RISICOSIGNALERING Extreme kou Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut
INLEIDING Extreme kou De temperatuur volgt een jaarlijkse cyclus die samenhangt met de zonnestand. Deze jaarlijkse cyclus is duidelijk zichtbaar als over een groot aantal jaren wordt gemiddeld. Men spreekt dan van een lang jarig gemiddelde of de normaal van de temperatuur voor een bepaald tijdvak in een jaar. Van jaar tot jaar en van dag tot dag komen echter afwijkingen voor van het gemiddelde beeld die samenhangen met de natuurlijke variabiliteit van het weer. Soms is de temperatuur veel lager dan de waarde die normaal is; het is dan koud voor de tijd van het jaar. Er bestaat in ons land geen definitie voor het begrip extreme kou. Zowel in de winter als in de zomer kan het extreem koud zijn voor de tijd van het jaar. In deze factsheet wordt nader ingegaan op extreme kou tijdens het winterhalfjaar aangezien met name in dit seizoen extreme kou maatschappelijke gevolgen kan hebben. Klimatologie Extreme kou Het optreden van extreem lage temperaturen is vaak gekoppeld aan een periode van meerdere dagen met koud weer. De laagste temperaturen treden meestal op als het in de koude lucht s nachts onbewolkt is, er bovendien een vers sneeuwdek ligt en weinig wind staat. De uitstraling, ofwel het warmteverlies, is dan maximaal. Zo werd boven een dikke laag sneeuw op 4 maart 2005 in Marknesse -20,7 C gemeten. Dat is de laagste temperatuur in maart ooit. De landelijk laagste temperatuur was op 27-02-1942 in Winterswijk: -27,4 C. Frequentietabellen van de temperatuur geven inzicht in het voorkomen van lage temperaturen. Op het KNMI-web zijn frequentietabellen van de temperatuur beschikbaar voor een aantal stations. Uit deze tabellen kan bijvoorbeeld worden afgeleid dat het in De Bilt gemiddeld in 7% van de totale tijd vriest en strenge vorst (lager dan -10,0 C) in 0,23 % van de tijd voorkomt. De laagste temperaturen worden meestal in het binnenland bereikt. In de kustgebieden wordt de kou getemperd door de nabijheid van het relatief warme zeewater. Figuur 1 toont de bandbreedte waarbinnen de laagst mogelijke minimum- en maximumtemperaturen globaal liggen in De Bilt. Uit de figuur blijkt dat zeer lage minima (lager dan -10 C) en maxima (lager dan -5 C) kunnen optreden vanaf november tot maart. Celsius 20 15 10 5 0-5 -10-15 Laagste min/max temp -20-25 -30 jul aug sep okt nov dec jan feb mrt apr mei jun Figuur 1: Globaal overzicht van laagst mogelijke minimum- en maximumtemperaturen in De Bilt. Gebaseerd op metingen over het tijdvak 1901-2007.
KOUDEGOLVEN Extreme kou Analoog aan de definitie voor hittegolf hanteert het KNMI de volgende definitie voor een koudegolf: Onder een landelijke koudegolf wordt verstaan een aaneengesloten tijdvak op het KNMIstation De Bilt van minimaal 5 ijsdagen (maximum temperatuur lager dan 0,0 C) waarvan tenminste 3 dagen met strenge vorst (minimum temperatuur lager dan 10,0 C). (bijlage: Koudegolven in De Bilt 1901-2007). Uitgaande van bovenstaande definitie kunnen we het volgende concluderen: Sinds 1901 zijn er 32 koudegolven opgetreden. De gemiddelde duur van een koudegolf bedroeg 9 dagen. Het gemiddeld aantal dagen met strenge vorst in een koudegolf bedroeg 6; 10 koudegolven begonnen in december, 15 in januari, 6 in februari en 1 in maart; Acht van de 15 Elfstedentochten die zijn verreden sinds 1909 werden georganiseerd tijdens een koudegolf volgens bovenstaande definitie. Vijf tochten werden net voor of na een koudegolf georganiseerd. Slechts twee tochten werden verreden in winters zonder koudegolf (1912, 1941). De laatste koudegolf dateert van begin 1997. Extreme kou en winterse problemen Tijdens een tijdvak met extreme kou bestaat er bevriezings/ onderkoelingsgevaar voor mensen en dieren, met name indien lage temperaturen optreden in combinatie met wind. Extreme kou gaat bovendien vaak samen met winterse neerslag die voor gladheidsproblemen kan zorgen. IJsvorming kan leiden tot stremmingen van waterwegen.
WINDCHILL Extreme kou In de wind kan het een stuk kouder aanvoelen dan uit de wind. Dit verschijnsel staat bekend als windchill. Van belang is het verlies aan warmte door de wind en het bevriezingsrisico. Om het voor het publiek tastbaar te maken, wordt de windchill uitgedrukt in een getal dat vergelijkbaar is met de temperatuur, de windchill equivalente temperatuur, in ons land gevoelstemperatuur genoemd. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de formule van de Amerikaan Robert Steadman. Zijn berekening is gebaseerd op het evenwicht tussen warmteverlies en warmteproductie van een gezond persoon. Hij gaat ervan uit dat de kleding is aangepast aan de weersomstandigheden en dat de persoon in de buitenlucht wandelt met een snelheid van bijna vijf kilometer per uur. Bovendien betrekt Steadman in zijn berekening gegevens van de windsnelheid, luchtvochtigheid en zonnestraling (bijlage: Windchill tabel). De linker traplijn komt overeen met een warmteverlies van 1400 W/m2, de rechter traplijn met een warmte verlies van 1600 W/m2. In het tussenliggende gebied begint, afhankelijk van de persoonlijk conditie en mate van huiddoorbloeding, het gevaar voor bevriezing van de blote huid (hoofd en handen). Rechts van dit gebied raakt men, ook bij goede winterkleding, gemakkelijk door koude bevangen. Voorbeeld: Bij een temperatuur T van -2 C en een windsnelheid V van 10 m/s voelt het aan als of de temperatuur -10 C was bij een windsnelheid van 2 m/s (= V0 de referentie-windsnelheid). Bijlage : Windchill tabel volgens Steadman Windsnelheid Luchttemperatuur C kts km/u m/s +8 +6 +4 +2 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 -20-22 -24 4 7 2 +8 +6 +4 +2 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 -20-22 -24 8 15 4 +7 +5 +3 +1-2 -4-6 -8-11 -12-15 -17-19 -21-23 -25-27 12 22 6 +6 +4 +2-1 -4-6 -9-10 -13-15 -18-20 -22-24 -27-28 -31 16 30 8 +5 +3 0-3 -5-8 -11-12 -16-18 -21-23 -26-28 -30-32 -34 20 37 10 +4 +2-1 -4-7 -10-13 -15-18 -21-23 -27-29 -32-34 -36-37 24 44 12 +3 +1-2 -6-9 -12-15 -17-20 -23-27 -29-32 -34-37 -38-41 28 52 14 +2 0-3 -7-10 -13-16 -18-22 -25-29 -32-35 -37-40 -42-44 32 59 16 +2-1 -4-8 -11-14 -18-19 -23-27 -31-34 -37-39 -42-44 -46 36 67 18 +1-2 -5-9 -12-16 -19-21 -25-29 -33-37 -39-42 -44-47 -48 40 74 20 0-3 -5-9 -13-16 -19-22 -26-30 -34-37 -41-43 -46-48 -51 In Nederland te hanteren Wind Chill tabel voor een adequaat geklede persoon, die loopt met een snelheid van 1,3 m/s = ( 4,7 km/u). De wind is de gemiddelde windsnelheid op waarnemingshoogte (10 m). Schaalcijfer Beaufort t.o.v. m/s. 2 Bft. (1,6-3,3 m/s), 3 Bft. (3,4-5,4 m/s), 4 Bft. (5,5-7,9 m/s), 5 Bft. (8,0-10,7 m/s), 6 Bft. (10,8-13,8 m/s), 7 Bft. (13,9-17,1 m/s), 8 Bft. (17,2-20,7 m/s).me kou.
Het atmosfeermodel HIRLAM (KNMI) rekent permanent de gevoelstemperatuur uit op basis van de Steadmanmethodiek. Gedurende de wintertijd wordt die gevoelstemperatuur indien lager dan -10 C weergegeven in de temperatuurgrafieken zoals die op de KNMI-extranetten voor geautoriseerde gebruikersgroepen toegankelijk zijn (NCC, DCC, brandweer, hulpverleningsinstanties en organisaties op gebied van crisisbeheersing e.d.). Als de gevoelstemperatuur gedurende een periode van 3 uur of langer onder -10 C uitkomt, wordt bovendien automatisch een e-mailalert verzonden naar de gemeente Groningen en naar de regionale Hulpverleningsdienst Twente. In de publieksvoorlichting (weersverwachtingen) wordt het begrip gevoelstemperatuur heel weinig gebruikt. De laatste keer was dat het geval op 25 en 26 januari 1996 en tijdens de jaarwisseling 1996/1997 toen de temperatuur in De Bilt voor het gevoel tussen -17 en -20 C lag. In het noorden en oosten lag de gevoelstemperatuur rond -25 C. Nog kouder was het op 14 en 15 januari 1987, toen het overdag -10 tot -13 C was bij een krachtige tot stormachtige oostenwind. De gevoelstemperaturen lagen toen op -30 tot -33 C. Klimaatverandering Het KNMI maakt klimaatscenario s: consistente en plausibele beelden van een mogelijk toekomstig klimaat. De meest recente scenario s dateren uit 2006. De indeling van de vier scenario s is gebaseerd op een verschillende mate van wereldwijde temperatuurstijging en op wel of geen veranderingen in de stromingspatronen van de lucht in onze omgeving. Alle vier de scenario s laten een stijging zien van de gemiddelde wintertemperatuur. De temperatuur op de koudste winterdag stijgt evenveel of sterker dan de gemiddelde temperatuur. Dit betekent dat het aantal vorst- en ijsdagen zal afnemen. De kans op extreem lage temperaturen wordt geleidelijk dus kleiner; een tendens die in de waargenomen temperaturen reeds zichtbaar is. Extreme doordringende kou kwam in De Bilt in de afgelopen honderd jaar op 12 dagen voor, maar in deze tijdsperiode heeft zich gemiddeld eens in de twee jaar een situatie voorgedaan waarbij de gevoelstemperatuur door de wind overdag lager is dan -10 C. Sinds de strenge winter van 1963 is dat echter maar op 4 dagen voorgekomen. Het KNMI brengt geen weeralarm uit voor extreme kou. Figuur 2: Gemiddelde wintertemperatuur (december-februari) in De Bilt tussen 1900 en 2007, en de vier klimaatscenario s voor 2050 (gekleurde lijnen). De dikke zwarte lijn volgt een voortschrijdend 30-jaar gemiddelde in de waarnemingen. De grijze band illustreert de jaar-op-jaar variatie die is afgeleid uit de waarnemingen.
Koudegolven in de Bilt, tijdvak 1901 t/m 2007 Periode Duur in etmalen Dagen strenge vorst Aantal tropische dagen Laagste temperatuur C 03 dec 12 dec 1902 10 3-11,6 27 dec 31 dec 1908 5 5-15,8 30 jan 06 feb 1917 8 7-16,2 03 dec 07 dec 1925 5 4-15,0 15 dec 20 dec 1927 6 5-14,3 11 feb 19 feb 1929 9 7-18,9 19 jan 27 jan 1933 9 5-12,8 17 dec 26 dec 1938 10 7-14,8 01 jan 05 jan 1940 5 4-12,5 17 jan 22 jan 1940 6 4-16,3 09 feb 15 feb 1940 7 4-16,7 10 jan 27 jan 1942 18 13-24,8 31 jan 08 feb 1942 9 4-17,6 15 dec 23 dec 1946 9 5-15,3 23 jan 01 feb 1947 10 5-13,7 04 feb 24 feb 1947 21 6-12,5 25 jan 05 feb 1954 12 10-13,2 09 feb 26 feb 1956 18 15-21,6 23 dec 28 dec 1961 5 4-11,7 22 dec 1962 03 jan 1963 13 5-11.5 07 jan 13 jan 1963 7 5-15.2 17 jan 23 jan 1963 7 5-18.2 30 jan 06 feb 1963 8 3-11.2 02 mrt 06 mrt 1971 5 3-13.9 31 dec 1978 06 jan 1979 7 7-17.7 06 jan 11 jan 1982 6 4-13.6 04 jan 11 jan 1985 8 6-18,3 13 jan 20 jan 1985 8 5-13,4 18 feb 23 feb 1986 6 3-14,6 10 jan 20 jan 1987 11 5-15,2 06 feb 11 feb 1991 6 4-12,5 31 dec 1996 11 jan 1997 12 6-16,0 VERDER LEZEN: Frequentietabellen van de temperatuur per maand en per jaar: www.knmi.nl/klimatologie/frequentietabellen/uur.cgi Dossier vorst, kou en windchill op KNMI-weB: www.knmi.nl/vinkcms/dossier_detail.jsp?id=190