RISICOSIGNALERING Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut
IEIDING heeft invloed op de groei van planten en gewassen, op de grondwaterstanden en daarmee indirect op bijvoorbeeld energiebedrijven en industrieën die gebruik maken van koelwater. is echter moeilijk eenduidig te definiëren en is niet direct te meten. Bij droogte zijn specifieke meteorologische omstandigheden, in het bijzonder verdamping en het uitblijven van neerslag, de belangrijkste factoren. Bij zonnig en droog weer met wind en hoge temperaturen kan er veel vocht verdampen, waardoor watertekorten kunnen ontstaan. Planten, gewassen en bomen zijn in belangrijke mate verantwoordelijk voor de verdamping. Als er gedurende het groeiseizoen volgens berekeningen meer vocht verdampt dan er in de vorm van neerslag valt, en er uiteindelijk onvoldoende vocht beschikbaar is voor een goede groei, spreken we van een (potentieel) neerslagtekort. Dit tekort wordt gebruikt als een maat voor de droogte. periodes laten zich moeilijk onderling vergelijken, omdat het verloop van de neerslag en verdamping van jaar tot jaar verschilt. Een neerslagtekort heeft tijd nodig om zich op te bouwen en gedurende het zomerhalfjaar is een landelijk gemiddeld (gemeten over dertien stations) neerslagtekort van 1 mm een vrij normaal verschijnsel. Het KNMI vermeldt op internet het doorlopend potentieel neerslagtekort*, gedurende het groeiseizoen van 1 april tot 1 oktober. Dit wordt berekend uit het verschil tussen de hoeveelheid neerslag en potentiële verdamping. Uit vergelijkingen tussen verschillende plaatsen en met vroegere situaties kan globaal vastgesteld worden waar en wanneer in ons land sprake is van droogte en hoe ernstig die is. * Doorlopend Potentieel Neerslagtekort: Het doorlopend potentieel neerslagtekort is het verschil dat in het zomerhalfjaar optreedt tussen de verdamping boven kort gras, dat optimaal is voorzien van bodemvocht, en de neerslag, geaccumuleerd vanaf 1 april in dat jaar tot 1 oktober. Om verdroging van het gewas te vermijden, moet een tekort worden aangevuld door bijvoorbeeld beregening; bij de berekening van de verdamping wordt er van uitgegaan dat het gras steeds weer optimaal van water is voorzien. De maximale waarde van het tekort is een maat voor de droogtestress die het milieu heeft ondergaan. Doorlopend potentieel neerslagtekort wordt veelal afgekort tot neerslagtekort. Een negatief neerslagtekort is een neerslagoverschot.
Klimatologie Omdat er in de winter normaal voldoende aanvoer van regen- en rivier water is en de verdamping klein is, treedt er in de winter meestal geen droogte op. In het voorjaar, met de stijging van de temperatuur en de groei van de vegetatie, speelt de verdamping een steeds grotere rol. In combinatie met het uitblijven van neerslag kan vroeg in het voorjaar sprake zijn van droogte (zoals in april 7). Deze relatieve droogte (droog voor de tijd van het jaar) is van invloed op de periode daarna (cumulatief) en het eventueel ontstaan van een droogte tekort in de daaropvolgende zomer. Uit studies blijkt dat we pas van serieuze droogte kunnen spreken bij een neerslagtekort van groter dan circa dan mm, ongeveer 2x de gemiddelde maximale waarde. De opbouw van een zeer grote neerslagtekort (groter dan 3 mm) vergt zoveel tijd dat het pas tussen half augustus en half september kan optreden. Maximale neerslagtekort en herhalingstijd Figuur 1 geeft vanaf 196 tot en met 7 het landelijk gemiddelde maximale neerslagtekort gedurende het zomerhalfjaar. In rood is apart het tekort van maart en april weergegeven. In 1976 werd eind augustus het neerslagtekort record gevestigd (36 mm) en 3 staat met ongeveer 22 mm op een zevende plaats. Uit de figuur blijkt dat er sinds 1976 geen zeer grote neerslagtekorten zijn voorgekomen, en ook is er geen trend in het maximale neerslagtekort waarneembaar. Op basis van een frequentieanalyse is bepaald dat het maximale neerslagtekort in 1976 van 36 mm gemiddeld ongeveer eens per 9 jaar voorkomt, terwijl een maximaal neerslagtekort van 22 mm, zoals in 3, gemiddeld ongeveer eens per 1 jaar voorkomt. Max. neerslag tekort in mm 4 3 1 195 191 1915 192 1925 193 1935 194 1945 195 1955 196 1965 197 1975 198 1985 199 1995 5 Figuur 1. Landelijk gemiddelde maximale neerslagtekort
Regionale verschillen in zomerdroogte Doordat er in Nederland regionale verschillen zijn in neerslag en verdamping, zijn er ook regionale verschillen in het neerslagtekort. In de zomer is het in de kustregio s vaak iets minder bewolkt dan in meer landinwaarts gelegen regio s. Het gevolg is dat er aan de kust vaak wat minder neerslag valt en dat de zonneschijnduur, en dus de zonnestraling en de verdamping, er iets groter is. Deze effecten leiden tot een groter neerslagtekort. (Figuur 2 ) Potentieel neerslagtekort (gemiddeld jaarmaximum) Periode 1988-7 Als we het recordjaar 1976 en de droogte van 3 per regio in beschouwing nemen, blijkt uit tabel 1 dat in die jaren ook het maximale neerslagtekort in de kustregio s groter was dan in de andere regio s. De droogte van 1976 in Zeeland valt niet alleen op vanwege het grote (maximale) neerslagtekort, maar ook vanwege de lange herhalingstijd. In Midden-oost Nederland was het maximale neerslagtekort kleiner en de herhalingstijd ook veel korter. Uit de herhalingstijden voor 3 blijkt vooral de relatieve droogte in Noordwest- en Midden-west Nederland. Op basis van 291 neerslagstations en 14-33 AWS en Figuur 2. Regionale verdeling gemiddelde maximale neerslagtekort mm 22 21 19 18 17 16 15 14 13 Kunstregio s Jaar Noordwest Middenwest Zeeland Noordoost Middenoost Maasgebied 1976 herhalingstijd 41 85 39 9 445 19 335 6 31 45 38 95 36 9 3 herhalingstijd 29 4 26 7 265 8 18 1 185 13 19 16 22 1 Tabel 1: Maximaal neerslagtekort (mm) in het zomerhalfjaar voor zes verschillende regio s en Nederland als geheel en de bijbehorende herhalingstijden (jaar).
GEVOLGEN EN MAATREGELEN, ofwel neerslagtekort, treedt niet van de ene op de andere dag op. In Nederland valt normaal gesproken het hele jaar door neerslag. Daarnaast is er water beschikbaar uit de vele meren, de aanvoer van de rivieren en worden de grondwaterstanden beheerd. leidt in Nederland daarom niet vaak tot ernstige problemen. De problemen die zich kunnen voordoen, treffen onder andere de landbouw, omdat de groei van gewassen achterblijft. De kans op bosbranden neemt ten tijde van droogte toe. Energievoorzieningen en industrie die gebruik maken van koelwater en de scheepvaart kunnen capaciteitsproblemen krijgen vanwege de lage rivierwaterstanden. Bovendien kan de drinkwatervoorziening beïnvloed worden. Zoute kwel (zout dat binnenkomt via omhoogkomend grondwater) kan in lager gelegen delen van Nederland een extra probleem vormen. Bij extreme droogte wordt ook het inklinken van veen en het breken van veendijken als een dreiging gezien. Als er sprake is van droogte kunnen beperkende maatregelen worden ingesteld, zoals een verbod op beregening, aangepaste scheepvaart en in uitzonderlijke gevallen beperking van de energieproductie. Extra surveillance worden in gezet voor het monitoren van het uitbreken van bosbrand. Recente voorbeelden April 7 In de maanden maart, april en mei van 7 viel bij elkaar een normale hoeveelheid neerslag van gemiddeld over het land 173 mm neerslag, tegen normaal 166 mm. Toch ontstond er in april 7 een extreem groot neerslagtekort. In het tijdvak van 22 maart tot en met 6 mei 7 viel er in vrijwel het hele land niet of nauwelijks neerslag. De lengte van het droge tijdvak, 45 dagen, was uniek voor tenminste de laatste honderd jaar. In combinatie met het vaak zonnige en zeer warme weer ontstond zo een neerslagtekort dat nog niet eerder in het voorjaar was voorgekomen. De scheepvaart werd beperkt en in de landbouw kwam zaaigoed slecht tot ontwikkeling. Rijkswaterstaat nam maatregelen om het waterpeil in de grote rivieren en meren te verhogen om zo een extra zoetwater buffer te creëren. mm 3 5% droogste jaren mediaan recordjaar 1976 jaar 7 mm 3 5% droogste jaren mediaan recordjaar 1976 jaar 3 1 1 April Mei Juni Juli Augustus September April Mei Juni Juli Augustus September Figuur 3. Doorlopend neerslagtekort in Nederland in 7, met neerslagtekort in april. Figuur 4. Doorlopend neerslagtekort in Nederland in 3. In de figuren toont de zwarte lijn het verloop in de tijd van het neerslagtekort (mm), gemiddeld over 13 stations verspreid over Nederland. Een neerslagtekort is een negatief neerslagoverschot. De groene lijn met toevoeging 5% van de jaren geeft het verloop van het neerslagtekort aan dat in 5 % van de jaren (gemiddeld eens in de 2 jaar) wordt overschreden. De blauwe lijn met toevoeging mediaan toont het verloop dat in 5% van de jaren wordt overschreden. De rode lijn laat het neerslagtekort zien dat in de extreem droge zomer van 1976 optrad. In deze grafiek wordt de berekening stopgezet indien het doorlopend tekort op nul uitkomt en weer hervat zodra er een tekort optreedt. De berekening loopt in principe vanaf 1 april, mits er sprake is van een tekort, en stopt definitief per 1 oktober. De actuele grafieklijn zal een dalende tendens laten zien indien er gedurende een tijdvak de hoeveelheid neerslag de berekende verdamping overtreft. De hoeveelheden zijn afgerond in hele millimeters. De neerslagaftappingen vinden 1 maal daags plaats om 1. uur.
Zomer 3 In het droge jaar 3 liep het gemiddelde neerslagtekort in ons land op tot ongeveer 22 mm. De zomer van 3 was ook uitzonderlijk warm, met een 14 dagen durende hittegolf en in Limburg maxima van meer dan 37 graden. Gemiddeld over het land viel 119 mm, tegen ruim mm normaal en in combinatie met veel zon (736 uur, normaal 591) was de verdamping groot en ontstond het grote neerslagtekort. (Figuur 4) Om het water in de Rijnlandse boezem op peil te houden en het zoutgehalte niet verder op te laten lopen werd vanuit het IJmeer via Amsterdam zoetwater ingelaten. In augustus 3 brak in Wilnis, door uitdroging van een veendijk, een boezemkade door. Het dichten van de gaten kostte 1,2 miljoen euro. Dijkverschuiving in Wilnis Bron: Deltares WAARSCHUWING EN WEERALARM Het KNMI geeft voor droogte geen waarschuwingen of een weeralarm uit, maar de Waterdienst, voorheen RIZA, stelt vanaf april een droogtebericht op. Het KNMI levert daarvoor een gedetailleerde verwachting, die als input dient voor modellen die de te verwachten afvoer van de rivieren berekenen. Aan de doorlopend neerslagtekort grafiek die het KNMI op de website weergeeft, wordt bovendien een 1-daagse verwachting gekoppeld, met daarin de spreiding in de te verwachten neerslag. De Waterdienst, de adviesdienst van Rijkswater-staat op het gebied van zoetwater, berekent dagelijks de beschikbare afvoer van de Rijn en de Maas. Dit is onder meer van belang voor het bepalen van de diepten voor de scheepvaart. Voorspellingen worden voor enkele dagen vooruit gegeven. Met deze informatie kan de scheepvaart anticiperen op de lage waterstanden, bijvoorbeeld door schepen minder zwaar te beladen.
KLIMAATVERANDERING Hoewel het grillige karakter van veranderingen in neerslagpatronen de toekomstige ontwikkeling in ons land enigszins onzeker maakt, laten de KNMI- 6 klimaatscenario s voor de maanden april tot en met september, de periode waarover het neerslagtekort wordt berekend en waarin het veelal optreedt, rond 25 veranderingen zien in de neerslaghoeveelheden van -13% en +6%. zoals in de zomer van 3, die nu gemiddeld ongeveer eens in de 1 jaar voorkomt, in het meest extreme KNMI 6 scenario (W+) rond 25 om het andere jaar zal voorkomen, zie figuur 5, rode doorgetrokken lijn. In de scenario s G en W verandert er rond 25 niet veel in de herhalingstijd van een droogte zoals in 3. De wereldgemiddelde temperatuur blijft naar verwachting tot het einde van deze eeuw met 1,1 tot 6,4 C stijgen, en bij hogere temperaturen kan er weer meer verdampen. Warme en droge perioden gaan ook vaak samen met oostenwinden, waarmee droge, continentale lucht wordtaangevoerd. Als er nog bodemvocht aanwezig is, wordt de beschikbare stralingsenergie niet alleen gebruikt om de lucht op te warmen, maar ook om te verdampen en daardoor kan het neerslagtekort toenemen. De KNMI- 6 scenario s laten voor Nederland een opwarming zien rond 25 variërend van,9 C tot 2,8 C in de zomer ten opzichte van het basisjaar 199. De verdamping neemt door de hogere temperaturen toe en volgens de scenario s kan de neerslag toenemen of afnemen in het zomerhalfjaar. De meest recente berekeningen geven aan dat een droogte Neerslagtekort [mm] 35 3 25 15 1 5 Jan Mrt Mei Jul Sep Nov W+ W Figuur 5. Cumulatief neerslagtekort (= verschil tussen neerslag en verdamping) in Nederland (gemiddelde van 13 stations) voor het historische klimaat (196-; zwarte lijnen), en twee klimaatscenario s voor 25 (W en W+). Het cumulatief neerslagtekort ligt in 5% van de jaren onder de doorgetrokken lijn en in 9% van de jaren onder de onderbroken lijn. VERDER LEZEN: Neerslagtekort en 1-daagse verwachting (vanaf 1 april tot en met eind september): www.knmi.nl/klimatologie/geografische_overzichten/neerslagoverschot_tijdgrafiek.html Doorlopend neerslagtekort, geografisch overzicht (vanaf 1 april tot en met eind september): www.knmi.nl/klimatologie/geografische_overzichten/neerslagoverschot.html Waterdienst droogte bericht (vanaf 1 april, indien van toepassing): intranet.rijkswaterstaat.nl/wd/actueel/nieuwsberichten/83/1_droogtebericht.jsp KNMI dossier droogte: www.knmi.nl/vinkcms/dossier_detail.jsp?id=91 Klimaatscenario s: www.knmi.nl/klimaatscenarios/ Toestand van het klimaat 8: www.knmi.nl/kenniscentrum/de_toestand_van_het_klimaat_in_nederland_8/ 3: in Nederland en record lage waterstanden: www.knmi.nl/vinkcms/news_detail.jsp?id=22312