario’s voor veranderingen in extreme neerslag (figuur 16) zijn daarom berekend door de uitkomsten van zulke fijnmazige modellen te combineren met de uitkomsten van grofmazige modellen. Dit is gedaan voor scenario’s passend bij een droger en bij een natter toekomstbeeld voor jaarneerslag in Nederland. Elk scenario heeft een bandbreedte die gebaseerd is op de spreiding in fijnmazige klimaatmodellen. Nieuw ten opzichte van de KNMI’14-klimaatscenario’s is ook dat veranderingen in zeldzame, zeer extreme neerslag zijn berekend, met herhalingstijden tot 1000 jaar.

Extreme neerslag Meer extreme neerslag per dag en per uur

De grootste hagelstenen worden vermoedelijk nóg groter In de toekomst neemt het aantal lichte zomerse buien af. Het aantal zware buien met veel neerslag neemt toe. Er vindt dus een verschuiving plaats van lichte naar zwaardere (er valt meer regen uit de bui) en intensere (er valt meer regen in een bepaalde tijd) buien.

Figuur 16. Bandbreedte van procentuele veranderingen van extreme dag- en uurneerslag in de zomer, volgens de hoge KNMI’23-klimaatscenario’s rond 2100.

Hagel, windstoten en onweer Informatie over toekomstig onweer, hagel en windstoten is maar zeer beperkt beschikbaar. Uit recent onderzoek blijkt dat toenames in deze grootheden onzekerder zijn dan eerder gedacht. Doordat er meer waterdamp in de atmosfeer zit, worden stijgbewegingen versterkt, waardoor de grootste hagelstenen vermoedelijk nóg groter worden. En doordat er meer neerslag verdampt, kunnen windstoten en valwinden bij buien sterker worden. Of het in Nederland ook vaker gaat bliksemen, is onzeker.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

26

Droogte en verdamping

Neerslagtekort nu en rond 2100 Neerslagtekort neemt toe

Droogte treedt op als er minder neerslag valt dan normaal, als er meer water verdampt dan gebruikelijk, of beide. Dan ontstaat een watertekort met problemen voor de veiligheid (uitdrogende/verzwakkende waterkeringen), landbouw, binnenvaart, woonomgeving, waterkwaliteit en natuur. Vooral langdurige en langjarige droogtes veroorzaken zulke effecten, zoals in 2018, 2019, 2020 en 2022 (figuur 17, links). In de herfst en winter valt er meer neerslag dan er water verdampt. In de zomer is dit andersom, waardoor een neerslagtekort ontstaat. Neerslag en verdamping fluctueren sterk van jaar tot jaar, waardoor systematische trends moeilijk te bepalen zijn. De laatste decennia zijn vooral april en mei droger geweest, met name in het binnenland. Dit is deels toe te schrijven aan hogere temperaturen (door klimaatverandering) en deels aan meer zonneschijn (door een afname van de luchtvervuiling). Figuur 17. Doorlopend cumulatief neerslagtekort in De Bilt in het huidige klimaat (1991-2020) (links) en rond 2100 voor de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (rechts). Stippellijnen tonen de 5% droogste jaren.

Extreme droogte In Nederland neemt de kans op (extreme) droogte toe, met name in het hoge uitstootscenario, droog (Hd) (figuur 17, rechts). In dit droogste scenario is een gemiddelde zomer in de toekomst ongeveer even droog als een extreem droge zomer nu.

Maximaal neerslagtekort nu en rond 2100 Maximaal neerslagtekort neemt toe

Volgens het warme, droge scenario is een gemiddelde zomer rond 2100 ongeveer even droog als een extreem droge zomer nu Nederland ligt in het gebied met afnemende zomerneerslag, terwijl hogere temperaturen de verdamping doen toenemen. Neerslag en verdamping worden beïnvloed door veranderingen in de luchtcirculatie. Westenwinden voeren doorgaans vochtige lucht aan, wat leidt tot meer neerslag. Oostenwinden voeren droge lucht aan, wat leidt tot meer verdamping, met name in de zomer. De verwachting is dat het neerslagtekort in Nederland sterk zal toenemen, vooral in het zuiden (figuur 18).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 18. Het maximale neerslagtekort in de 5% droogste jaren in het huidige klimaat en in de twee droge KNMI’23-klimaatscenario’s rond 2100. Zwarte stip: De Bilt (figuur 17).

Trends en projecties per variabele

27

Zonnestraling en wolken

Zonnestraling neemt nog iets verder toe

Wolken houden zonnestraling tegen en bepalen daarom hoeveel straling de aarde bereikt. In het algemeen geldt: hoe dikker een wolk is, hoe meer zonnestraling hij terugkaatst. Gerekend over een heel jaar is het in Nederland aan de kust zonniger dan in het binnenland. Dit komt doordat er in de buurt van het relatief koele zeewater in de lente en zomer minder wolken ontstaan. Zonnestraling wordt ook teruggekaatst door aerosolen, zwevende deeltjes in de atmosfeer (bijvoorbeeld luchtvervuiling), die invloed hebben op het ontstaan van wolken. Omdat de lucht in Europa sinds de jaren 80 van de vorige eeuw steeds schoner werd, nam het aantal aerosolen af. In diezelfde periode nam ook de bewolking af en werden wolken dunner en dus doorschijnender. Hierdoor nam de hoeveelheid doorgelaten zonnestraling met ongeveer 4 W/m2 (4%) per decennium toe (figuur 19). Dit droeg bij aan de opwarming in Nederland.

Naar verwachting wordt de lucht in de toekomst nog iets schoner, vooral in het lage uitstootscenario waarin de hoeveelheid aerosolen langzaam blijft afnemen. Hierdoor neemt de gemiddelde zonnestraling nog iets toe ten opzichte van de periode 1991-2020 (figuur 19), hoewel de natuurlijke jaar-op-jaar variaties groot zijn (vooral de afgelopen jaren zijn bovengemiddeld zonnig geweest). In de hoge uitstootscenario’s is er een duidelijk verschil tussen droog en nat: in het droge scenario (Hd) neemt de zonnestraling het meest toe, met name in het zuiden van het land (figuur 20) en in de zomer. Dit komt door meer wolkeloze dagen – het gevolg van een toename van relatief droge oostenwinden. In de winter neemt de zonnestraling juist af, door meer westenwinden en meer bewolking. In de natte scenario’s is er minder verschil tussen zomer en winter. Hoeveelheid zonnestraling Meer zon in de zomer

Jaargemiddelde zonnestraling

Figuur 19. Jaargemiddelde zonnestraling in Nederland sinds 1965, landelijk gemiddeld: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren). Figuur 20. Verandering van de hoeveelheid zonnestraling in de winter en de zomer rond 2100, bij de vier KNMI’23-klimaatscenario’s.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

28

Wind, storm en windstoten

Gevaarlijke wind

Lage windsnelheden kunnen de luchtkwaliteit verslechteren en het ontstaan van mist bevorderen. Windturbines leveren minder energie bij lage windsnelheden. Hoge wind­snel­heden kunnen leiden tot onveilige omstandigheden, zoals om­ vallende bomen of stormvloeden. Die kunnen ontstaan als er op de Noordzee langdurig een harde noordwestenwind waait. Windsnelheden zijn niet constant, zeker niet als het hard waait. Tijdens windstoten, die maar enkele seconden duren, kan de windsnelheid meer dan twee keer zo hoog zijn als de gemiddelde wind. Daarnaast kunnen tijdens hevige buien op kleine schaal windstoten en valwinden ontstaan. Dat zal ook in de toekomst zo blijven.

Het grootste gevaar van harde wind is dat deze stormvloeden kan veroorzaken. Ook de duur en richting van de wind spelen daarbij een belangrijke rol. Voor Nederland is stormachtige noordwestenwind het gevaarlijkst. Het verwachte aantal dagen met wind uit deze richting met een gemiddelde snelheid van minstens 14 m/s (windkracht 7 of meer) vertoont een kleine afname (figuur 22). Voor de windsnelheid zelf wordt nauwelijks of geen verandering verwacht. Toekomstige stormen zullen dus het water niet hoger boven de gemiddelde zeespiegel opstuwen dan nu, maar de gemiddelde zeespiegel zal wel hoger zijn.

De extra wateropzet tijdens stormen zal niet hoger zijn dan nu. Het gevaar voor de kustveiligheid komt alleen door de zeespiegelstijging

De in Nederland boven land waargenomen windsnelheden dalen licht sinds ongeveer 1990 (figuur 21). Op de Noordzee is deze trend niet te zien. Waarschijnlijk wordt de daling boven land veroorzaakt door een toename van de ruwheid van het aardoppervlak – een gevolg van verstedelijking. Windsnelheid in winter en zomer De gemiddelde windsnelheid verandert nauwelijks Winter

Zomer

Figuur 21. Gemiddelde windsnelheid in de winter (links) en de zomer (rechts) op station Schiphol: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

29

Windrichting nu en rond 2100 Minder dagen met harde noordwestenwind Nu en rond 2100

Verandering rond 2100

Figuur 22. Dagen per jaar met windsnelheid in K13 (Noordzee, 53,2°N, 3,2°O) met meer dan 14 m/s, bij verschillende windrichtingen in 1991-2020 en in het Hn-scenario rond 2100 (boven), en verschil tussen deze twee (onder).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

30

Zicht en mist

Mist Mist neemt nauwelijks verder af

Mist bestaat uit kleine, in de lucht zwevende waterdruppeltjes vlak boven de grond. Deze druppeltjes ontstaan rondom aerosolen. Meteorologen spreken van ‘mist’ als het zicht minder is dan 1000 meter. Mist kan het weg-, scheepvaart- en vliegverkeer hinderen. In Nederland onderscheiden we verschillende soorten mist. Het meest voorkomend is stralingsmist, die ontstaat als de onderste luchtlagen door uitstraling van warmte sterk afkoelen, waarbij de lucht met vocht verzadigd raakt. Soms ontstaat mist tijdens horizontale luchtverplaatsing, vooral nabij de kust als warme, vochtige lucht vanaf de Noordzee over een kouder landoppervlak stroomt. Ten slotte zien we ’s zomers geregeld grondmist boven relatief koude wateroppervlakken en vochtige graslanden. Mist komt in het binnenland vaker voor dan aan de kust. De afgelopen decennia nam het aantal uren (dichte) mist overal in Nederland sterk af (ongeveer 50% in 40 jaar). Dit komt doordat de lucht schoner is geworden: omdat er minder stofdeeltjes zijn, ontstaan waterdruppeltjes minder gemakkelijk. Naar verwachting neemt de luchtvervuiling deze eeuw nog iets verder af. Hierdoor wordt de kans op mist nog wat kleiner, maar veranderende meteorologische omstandigheden spelen hierbij waarschijnlijk ook een rol.

Schattingen van het optreden van mist in de toekomst1 zijn gebaseerd op de vorming van stralingsmist tijdens perioden met weinig wind en veel vocht nabij het aardoppervlak. Modelresultaten laten zien dat het aantal weersituaties waarin (dichte) mist kan ontstaan in alle seizoenen nauwelijks zal veranderen door klimaatverandering. Wel is een lichte afname van (dichte) mist mogelijk door verdere verbeteringen van de luchtkwaliteit, maar deze afname zal veel kleiner zijn dan die gedurende de afgelopen 40 jaar (figuur 23).

Figuur 23. Aantal uren mist (minder dan 1 km zicht) per jaar in De Bilt: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (2050 en 2100).

Jannes Wiersema 1 Zie www.knmi.nl/klimaatscenarios voor de uitgebreide tabel met veranderingen voor de KNMI’23-klimaatscenario’s, inclusief getallen voor mist.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

31

Zeespiegelstijging

In het lage uitstootscenario stijgt de zeespiegel tot 2100 redelijk sterk (26-73 cm), bij een hoge uitstoot nog meer (59-124 cm)

Sinds het begin van de jaartelling is de hoogte van de zeespiegel wereldwijd nauwelijks veranderd, totdat deze in de loop van de 19e eeuw begon te stijgen. Sinds 1900 bedraagt de stijging onge­veer 20 cm (1,7 mm/jaar). In de laatste 50 jaar is er sprake van een versnelling: ongeveer 2,3 mm/jaar in de periode 1971-2018, en 3,7 mm/jaar in de periode 2006-2018. De zeespiegelstijging versnelt nog steeds.

Zeespiegelstijging voor de Nederlandse kust Sinds 1890 steeg de zeespiegel ten opzichte van het Nieuw Amsterdams Peil (NAP) met 25 cm (gemiddeld over 130 jaar is dit ruim 1,9 mm/jaar, figuur 24). Hierbij is rekening gehouden met het effect van bodemdaling, dat verantwoordelijk is voor ongeveer een kwart van de relatieve zeespiegelstijging (nabij meetstation Delfzijl is de bodemdaling als gevolg van de gaswinning aanzienlijk groter). Veranderingen van de regionale zeespiegel worden ook beïnvloed door natuurlijke variaties in windsnelheid en -richting, die de mate van opstuwing voor de kust bepalen. Als we hiervoor corrigeren, is een versnelling zichtbaar: 2,9 mm/jaar in de periode 1993-2021 ten opzichte van 1,8 mm/jaar in de periode 1890-1993. In vergelijking met de KNMI-klimaatscenario’s uit 2014 (ref. 3) en het Klimaatsignaal uit 2021 (ref. 4) komen de huidige scenario’s (figuur 24) nauwkeuriger overeen met de waarnemingen over de afgelopen 30 jaar, omdat we tegenwoordig een beter begrip hebben van de processen die regionale verschillen in zeespiegel veroorzaken.

Zelfs als de uitstoot van broeikasgassen nu onmiddellijk zou stoppen, stijgt de zee­ spiegel hoe dan ook door. En niet alleen deze eeuw, maar ook nog honderden jaren daarna. Dit komt doordat de traag reagerende ijskappen niet in evenwicht zijn met het huidige klimaat. Zelfs als de temperatuur gelijk blijft, zullen ze verder slinken. De snelheid en mate waarin de zeespiegel verder stijgt hangen dus af van de mate waarin klimaat en landijs in de komende eeuw uit evenwicht worden gebracht. Hier­ bij speelt de totale hoeveelheid uitgestoten broeikasgassen een allesbepalende rol. Het gevolg hiervan is dat zelfs in het lage uitstootscenario de zeespiegel voor de Nederlandse kust na 2150 waarschijnlijk meer dan een meter is gestegen. In het hoge uitstootscenario wordt deze stijging eerder bereikt.

Snelheid zeespiegelstijging voor de Europese kust

Door verbeterde zeespiegelscenario’s komen modeluitkomsten tegenwoordig beter overeen met waarnemingen Toekomstige stijging van het zeeniveau Afhankelijk van de hoeveelheid broeikasgassen die nog wordt uitgestoten, wordt voor de Nederlandse kust rond 2050 een verdere zeespiegelstijging verwacht van 16-34 cm in het lage, en tot 19-38 cm in het hoge uitstootscenario. Rond 2100 zal de stijging in het lage uitstootscenario 26-73 cm bedragen, en 59-124 cm in het hoge uitstootscenario (figuur 25). De bovengrens van de zeespiegelstijging rond 2100 kan tot 2,5 m oplopen als onzekere processen, zoals het instabiel worden van de Antarctische IJskap, al vóór 2100 optreden. KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 24. Snelheid van de zeespiegelstijging in de afgelopen 2000 jaar voor de Europese kust volgens verschillende methodes. Paleo proxies zijn schattingen uit bijvoorbeeld koralen en archeologische informatie.

Trends en projecties per variabele

32

De ijskappen op Groenland en Antarctica slinken steeds sneller (figuur 26). Tussen 2009 en 2018 was het massaverlies respectievelijk zeven en vier keer zo groot als tussen 1992 en 2001. Bij een wereldgemiddelde opwarming van meer dan 2°C wordt de toekomst van Antarctica erg onzeker. De drijvende ijsplaten die het landijs van Antarctica omringen, zullen dan deze eeuw grotendeels verdwijnen, waarna het landijs sneller naar de kust beweegt en er meer afkalft.