Mogelijke invloed van klimaatverandering op olieraffinaderijen. Auteurs: J. Bessembinder, F. Keller

Transcriptie

1 Mogelijke invloed van klimaatverandering op olieraffinaderijen Auteurs: J. Bessembinder, F. Keller KNMI, november 2006

2 Inhoudsopgave Samenvatting en conclusies 3 1. Introductie Aanleiding voor dit rapport Detaillering van de vragen 5 2. Klimaat en klimaatverandering Klimaat Klimaatverandering Broeikaseffect 7 3. Klimaatscenario's voor Nederland Wat zijn klimaatscenario's? Mondiale en regionale klimaatscenario's 9 4. Gebruikte gegevens en methoden Gebruikte perioden Gebruikte weerstations Analyses Temperatuur Neerslag IJsafzetting Wind en storm Rivierwaterstanden en overstromingsgevaar 20 Referenties 22 Annex 1: Metadata KNMI-stations 23 Annex 2: Controle basisgegevens 25 2

3 Samenvatting en conclusies Vraagstelling De aanleiding voor dit rapport was de volgende vraag van het VNPI: Is het klimaat inmiddels zoveel veranderd dat de ontwerpnormen die indertijd bij de bouw van de olieraffinaderijen zijn gebruikt verouderd zijn, en zullen de ontwerpnormen voor evt. toekomstige raffinaderijen rekening moeten houden met klimaatverandering? Wordt klimaatverandering ervaren als een probleem? Aan de hand van enkele interviews zijn een beperkt aantal mogelijk relevante klimaatvariabelen geselecteerd. Uit de interviews kwam ook naar voren dat er geen grote problemen worden verwacht voor de petroleum industrie in Nederland als gevolg van klimaatverandering. Wel zijn er enkele aspecten die als vervelend kunnen worden aangemerkt. Met klimaatverandering is daarom tot nu toe nauwelijks iets gedaan binnen de petrochemische industrie in NL (par. 1.2). Temperatuur en neerslag De volgende kwantitatieve klimaatvariabelen zijn bekeken voor de perioden , , , rond 2030 en rond 2050, voor de weerstations Rotterdam, Vlissingen en De Bilt: aantal dagen per jaar met een maximum temperatuur boven 25, 27,5 en 30 C, als indicatoren voor het aantal dagen dat bepaalde luchtgekoelde processen minder efficiënt of langzamer verlopen (zie par. 5.1); aantal dagen met meer dan 20 en 30 mm neerslag en de maximale dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden, als indicatoren voor de kans op overlopen van de bassins rond opslagtanks (zie par. 5.2). Voor de temperatuurvariabelen zijn er in een aantal gevallen duidelijke verschillen te zien tussen de perioden , en Echter, een groot deel van die verschillen is toe te schrijven aan natuurlijke variatie. Een periode van 30 jaar is dus lang niet altijd voldoende om alle natuurlijke variatie te beschrijven. In de meeste gevallen is er een duidelijk verschil tussen de perioden in het verleden ( ) en in de toekomst (rond 2030 en rond 2050), en deze verschillen zijn wel toe te schrijven aan het versterkte broeikaseffect. In alle gevallen is er sprake van een opgaande trend in het aantal dagen met hoge temperaturen. Voor de neerslagvariabelen geldt dat er slechts in een beperkt aantal gevallen duidelijke verschillen tussen de perioden , en zijn. Door de grote variatie tussen jaren is het moeilijker om significante verschillen te vinden. Ook voor de neerslag geldt dat het grootste deel van de variatie in de periode is toe te schrijven aan natuurlijke variatie. Voor zowel het aantal dagen met veel neerslag als voor de maximale dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden lijkt er sprake te zijn van een opgaande trend tussen de perioden in het verleden ( ) en in de toekomst. Echter, alleen voor het W-scenario rond 2050 zijn er voor alle stations significante verschillen te vinden met voor het aantal dagen met >20 mm en de maximale dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden. Voor een deel van de riolering binnen olieraffinaderijen is het belangrijk te weten of de neerslagintensiteit per uur in de toekomst veranderd, i.v.m. het scheiden van olie en water. De KNMI'06 klimaatscenario's geven geen directe informatie over veranderingen in neerslagintensiteit op uurbasis. Om een eerste indicatie te krijgen van de toename van de extreme neerslag per uur rond 2050 kan men het beste gebruik maken van de verandering in de extreme neerslag per dag in de zomer (eens per 10 jaar overschreden) in de KNMI'06 scenario's. Deze neemt in alle scenario's toe. 3

4 Rivierafvoeren en koelwater Uit analyses van het RIZA blijkt dat onder alle KNMI'06 scenario's de gemiddelde rivierafvoer van de Rijn en de Maas in de winter rond 2050 toeneemt ten opzichte van de huidige situatie. In de zomer verandert er weinig in de rivierafvoeren in de G en W scenario's, maar in de G+ en W+ scenario's nemen de gemiddelde rivierafvoeren rond 2050 af, vooral in de Rijn. Wind/storm en ijsafzetting Voor enkele andere klimaatvariabelen is een kwalitatieve inschatting van de trend in de toekomst gemaakt. Voor geen van deze variabelen was, gezien de beperkte hoeveelheid beschikbare meetgegevens, aan te geven of er in het verleden ten opzichte van nu duidelijke veranderingen zijn opgetreden. zware ijsafzetting, bijv. aan bovengrondse kabel: het lijkt aannemelijk dat in alle klimaatscenario's de kans hierop in de toekomst zal afnemen vanwege de stijging van de temperaturen (zie par. 5.3); stormen en windstoten met lange herhalingstijden: Voor alle scenario's geldt dat er op basis van de voor de KNMI'06 geanalyseerde mondiale klimaatmodellen er geen reden is aan te nemen dat de sterkte van deze zware stormen sterk zal stijgen tot 2050 (zie par. 5.4). Bovendien, voor beide variabelen geldt dat de natuurlijke schommelingen tussen jaren groot zijn en dat ze weinig voorkomen, zodat de verandering tot 2030 of 2050 waarschijnlijk niet significant is. Afsluitend De analyses in dit rapport laten zien dat er veranderingen in de toekomst zijn te verwachten voor een aantal klimaatvariabelen, die mogelijk relevant zijn voor olieraffinaderijen. Er is niet onderzocht in hoeverre het economisch gezien interessant is in de toekomst rekening te houden met de mogelijke veranderingen. Dit hangt o.a. af van de gebruikte ontwerpcriteria, de effecten van de veranderingen, etc. Wellicht is het voor deze sector ook interessanter om een betere beschrijving van het huidige klimaat te krijgen. Daarbij kan gedacht worden aan: het gebruik van meerdere weerstations rond een raffinaderij, om het effect van toevallige lokale uitschieters te verminderen (regionale analyses); het gebruik van langere tijdreeksen om herhalingstijden van extremen en de natuurlijke variatie beter te schatten. 4

5 1. Introductie 1.1. Aanleiding voor dit rapport Via het programma bureau van Klimaat voor Ruimte (KvR) zijn een aantal vragen binnen gekomen van de Commissie Klimaatbeleid van VNO-NCW en de VNPI (Vereniging van Nederlandse Petroleum industrieën). De hoofdvraag heeft betrekking op de ontwerpnormen voor de infrastructuur van olieraffinaderijen vroeger, nu en in de toekomst: Is het klimaat inmiddels zoveel veranderd dat de ontwerpnormen die indertijd bij de bouw van de olieraffinaderijen zijn gebruikt verouderd zijn, en zullen de ontwerpnormen voor evt. toekomstige raffinaderijen rekening moeten houden met klimaatverandering? Bij de ontwerpnormen gaat het om de eventuele aanpassing van de dimensionering van bijv. de koeling in de fabriek (bijv. aantal dagen per jaar met een temperatuur boven 27 C), het aantal dagen met meer dan een bepaald aantal mm neerslag, etc Detaillering van de vragen Naar aanleiding van het bovenstaande is een korte inventarisatie gemaakt van de mogelijke klimaatvariabelen die bij het ontwerpproces van raffinaderijen worden meegenomen, en de mogelijke invloed van klimaatverandering. Dit is gedaan via enkele gesprekken met medewerkers van Shell, ABB (groot ingenieursbureau), en VNPI. Uit de gesprekken kwam het volgend naar voren: Er worden geen grote problemen verwacht voor de petroleum industrie (ook niet binnen de chemie) in Nederland als gevolg van klimaatverandering. Wel zijn er enkele aspecten die als vervelend kunnen worden aangemerkt. Met klimaatverandering is daarom tot nu toe nauwelijks iets gedaan binnen de petrochemische industrie in NL, en het staat ook niet echt op de agenda. De luchttemperatuur kan van invloed zijn op het functioneren van installaties als bijv. aan de lucht wordt gekoeld (hierbij zijn ook de luchtvochtigheid en wind van belang). Bij hoge temperaturen verloopt een proces dan wat minder efficiënt of langzamer. 1 C meer is dan echter niet erg relevant. Raffinaderijen staan in landen met zeer uiteenlopende klimaatomstandigheden, waardoor er wel oplossingen zijn die bij nieuwbouw of modernisering van raffinaderijen meegenomen kunnen worden. Lage temperaturen leveren niet echt problemen op m.b.t. de efficiëntie van productieprocessen, aangezien bij de gevoelige processen gebruik wordt gemaakt van verwarmingselementen. Echter de combinatie van lage temperaturen (onder 0 C of net iets erboven) en neerslag en/of zeer vochtige lucht kan leiden tot grote hoeveelheden ijsafzetting. Dit levert soms wel problemen op. Rond opslagtanks zijn bassins gebouwd. De bassins zijn ondoorlatend en dienen als eerste veiligheidsmaatregel bij ongelukken, om de tankinhoud op te vangen. Ze zijn vaak zo gedimensioneerd dat ze 1,1 x de tankinhoud kunnen opvangen. Als deze bassins vollopen met water, kan dat theoretisch gezien bij ongelukken leiden tot het overlopen van de bassins en dus tot verspreiding van brandbare stoffen in een groter gebied/milieu. Hevige regenval zou dus evt. problemen kunnen veroorzaken, maar de marges die voor de bouw van deze bassins worden aangehouden zijn nu ook weer niet zo klein dat ze niet enkele regenbuien van 50 mm in korte tijd aan zouden kunnen. Bovendien kan met pompen water verwijderd worden uit de bassins, zodat ze niet helemaal vollopen (ophoping van regenwater van langere tijd). Wind en golfvorming spelen, gezien de 5

6 grootte van de bassins, nauwelijks tot geen rol en werd ook niet meegenomen bij het ontwerp van deze bassins. In raffinaderijen zijn twee gescheiden rioleringssystemen aanwezig. Een "klassiek" systeem, dat het teveel aan regenwater afvoert, en een systeem waarin mogelijk soms olie terecht kan komen. Dit laatste systeem maakt gebruik van olievangers, waar de olie op basis van gravitatie wordt gescheiden van het water. Deze olievangers zijn ontworpen op basis van een bepaald debiet. Bij een hoger debiet is de scheiding van water en olie niet volledig en kan de olie in het milieu terecht komen. Als de hevigheid van buien (bijv. intensiteit per uur) toeneemt kan het "ontwerpdebiet" mogelijk niet meer toereikend zijn en neemt de kans op milieuvervuiling toe. In dat geval moeten er extra maatregelen worden genomen om dit te voorkomen. Raffinaderijen gebruiken wel rivierwater als koelwater, maar de hoeveelheid is veel minder dan bij bijv. energiebedrijven. Bovendien maken de koelsystemen vaak gebruik van een combinatie van water en lucht koeling. Een situatie zoals in 2003 werd daarom ook niet echt als een probleem ervaren door de meeste olieraffinaderijen (volgens ABB). Shell Pernis (de oudste raffinaderij) ondervond wel hinder in Bovendien beperken lage rivierwaterstanden de aan- en afvoermogelijkheden per schip. Bij het bepalen van een locatie van een raffinaderij zal de kans op wateroverlast/overstroming meespelen, o.a. uit oogpunt van veiligheid en milieu (kans op vervuiling van de omgeving). Zeespiegelstijging en veranderende kansen op overstromen door hoge rivierwaterstanden spelen dus een rol, maar er zijn veel meer factoren zoals aanwezige infrastructuur die de uiteindelijke locatie zullen bepalen. Er kunnen ook maatregelen worden genomen om de effecten van eventuele veranderingen in overstromingskansen te overkomen, zoals de aanleg van opslagtanks bij Rotterdam op een opgehoogd stuk land (is nu al gebeurd). De evt. extra kosten voor bijv. verhoging moeten dus opwegen tegen de voordelen. Bij raffinaderijen staan grote schoorstenen, die bestand moeten zijn tegen sterke winden en stormen. M.a.w. het is dus van belang om te weten of de sterkte van stormen inmiddels significant is veranderd of dat dit in de toekomst is te verwachten. Het aantal stormen kan evt. ook van belang zijn, omdat in geval van vaker blootstelling aan sterke winden/stormen er mogelijk eerder beton- en/of metaalmoeheid optreed. Er zijn nog wel wat andere klimaatvariabelen die voor kleine onderdelen van belang kunnen zijn, zoals luchtvochtigheid voor processen waarbij luchtsplitsing een rol speelt, maar allemaal zeer specifiek voor de betreffende toepassing Bij de bouw van raffinaderijen wordt er vanuit gegaan dat de kosten binnen maximaal 20 jaar moeten zijn afgeschreven (ook gezien de soms snelle ontwikkelingen/veranderingen binnen de sector). Er is echter meestal wel de verwachting dat de raffinaderij 10 tot 20 jaar extra kan meegaan. Eerdere sluitingen van raffinaderijen binnen Europa in het verleden zijn dan ook meestal te wijten aan andere zaken, zoals aangescherpte milieueisen. Wat men als referentie of standaard voor het klimaat meeneemt bij een ontwerp wordt bepaald door o.a. de beschikbaarheid van gegevens en de kosten. Vaak wordt een periode van rond de 20 jaar gebruikt als referentie voor een klimaat. 6

7 2. Klimaat en klimaatverandering 2.1. Klimaat Het klimaat in een bepaald gebied is "het gemiddelde weer in een bepaald gebied over langere tijd van o.a. de temperatuur, neerslag, vochtigheid, zonneschijn en wind. Ook de extremen van dergelijke verschijnselen vallen onder het klimaat. Voor het beschrijven van een klimaat wordt vaak een periode van 30 jaar met dagelijkse weersgegevens gebruikt. Deze periode bevat een groot deel van de mogelijke natuurlijke variatie, maar niet alles. Uit metingen is bekend dat er perioden zijn van 1 of meer decaden dat bijv. de gemiddelde windsnelheid en het aantal stormen hoger is, of dat de winters gemiddeld kouder zijn. Dat een periode van 30 jaar wordt gebruikt, heeft te maken met praktische overwegingen, m.n. gegevensbeschikbaarheid. Het KNMI publiceert elke tien jaar een overzicht van het klimaat van Nederland, waarbij gegevens van de meest recente 30-jarige periode worden gebruikt. Het laatste overzicht beschrijft de periode (KNMI, 2002) Klimaatverandering Het klimaat op aarde is niet statisch, maar is vanaf het ontstaan van de aarde continu aan verandering onderhevig. Klimaatverandering is dus van alle tijden. De oorzaken van klimaatverandering kunnen in twee groepen worden ingedeeld: natuurlijke oorzaken (bijv. El Niño, verschillen in zonneactiviteit, ijstijden, vulkaanuitbarstingen). Deze zorgen op korte of langere tijdschalen, en op regionale of mondiale schaal voor tijdelijke veranderingen van temperatuur, neerslag, etc. Ze kunnen gezien worden als een vorm van natuurlijke variatie, met dit verschil dat ze zorgen voor verschillen tussen decaden (perioden van 10 jaar), eeuwen, of nog langer; menselijk handelen (bijv. door veranderingen in landgebruik en door de uitstoot van broeikasgassen). Door veranderingen in landgebruik kan het klimaat (meestal op regionale schaal) veranderen. Bekend is dat ontbossing de hoeveelheid neerslag in een gebied kan beïnvloeden. De grootschalige uitstoot van broeikasgassen zorgt voor mondiale klimaatverandering. Waarnemingen laten óf alleen de natuurlijke variabiliteit zien, óf het gecombineerde effect van natuurlijke factoren en menselijk handelen Broeikaseffect De aarde wordt op temperatuur gehouden door het broeikaseffect. Dat hebben we vooral te danken aan de aanwezigheid van waterdamp en CO 2 in de atmosfeer. De warmte die de aarde van de zon ontvangt, wordt vooral door deze gassen vastgehouden. Als dit natuurlijke broeikaseffect niet zou bestaan dan zou het gemiddeld over de wereld aan het aardoppervlak veel kouder zijn dan de huidige wereldgemiddelde temperatuur van ongeveer 15 C graden. 7

8 De mens is echter op grote schaal bezig om de samenstelling van de atmosfeer te veranderen, onder andere door verbranding, ontbossing en verkeer. Daardoor komen er meer broeikasgassen, waaronder CO 2 in de atmosfeer. De CO 2 -concentratie is sinds 1860 (niveau pre-industrieel; 280 ppm) met ong. 30 % verhoogt tot 380 ppm nu. Dit versterkt het broeikaseffect en leidt op den duur tot een warmer klimaat. Ook de hoeveelheden neerslag, wind en bewolking kunnen dan veranderen. Uit modelstudies blijkt dat na ongeveer 1975 de menselijke invloed de overheersende oorzaak was van klimaatverandering (IPCC, 2001). Het warmere klimaat van de laatste tientallen jaren is ook een aanwijzing dat klimaatmodellen best eens gelijk zouden kunnen hebben en dat we op weg zijn naar een klimaat, waarin koude perioden zeldzamer worden en warme perioden normaal. In de KNMI klimaatscenario's (zie hoofdstuk 3) wordt de klimaatverandering als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen en aerosolen ten opzichte van het klimaat in 1990 gegeven. Sinds 1990 is de langjarige gemiddelde temperatuur in Nederland al veranderd, maar het is niet aan te geven welk deel van de verandering komt door het versterkte broeikaseffect en welk deel door natuurlijke fluctuaties. 8

9 3. Klimaatscenario's voor Nederland 3.1. Wat zijn klimaatscenario's? Klimaatscenario s zijn consistente en plausibele beelden van een mogelijk toekomstig klimaat. Ze geven aan in welke mate temperatuur, neerslag, wind, etc. kunnen veranderen, bij een bepaalde mondiale klimaatverandering. Klimaatscenario s zijn geen lange-termijn weersverwachtingen: ze doen geen uitspraken over het weer op een bepaalde datum, maar alleen over het gemiddelde weer en de kans op extreem weer in de toekomst. Ze zijn bedoeld om studies uit te voeren naar de effecten van klimaatverandering en ze stellen de overheid, het bedrijfsleven en burgers in staat om op deze effecten te anticiperen (adaptatie) Mondiale en regionale klimaatscenario's Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) produceert ongeveer elke 5 jaar een review van alle beschikbare informatie over klimaat en klimaatverandering. Daarnaast moedigen ze het maken van runs met mondiale klimaatmodellen (GCM's) aan. Deze runs maken gebruik van emissiescenario s, dat wil zeggen aannames over de uitstoot van broeikasgassen. Deze emissiescenario's zijn weer gebaseerd op wereldbeelden over hoe de wereldbevolking zich ontwikkelt, maar ook de economie, technologie, etc. Tabel 3.1: Klimaatverandering in Nederland rond ten opzichte van het basisjaar volgens de vier KNMI 06 klimaatscenario s. 1 gegevens over de veranderingen in 2100 zijn te vinden op 2 het klimaat in het basisjaar 1990 is beschreven met gegevens van 1976 tot en met onder winter wordt hier verstaan december, januari en februari; zomer staat gelijk aan juni, juli en augustus 9

10 De mondiale klimaatsimulaties geven vooral informatie over de wereldwijde opwarming en zeespiegelstijging, maar ze leveren vaak niet voldoende informatie om de effecten van klimaatverandering in een kleiner gebied te bepalen. Het KNMI produceert daarom regionale klimaatscenario's voor Nederland en omgeving. In 2000 is in het kader van "WaterBeheer 21st Eeuw" (WB21) een formele set van klimaatscenario's voor Nederland gemaakt (Kors et al, 2000; Können, 2001). Aan deze scenario's wordt vaak gerefereerd als de WB21- klimaatscenario's. In mei 2006 is een nieuwe generatie algemene KNMI-klimaatscenario's gepubliceerd (KNMI'06 scenario's; KNMI, 2006; van den Hurk et al., 2006). 10

11 4. Gebruikte gegevens en methoden De grote nog functionerende olieraffinaderijen in Nederland zijn vooral geconcentreerd rond Rotterdam (Europoort, Pernis, Botlek): Kuwait Petroleum Europoort (afgekort KPE, eigenaar Q8; start raffinaderij 1963); Netherlands Refining Company (afgekort Nerefco, eigenaren BP en Texaco, start raffinaderij rond 1970); Shell (start raffinaderij complex na de 2 e WO, grootste uitbreiding in jaren '50, in jaren '60 volwaardige raffinaderij, in jaren '80 en '90 gemoderniseerd); Exxon Mobil (Raffinaderij Rotterdam Esso; start bouw raffinaderij 1958, modernisering halverwege jaren '80). Daarnaast staat er een Total raffinaderij in Nieuwdorp (dicht bij Vlissingen; start raffinaderij 1973) Gebruikte perioden Vanuit het VNPI is gevraagd om te kijken of het klimaat nu in Nederland veranderd is ten opzichte van het verleden. Bovendien werd gevraagd of het klimaat in de toekomst veel zou veranderen. Verleden Het klimaat nu en in het verleden kan beschreven worden m.b.v. historische observaties. De jaartallen voor de start van de raffinaderijen (hierboven genoemd) zeggen niet echt veel over de gebruikte weersgegevens voor de ontwerpnormen, aangezien de meeste raffinaderijen in de loop van de jaren gemoderniseerd zijn o.a. vanwege aanpassingen aan nieuwe milieunormen. Gezien de start van veel raffinaderijen en het tijdstip van moderniseringen is gekozen voor 2 jaartallen in het verleden: 1950 en Om een klimaat te beschrijven, gebruikt het KNMI meestal gegevens van een periode van 30 jaar. Dit betekent dat voor "1980" gegeven van de periode worden gebruikt, en voor "1950" gegevens van de periode (indien beschikbaar). Nu Voor de KNMI'06 klimaatscenario's wordt als referentie de periode gebruikt. M.b.v. deze gegevens wordt het klimaat rond het basisjaar 1990 beschreven. Deze periode wordt in dit rapport gelijkgesteld aan "nu". Het klimaat is sinds 1990 wel wat veranderd, maar het is niet aan te geven welk deel van de verandering is toe te schrijven aan natuurlijke variatie en welk deel aan klimaatverandering als gevolg van menselijk handelen. (Voor het beschrijven van het klimaat in het verleden zijn in dit rapport gegevens van de periode gebruikt en voor Hiermee wordt dus het klimaat rond de basisjaren 1965 en 1935 beschreven.) Toekomst Voor het beschrijven van het klimaat in de toekomst kan gebruik gemaakt worden van getransformeerde tijdreeksen, waarbij historische tijdreeksen via een niet lineaire transformatie worden omgezet in mogelijke tijdreeksen voor de toekomst (zie van den Hurk et al., 2006). Aangezien er een periode van maximaal 20 jaar staat voor het afschrijven van een raffinaderij en omdat het een aantal jaren kost om een nieuwe raffinaderij te ontwerpen en bouwen, is een tijdshorizon tot 2030 gekozen voor de toekomst (beschreven met de periode ). Echter, de afschrijvingstermijn voor een raffinaderij komt niet automatisch overeen met de levensduur. Vaak wordt gehoopt dat een raffinaderij nog zeker 10 tot 20 jaar langer mee kan. Daarom worden ook gegevens voor rond het jaar 2050 gepresenteerd (beschreven met de periode ). 11

12 4.2. Gebruikte weerstations Gezien de huidige locatie van de raffinaderijen ligt het voor de hand om de weerstations van Rotterdam en Vlissingen te gebruiken. De volgende hier benodigde gegevens zijn beschikbaar voor deze stations: Maximum temperatuur Rotterdam (51.95N, 4.45E, -4.8m): Vlissingen (51.45N, 3.60E, 8.0m): Neerslag Rotterdam (51.95N, 4.45E, -4.8m): (automatisch weer station KNMI) Vlissingen (51.45N, 3.60E, 8.0m): Zoals hierboven te zien is, is voor de stations Rotterdam en Vlissingen niet voor alle gewenste perioden in het verleden voldoende informatie beschikbaar. Het dichtstbijzijnde station (bij Rotterdam) met voldoende gegevens is De Bilt (52.10N, 5.18E, 2.0m; gegevens voor ). Ter vergelijking zijn voor alle perioden de gegevens voor dit station toegevoegd. Gemeten gegevens kunnen inhomogeniteiten bevatten door bijv. veranderingen in meetopstellingen of -methoden. Hierdoor lijkt het of het klimaat ter plaatse veranderd is, terwijl dit niet het geval hoeft te zijn. Voordat meetgegevens gebruikt kunnen worden, moeten ze daarom gecheckt worden op mogelijke inhomogeniteiten. Deze checks zijn in de annex beschreven. Als gevolg van inhomogeniteiten en missende gegevens in een aantal jaren was een deel van de beschikbare gegevens niet bruikbaar voor dit rapport. 12

13 5. Analyses 5.1. Temperatuur Verleden en nu Sinds 1900 is de temperatuur op aarde gemiddeld met 0,8 C gestegen. Het grootste deel van die stijging vond plaats in de afgelopen 30 jaar: sinds 1975 is de temperatuur gemiddeld met 0,5 C gestegen. Op grond van vergelijking van modelberekeningen en waarnemingen kan men concluderen dat de opwarming in de afgelopen 30 jaar vooral door de mens is veroorzaakt. Vóór 1975 hield de temperatuurstijging voornamelijk verband met natuurlijke oorzaken. In ons land is de temperatuur sinds 1900 met gemiddeld 1,2 C gestegen. De top tien van de warmste jaren sinds 1900 bestaat volledig uit jaren na Fig Gemiddelde jaartemperatuur in De Bilt tussen 1900 en De dikke zwarte lijn volgt een voortschrijdend 30-jaar gemiddelde. Tabel 5.1. Gemiddeld aantal dagen per jaar met een bepaalde maximum dagtemperatuur voor 3 verschillende perioden in het verleden en voor 3 stations in Nederland. Temperatuur: aantal dagen Verleden Nu met max. temp. *** Rotterdam* >25 C - 12,2 18,7 CI 95% 9,3-15,2 15,6-21,8 >27,5 C - 4,8 8,2 CI 95% 4,0-8,2 6,3-10,2 >30 C - 1,3 2,3 CI 95% - 0,7-2,1 1,5-3,1 Vlissingen** >25 C 7,2 7,5 14,1 CI 95% 5,3-9,2 5,6-10,0 11,6-16,8 >27,5 C 2,0 2,7 4,9 CI 95% 1,2-2,9 1,5-4,3 3,4-6,7 >30 C 0,3 0,7 1,2 CI 95% 0,0-0,6 0,2-1,3 0,6-2,0 De Bilt >25 C 23,6 15,5 23,8 CI 95% 20,4-27,8 12,5-19,2 20,0-27,7 >27,5 C 10,8 6,2 10,8 CI 95% 8,9-13,5 4,4-8,5 8,6-13,2 >30 C 3,8 2,0 3,6 CI 95% 2,6-5,2 1,1-3,3 2,4-5,0 * Voor de periode " " zijn voor Rotterdam slechts gegevens voor de periode beschikbaar ** Voor de periode " " zijn voor Vlissingen slechts gegevens voor de periode beschikbaar *** CI 95% staat voor het 95% betrouwbaarheidsinterval. 13

14 De luchttemperatuur kan van invloed zijn op het functioneren van installaties als bijv. aan de lucht wordt gekoeld. De huidige "design temperatures" liggen meestal tussen de C. Het verloop in het aantal dagen met een maximum temperatuur boven 25, 27,5 en 30 C geeft dus enig inzicht in evt. veranderingen het aantal dagen dat deze installaties minder efficiënt of langzamer functioneren. Tabel 5.1 laat in een aantal gevallen duidelijke verschillen zien tussen perioden: de gemiddelden voor de verschillende perioden vallen dan niet in elkaars betrouwbaarheidsintervallen. Echter, de verschillen tussen de perioden en zijn waarschijnlijk geheel toe te schrijven aan natuurlijke variatie. Een periode van 30 jaar is dus lang niet altijd voldoende om alle natuurlijke variatie te beschrijven. De verschillen tussen de perioden en zijn wellicht gedeeltelijk toe te schrijven aan het versterkte broeikaseffect. Echter, bij station de Bilt lijkt vooral sprake van natuurlijke variatie, aangezien de periode en niet significant van elkaar verschillen. Tabel 5.1 laat ook zien dat er duidelijke verschillen tussen stations bestaan: Vlissingen heeft het geringste aantal zomerse (max. temp. 25 C) en tropische dagen (max. temp. 30 C), en De Bilt het meest. Tabel 5.2. Gemiddeld aantal dagen per jaar met een bepaalde maximum dagtemperatuur voor 2 verschillende perioden in de toekomst en voor 3 stations in Nederland. G, G+, W, W+ verwijzen naar de nieuwe KNMI'06 scenario's ( Toekomst Temperatuur: aantal dagen met max. temp. *** * * G W+ G W+ Rotterdam >25 C 23,7 33,6 25,8 41,1 CI 95% 20,1-27,5 29,1-38,5 21,8-29,9 36,5-46,5 >27,5 C 10,4 16,5 11,8 21,8 CI 95% 8,3-12,8 13,8-19,5 9,5-14,3 18,5-25,4 >30 C 3,5 7,8 4,2 11,2 CI 95% 2,3-4,8 5,9-9,8 2,9-5,6 9,0-13,7 Vlissingen >25 C 17,3 25,1 19,1 32,6 CI 95% 14,3-20,7 20,8-29,4 15,7-22,7 27,9-37,5 >27,5 C 7,1 12,8 8,5 16,8 CI 95% 5,2-9,3 10,5-15,3 6,5-10,7 13,8-20,1 >30 C 1,9 5,1 2,3 8,1 CI 95% 1,1-2,7 3,5-6,9 1,4-3,3 6,1-10,3 De Bilt >25 C 28,0 38,9 30,3 47,1 CI 95% 23,7-32,6 33,9-44,5 26,0-34,8 42,1-53,0 >27,5 C 14,0 20,9 15,4 26,3 CI 95% 11,5-16,6 17,4-24,6 12,8-18,0 22,2-30,7 >30 C 5,4 10,1 6,7 14,1 CI 95% 3,8-7,1 7,9-12,4 4,9-8,6 11,5-16,7 * Berekend met behulp van de voorlopige jaarrond tijdseries (met seizoenswaarden) voor Rotterdam, Vlissingen, en De Bilt voor elk van de 4 KNMI'06 scenario's. Transformatie van de historische reeksen voor de periode ** CI 95% staat voor het 95% betrouwbaarheidsinterval. Toekomst Klimaatmodellen berekenen voor 2100, ten opzichte van 1990, een wereldwijde temperatuurstijging die varieert tussen 1 C en 6 C. In de KNMI 06 klimaatscenario s is de temperatuurstijging in Nederland niet gelijk aan de wereldgemiddelde temperatuurstijging. De vier scenario s laten een opwarming zien rond 2050 ten opzichte van 1990 variërend van 0,9 C tot 2,3 C in de winter en van 0,9 C tot 2,8 C in de zomer. 14

15 Tabel 5.2 laat de verschillen tussen het klimaatscenario met de geringste (G) en de sterkste temperatuurstijging (W+) zien. In alle gevallen zijn er duidelijke verschillen tussen deze twee voor zowel de periode rond 2030 als rond De verschillen tussen de perioden rond 2030 en 2050 voor hetzelfde scenario zijn voor het W+ scenario wel significant, maar voor het G scenario niet. Vergelijking van Tabel 5.1 en Tabel 5.2 laat zien dat er in alle gevallen een opgaande trend is voor het aantal dagen met hoge temperaturen en in de meeste gevallen is er een duidelijk verschil tussen de perioden in het verleden ( ) en in de toekomst. Merk op dat de verschillen tussen de periode en de perioden in de toekomst alleen het effect van het versterkte broeikaseffect representeren. Ook in de toekomst zal er sprake zijn van natuurlijke variatie. Deze variatie wordt voor een aanzienlijk deel meegenomen door telkens een periode van 30 jaar te nemen, maar Tabel 5.1 heeft al laten zien dat niet alle natuurlijke variatie hiermee wordt beschreven. Om te beoordelen of de mogelijke veranderingen t.g.v. van het versterkte broeikaseffect relevant zijn om rekening mee te houden bij het ontwerp van olieraffinaderijen, is het van belang de natuurlijke variatie goed te kennen. Het is ook interessant om te weten of de dagen met hoge temperaturen nu meer of minder geclusterd gaan voorkomen. Echter, op basis van de analyses voor de KNMI'06 scenario's is hierover voor de toekomst geen uitspraak te doen. Deze "interjaarlijkse" variabiliteit is een punt van aandacht en onderwerp van verder onderzoek van het KNMI Neerslag Verleden en nu In Nederland is de jaarlijkse neerslag vanaf 1906 toegenomen met 18%. Dit komt vooral voor rekening van de winter (+26%), het voorjaar (+21%) en de herfst (+26%). In de zomer is de neerslaghoeveelheid nauwelijks veranderd (+3%). In de winter nam ook de neerslaghoeveelheid in lange periodes met veel regen toe. De hoogste 10-daagse neerslagsom per winter is sinds 1906 met 29% gestegen. In de zomer is geen duidelijke trend in extreme neerslag per dag vastgesteld. Fig 5.2. Aantal dagen met minimaal 10 mm (licht blauw) en met minimaal 20 mm (donker blauw) neerslag per dag in Nederland (gemiddelde 13 stations). De dikke lijnen volgen een voortschrijdend 30-jaar gemiddelde. Zeer hevige neerslag in korte tijd kan problemen veroorzaken bij de scheiding van olie en water in de olievangers (onderdeel van rioleringssysteem). Voor de bassins rond opslagtanks zou hevige regenval gedurende 1 of meerdere dagen evt. problemen kunnen veroorzaken. Tabel 5.3 geeft een overzicht van enkele variabelen m.b.t. extreme neerslag. 15

16 In de tabel zijn geen gegevens opgenomen over maximale neerslag per uur, aangezien er veel minder informatie beschikbaar is over neerslag per uur dan over neerslag per dag. Het STOWA-rapport "Statistiek van extreme neerslag in Nederland " (2004) geeft wel informatie over neerslag per 4 uur of langer voor station De Bilt over de periode Daarbij is geen uitsplitsing gemaakt naar verschillende perioden in het verleden. De top 10 van maximale neerslag per 4 uur bevat vooral veel data uit de periode Er lijkt geen duidelijke toename in de extreme neerslag per 4 uur zichtbaar, maar dit is ook moeilijk statistisch vast te stellen door de grilligheid van de neerslag. Uit onderzoek voor hetzelfde STOWA-rapport is gebleken dat zowel de Gumbel verdeling als de zogenaamde gegeneraliseerde extreme waarde (GEV) verdeling goed passend zijn voor het bepalen van overschrijdingskansen van extreme neerslag in De Bilt (de Gumbelverdeling is een speciale vorm van de GEV-verdeling). Voor bepaalde tijdsduren van de neerslag heeft de extra vormparameter in de GEV-verdeling een toegevoegde waarde. Voor dagneerslagsommen levert het gebruik van een GEV of Gumbel-verdeling geen significante verschillen op (5% niveau). Bovendien kan bij de analyses met de "Climate explorer" ( niet gemakkelijk een vaste vormparameter worden ingevoerd, vandaar dat in deze analyses is gekozen voor de Gumbel verdeling. Tabel 5.3. Gemiddeld aantal dagen per jaar met een bepaalde neerslag en de maximum dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden, voor 3 verschillende perioden in het verleden en voor 3 stations in Nederland. Neerslag** Verleden Nu Rotterdam max. neerslag per dag 1/10 jaar (mm)* aantal dagen per jaar met ,5 57,8 >20 mm - - 4,5 CI 95% 3,7-5,3 >30 mm - - 1,2 CI 95% 0,8-1,6 Vlissingen max. neerslag per 45,5 40,4 49,1 dag 1/10 jaar (mm)* 50,7 45,8 57,4 aantal >20 mm 3,2 3,2 3,4 dagen per CI 95% 2,6-3,9 2,6-3,9 2,9-4,0 jaar met.. >30 mm 0,8 0,7 1,0 CI 95% 0,5-1,0 0,4-1,0 0,6-1,4 De Bilt max. neerslag per 49,2 46,9 41,3 dag 1/10 jaar (mm)* 54,0 53,7 45,0 aantal >20 mm 3,7 3,7 4,5 dagen per CI 95% 3,0-4,3 2,9-4,7 3,8-5,4 jaar met.. >30 mm 1,0 0,8 1,1 CI 95% 0,7-1,3 0,5-1,1 0,6-1,7 * berekend met Gumbel -verdeling, "..." geeft aan dat er 5% kans is dat er bij eenzelfde verdeling de gemiddelde waarde hoger is dan "..." (bovengrens betrouwbaarheidsinterval); ** CI 95% staat voor het 95% betrouwbaarheidsinterval Tabel 5.3 laat zien dat er in een beperkt aantal gevallen duidelijke verschillen tussen perioden zijn: de gemiddelden voor de verschillende perioden vallen dan niet in elkaar betrouwbaarheidsintervallen. Het aantal dagen per jaar met veel neerslag is beperkt en verschilt sterk van jaar tot jaar, waardoor niet snel significante verschillen zijn vast te stellen (vergelijk met figuur 5.2). De verschillen tussen de perioden en representeren vooral natuurlijke variatie. Dit betekent dat voor Vlissingen de "eens per 10 jaar maximum dagneerslag" voor de periode ,6 mm (5% > 46,8mm) is. Deze 16

17 verschilt dus duidelijk van deze "eens per 10 jaar maximum dagneerslag" in de periode , en zoals verwacht bij een toename van de gemiddelde temperatuur is er sprake van een opgaande trend. Voor De Bilt lijkt er echter sprake van een neergaande trend in de "eens per 10 jaar maximum dagneerslag". Het lijkt er daarom op dat de verschillen tussen de periode en zijn toe te schrijven aan natuurlijke variatie. In Tabel 5.3 zijn ook enige verschillen tussen stations te zien. Echter, de verschillen zijn niet zo duidelijk als voor de temperatuurvariabelen. Het STOWA (o.a. in samenwerking met het KNMI) heeft ook een overzicht gemaakt van de kansen op maximale meerdaagse neerslagsommen met verschillende herhalingstijden (STOWA, 2004). De stations Rotterdam en Vlissingen zijn hierin niet meegenomen in dit overzicht. Tabel 5.4 geeft een overzicht van de maximale neerslaghoeveelheden voor de 3 stations, die het dichtst liggen bij de olieraffinaderijen. In deze studie van het STOWA werden ook geen duidelijke trends gevonden in de periode voor de dagneerslagsommen met herhalingstijden van meer dan 1 jaar. Tabel 5.4. Neerslaghoeveelheden (mm) bij een overschrijdingsfrequentie van gemiddeld een per 10 jaar (T=10 jaar) en van 1000 jaar (T=1000 jaar) voor een aantal stations in Nederland en voor duren van 2, 4 en 8 dagen, gebaseerd op gegevens van (Stowa, 2004). Station T=10 jaar T=10 jaar 2 4 dagen 8 dagen 2 dagen 4 dagen 8 dagen dagen De Bilt Hoofddorp Kerkwerve (Zeeland) Toekomst In de G en W scenario s neemt de neerslag in Nederland zowel in de zomer als in de winter toe met circa 3% per graad wereldwijde temperatuurstijging. In de G+ en W+ neemt de neerslag extra toe in de winter en juist af in de zomer. De afname in de zomer komt vooral door de afname van het aantal dagen met regen. In alle scenario s neemt in de zomer de gemiddelde neerslaghoeveelheid op dagen met veel regen juist toe door de zwaardere buien (het meest in het W scenario). Voor de winter geldt in alle scenario s dat de hoeveelheden in langere periodes met veel neerslag ongeveer evenveel veranderen als de totale neerslagsom. De KNMI'06 klimaatscenario's geven geen directe informatie over veranderingen in neerslagintensiteit op uurbasis. De hoogste neerslagintensiteiten per uur worden meestal geregistreerd in de zomer. Daarnaast is het zo dat de neerslag in de zomer vaak valt in de vorm van buien van relatief korte duur. Om een eerste indicatie te krijgen van de toename van de extreme neerslag per uur rond 2050 kan men daarom het beste gebruik maken van de verandering in de extreme neerslag per dag in de zomer (eens per 10 jaar overschreden) in de KNMI'06 scenario's. Volgens de scenario's kan deze rond 2050 met 5% (G+ scenario) tot 27 % (W-scenario) zijn toegenomen t.o.v. het klimaat rond Tabel 5.5 laat de verschillen tussen het klimaatscenario's zien. In de meeste gevallen geeft scenario G+ de laatste waarden en scenario W+ de hoogste. Tabel 5.5 laat zien dat in bijna alle gevallen er voor zowel de extreme dag neerslag als het aantal dagen met veel regen geen duidelijke verschillen bestaan tussen de perioden rond 2030 en Rond 2050 verschilt het aantal dagen met >20 mm wel tussen de scenario's G+ en W, en ook de maximale dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden 17

18 verschilt voor De Bilt rond 2050 tussen de scenario's G/G+ en W+. De verschillen tussen de perioden rond 2030 en 2050 voor hetzelfde scenario zijn in alle gevallen niet significant. Tabel 5.5. Gemiddeld aantal dagen per jaar met een bepaalde neerslag en de maximum dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden, voor 2 verschillende perioden in de toekomst en voor 3 stations in Nederland. G, G+, W, W+ verwijzen naar de nieuwe KNMI'06 scenario's ( Neerslag Toekomst G G+ W W+ G G+ W W+ Rotterdam max. neerslag per dag 1/10 jaar (mm)* aantal dagen /jaar met.. (mm)** Vlissingen max. neerslag per dag 1/10 jaar (mm)* De Bilt aantal dagen /jaar met.. (mm)** max. neerslag per dag 1/10 jaar (mm)* aantal dagen /jaar met.. (mm)** 54,2 59,5 52,8 58,7 55,2 61,6 55,0 61,9 55,7 61,9 52,8 58,6 59,9 67,8 56,2 61,4 >20 4,7 4,6 5,3 5,3 5,1 4,7 5,8 5,0 CI95% 3,8-5,6 3,7-5,4 4,4-6,2 4,2-6,2 4,1-6,0 3,9-5,4 4,8-6,7 4,2-5,8 >30 1,3 1,3 1,5 1,4 1,4 1,4 1,8 1,6 CI95% 0,9-1,7 0,9-1,7 1,0-2,0 1,0-1,9 1,0-1,9 1,0-1,9 1,2-2,4 1,1-2,1 52,7 63,4 51,6 61,0 57,3 68,0 53,1 61,2 55,3 65,5 52,8 62,7 62,0 74,1 54,1 62,5 >20 4,1 4,0 4,5 3,8 4,3 3,9 4,8 4,1 CI95% 3,4-4,8 3,3-4,7 3,8-5,2 3,2-4,4 3,6-5,0 3,3-4,6 4,1-5,6 3,4-4,7 >30 1,1 1,1 1,2 1,1 1,2 1,1 1,4 1,2 CI95% 0,7-1,5 0,7-1,5 0,8-1,6 0,7-1,5 0,8-1,6 0,8-1,4 1,0-1,8 0,8-1,6 43,7 47,7 43,8 47,9 46,1 50,2 44,7 49,3 44,6 48,9 44,6 48,9 49,3 54,1 46,4 50,8 >20 5,0 4,9 5,5 5,5 5,5 5,1 6,1 5,7 CI95% 4,2-5,8 4,1-5,8 4,6-6,4 4,6-6,4 4,7-6,5 4,4-6,0 5,3-7,1 4,8-6,6 >30 1,3 1,2 1,5 1,4 1,5 1,3 1,7 1,5 CI95% 0,8-1,9 0,7-1,8 1,0-2,2 0,9-2,0 0,9-2,1 0,8-1,8 1,2-2,3 1,0-2,0 * berekend met Gumbel -verdeling, "..." geeft aan dat er 5% kans is dat er bij eenzelfde verdeling de gemiddelde waarde hoger is dan "..." (bovengrens betrouwbaarheidsinterval); ** CI 95% staat voor het 95% betrouwbaarheidsinterval. Vergelijking van Tabel 5.3 en Tabel 5.5 geeft een indicatie of er in de toekomst wel duidelijke veranderingen te verwachten zijn. In alle gevallen is er een opgaande trend tussen de perioden in het verleden ( ) en in de toekomst. Merk op dat de verschillen tussen de periode en de perioden in de toekomst alleen het effect van het versterkte broeikaseffect representeren. Ook in de toekomst zal er sprake zijn van natuurlijke variatie. Deze variatie wordt voor een aanzienlijk deel meegenomen door telkens een periode van 30 jaar te nemen, maar Tabel 5.3 laat zien dat niet alle natuurlijke variatie hiermee wordt beschreven. Het verschil tussen het aantal dagen met > 20 mm of > 30 mm in de periode en rond 2030 is in veel gevallen niet groot. Voor Vlissingen en De Bilt valt het aantal dagen met >20 mm in het W-scenario wel buiten de betrouwbaarheidsrange voor de periode Het aantal dagen met >20 mm verschilt wel vaker significant tussen en de periode rond 2050 (maar nooit voor scenario G). Voor het aantal dagen met >30 mm zijn er bijna nooit significante verschillen tussen en de periode rond Het verschil tussen de maximale dagneerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden in de periode en rond 2030 is in bijna alle gevallen niet significant. Alleen het 18

19 W-scenario voor De Bilt laat een duidelijke toename zien. De waarden voor het W- scenario rond 2050 vallen in alle gevallen buiten de betrouwbaarheidsrange voor de periode , maar voor het G+-scenario juist niet. Voor de clustering van dagen met veel neerslag geldt hetzelfde als voor clustering van dagen met hoge temperaturen: nl. dat op basis van de analyses voor de KNMI'06 scenario's hierover voor de toekomst geen uitspraak te doen is. Wel geven de scenario's informatie over de verandering in maximale neerslagsommen per 5 of 10 dagen (zie v.d. Hurk et al, 2006, Figuur 4.15). In de winter veranderen de meerdaagse neerslagsommen die eens in de 10 jaar worden overschreden ongeveer evenveel als de maximale dagneerslagsom. In de zomer is dit echter niet het geval: in alle gevallen is daar de verandering in meerdaagse neerslagsommen met een herhalingstijd van eens in de 10 jaar minder sterk dan de verandering in maximale dagneerslagsom, en in de G+ en W+ scenario's kan er zelfs sprake zijn van een afname van de 5 en 10-daagse maximale neerslagsommen ten op zichte van de periode IJsafzetting IJsafzetting aan bijvoorbeeld bovengrondse kabels kan optreden bij temperaturen onder 0 C of net daarboven, en als er tegelijkertijd neerslag of veel vochtige lucht is. Daarnaast zijn er nog andere factoren zoals windsnelheid, die een rol kunnen spelen. Verleden en nu Er zijn in het verleden geen systematische waarnemingen gedaan van ijsafzetting over een langere periode. Daarom is niet vast te stellen of de kans hierop nu anders is dan in het verleden. Zware ijsafzetting is bovendien vrij zeldzaam en het vertoont grote verschillen tussen jaren. Bij zeldzame gebeurtenissen is het moeilijker mogelijke significante veranderingen of trends vast te stellen (zelfs als er systematisch was waargenomen, was de kans klein dat er significante verschillen waren vast te stellen). Omdat er veel factoren zijn die bepalen of er veel ijsafzetting plaatsvindt, is het ook niet mogelijk om (binnen korte tijd) op basis van bijv. alleen temperatuur en neerslag een redelijke inschatting te maken van de kans op zware ijsafzetting. Toekomst Voor de toekomst zijn vanwege de bovenstaande redenen ook geen kwantitatieve getallen te geven. Echter, in alle KNMI'06 klimaatscenario's stijgt de gemiddelde temperatuur, ook in de winter. Hierdoor zal het aantal dagen per jaar met (gedurende tenminste een deel van de dag) temperaturen onder of rond 0 C afnemen. Het aantal natte dagen in de winter neemt in de scenario's ook niet of nauwelijks toe. Op basis hiervan lijkt het dus niet waarschijnlijk dat de kans op zware ijsafzetting in de toekomst zal toenemen. Het lijkt aannemelijker dat de kans afneemt. Echter ook in de toekomst kunnen er nog grote verschillen tussen jaren optreden Wind en storm Verleden en nu Uit metingen op KNMI-stations blijkt dat het totale aantal stormen (vanaf windkracht 6 in het binnenland en 7 aan de kust) in Nederland sinds 1962 is afgenomen. Dergelijke gebeurtenissen komen gewoonlijk gemiddeld 10 keer per jaar voor, maar momenteel kennen we er 20-40% minder dan begin jaren zestig. De trends in de hoogste daggemiddelde windsnelheden per jaar zijn bovendien niet voor alle stations in Nederland gelijk: vergelijk de trends in IJmuiden en De Bilt (figuur 5.3). 19

20 De meetgegevens over wind bevatten over het algemeen veel inhomogeniteiten door veranderingen in meetmethoden, meethoogten, etc. Voor een aantal stations zijn de gegevens van 1962 tot en met nu gehomogeniseerd. Echter deze meetreeksen zijn te kort om veranderingen in het aantal zware stormen (minstens windkracht 10 à 11) bij ons vast te stellen. Daarvoor komen ze te weinig voor, gemiddeld namelijk minder dan 1 keer per jaar. Fig. 5.3 Hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar in IJmuiden (links) en in De Bilt (rechts) tussen 1962 en De dikke zwarte lijn volgt een voortschrijdend 30-jaar gemiddelde. Voor het ontwerp van o.a. schoorstenen zijn data over extreme windsnelheden (uurwaarden, of windstoten) met lange herhalingstijden nodig. Op basis van de beschikbare hoeveelheid gegevens kan niet worden aangegeven of deze kansen in het verleden, ten opzichte van nu, duidelijk zijn veranderd. Toekomst Klimaatmodellen berekenen dat het totale aantal stormen op de gematigde breedte van het Noordelijk Halfrond licht afneemt. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat de zwaarste stormen in kracht toenemen, maar die aanwijzingen zijn erg onzeker. In de G en W scenario s verandert de hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar tot 2050 nauwelijks ( 1%). De klimaatmodellen die zijn gebruikt voor de G+ en W+ scenario s laten een lichte toename zien van de hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar. De sterkte van de zware stormen, die momenteel minder dan eens per jaar voorkomen, nemen boven Noordwest Europa eveneens licht toe. Op basis van de voor de KNMI'06 geanalyseerde mondiale klimaatmodellen is er geen reden aan te nemen dat de sterkte van deze zware stormen sterker zal stijgen dan de verandering in de sterkte van de hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar. De toename in de hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar in de G+ en W+ scenario's van circa +2% per graad wereldwijde temperatuurstijging tot 2050 is klein ten opzichte van de jaar-op-jaar variatie en de natuurlijke schommelingen op langere termijn (figuur 5.3) Rivierwaterstanden en overstromingsgevaar Voor sommige processen binnen raffinaderijen wordt gebruik gemaakt van lucht- en/of waterkoeling. Bij het bepalen van een locatie van een raffinaderij zal de kans op wateroverlast/overstroming meespelen, o.a. uit oogpunt van veiligheid en milieu (kans op vervuiling van de omgeving). Voor deze aspecten is informatie over rivierwaterstanden (en grondwaterstanden) en zeewaterstanden van belang. 20

21 Het KNMI doet zelf geen onderzoek naar rivierafvoeren en overstromingskansen. Wel levert het informatie aan het RIZA (Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling) en aan RIKZ (Rijksinstituut voor de Kust en Zee) voor bijv. berekeningen m.b.t. rivierafvoeren, waaruit de beschikbaarheid van koelwater in de toekomst is af te leiden voor de verschillende toekomstscenario's. RIZA heeft inmiddels een eerste studie uitgevoerd naar rivierwaterafvoeren en grondwaterstanden onder de oude en nieuwe KNMI-klimaatscenario's. Ook het RIKZ heeft gekeken of de bestaande beleidsscenario's moeten worden aangepast naar aanleiding van de nieuwe KNMI'06 klimaatscenario's. Resultaten hiervan zijn o.a. gepresenteerd tijdens een symposium op 20 juni (voor presentaties zie: Uit de analyses blijkt dat onder alle KNMI'06 scenario's de gemiddelde rivierafvoer van de Rijn en de Maas in de winter rond 2050 toeneemt ten opzichte van de huidige situatie. In de zomer verandert er weinig in de rivierafvoeren in de G en W scenario's (slechts geringe afname), maar in de G+ en W+ scenario's nemen de gemiddelde rivierafvoeren rond 2050 af, vooral in de Rijn (Buiteveld en Kroon, 2006). Fig Gemiddelde afvoer van de Rijn voor verschillende klimaatscenario's rond 2050 vergeleken met de huidige situatie(bron: Buiteveld & Kroon, 2006). 21

22 Referenties Hurk, B.J.J.M. van den, A.M.G. Klein Tank, G. Lenderink, A.P. van Ulden, G.J. van Oldenborgh, C.A. Katsman, H.W. van den Brink, F. Keller, J.J.F. Bessembinder, G. Burgers, G.J. Komen, W. Hazeleger en S.S. Drijfhout, KNMI Climate Change Scenarios 2006 for the Netherlands. KNMI-publicatie: WR , 30/5/2006, pp82. IPCC, Climate Change 2001: The scientific basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. J.T. Houghton et al. (eds), Cambridge University Press. KNMI, Klimaatatlas van Nederland, de normaalperiode KNMI, Klimaat in de 21e eeuw; vier scenario's voor Nederland. KNMI-publicatie: PR, KNMI brochure, 30/5/2006. Können, GJ (2001): Climate Scenarios For Impact Studies In The Netherlands; zie Kors, A.G., F.A.M. Claessen, J.W. Wesseling and G.P. Können, Scenario s externe krachten voor WB21; WL Delft Hydraulics; Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI); Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Rijkswaterstaat, Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RWS, RIZA) (in Dutch). Buiteveld, H. & T. Kroon, Toekomstig waterbeheer op basis van KNMI06 scenario s. Nieuwsbrief crisisbeheersing juli/augustus ( STOWA, Statistiek van extreme neerslag in Nederland. Rapport

23 ANNEX 1: Metadata KNMI-stations Rotterdam (06344) Rotterdam Positie: 51 57' N.B ' O.L Terreinhoogte: -4,8 meter t.o.v. NAP. Metingen: temperatuur heden; neerslag heden; luchtdruk heden; wind heden. Karakteristiek omgeving: Gelegen in polder, voornamelijk grasland, zuidoostelijk aangrenzend stad Rotterdam. Vliegveld Grondsoort: Klei Hoogte barometer: -4,6 meter t.o.v.nap. Hoogte windmeetmast: 10 meter Temperatuurmetingen: gemeten m.b.v. : thermograaf in Stevensonhut (op 1,50 meter boven maaiveld) weerstandsmeting in Stevensonhut (op 1,50 meter boven maaiveld); tevens vanaf nieuwe lokatie verplaatsing waarnemingsterrein elektrische sensoren (op 1,50 meter boven maaiveld) t.b.v. AMIS heden elektrische sensoren in schotelhut (op 1,50 meter boven maaiveld) Neerslagmetingen: gemeten m.b.v. : elektrische regenmeter type LMD (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) pluviograaf (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) elektrische meting (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) tbv AMIS heden elektrische meting (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) Vlissingen (06310) Vlissingen Positie: 51 27' N.B 'O.L. Terreinhoogte: +8,0 meter t.o.v. NAP. Metingen: heden Karakteristiek omgeving: Kuststation, gelegen op havenpier aan de Westerschelde Grondsoort: n.v.t. Hoogte barometer: +9,7 meter t.o.v. NAP. Hoogte windmeetmast: 20 meter Tijdelijke verplaatsingen: Hotel Brittannia, Positie: 51 27' N.B ' O.L., Terreinhoogte t.o.v. NAP: +8,0 meter Hotel Noordzee Boulevard, Positie: 51 26' N.B ' O.L., Terreinhoogte t.o.v. NAP: +8,0 meter West Souburg, Positie: 51 28' N.B ' O.L., Terreinhoogte t.o.v. NAP: -0,5 meter Temperatuurmetingen: gemeten m.b.v. : thermograaf in een soort kooi (op 2,20 meter boven maaiveld) 23

24 thermograaf in Stevensonhut (op 2,20 meter boven maaiveld) thermograaf in Stevensonhut (op 8,80 meter boven maaiveld) thermograaf in Stevensonhut (op 2,20 meter boven maaiveld) thermograaf in Stevensonhut (op 1,50 meter boven maaiveld) weerstandsmeting in Stevensonhut (op 1,50 meter boven maaiveld) heden elektrische sensoren in schotelhut (op 1,50 meter boven maaiveld) Neerslagmetingen: gemeten m.b.v. : pluviograaf (vangoppervlak 4 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) pluviograaf (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) heden elektrische meting (vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) De Bilt (06260) De Bilt Positie: 52 06' N.B 'O.L. Terreinhoogte: +2,0 meter t.o.v. NAP. Metingen: heden Karakteristiek omgeving: Gelegen in overgangsgebied van Utrechtse heuvelrug naar Kromme Rijngebied; half open landschap: gras- en bouwland afgewisseld door bebouwing en bebossing Grondsoort: Zand Hoogte barometer: +3,6 meter t.o.v.nap. Hoogte windmeetmast: 20 meter Temperatuurmetingen: gemeten m.b.v. : thermograaf in grote pagodehut (op 2,20 meter boven maaiveld thermograaf in Stevensonhut (op 2,20 meter boven maaiveld) weerstandsmeting in Stevensonhut (op 1,50 meter boven maaiveld) heden elektrische sensoren in schotelhut (op 1,50 meter boven maaiveld) Neerslagmetingen: gemeten m.b.v. : pluviograaf(vangoppervlak 4 dm2 op 1,50 meter boven maaiveld) pluviograaf(vangoppervlak 4 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) pluviograaf(vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) heden elektrische meting(vangoppervlak 2 dm2 op 0,40 meter boven maaiveld) 24

25 ANNEX 2: Controle basisgegevens Voor de analyses is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van het zelfde type bestand, nl. de ECA/ECD dataset. Deze data set is gebaseerd op de gegevens van de KNMI-stations en de KNMI-neerslagstations. De KNMI-stations hebben gegevens voor een groot aantal klimaatvariabelen, en de gegevens beslaan per dag de periode uur UT. In het begin zijn de metingen "met de hand" verricht, maar op een gegeven moment is men op deze stations overgegaan op automatische metingen (AWS). Het is bekend dat de neerslagmetingen van deze AWS'en gemiddeld ong. 5% afwijken van de handmatige metingen. Tot voor enkele jaren zijn de AWS-neerslagmetingen gecorrigeerd voor deze afwijking, maar nu gebeurd dat niet meer. In de ECA/ECD dataset zitten de gegevens van de "handmatige" uur UT metingen. Deze worden als het meest betrouwbaar gezien. Voor dit rapport zijn geen uitgebreide analyses op inhomogeniteiten uitgevoerd, maar er is wel op het oog gecheckt of er trendbreuken zichtbaar zijn. Voor de maximum temperatuur waren analysegegevens met betrekking tot inhomogeniteiten beschikbaar. Deze zijn hieronder vermeld. Rotterdam: temperatuur Figuur A2.1. Maximum dagtemperatuur zoals gemeten voor station Rotterdam. Voor Rotterdam zijn er op het oog geen duidelijke veranderingen in de variabiliteit binnen jaren en tussen jaren in de gemiddelde maximum temperatuur per jaar vanaf het moment van veranderingen in temperatuurmetingen (1964, 1988, en 1993). De analyses voor ECA geven aan dat er mogelijk in de jaren 1958, 1970 en 1980 trendbreuken zichtbaar zijn, echter deze zijn niet direct te verbinden aan veranderingen in meetmethoden. Voor het jaar 1956 is niet voor alle dagen een waarneming beschikbaar. De gegevens vanaf 1957 zijn voor de analyses in dit rapport gebruikt. Rotterdam: Neerslag Figuur A2.2. Neerslag per dag zoals gemeten voor station Rotterdam. 25

26 Voor Rotterdam zijn er geen gegevens beschikbaar via de ECA/ECD database. Daarom zijn toch de gegevens van het Automatische WeerStation (AWS) gebruikt, hoewel deze de laatste jaren niet zijn gecorrigeerd voor de bias t.o.v. de handmatige metingen. Een AWS geeft bovendien neerslaggegevens voor uur UT, terwijl de neerslaggegevens in het ECA/ECD bestand neerslaggegevens voor uur geven. Op het oog zijn er geen duidelijke veranderingen in de dagneerslag en in de jaarsommen op de momenten van veranderingen in metingen (1984, 1988, 1993). De gehele dataset is daarom gebruikt. Vlissingen: temperatuur Figuur A2.3. Maximum dagtemperatuur zoals gemeten voor station Vlissingen. Voor Vlissingen zijn er op het oog geen duidelijke veranderingen op het moment van de meeste veranderingen in temperatuurmetingen (1930, 1943, 1961, 1974 en 1993). De analyses voor ECA geven aan dat er mogelijk in de jaren 1930, trendbreuken optreden. Alleen voor 1930 is dit terug te voeren op verandering in meetmethoden. De laatste positieverandering van het weerstation heeft in 1958 plaatsgevonden. Er missen data in de jaren 1944 en De gegevens van de periode zijn daarom niet gebruikt. Aangezien er op het oog geen grote veranderingen zijn opgetreden, zijn de gegevens voor 1944 en na 1950 wel gebruikt. Wel moet bij de interpretatie rekening worden gehouden met het mogelijke effect van deze inhomogeniteiten. Vlissingen: neerslag Figuur A2.4. Dagneerslag zoals gemeten voor station Vlissingen. Voor Vlissingen zijn er op het oog geen duidelijke systematische veranderingen in neerslag en neerslagsommen per jaar te zien na ongeveer Aan het begin van de metingen zijn er een aantal erg lage jaarneerslagsommen, en rond 1900 is er een periode van ongeveer 20 jaar met relatief lage jaarneerslagsommen. Echter, voor dit rapport zijn gegevens vanaf 1921 nodig. Rond 1962 en 1993 hebben er ook veranderingen plaatsgevonden, maar dit heeft op het oog geen duidelijke inhomogeniteiten opgeleverd. 26

27 De Bilt: temperatuur Figuur A2.5. Maximum dagtemperatuur zoals gemeten voor station De Bilt. Voor De Bilt zijn er op het oog geen duidelijke veranderingen op het moment van de meeste veranderingen in temperatuurmetingen (1950, 1961, en 1993). Volgens de ECA analyses zou er mogelijk een trendbreuk in 1949 zitten. Dit kan wellicht teruggeleid worden naar de verandering in Aangezien er op het oog geen grote veranderingen zijn opgetreden, zijn wel alle gegevens gebruikt. Wel moet bij de interpretatie rekening worden gehouden met het mogelijke effect van deze inhomogeniteiten. De Bilt: neerslag Figuur A2.6. Maximum dagtemperatuur zoals gemeten voor station De Bilt. Voor De Bilt zijn er op het oog geen duidelijke veranderingen in neerslag en neerslagsommen per jaar op het moment van de meeste veranderingen in neerslagmetingen (1946, 1981, en 1993). Alle beschikbare gegevens zijn daarom gebruikt. 27