KNMI23 Klimaatscenarios.pdf

Massaverlies ijskappen Groenland en Antarctica sinds 1990

Zelfs als de uitstoot sterk wordt verminderd, zal de zeespiegel voor de Nederlandse kust met meer dan een meter stijgen Omdat het smelten van de Groenland IJskap relatief weinig bijdraagt aan de zee­spie­ gel­stijging voor de Nederlandse kust, wordt het zeeniveau in onze regio in de verre toekomst vrijwel volledig bepaald door de snelheid waarmee de Antarctische IJskap massa verliest. Volgens het hoge uitstootscenario bedraagt de zeespiegelstijging rond 2300 2 tot 6 meter. Als ook onzekere ijskap-processen op Antarctica worden meegenomen, kan dit oplopen tot meer dan 17 meter (figuur 25).

Figuur 26. Massaverandering van de ijskappen van Groenland en Antarctica in de afgelopen drie decennia.

Zeespiegel bij Nederland Scenario’s tot 2100

Scenario’s tot 2300

Figuur 25. Scenario’s tot 2100 en 2300 van het zeeniveau bij Nederland t.o.v. het huidige niveau (mediaan en 90%-band), inclusief drie schattingen van de hoogst mogelijke zeespiegelstijging (stippellijnen in lichtroze band).

KNMI’23-klimaatscenario’s

Trends en projecties per variabele

33

Hoe warm is het in Nederland als de wereld 1,5°C is opgewarmd? In het Klimaatakkoord van Parijs is afgesproken de mondiale opwarming te beperken tot ruim onder 2°C ten opzichte van het pre-industriële niveau (18501900), met maximaal 1,5°C als streven. Deze getallen gelden voor een gemiddelde over een periode van 20 jaar. De kans is groot dat in de komende 5 jaar een enkel jaar al boven de 1,5°C opwarming uitkomt. Op basis van klimaatmodellen verwacht het IPCC dat 1,5°C opwarming van een 20-jaar gemiddelde mogelijk al bereikt wordt rond 2033. Een sterke reductie van de uitstoot en het op grote schaal verwijderen van CO2 uit de atmosfeer zullen nodig zijn om de opwarming om te buigen en in 2100 weer uit te komen op 1,5°C.

Opwarming Nederland rond 2033 11,2°C in De Bilt als wereld 1,5°C is opgewarmd

De KNMI’23-klimaatscenario’s beschrijven de klimaatverandering ten opzichte van de meest recente referentieperiode (1991-2020). In deze periode bedroeg de mondiale opwarming 0,9°C ten opzichte van 1850-1900. We verwachten tussen de meest recente klimaatnormaal en 2033 dus nog een extra mondiale opwarming van 0,6°C, waarvan 0,3°C inmiddels gerealiseerd is.

Het gemiddelde aantal zomerse dagen in De Bilt neemt rond 2033 toe met 25%

Figuur 27. Jaargemiddelde temperatuur in De Bilt: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren), inclusief de verwachte temperatuur rond 2033 (blauwe stip).

We hebben uitgerekend hoe het Nederlandse klimaat eruitziet in 2033, op dezelfde manier als we gedaan hebben voor 2050 en 2100. De jaargemiddelde temperatuur in Nederland zal rond 2033 0,7°C hoger zijn dan in de referentie­ periode: 11,2 ± 0,2°C (figuur 27, blauwe stip). Het gemiddeld aantal zomerse dagen in De Bilt neemt toe met 25%, het aantal ijsdagen neemt af met 20%.

KNMI’23-klimaatscenario’s

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

34

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

KNMI’23-klimaatscenario’s

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

35

Bonaire, Sint Eustatius en Saba zijn drie bijzondere gemeenten van Nederland, die bekend staan als de BES-eilanden. Voor deze eilanden in het Caribisch gebied maken we klimaatscenario’s voor temperatuur, neerslag, wind en zeespiegelstijging. Daarnaast kijken we naar de veranderingen in orkanen vanwege hun grote impact. De waargenomen klimaatverandering voor de BES-eilanden is eerder beschreven (ref. 4 en ref. 5).

Ontwikkelingen in de toekomst Voor de BES-eilanden zijn er, net als voor Nederland, vier klimaatscenario’s: Hoge uitstoot, droog (Hd) en nat (Hn) en Lage uitstoot, droog (Ld) en nat (Ln). We gebruiken dezelfde methode als voor Nederland, maar kijken naar het natte en droge seizoen in plaats van naar de zomer en winter.

niet volledig begrepen, mogelijk ligt het voor een deel aan natuurlijke variabiliteit. Het verschil kan invloed hebben op de klimaatscenario’s voor het Caribisch gebied. Het is dus mogelijk dat de neerslag de komende decennia minder afneemt dan de modellen aangeven. Voor de BES-eilanden geldt net als voor Nederland dat de verschillen in opwarming tussen de hoge en lage uitstootscenario’s vooral worden bepaald door de verschillen in mondiale uitstoot. Dit betekent dat klimaatbeleid gericht op het verminderen van de uitstoot een groot verschil kan maken voor het toekomstige klimaat van de BES-eilanden. Neerslag en temperatuur op de BES-eilanden De BES-eilanden worden warmer en droger

Neerslag en temperatuur In de vier klimaatscenario’s voor de BES-eilanden nemen de temperatuur en de windsnelheid toe, terwijl de neerslag afneemt. In het lage-uitstoot scenario stijgt de temperatuur tot 2050 en blijft daarna gelijk. De neerslag neemt enigszins af. In het hoge-uitstoot scenario blijft de temperatuur stijgen en neemt de neerslag meer af (figuur 28). Rond 2100 is er meer opwarming in de natte scenario’s en in het natte seizoen, terwijl de verdroging het sterkst is in de droge scenario’s en in het droge seizoen. Rond 2050 zijn deze verschillen kleiner (tabel 3). Voor Bonaire zien we een sterkere toename van de windsnelheid in de droge scenario’s en in het natte seizoen. Voor Sint Eustatius en Saba is die toename geringer. Het toekomstige klimaat van het Caribisch gebied vertoont meer overeenkomsten met El Niño, met minder neerslag en een hogere windsnelheid.

Bij een lage uitstoot kan Bonaire rond 2100 een redelijk sterke zeespiegelstijging verwachten (31-78 cm), bij hoge uitstoot is dat nog meer (55-127 cm)

Figuur 28. Toekomstige verandering (t.o.v. 1991-2014) van de jaargemiddelde temperatuur en neerslag op Bonaire en Sint Eustatius en Saba, bij het lage (geel) en hoge (rood) uitstootscenario (mediaan en 90%-band).

Er is echter een verschil tussen de waarnemingen en modelberekeningen. Waar de modellen wijzen op een El Niño, lijken de waarnemingen juist richting een La Niña te gaan. Bij een La Niña is er meer neerslag en minder wind. Dit verschil wordt nog KNMI’23-klimaatscenario’s

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

36

Kerncijfers voor de BES-eilanden Bonaire Seizoen

Variabele

Indicator

Klimaat 1991-2020 = referentie­ periode

2050 (2036-2065)

2100 (2086-2115)

Ld

Ln

Hd

Hn

Ld

Ln

Hd

Hn

0 cm 1

+23 (14 tot 34) cm

+23 (14 tot 34) cm

+25 (16 tot 37) cm

+25 (16 tot 37) cm

+48 (31 tot 78) cm

+48 (31 tot 78) cm

+81 (55 tot 127) cm

+81 (55 tot 127) cm

4 mm/jaar 1

+2 (1 tot 6) mm/jaar

+2 (1 tot 6) mm/jaar

+4 (2 tot 8) mm/jaar

+4 (2 tot 8) mm/jaar

-1 (-1 tot 4) mm/ jaar

-1 (-1 tot 4) mm/ jaar

+11 (5 tot 24) mm/ jaar

+11 (5 tot 24) mm/ jaar

Zeespiegel

gemiddelde niveau

Zeespiegel

tempo van de verandering

Temperatuur

gemiddelde

28,5°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,2°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,0°C

+3,3°C

Neerslag

hoeveelheid

514 mm

-8%

0%

-15%

-2%

-7%

0%

-48%

-11%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

7,8 m/s

+2%

+1%

+3%

+1%

+2%

0%

+11%

+4%

Temperatuur

gemiddelde

28,9°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,3°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,1°C

+3,4°C

Neerslag

hoeveelheid

346 mm

-6%

2%

-13%

0%

-5%

+2%

-48%

-12%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

7,6 m/s

+3%

+1%

+5%

+1%

+2%

+1%

+14%

+5%

Temperatuur

gemiddelde

27,8°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,2°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+2,9°C

+3,2°C

Neerslag

hoeveelheid

169 mm

-12%

-3%

-20%

-5%

-11%

-3%

-48%

-7%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

8,0 m/s

+1%

0%

+2%

+1%

+1%

0%

+7%

+3%

Jaar

Natte seizoen

Droge seizoen

KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers voor de BES-eilanden

37

Sint Eustatius en Saba Seizoen

Variabele

Indicator

Klimaat 1991-2020 = referentie­ periode

2050 (2036-2065)

2100 (2086-2115)

Ld

Ln

Hd

Hn

Ld

Ln

Hd

Hn

0 cm 1

+21 (13 tot 32) cm

+21 (13 tot 32) cm

+23 (14 tot 34) cm

+23 (14 tot 34) cm

+46 (29 tot 76) cm

+46 (29 tot 76) cm

+78 (50 tot 126) cm

+78 (50 tot 126) cm

3 mm/jaar 1

+3 (1 tot 7) mm/jaar

+3 (1 tot 7) mm/jaar

+4 (2 tot 8) mm/jaar

+4 (2 tot 8) mm/jaar

0 (-1 tot 6) mm/jaar

0 (-1 tot 6) mm/jaar

+12 (6 tot 26) mm/ jaar

+12 (6 tot 26) mm/ jaar

Zeespiegel

gemiddelde niveau

Zeespiegel

tempo van de verandering

Temperatuur

gemiddelde

27,8°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,2°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,0°C

+3,2°C

Neerslag

hoeveelheid

1034 mm

-6%

+3%

-12%

+2%

-5%

+3%

-44%

-8%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

7,0 m/s

0%

0%

+1%

0%

0%

0%

+4%

+2%

Temperatuur

gemiddelde

28,5°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,3°C

+1,3°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,0°C

+3,3°C

Neerslag

hoeveelheid

730 mm

-7%

+5%

-14%

+4%

-6%

+4%

-48%

-7%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

6,9 m/s

0%

+1%

+1%

+1%

0%

+1%

+4%

+2%

Temperatuur

gemiddelde

26,8°C

+0,8°C

+0,8°C

+1,2°C

+1,2°C

+0,7°C

+0,7°C

+3,0°C

+3,1°C

Neerslag

hoeveelheid

304 mm

-3%

-3%

-8%

-5%

-3%

-3%

-34%

-9%

Wind

gemiddelde windsnelheid 2

7,1 m/s

0%

-1%

+1%

-1%

0%

-1%

+5%

+2%

Jaar

Natte seizoen

Droge seizoen

Tabel 3. De getallen voor klimaatverandering voor de zeespiegel, temperatuur, neerslag, en wind op Bonaire (p. 37) en Sint Eustatius en Saba (p. 38). Natte seizoen: mei-november; droge seizoen: december-april.

1 2

De referentieperiode voor zeespiegel is 1995-2014. Het gemiddelde zeespiegelniveau is in deze periode op 0 gezet. Op het drukniveau van 925 hPa, ongeveer 800 m boven zeeniveau.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Kerncijfers voor de BES-eilanden

38

Zeespiegelstijging Zeespiegelstijging vormt vooral een bedreiging voor het laaggelegen Bonaire. Op Bonaire stijgt de zeespiegel met 3,7 mm per jaar (ongeveer het wereld­ gemiddelde), en bij Sint Eustatius en Saba met 3,0 mm per jaar. Naar verwachting is de zeespiegel bij Bonaire rond 2050 gestegen met 14-34 cm (lage uitstoot­ scenario) of 16-37 cm (hoge uitstootscenario). Rond 2100 bedraagt de stijging 31-78 cm (lage uitstootscenario) tot 55-127 cm (hoge uitstootscenario) (figuur 29). De bovengrens kan oplopen tot 3,4 meter als onzekere processen, zoals het instabiel worden van de Antarctische ijskap, al vóór 2100 optreden. Voor Sint Eustatius en Saba wordt iets minder zeespiegelstijging verwacht dan voor Bonaire. Zeespiegel bij Bonaire tot 2100

Eustatius en Saba. Dit komt doordat veel orkanen ten noorden van Bonaire langstrekken, terwijl Sint Eustatius en Saba vaker op de route van een orkaan liggen. De veranderingen van de herhalingstijden zijn de komende decennia klein. Alleen voor orkanen van de zwaarste categorie wordt verwacht dat die op Sint Eustatius en Saba vaker zullen voorkomen: eens in de 20 tot 34 jaar in de toekomst (2015-2050), tegenover eens in de 39 jaar nu (1980-2017).

Op Sint Eustatius en Saba neemt de kans op zware orkanen met veel neerslag in de toekomst toe Herhalingstijden van orkanen In de toekomst vaker orkanen van de zwaarste categorie

Figuur 29. Scenario’s voor 2100 van het zeeniveau bij Bonaire t.o.v. het huidige niveau (mediaan en 90%-band), inclusief drie schattingen van de hoogst mogelijke zeespiegelstijging (stippellijnen in lichtroze band).

Orkaanfrequentie Orkanen behoren tot de gevaarlijkste weerfenomenen in de regio. Tijdens een orkaan waait het extreem hard, valt er veel regen en kunnen hoge golven, stormvloeden en aardverschuivingen optreden. Voor de periode 2015-2050 berekenen we de herhalingstijd van verschillende windsnelheden nabij de BESeilanden (figuur 30). Dit doen we met een statistisch model dat orkanen berekent, uitgaande van karakteristieken van toekomstige orkanen. De zo berekende herhalingstijden zijn voor Bonaire ongeveer twee keer zo lang als die voor Sint KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 30. Herhalingstijden van windsnelheden binnen 250 km van de BES-eilanden, nu (1980-2017, grijs) en in de toekomst (2015-2050, rood) bij het hoge uitstootscenario.

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

39

Het weer van de toekomst

Orkanen als Irma (2017) in een warmer klimaat

Orkaan Irma (2017)

In september 2017 werden Sint Maarten en andere bovenwindse eilanden getroffen door orkaan Irma. Voor zover bekend was dit de eerste keer dat een orkaan van de hoogste categorie (windsnelheden ≥ 70 m/s) deze eilanden trof. In het toekomstige klimaat kunnen orkanen sterker worden doordat de temperatuur van het zeewater toeneemt. Mondiale klimaatmodellen zijn doorgaans te grofmazig om individuele orkanen na te bootsen. Door de resultaten van een grofmazig mondiaal klimaatmodel te gebruiken als randvoorwaarde voor een fijnmazig regionaal klimaatmodel, lukte het toch om orkanen in het huidige en toekomstige klimaat in detail na te bootsen. Ook historische orkanen zoals Irma kunnen met zo’n regionaal klimaat­ model worden nagebootst, door als randvoorwaarde de waargenomen toestand van de atmosfeer en de oceaan te gebruiken. De op deze manier gesimuleerde orkaan Irma (figuur 31) heeft een duidelijk oog, met daarin vrijwel geen neerslag en weinig wind. Rondom het oog ligt, tussen de twee rode cirkels, een gebied met windsnelheden met orkaankracht en hoge neerslagintensiteit. De gesimuleerde windsnelheid en neerslagintensiteit komen goed overeen met waarnemingen.

Figuur 31. Orkaan Irma nadert het Caribisch gebied: overzicht en detailbeeld. Wit in het linker beeld toont de bewolking, andere kleuren de hoeveelheid neerslag per uur, pijlen de windsnelheid. De rode stippellijn toont de baan van de orkaan.

Windsnelheid en neerslag in orkanen Meer wind en meer neerslag bij de zwaarste orkanen

Met hetzelfde regionale model zijn ook toekomstige veranderingen van windsnelheid en neerslag tijdens orkanen bestudeerd. Hieruit blijkt dat de zwaarste orkanen in de toekomst waarschijnlijk gepaard gaan met hogere maximale windsnelheden en hogere maximale neer­slagintensiteiten (figuur 32). De impact van de zwaarste orkanen neemt daardoor toe, maar het is niet duidelijk of orkanen vaker zullen voorkomen.

Figuur 32. Kansverdeling van de maximale windsnelheid en de maximale neerslagintensiteit in orkanen, in het huidige klimaat (doorgetrokken lijn) en in een 3,4°C warmer klimaat (gestreepte lijn), en het verschil.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

40

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

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

41

De komende pagina’s tonen 11 impact cases. Verschillende instituten hebben aan de hand van de KNMI’23-klimaatscenario’s een aantal gevolgen van klimaat­ verandering in beeld gebracht. Meer informatie over het toepassen van de klimaatscenario’s in de praktijk is beschikbaar op: www.knmi.nl/klimaatscenarios

Het Planbureau voor de Leefomgeving zal samen met diverse kennisinstellingen een nieuwe herijking van de klimaatrisico’s voor Nederland publiceren. Tabel 4 geeft alvast de belangrijkste risico’s voor Nederland op basis van de voorgaande herijking, maar in lijn met de KNMI’23-klimaatscenario’s.

Risico’s van klimaatverandering voor Nederland Sectoren

Risico's

Sectoren

Risico's

Kusteffecten

De zeespiegelstijging heeft consequenties voor het waterveiligheids­ beleid en voor het waterbeheer. Bij dat laatste gaat het bijvoorbeeld om een toenemende behoefte aan zandsuppletie, en om een toenemende watervraag om zoutindringing tegen te gaan. Door de zeespiegelstijging neemt de overstromingskans toe. En daarmee ook de risico’s voor mens, omgeving en economie.

Mobiliteit

Door een toename van extreme neerslag neemt de verkeershinder in de zomer toe; door afnemende vorst is er minder kans op gladde wegen en vorstschade, maar er is wel een grotere kans op spoorvorming tijdens hittegolven. Door hogere (’s winters) en lagere (’s zomers) afvoeren van de grote rivieren wordt de scheepvaart beperkt.

Rivieren en wateroverlast

Door toename van de neerslag in de winter stijgen rivierafvoeren en neemt de kans op overstroming van de Rijn, de Maas en kleinere rivieren toe. Omdat het vaker en heviger regent, neemt de kans op wateroverlast toe.

Energie

De behoefte aan energie voor verwarmen neemt af, maar er wordt waarschijnlijk meer energie gebruikt voor koeling; omdat rivierwater warmer wordt, neemt de beschikbaarheid van koelwater voor elektriciteitsproductie af.

Watervoorraad

Droogte zal vaker leiden tot watertekort. Bij een watertekort moet worden bekeken hoe het schaarse water wordt verdeeld over de functies drinkwater, natuurbeheer, landbouw en scheepvaart.

Landbouw

Waterkwaliteit

Doordat de temperatuur van het oppervlaktewater stijgt, verandert ook de ecologie van het water. Oppervlaktewater is dan minder geschikt voor drinkwaterproductie. Er ontstaat vaker blauwalg in plassen en meren, waardoor deze niet geschikt zijn om in te zwemmen.

Landbouwopbrengsten kunnen door een toename van extreem weer bedreigd worden; vooral droge jaren kunnen voor lagere gewasopbrengsten zorgen. Verzilting heeft in laag-Nederland gevolgen voor gevoelige teelten zoals bollen en bomen.

Natuur

De risico’s zijn het grootst voor ecosystemen die afhankelijk zijn van neerslag, zoals heidevelden, graslanden en hoogveen. Toename van warmteminnende en afname van koudeminnende planten diersoorten. Hierdoor is er kans op een mismatch in voedselketen. Door klimaatverandering neemt de kans op natuurbranden toe.

Recreatie

Het aantal recreatiedagen neemt toe door hogere temperaturen. Het aantal schaatsdagen neemt af en de kans op extreem weer bij grote evenementen neemt toe.

Gezondheid

Doordat de temperatuur stijgt, vermindert de sterfte in de winter, maar in de zomer nemen de overlast en sterfte als gevolg van hitte en smog toe. De blootstelling aan uv-straling neemt toe, waardoor de kans op huidkanker stijgt. Ook neemt het aantal ‘allergiedagen’ toe door verlenging van het pollenseizoen. Voor infectieziekten worden de grootste veranderingen verwacht bij ziekten die worden overgedragen door vectoren, zoals teken en muggen.

Tabel 4. Risico’s van klimaatverandering voor Nederland deze eeuw. Met dank aan het Planbureau voor de Leefomgeving, op basis van: ref. 6 en 7, nas-adaptatietool.nl.

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

42

Veranderingen in temperatuurgerelateerde sterfte Lisbeth Hall, Danny Houthuijs, Maciek Strak (RIVM)

uitstoot van broeikasgassen (Hd) overlijden rond 2100 ruim 8000 mensen meer vroegtijdig aan warmte dan bij een lage uitstoot (Ld). Ongeveer de helft van de toekomstige temperatuurgerelateerde sterfte is mede het gevolg van de bevolkingsgroei en de vergrijzing. In de berekeningen is geen rekening gehouden met gewenning aan hitte of met adaptatiemaatregelen zoals meer bomen en meer zonwering. Sterfte gerelateerd aan temperatuur Meer warmte-gerelateerde sterfte en minder koude-gerelateerde sterfte

Aanhoudend warm weer en hittegolven leiden tot een toename van gezondheids­ klachten, slaapproblemen en vroegtijdige sterfte, vooral onder ouderen en chronisch zieken. Het risico op sterfte is het hoogst bij extreme hitte en extreme koude, maar loopt al op bij kleine afwijkingen van de ‘optimale’ temperatuur. In Nederland treedt de minste sterfte op bij een gemiddelde dagelijkse temperatuur rond de 17°C. Door klimaatverandering neemt in de toekomst het aantal sterfgevallen gerelateerd aan warmte toe en gerelateerd aan koude af (figuur 33). De bevolkings­omvang neemt in de toekomst toe. Omdat ook het aandeel ouderen stijgt, groeit de groep mensen die kwetsbaar is voor extreme temperaturen. In het huidige klimaat hebben we meer sterfgevallen gerelateerd aan koude (5800 gevallen per jaar) dan aan warmte (660 gevallen per jaar). Rond 2100 is dit mogelijk omgedraaid: in het hoge uitstootscenario (Hd) zijn er meer doden gerelateerd aan warmte (11.000 gevallen per jaar) dan aan koude (6600 gevallen per jaar). Bij een hoge KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 33. Gemiddeld aantal sterfgevallen in Nederland per jaar gerelateerd aan warmte en aan koude in het huidige klimaat (1991-2020), en voor het klimaat rond 2050 en 2100 voor de KNMI’23-klimaatscenario’s.

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

43

Hittestress in Amsterdam Nabil Tanouti, Pam Geven (gemeente Amsterdam)

Osdorp Noord, vergroend onder andere op daken, gevels, looproutes en pleintjes. Deze aanplant zorgt voor natuurlijke koeling. Verder is samenwerking belangrijk, bijvoorbeeld met woningcorporaties, scholen en kinderdagverblijven om zo huizen en scholen leefbaar en gezond te houden bij hitte. Tropische nachten in Amsterdam en daarbuiten Veel meer tropische nachten in het hoge klimaatscenario

Gemeente Amsterdam – Sanne Couprie

Hittestress in de stad kan ongezonde situaties en zelfs extra sterfte opleveren, met name voor kwetsbare groepen als ouderen en jonge kinderen. Niet alleen het veranderende klimaat, maar ook de inrichting van de openbare ruimte, de mate van kwetsbaarheid en het aanpassingsvermogen van bewoners in de stad bepalen in hoeverre hoge temperaturen tot gezondheidsrisico’s leiden. De Amsterdamse buurt Osdorp Noord heeft een relatief hoog risico op hittestress, doordat de wijk veel (semi-)hoogbouw en wegen heeft. De bewoners zijn vaak geen eigenaar van hun woning en dus niet direct verantwoordelijk om maat­ regelen te nemen aan het pand.

Figuur 34. Het aantal tropische nachten rond 2100 in de zomer (minimumtemperatuur minstens 20°C) in Osdorp Noord (gearceerd) en buiten Amsterdam (niet gearceerd), berekend met de Ln- en Hdklimaatscenario’s. Het stadseffect (ref. 8) is meegenomen.

De KNMI’23-klimaatscenario’s laten zien dat het aantal tropische nachten per jaar in Osdorp Noord rond 2100 toeneemt van 1 (nu), naar 2 in het lage uitstoot­ scenario (Ln) tot 26 (in het hoge uitstootscenario (Hd) (figuur 34). Door het hitteeilandeffect zijn er meer tropische nachten in de stad dan in de buitengebieden. Om de hitte in Amsterdam tegen te gaan, plant de gemeente meer groen aan, KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

44

Natuurbrandgevaar neemt ook in Nederland toe Cathelijne Stoof, Hugo Lambrechts (Wageningen University & Research)1

Hoewel je bij natuurbranden eerder aan Zuid-Europa denkt dan aan Nederland, vinden er in ons land nu al zo’n 550 branden per jaar plaats, waarbij in totaal zo’n 440 hectare verbrandt (ref. 9). Al zijn deze branden meestal klein, ze leiden toch tot grote uitdagingen. Natuurbranden komen vaak tegelijkertijd voor, ze zijn niet te bestrijden met technieken voor gebouwbranden en het bewustzijn van dit risico is in Nederland laag. Bovendien bestaat er voor de preventie en bestrijding van natuurbranden in ons land geen beleid. Natuurbrandrisico’s worden niet alleen beïnvloed door het weer (bijvoorbeeld droogte en wind), maar ook door de planten­ groei en het landschapsbeheer. De impact op de omgeving varieert (figuur 35).

tot 2100 met 25% af; in het Hd-scenario neemt het met 300% toe. Zuid(oost)Nederland heeft zowel nu als in alle klimaatscenario’s de meeste dagen met natuurbrandgevaar. Naar verwachting wordt het natuurbrandseizoen langer, duren de branden langer en zijn ze intenser. Aantal dagen met natuurbrandgevaar per jaar Sterkste toename in het hoge uitstootscenario, droge variant Huidig klimaat

Hn 2100

Ld 2100

Hd 2100

Ln 2100

Dagen/jaar 0-7 8 - 14

Figuur 35. Factoren die het natuurbrandrisico beïnvloeden.

14 - 21

Figuur 36 laat zien hoe het aantal dagen met gunstige meteorologische condities voor het ontstaan van branden (natuurbrandgevaar) in de toekomst kan veranderen. Of en hoeveel het aantal dagen met natuurbrandgevaar daalt of stijgt, verschilt per klimaatscenario: in het Ln-scenario neemt het aantal dagen

29 - 35

22 - 28

Figuur 36. Aantal dagen per jaar met natuurbrandgevaar (meteorologisch gunstige omstandigheden voor branden) nu en rond 2100, volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s, berekend door Wageningen University (ref. 10).

1 Dit onderzoek is gefinancierd door: European Union Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement 860787 en 101037419).

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

45

Invloed van meer zonnestraling op de elektriciteitsproductie Martien Visser (Energieopwek.nl)

klimaatscenario’s blijft de hoeveelheid zonnestraling hoog in vergelijking met eind vorige eeuw. En dat geldt dus ook voor de opbrengst van zonnepanelen. Records zoals in 2022 blijven ook in de toekomst uitzonderlijk. Zonne-energie Opbrengst blijft vergelijkbaar met die rond 2000

Het aantal zonnepanelen in Nederland groeit. 15% van alle in Nederland verbruikte elektriciteit was in 2022 afkomstig van zonnepanelen (bron: CBS). Deze groei is hard nodig, omdat het elektriciteitsverbruik gaat stijgen, onder andere voor elektrisch rijden en elektrisch verwarmen, en Nederland af wil van het gebruik van fossiele energiebronnen voor elektriciteitsproductie. Omdat zonnepanelen meer elektriciteit produceren naarmate er meer zonnestraling is, is een toename van de hoeveelheid zon gunstig voor de productie van duurzame elektriciteit. Zonnepanelen hebben op dit moment per stuk een vermogen van ongeveer 0,4 kWp. Bedraagt de zonne-energieopbrengst in een jaar 880 kWh/kWp, zoals gemiddeld in de afgelopen 30 jaar (figuur 37) het geval was, dan produceert één paneel 352 kWh (= 0,4 x 880) per jaar. Met acht panelen produceer je evenveel elektriciteit als een gemiddeld Nederlands huishouden jaarlijks verbruikt. De zonnestraling is in de afgelopen 30 jaar geleidelijk toegenomen en de laatste jaren waren meer dan gemiddeld zonnig. Dit leverde recordopbrengsten op, zoals in 2022, toen zo’n paneel 408 kWh (= 0,4 x 1020) opleverde. Volgens de KNMI’23KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 37. Jaarlijkse energieopbrengst in Nederland van een standaardeenheid van zonnepanelen sinds 1965 tot 2022 en voor het toekomstige klimaat volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s.

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

46

Invloed van extreem weer op gewasopbrengst Puck Mulders (TU Eindhoven), Pytrik Reidsma (Wageningen University & Research)

extreme regenval. Daarnaast zijn aangepaste gewasrotaties en selectieve toediening van organische stof nodig, om de infiltratie en het vasthouden van bodemwater te verbeteren. Extreem weer nu en rond 2100 Vaker extreem weer in de hoge uitstootscenario’s

Extreem weer leidt tot grote verliezen in aardappelopbrengst. Uit gedetailleerde bedrijfsdata op zandgronden blijkt dat bij extreme neerslag (meer dan 45 mm op een dag of meer dan 60 mm in drie dagen, gecombineerd met gedurende drie weken neerslag op meer dan 75% van de dagen (ref. 11)) de opbrengst met 36% vermindert, doordat de aardappels gaan rotten. Bij droogte (minder dan 10 mm neerslag in 30 dagen) is het opbrengstverlies 13%. In de periode 1991-2020 was er in 37% van de jaren dergelijk extreem weer, met extreme neerslag in 17% en droogte in 20% van de jaren (figuur 38).

Figuur 38. Percentage jaren met extreem weer in het huidige klimaat en volgens de vier KNMI’23klimaatscenario’s rond 2100.

In de toekomst nemen de percentages toe. In 2100 blijft het aantal weersextremen onder de L-scenario’s ongeveer hetzelfde, maar bij de H-scenario’s is in ongeveer de helft van de jaren sprake van extreem weer, met extreme neerslag in 23-27% en droogte in 23-33% van de jaren. Ook zijn er vaker jaren met beide extremen. Om opbrengstverliezen te verminderen zijn adaptatiestrategieën noodzakelijk, zoals de ontwikkeling van rassen die beter bestand zijn tegen droogte en KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

47

Meer stranddagen, meer strandvakanties in eigen land? Bas Amelung (Wageningen University & Research), Valentina Zelada (University of Chile)

Strandweer Meer dagen met goed strandweer

dutchphotography

In de afgelopen 30 jaar had Vlissingen jaarlijks ongeveer 71 dagen met goed strandweer (figuur 39). In deze periode groeide het aantal goede stranddagen van 60 naar ruim 80 per jaar. Deze toename zet in alle klimaatscenario’s door, maar de mate waarin, verschilt. In de lage uitstootscenario’s stijgt het aantal goede stranddagen tot 2050 met zo’n 15 dagen per jaar, waarna het stabiliseert. In de hoge uitstootscenario’s neemt het aantal goede stranddagen toe tot bijna 120 in 2100. De temperatuurstijging speelt daarbij de belangrijkste rol, gevolgd door de toename van de hoeveelheid zonnestraling.

Figuur 39. Aantal dagen per jaar met goede weersomstandigheden voor strandtoerisme in Vlissingen in het huidige en toekomstige klimaat volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (HCI-B score minstens 80; ref. 12).

Meer goede stranddagen kunnen ertoe leiden dat meer mensen kiezen voor een (strand)vakantie in eigen land. Dat is gunstig voor horecaondernemingen aan het strand. Klimaatverandering heeft ook negatieve gevolgen voor strandtoerisme, bijvoorbeeld smallere stranden door zeespiegelstijging. En voor alle toerisme geldt dat warmer weer een hoger risico geeft op watertekorten, en op huidkanker doordat de bescherming door wolken afneemt en mensen vaker zomers gekleed naar buiten gaan. KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

48

Zoetwatervoorziening vanuit het blauwe hart van Nederland Herbert Bos (namens platform IJsselmeergebied)

ontstaat er – sneller dan tot nu toe werd gedacht – een zoetwatertekort voor natuur, landbouw, industrie en overige watervragers in het voorzieningengebied (figuur 40). Om de functie van zoetwaterbuffer toekomstbestendig te maken, moeten in het IJsselmeergebied verschillende maatregelen genomen worden: vergroting van de aanvoer, vermindering van de vraag en optimalisering van de buffer. Wateraanvoer vanuit het IJsselmeer

Rijkswaterstaat en bouwconsortium Levvel – Topview Luchtfotografie

Het IJsselmeergebied (‘het blauwe hart van Nederland’) is van cruciaal maatschappelijk belang voor de noordelijke helft van ons land. Het heeft drie hoofdfuncties: hoogwaterberging voor waterveiligheid, waterbuffer voor zoetwatervoorziening tijdens droogte en ecologisch systeem als basis voor biodiversiteit. Het gebied is ook van grote waarde voor bijvoorbeeld scheepvaart, drinkwater, recreatie, landbouw, visserij, cultuurhistorie, zandwinning en energie. Deze functies en waarden staan soms op gespannen voet met elkaar. De KNMI’23-klimaatscenario’s laten zien dat de drie hoofdfuncties van het IJssel­ meergebied onder druk staan. Eerder onderzoek liet bijvoorbeeld zien dat de huidige zoetwaterbuffer, het IJsselmeer, rond 2050 eens per 5 jaar ontoereikend zal zijn bij het meest extreme klimaatscenario (ref. 13). Volgens de nieuwste klimaatscenario’s is dat waarschijnlijk vaker.

Figuur 40. Voorzieningengebied IJsselmeer; voeding van zoet water uit het IJsselmeergebied naar de negen omliggende waterschappen. Bron: Bestuursovereenkomst waterverdeling regio IJsselmeergebied.

In alle scenario’s neemt het neerslagtekort in de lente en zomer toe. Dit betekent minder wateraanvoer naar het blauwe hart en tegelijk een grotere ecologische en economische watervraag vanuit het IJsselmeergebied. Door klimaatverandering KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

49

Klimaatbestendig bouwen Dana Huibers (gemeente Dordrecht)

Klimaatadaptatie in Dordrecht

Figuur 41. Klimaatadaptief ontwikkelplan voor de wijk Amstelwijck in Dordrecht.

Dordrecht krijgt er 11.000 nieuwe woningen bij en wil tegelijkertijd een groene en gezonde stad zijn. In de wijk Amstelwijck gaat de bouw van circa 800 woningen bijvoorbeeld gepaard met aandacht voor natuur en klimaat (figuur 41). 40% van de ruimte wordt ingericht met groen en water. De betrokken bouwbedrijven, projectontwikkelaars, overheden en financiers ondertekenden het Convenant Klimaatadaptief Bouwen van Zuid-Holland. Door te ontwikkelen en te bouwen volgens de hierin vastgelegde eisen hebben hevige regenval en hitte hier straks minder impact dan in reguliere woonwijken. Ook bewoners spelen een actieve KNMI’23-klimaatscenario’s

en belangrijke rol: ze zijn verplicht hun voortuin gedeeltelijk groen te houden en krijgen tips om de tuin natuurvriendelijk op te zetten. Zo werken alle betrokkenen samen aan een toekomstbestendige groenblauwe wijk.

Ook aan de slag met klimaatadaptief bouwen? Sinds maart 2023 kunnen bouwpartijen gebruik maken van de landelijke Maatlat groene klimaat­adaptieve gebouwde omgeving, zie www.klimaatadaptatienederland.nl.

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

50

Minder kans op schade aan bloesem door afname late voorjaarsvorst Lucas Hulsman, Oscar Hartogensis (Wageningen University & Research)

Europa, waar de kou bij ons in die periode vandaan komt. De gemiddelde duur van een valse lente in Wageningen is nu 38 dagen per jaar (figuur 42). Vooral de hoge uitstootscenario’s laten voor de toekomst een flinke afname zien naar 6-10 dagen rond 2100. Binnen Europa verschilt de gemiddelde duur van de valse lente. In Zuid-Scandinavië en de Baltische staten neemt deze bijvoorbeeld sterk toe, omdat daar de laatste nachtvorst minder snel vervroegt. Duur van de valse lente Grootste afname in de hoge uitstootscenario’s

In een opwarmend klimaat stijgt ook de lentetemperatuur en komt vegetatie eerder in bloei. Bloesem is echter kwetsbaar voor vorst en die kan in de lente nog optreden, zelfs nog best laat. Het is onzeker of de laatste vorst even snel vervroegt als de bloei. Bloeit vegetatie vóór de laatste voorjaarsvorst, dan spreken we van een zogeheten ‘valse lente’. Metingen laten inderdaad zien dat kersenbomen vroeger bloeien dan voorheen. En ook al vervroegt ook de laatste voorjaarsvorst, toch is het aantal valse lentes sinds 1980 iets toegenomen.

Figuur 42. Gemiddeld aantal dagen per jaar tussen de eerste kersenbloesem en laatste nachtvorst in Wageningen in het huidige en toekomstige klimaat en volgens de vier KNMI’23-klimaatscenario’s (ref. 14).

Volgens de KNMI’23-klimaatscenario’s neemt in Nederland zowel het aantal als de duur van valse lentes in de toekomst af. Dit komt doordat ook de vorstkans later in het voorjaar sterk afneemt als gevolg van hogere temperaturen in NoordoostKNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

51

Agrariërs anticiperen met wateren bodembeheer op droogte en extreme neerslag Marco Arts en Bas Worm (Waterschap Vechtstromen)

Volgens de nieuwe klimaatscenario’s neemt zowel de kans op droogte (figuur 43) als de kans op extreme neerslag toe. En daarmee ook de noodzaak van beheermaatregelen en samenwerking met betrokkenen. Maximaal neerslagtekort april-september Toenemende droogte

In het noordoostelijkste puntje van Twente ligt buurschap Breklenkamp. Dit agrarische zand­landschap met ingesleten beekdalen heeft de afgelopen droge jaren veel te lijden gehad. De beken en vennen stonden lang droog, er was geen beregening mogelijk en kolossale bomen stierven af. Ook hevige neerslag zorgde voor problemen. Meerdere keren per jaar lopen de laaggelegen percelen onder water. Waterschap Vechtstromen overlegt nauw met de inwoners in het beheer­gebied om zo veel mogelijk water vast te houden. Agrariërs en burgers zijn zich ervan bewust dat droogte nu én in de toekomst een probleem is. Ze leren wat ze, in samenwerking met het waterschap, zelf kunnen bijdragen aan het klimaatrobuuster maken van het gebied. Er zijn al verschillende maatregelen genomen, zoals het plaatsen van stuwen en aangepast peilbeheer (gericht op vasthouden van water), het verbeteren van het waterbergend vermogen van de bodem (duurzaam bodembeheer) en het aanpassen van de teelt met kruidenrijk, diepwortelend grasland. Ook meet het waterschap continu waterstanden en bodem­vochtgehaltes, ter ondersteuning van het aangepast waterbeheer. KNMI’23-klimaatscenario’s

Figuur 43. Maximaal neerslagtekort in Twente: waarnemingen (zwart) en de vier KNMI’23klimaatscenario’s (2050 en 2100, in vier kleuren).

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

52

Oosterscheldekering moet vaker dicht Robert Vos, Wilbert Huibregtse (Rijkswaterstaat)

onderhoudswerkzaamheden afgebroken moeten worden vanwege hoge waterstanden en golfhoogtes. Als gevolg daarvan is de stormvloedkering dan tijdelijk niet operationeel en moet (deels) gesloten blijven. Meer sluitingen zijn niet alleen problematisch voor het onderhoud, maar ook schadelijk voor het kwetsbare ecosysteem van de Oosterschelde. Sluitingen van de Oosterscheldekering Aantal sluitingen per jaar neemt deze eeuw toe

Eric van der Weegen

Bij een stijgende zeespiegel zal de Oosterscheldekering vaker moeten sluiten. Sinds de afronding van de bouw van de Oosterscheldekering 35 jaar geleden zijn er zo’n dertig sluitingen geweest, wat neerkomt op ongeveer één sluiting per jaar. Zoals de KNMI’23-klimaatscenario’s laten zien, stijgt de zeespiegel de komende decennia nog verder door. Als gevolg hiervan neemt het aantal sluitingen per jaar aan het eind van deze eeuw toe naar drie in het lage uitstootscenario tot twintig in het hoge uitstootscenario (figuur 44). Meer sluitingen leiden tot hogere (golf)belastingen op de Oosterscheldekering. Hierdoor slijten sommige onderdelen sneller en moeten ze eerder worden vervangen. Onderhoudswerkzaamheden nemen dus toe in aantal en omvang, terwijl er minder mogelijkheid is voor het uitvoeren van werkzaamheden. Onderhoud is namelijk niet mogelijk bij hoge waterstanden en golfhoogtes.

Figuur 44. Aantal sluitingen van de Oosterscheldekering, gebaseerd op berekeningen van het zeeniveau in twee KNMI’23-klimaatscenario’s en de aanname dat het sluitpeil van de kering, drie meter boven NAP, gelijk blijft.

Door de zeespiegelstijging wordt het onderhoudsseizoen, dat nu van april tot oktober loopt, korter. Om onderhoud te kunnen uitvoeren zodra het weer dit toelaat, wordt er gewerkt aan nauwkeuriger voorspellingsmodellen voor weer, waterstanden en golven. De kans wordt echter steeds groter dat KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23-klimaatscenario’s in de praktijk

53

KNMI’23 en KNMI’14 vergeleken

Marc Scholts

KNMI’23-klimaatscenario’s

KNMI’23 en KNMI’14 vergeleken

54

De wetenschappelijke inzichten in het IPCC-rapport uit 2021 (ref. 1), waarop de KNMI’23-klimaatscenario’s zijn gebaseerd, bouwen voort op die in het vorige IPCC-rapport, dat de basis vormde voor de KNMI’14-klimaatscenario’s (ref. 3). De KNMI’23-klimaatscenario’s zijn gebaseerd op de meest actuele en fijnmazige klimaatmodellen en gegevens. De belangrijkste veranderingen in de KNMI’23scenario’s ten opzichte van de scenario’s uit 2014: • De scenario’s zijn direct gekoppeld aan de uitstootscenario’s en daarmee aan klimaatbeleid. • De scenario’s kijken verder vooruit: tot 2150. Voor zeespiegel tot 2300. • De veranderingen zijn gegeven ten opzichte van het meest recente referentieniveau voor het klimaat in Nederland: 1991-2020. • De scenario’s geven een sterkere toename van droogte aan. • Voor de zeespiegelstijging zijn de inzichten over de bijdrage van Antarctica verbeterd; we geven ook schattingen voor het hoogst mogelijke zeespiegelniveau in de toekomst. • De toename van extreme zomerbuien is beter onderbouwd. De toename van de meest extreme buien blijft onveranderd hoog, de toename van minder extreme buien, die een paar keer per jaar voorkomen, is minder hoog dan in de KNMI’14-scenario’s. • De scenario’s geven aanvullende informatie over hoge temperaturen. • De scenario’s beschrijven ook de toekomstige klimaatverandering op de BES-eilanden.

Zie tabel 5 voor een schematisch overzicht van verschillen tussen de twee sets klimaatscenario’s. Mede vanwege de droogteproblematiek van de afgelopen jaren gaven gebruikers van de klimaatscenario’s aan dat de omgang met waterschaarste een van de belang­ rijkste uitdagingen is voor de toekomst. Daarom is er bij de KNMI’23-klimaat­scena­ rio’s voor gekozen om de scenario’s niet alleen onder te verdelen naar hoge uitstoot (H) en lage uitstoot (L), maar om ook twee varianten (d en n) door te rekenen waarin de mate van verdroging in de zomer en van neerslagtoename in de winter verschilt. In de KNMI’14-klimaatscenario’s hanteerden we twee andere varianten (gebaseerd op veranderingen van luchtstromingspatronen), maar die waren niet direct gekop­ peld aan droogte en hadden geen samenhang tussen de seizoenen, zoals nu. In de KNMI’14-klimaat­scenario’s neemt de jaarneerslag daardoor in alle scenario’s toe; KNMI’23-klimaatscenario’s

in de KNMI’23-klimaat­scenario’s zijn er scenario’s met een afname en scenario’s met een toename van de jaarneerslag. Door de keuze voor droge en natte varianten heeft de temperatuurverandering in de lage en hoge uitstootscenario’s een kleinere bandbreedte dan in 2014. Verschillen tussen de KNMI’14- en de KNMI’23-klimaatscenario’s Thema

KNMI’14

KNMI’23

Uitstoot van broeikasgassen (sociaal-economische scenario’s)

Gebaseerd op matige en hoge uitstoot: RCP4.5 en RCP8.5

Directe koppeling met lage en hoge uitstoot: SSP1-2.6 (behorend bij het Klimaatakkoord van Parijs) en SSP5-8.5

Jaargemiddelde temperatuur

Bandbreedte groter rond 2050

Door meenemen van het Parijs-akkoord in 2100 minder opwarming in lage uitstootscenario

Jaarneerslag

Toename in alle scenario’s

Toename of afname

Extreme neerslag per uur/dag

Eerste schattingen op basis van waarnemingen en klimaatmodellen

Beter onderbouwd met klimaatmodellen met hoge resolutie

Zeespiegel

Geen rekening gehouden met mogelijk extreme zeespiegelstijging

Extra schattingen voor de hoogst mogelijke zeespiegelstijging (lage waarschijnlijkheid, hoge impact)

BES-eilanden

-

Voor het eerst gemaakt

Referentieperiode

1981-2010

1991-2020

Tijdshorizonten

2030 - 2050 - 2085

2033 (1,5°C) - 2050 - 2100 - 2150 2300 (voor zeespiegel)

Basisinformatie voor impactstudies

Alleen getransformeerde tijdreeksen

Getransformeerde en bias gecorrigeerde tijdreeksen

Tabel 5. Schematisch overzicht van de verschillen tussen de KNMI’14- en de KNMI’23-klimaatscenario’s

Zie www.knmi.nl/klimaatscenarios voor een tabel waarin de verschillen zijn doorgerekend.

KNMI’23 en KNMI’14 vergeleken

55

Achtergrond­ informatie

KNMI’23-klimaatscenario’s

Achtergrond­informatie

56

Definitie klimaatscenario Een klimaatscenario is een aannemelijk en samenhangend beeld van het toekomstige klimaat, opgesteld om de mogelijke gevolgen van door de mens veroor­zaakte klimaatverandering te onderzoeken (IPCC). Zo’n scenario is geen voorspelling van het toekomstige klimaat en er kan evenmin een waarschijnlijk­ heid aan worden toegekend.

con­form het Klimaat­akkoord van Parijs (1,5°C, SSP1-1.9) tot een scenario waarin de uitstoot blijft toenemen (SSP5-8.5). Omdat vooral de hoe­veel­heid broeikasgassen in de atmosfeer bepalend is voor de mondiale temperatuurverandering, geeft een sce­ na­rio met lage uitstoot minder opwarming dan een scenario met hoge uitstoot. Welk uitstootscenario gevolgd wordt, en wat dit betekent voor de opwarming, is dus af­ hanke­lijk van het mondiale klimaatbeleid. Verschillen in opwarming tussen deze so­ci­ aal-economische scenario’s spelen vooral op de lange termijn, na 2050, een grote rol.

Huidige stand van de wetenschap

Wetenschappelijke onzekerheid

De KNMI’23-klimaatscenario’s brengen de wetenschap­pelijke klimaatkennis van dit moment in beeld. Als basis dienden het nieuwste IPCC-rapport (2021) en KNMI-onderzoek met een focus op Nederland. Naast de waargenomen trends en nieuwe kennis over klimaatprocessen vormen modelberekeningen een essentieel onderdeel van de klimaatscenario’s. KNMI heeft gekozen voor een set van vier klimaatscenario’s.

Behalve onzekerheid over het mondiale klimaatbeleid is er ook wetenschappelijke onzekerheid over de mate waarin het klimaatsysteem reageert op een verandering van het broeikasgasgehalte in de atmosfeer. Dit uit zich op mondiale schaal door onzekerheid over de wereldgemiddelde opwarming. De klimaatgevoeligheid – de toename in wereldgemiddelde temperatuur behorende bij een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de lucht – wordt nu geschat op +2,5 tot +4,0°C, en is nu nauwkeuriger bekend dan in het vorige IPCC-rapport uit 2013.

Bij het selecteren van deze vier scenario’s hanteerde het KNMI de volgende criteria: geloofwaardigheid (voltrekt de toekomstige klimaatverandering in Nederland zich waarschijnlijk binnen de grenzen van de vier klimaatscenario’s en zijn de scenario’s elk op zich samenhangend?), relevantie (zijn de scenario’s geschikt voor hun doel?) en helderheid (zijn de scenario’s duidelijk beschreven?). Een internationale advies­commissie begeleidde de ontwikkeling van de KNMI’23-klimaatscenario’s. Keuzes kwamen tot stand in overleg met een klankbordgroep van stakeholders en gebruikers van klimaatscenario’s.

Shared Socioeconomic Pathways (SSP’s) Om de uitkomsten van de diverse klimaatmodellen te kunnen vergelijken, maken klimaat­onder­zoekers gebruik van sociaal-economische scenario’s (Shared Socio­ economic Pathways, SSP’s). Deze SSP’s beschrijven demografische, sociaal-eco­ nomische en technologische ontwikkelingen in de toekomst, en verschillen van elkaar in de uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en in het landgebruik. In het eerste deel van het zesde assessmentrapport over de fysische basis van het klimaat­ systeem beschrijft het IPCC de uitkomsten op basis van vijf SSP’s. Deze vijf SSP’s heb­ben een breed bereik. Ze variëren van een scenario met ambitieus klimaat­beleid KNMI’23-klimaatscenario’s

Achtergrond­informatie

Op meer regionale schaal spelen onzekerheden in klimaatprocessen een zo mogelijk nog grotere rol. In de zomer zijn de processen rond neerslag, bodem­vocht, bewolking en straling onzeker. Deze processen kunnen aanleiding geven tot een positieve feedback. Bijvoorbeeld: droge bodems leiden tot minder bewolking en neerslag en tot meer instraling, en derhalve tot hogere temperaturen waardoor de bodem nóg verder uitdroogt. Deze processen hebben op hun beurt weer invloed op de ligging van hoge- en lagedrukgebieden. Ook deze ligging, en de daarmee gemoeide atmosferische stromingen, vertonen langjarige schommelingen. In principe is onzekerheid over het toekomstige klimaat te verkleinen door meer onderzoek te doen naar de werking van het klimaatsysteem en door betere klimaat­modellen te ontwikkelen. Echter, het klimaat vertoont ook onvoorspelbaar gedrag. Deze natuurlijke variaties – die het gevolg zijn van de wisselwerking tussen atmos­feer, oceanen, land en ijskappen – komen op alle tijdschalen voor en zorgen ervoor dat er zelfs voor een 30 jaar-periode behoorlijke verschillen kunnen zijn. We kunnen de invloed van deze natuurlijke variaties schatten door verschillende modelsimulaties uit te voeren, met als enige verschil een kleine verstoring van de begintoestand. Na een tiental jaren geven deze simulaties verschillende uitkomsten.

Temperatuurveranderingen door klimaatverandering (de trend) zijn in de nabije 57

toekomst al snel groter dan natuurlijke variaties van de temperatuur (de ruis). Dit geldt in het algemeen niet voor veranderingen van de neerslag en de wind. Zo kan de natuurlijk variatie in de gemiddelde winterneerslag gedurende 30 jaar ongeveer 10% zijn. Dit betekent dat de ene 30 jaar-periode 10% natter of droger kan uitvallen dan de andere. Waargenomen veranderingen zijn ook een combinatie van trend en ruis. Het is zeer lastig om deze twee van elkaar te scheiden. Daardoor is het moeilijk om model­len goed te evalueren op basis van waar­genomen trends. Dat een model klimaat­proces­sen juist weergeeft, betekent nog niet dat het ook trends goed weer­geeft. En een model dat een waar­ge­nomen trend wél goed weer­geeft, is niet per se een betrouw­baar model.

Modelberekeningen Voor het maken van de klimaatscenario’s zijn de uitkomsten van 33 verschillende klimaatmodellen geanalyseerd. Daarnaast zijn er aanvullende berekeningen uitgevoerd met de KNMI-klimaatmo­dellen EC-Earth3 en RACMO2. Daarbij is meer dan 8000 jaar aan klimaatdata voor Nederland geproduceerd, met een ruimtelijke resolutie van ongeveer 10 km. Voor elk van de vier KNMI’23-klimaatscenario’s zijn acht modelberekeningen van 30 jaar geselecteerd. Hierbij is gebruikgemaakt van een scenario-onderscheid op basis van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen en de verandering van de jaarlijkse neerslag. De spreiding van de jaarlijkse neerslag in de modelberekeningen, die ook door het IPCC zijn gehanteerd, is gebruikt om de RACMO2-berekeningen te selecteren. De beschikbaarheid van meerdere berekeningen voor elk scenario maakte het bovendien mogelijk om het signaal (klimaatveran­dering) te onderscheiden van de ruis (natuurlijke variaties). Naast deze modelberekeningen is voor een aantal indicatoren, waaronder neerslagextremen, gebruikgemaakt van aanvullende informatie uit waarnemingen en modellen met zeer hoge resolutie. Voor gedetailleerde informatie over de gevolgde methode wordt verwezen naar het wetenschappelijk rapport (ref. 15).

Schommelingen, sprongen en toevallige weersextremen Behalve een duidelijk door menselijke activiteiten veroorzaakte opwarming, KNMI’23-klimaatscenario’s

Achtergrond­informatie

tonen de waarnemingen ook schommelingen door natuurlijke variabiliteit op alle tijdschalen. Door een samenloop van omstandigheden kunnen verschillende ontwikkelingen (klimaatverandering en natuurlijke variatie) elkaar versterken en leiden tot ‘sprongen’ in waargenomen extremen. Een voorbeeld is het verbreken van het oude hitterecord (38,6°C in Warnsveld op 23 augustus 1944) met maar liefst meer dan 2°C (40,7°C in Gilze-Rijen op 25 juli 2019). Door een combinatie van extreme droogte en een krachtig hogedrukgebied met zonovergoten weer werd op die dag alle zonne-energie omgezet in opwarming van het aardoppervlak en de lucht daarboven. Klimaatmodellen houden rekening met de grilligheid door natuurlijke variaties. In de zestien simulaties van de winterneerslag in Nederland in de referentieperiode (1991-2020) zien we bijvoorbeeld forse uitschieters (figuur 45). Daardoor kan de waargenomen neerslaghoeveelheid in een specifiek jaar flink afwijken van de trend op lange termijn. Natuurlijke variaties

Figuur 45. Berekende variaties in winterneerslag. De toekomst is berekend met twee simulaties voor hetzelfde klimaatscenario (lichtblauwe stippellijn). Donkerblauw: gemiddelde van alle simulaties gebruikt voor dit scenario.

58

Processen die niet zijn meegenomen in klimaatmodellen Klimaatmodellen beschrijven steeds beter de fysische, chemische en biologische processen die van belang zijn voor het klimaat en werken met steeds meer ruimtelijk detail. Toch kan een aantal processen nog niet goed worden gesimu­ leerd. Dit komt door een gebrek aan voldoende nauwkeurige metingen, door onvol­doende ruimtelijke resolutie en doordat natuurlijke verstoringen zoals sterke vulkaan­uitbarst­ingen niet zijn te voorspellen. Zo is het versneld afkalven van de Antarctische ijskap nog niet goed te modelleren. Dit geldt ook voor verander­ingen van groot­schalige oceaanstromingen. Van belang daarvoor is de hoeveelheid water die in de Noord-Atlantische Oceaan naar grotere diepte zinkt. Dit gebeurt op een relatief kleine schaal en heeft invloed op de sterkte van de Golfstroom. Volgens klimaat­modellen zal de Golfstroom in de loop van deze eeuw gemiddeld verzwakken, maar de mate waarin is erg onzeker. Ook bestaat er onzekerheid over het ontdooien van permafrost, waarbij CO2 en methaan kunnen vrijkomen. Deze processen en gebeurtenissen kunnen wel benoemd worden, maar niet of nauwelijks getalsmatig worden uitgedrukt. Sommige klimaat­modellen gaan ervan uit dat vulkaan­uitbarst­ingen in de toekomst even vaak voorkomen als in de 20e eeuw.

Maar omdat dit verschijnsel onvoorspelbaar is, kan een verandering van de frequentie leiden tot een afname van de snelheid waarmee het klimaat opwarmt. Grote vulkaanuitbarstingen kunnen namelijk gedurende enkele jaren voor afkoeling zorgen.

Klimaatgevoeligheid en terugkoppelingen in het klimaatsysteem Het lage uitstootscenario gaat uit van ambitieus klimaatbeleid (Klimaat­akkoord van Parijs). Het hoge uitstootscenario gaat uit van een toe­name van de uitstoot in het huidige tempo tot 2080 en daarna pas een afvlakking. Dit is waarschijnlijk een overschatting van de CO2- uitstoot, omdat veel broeikasgasbeperkende maat­regelen al in gang zijn gezet. Toch bestaat nog steeds de mogelijkheid dat de temperatuur­veranderingen, die voor het hoge uitstootscenario (H) zijn berekend met de beste schatting van klimaatgevoeligheid, uitkomen. Zo kan de meest waarschijnlijke opwarming van 4,9°C rond 2100 met SSP5-8.5 ook in het minder hoge uitstootscenario SSP3-7.0 bereikt worden als de klimaatgevoeligheid hoog blijkt. Bovendien kunnen terugkoppelingen in het klimaatsysteem leiden KNMI’23-klimaatscenario’s

Achtergrond­informatie

tot extra natuurlijke emissies, bijvoorbeeld door ontbossing, doordat oceanen minder broeikasgassen opnemen, of doordat er broeikasgassen vrijkomen bij het ontdooien van permafrost. Klimaatmodellen houden bij het berekenen van CO2concentraties in de SSP’s nog onvoldoende rekening met deze terugkoppelingen. De klimaatverandering in Nederland zal zich dan ook zeer waarschijnlijk voltrekken ergens tussen de L- en H-scenario’s in.

Drie schattingen van de grootst mogelijke zeespiegelstijging Er bestaat nog geen wetenschappelijke consensus over de snelheid waarmee de zeespiegel in de toekomst maximaal zou kunnen stijgen bij een scenario met een hoge uitstoot. Drie methodes zijn gebruikt om die snelheid te schatten: 1) Physical evidence discussion. Deze methode bestaat uit het organiseren van een open discussie tussen klimaatwetenschappers en zeespiegeldeskundigen over de grootste zeespiegelstijging die fysisch nog plausibel is (ref.16). 2) Marine Ice Cliff Instability model. In deze methode gebruikten we het resultaat van een numeriek model dat de fysische mechanismen modelleert van Marine Ice Cliff Instability in Antarctica (ref.17). 3) Structured Expert Judgement. Deze methode maakt gebruik van een enquête onder de meest vooraanstaande glaciologen van de wereld. Bij het invullen hoefden zij hun standpunten niet te bespreken en hun schattingen van de Antarctische en Groenlandse bijdragen aan de zeespiegelstijging niet te motiveren met behulp van fysieke mechanismen (ref.18), wat deze methode minder conservatief maakt dan de ‘Physical evidence discussion’). Elke methode resulteerde in een schatting van de hoogst mogelijk zeespiegel­ stijging.

De kans dat zo’n schatting wordt overschreden kunnen we niet berekenen, maar uitgaande van de eigenschappen van deze methodes en een vergelijking met de basisscenario’s, vermoeden we dat deze kans, onder het hoge uitstootscenario, 0 tot 5% bedraagt. Bij een lagere uitstoot is de kans kleiner.

59

Achtergrond van de klimaatscenario’s voor de BES-eilanden

Walker-circulatie en zeewatertemperatuur

Voor de klimaatscenario’s voor de BES-eilanden zijn dezelfde mondiale klimaat­ modellen en methodes gebruikt als voor Nederland. Toch is er een verschil. Om de informatie van de mondiale modellen naar Nederland te vertalen is een regionaal klimaatmodel gebruikt, terwijl deze vertaalslag voor de BES-eilanden op statistische wijze is gedaan. Uit de resultaten van de 29 beschikbare modellen voor Caribisch Nederland hebben we een groep van tien natte en een groep van tien droge modellen geselecteerd, waarin de neerslag tot 2100 respectievelijk het meest toe- en afneemt. De relatief grofmazige gemodelleerde tijdreeksen van de temperatuur en de neerslag, zijn met behulp van meetreeksen nabij de BES-eilanden nabewerkt tot toekomstige reeksen. Voor de BES-eilanden zélf zijn er geen goede meetreeksen, daarom hebben we alternatieven gebruikt: voor de temperatuur was dat een zogeheten heranalyse met een weermodel; voor de neerslag waren dat meetreeksen voor Curaçao (80 km van Bonaire) en Sint Maarten (50 km van St. Eustatius en Saba). Net als voor Nederland presenteren we het toekomstige klimaat voor de BESeilanden apart per seizoen. Terwijl in Nederland vooral de temperatuur bepaalt welk seizoen het is, is dat op de BES-eilanden de neerslag. Daarom maken we voor Caribisch Nederland onderscheid tussen het natte seizoen (mei-november) en het droge seizoen (december-april).

Figuur 46. Veranderingen van de wind rond de evenaar (Walker-circulatie) en zeewatertemperatuur tijdens El Niño (boven) en La Niña (onder). Bron: KNMI/NOAA.

El Niño en La Niña zijn klimaatpatronen rondom de evenaar in de Grote Oceaan. Zij hebben invloed op de wereldwijde luchtstromingen die worden aangedreven door schommelingen van de zeewatertemperatuur in de tropische Grote Oceaan. Bij La Niña is de zeewatertemperatuur in het oosten lager dan normaal. Boven het westen van de oceaan en boven het Caribisch gebied stijgt de lucht; boven het midden van de oceaan daalt de lucht (figuur 46). Daartussen zijn er in de lagere en hogere luchtlagen oosten- of westenwinden. Deze zogeheten Walker-circulatie is bij La Niña naar het westen verschoven. Waar de lucht stijgt, zoals in het Caribisch gebied, valt veel neerslag; waar de lucht daalt, valt weinig neerslag. Bij El Niño warmt het oosten van de oceaan op, waardoor de Walker-circulatie naar het oosten verschuift. De lucht stijgt boven het midden van de oceaan en daalt boven het Caribisch gebied. Hierdoor is er op de BES-eilanden bij El Niño minder neerslag dan bij La Niña.

KNMI’23-klimaatscenario’s

Achtergrond­informatie

60

Verklarende woordenlijst Groeiseizoen: april tot en met september. Herhalingstijd: de gemiddelde tijd tussen twee gebeurtenissen waarbij een bepaalde waarde (bijvoorbeeld 50 mm neerslag in één dag) overschreden wordt. Deze herhalingstijd kan bepaald worden voor een groot gebied (bijv. heel Nederland) of voor een specifieke locatie. Lokale herhalingstijden zijn in het algemeen veel langer dan gebiedsherhalingstijden. Hitte-eilandeffect: het fenomeen dat door een sterkere opwarming overdag en een slechtere afkoeling ’s nachts, de temperatuur in stedelijk gebied gemiddeld hoger is dan in het omliggende landelijk gebied. Hittegolf: opeenvolging van minimaal vijf zomerse dagen (maximumtemperatuur 25,0°C of hoger) in De Bilt, waarvan er zeker drie tropisch (maximumtemperatuur 30,0°C of hoger) zijn. IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change, het internationale klimaatpanel van de Verenigde Naties. Klimaatakkoord van Parijs: internationaal verdrag dat is gesloten tijdens de klimaatconferentie in Parijs in 2015, waarbij is afgesproken om de opwarming van de aarde te beperken tot maximaal 2°C en te streven naar niet meer verhoging dan 1,5°C. KNMI’23-klimaatscenario’s

Klimaatgevoeligheid: de mondiale temperatuur­ stijging bij een verdubbeling van het CO2-gehalte.

Tijdshorizon: jaar of periode in de toekomst waarvoor een scenario wordt gemaakt.

Klimaatscenario: consistent en aannemelijk beeld van een mogelijk toekomstig klimaat, gebaseerd op kennis van het verleden en aannames over de uitstoot van broeikasgassen, bedoeld om verkennende studies uit te voeren naar de effecten van klimaatverandering.

Uitstootscenario: aannemelijke waarde van de mogelijke toekomstige uitstoot van broeikasgassen en aerosolen, gebaseerd op een coherente en intern consistente set van demografische, sociaaleconomische en technologische ontwikkelingen, inclusief klimaatbeleid.

Natuurlijke variaties: variaties van het klimaat rondom het langjarig gemiddelde, veroorzaakt door de vele complexe processen en interacties in het klimaatsysteem.

Vector: een organisme, bijvoorbeeld een teek of mug, dat ziekteverwekkers of parasieten kan overbrengen van de ene gastheer (dier of plant) naar de andere.

Neerslagtekort: de hoeveelheid potentiële verdamping minus de hoeveelheid neerslag, gesommeerd van 1 april tot en met 30 september.

Winter: december, januari, februari.

Referentieperiode: tijdreeks die dient als vergelijking voor huidige of toekomstige perioden. Meestal wordt hiervoor een periode van 30 jaar genomen. Voor de KNMI’23-klimaatscenario’s is de referentieperiode 1991-2020.

Zomer: juni, juli, augustus.

Winterhalfjaar: oktober tot en met maart.

Zomerhalfjaar: april tot en met september.

SSP: Shared Socioeconomic Pathways. SSP’s hebben een nummer, dat wordt gevolgd door een getal dat (bij benadering) de stralingsforcering in W/m2 in 2100 weergeeft. De nummering loopt van 1, het duurzame pad, tot en met 5, het pad met veel uitstoot van broeikasgassen. In dit rapport worden SSP1-2.6 als het lage, en SSP5-8.5 als het hoge scenario aangeduid. Verklarende woordenlijst

61

Referenties 1. IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2. World Weather Attribution, 2019: Human contribution to the record-breaking July 2019 heatwave in Western Europe. 3. KNMI, 2014: KNMI’14-klimaatscenario’s voor Nederland; Leidraad voor professionals in klimaatadaptatie, KNMI, De Bilt, 34 pp. 4. KNMI, 2021: KNMI Klimaatsignaal’21: Hoe het klimaat in Nederland snel verandert, KNMI, De Bilt, 72 pp. 5. Le Bars, D., 2022: Past and future sea level around the BES islands. KNMI Technical report; TR-397. 6. PBL, 2015: Aanpassen aan klimaatverandering – Kwetsbaarheden zien, kansen grijpen, Planbureau voor de leefomgeving, Den Haag, rapport 1454. 7. Noordhoff Atlasproducties/KNMI, 2021: De Bosatlas van weer en klimaat. ISBN 9789001278458.

KNMI’23-klimaatscenario’s

8. Theeuwes, N.E., Steeneveld, G.-J., Ronda, R.J. and Holtslag, A.A.M., 2017: A diagnostic equation for the daily maximum urban heat island effect for cities in northwestern Europe. Int. J. Climatol., 37: 443-454.