Winterverwachting 2019-2020: eindelijk weer een strenge winter?

De koudste winter in 30 jaar! Dat kopte een aantal krantenkoppen al eerder deze herfst. Het is niet voor het eerst, dit doen ze al jaren. Ooit zullen ze het goed hebben, maar de afgelopen winters was dat in ieder geval niet zo. Komt die Russische beer uit het oosten dit jaar echt? Of wordt het een extreem zachte winter zoals we deze nog niet eerder zagen? Wat is de zin en onzin van een seizoensverwachting? En wat kunnen we komende winter verwachten? 

In deze winterverwachting 2019-2020 kijken we naar veel verschillende signalen die relevant kunnen zijn voor de komende winter. Als eerste kijken we naar de zin en onzin van seizoensverwachtingen in het algemeen. Voordat we dan de diepte ingaan, kijken we nog even kort terug naar de afgelopen winter.  Daarna nemen we een kijkje in de zogenaamde ‘bovenkamer’.  Vervolgens komen afwijkingen in zeewatertemperaturen en de staat van het Noordpoolijs, en de gevolgen ervan op komende winter. Daarna kijken we nog naar de weermodellen voor het komende seizoen, en we sluiten natuurlijk af met een conclusie voor de verwachting voor komende winter.

Seizoensverwachtingen – de zin en onzin

Als eerste kijken we naar de zin en onzin van seizoensverwachtingen, zoals deze winterverwachting. Het is goed om te bedenken dat wanneer we kijken naar de betrouwbaarheid van seizoensverwachtingen, dat Europa het slechtst scoort (Fig 1). Met andere woorden, Europa is de plek met de laagste betrouwbaarheid van seizoensverwachtingen en al helemaal in de winter. Figuur 1 laat dat mooi zien voor een van de beste seizoensmodellen van deze tijd van het ECMWF-weermodel). Bovendien zeggen seizoensverwachtingen niets over het weer van dag tot dag, maar laten slechts een algemene trend zien.

Europa is de plek met de laagste betrouwbaarheid van seizoensverwachtingen en al helemaal in de winter

Is het dan zinloos te kijken naar seizoensverwachtingen? Nee zeker niet. Een seizoensverwachting kan wel degelijk van waarde zijn. Soms zijn er sterke signalen van een trend voor de komende maanden waardoor de kans toch groter is op een bepaalde weersituatie.

Er zijn twee manieren hoe je naar seizoensverwachtingen kunt kijken. De eenvoudigste manier is te kijken naar weerfenomenen en waarnemingen, en op basis hiervan verbanden leggen. Er zijn namelijk mechanismen die goed te verwachten zijn, en ook een duidelijk verband hebben met het weer op bepaalde plekken. Denk bijvoorbeeld aan een El Niño, sneeuw in Siberië, hoeveelheid zee-ijs, zeewatertemperatuur, etc. Het nadeel van deze methode is dat we nog niet zoveel waarnemingen hebben die ver genoeg teruggaan in de tijd. Daarnaast wordt ook de kwaliteit minder als je verder teruggaat in de tijd. Bovendien verandert het klimaat waardoor gebeurtenissen uit het verleden geen garantie bieden voor de toekomst.

Er zijn twee manieren hoe je naar seizoensverwachtingen kunt kijken

Een andere, complexere manier, is gebruik te maken van meer geavanceerde seizoensverwachtingsmodellen. Deze nemen veel meer fysieke processen mee. Deze modellen nemen eens een combinatie van klimaat,-, oceaan-, zee-ijs-  en atmosferische processen mee, en de interacties tussen al deze componenten. Deze modellen zijn nog sterk in ontwikkeling en presteren nog altijd niet optimaal, vooral dus voor Europa. Toch worden deze wel steeds beter .

Winter 2018-2019 en wat was de koudste winter de afgelopen 50 jaar?

Even terug naar afgelopen de winter 2018-2019. Deze was gemiddeld genomen aan de zachte kant met perioden van extreme neerslag.

Dat koude winters niet meer voorkomen in Europa kan niet gezegd worden

Als we kijken naar de winterverwachting van vorig jaar was deze ook niet uitgesproken: we zagen geen overtuigende signalen voor een bijzonder koude of zachte winter. Als we kijken naar de temperatuur verliep deze ook redelijk normaal, maar dus aan de iets te zachte kant. Dat was niet alleen afgelopen winter zo, maar de de winters ervoor ook het geval. Sterker nog, de afgelopen zes winters verliepen allemaal bovengemiddeld warm in Europa. De winters in de periode 2009-2013 waren juist allemaal iets kouder . Dat koude winters niet meer voorkomen in Europa kan dus niet gezegd worden.

De weerkamer boven ons – kansen op een Plotselinge Stratosferische Opwarming?

In de winterverwachting kijken we ook altijd naar de luchtlaag boven ons – de stratosfeer. Want in deze luchtlaag bevindt zich iedere winter de zogenaamde poolwervel. Dat is een enorm lagedrukgebied die meestal boven de Noordpool ligt. Je kunt het zien als een grote ‘tol’.

Deze ‘tol’ is niet altijd stabiel. Er zijn namelijk soms momenten in de winter dat deze tol van de Noordpool wordt geduwd. Als dat gebeurt, vindt er ook een enorme opwarming plaats in de stratosfeer van ongeveer 40 graden in een paar dagen tijd! Dat wordt ook wel een Plotselinge Stratosferische Opwarming “genoemd (Engels: Sudden Stratospheric Warming, SSW). Lees hier een uitgebreidere introductie.

SSW’s zijn interessant voor winterliefhebbers omdat deze stratosferische opwarmingen leiden tot een grotere kans op koude-uitbraken aan de grond, en dus winterweer (Fig 2). Oftewel: SSW’s kunnen belangrijk zijn voor delen van de winter.

SSW’s kunnen belangrijk zijn voor een deel van de winter

Het interessante voor de winterverwachting is dat we van te voren ook iets kunnen zeggen over hoe groot de kans op een SSW in de winter is ten opzichte van normaal. Normaal gesproken komt een SSW 2 keer per 3 jaar voor. In de afgelopen 2 jaren hadden we een SSW. Dus deze winter niet? Zo makkelijk is het helaas/gelukkig niet; het weer heeft geen geheugen en weet dus ook niets van het weer de jaren ervoor.

Voordat we gaan kijken naar de kansen op een SSW voor komend jaar zetten we eerst nog even op een rijtje wat een SSW wel, en vooral ook niet betekent. Want daar zijn nogal wat misverstanden over (Fig 3).

 Hoe groot is de kans op een SSW deze winter? Om daar meer over te zeggen kijken we naar de zogenaamde “Quasi-Biennial Oscillation”. Een nogal ingewikkelde naam, en we gaan hier niet in op de achtergrond. Maar aan de hand van de naam kunnen we al het een en ander zien. Het is een “schommeling” (Oscillation) die een schommeling heeft van iets meer dan 2 jaar (“Quasi-Biennial”). Anders gezegd gaat deze schommeling een ‘positieve’ en ‘negatieve’ fase door in iets meer dan 2 jaar*.

Deze schommeling is van belang omdat een negatieve fase samen gaat met een grotere kans op SSW’s, en een positieve fase met een kleinere kans op SSW’s . We zitten nu in een positieve fase maar die gaat wel hard naar een negatieve fase. Deze winter hebben we waarschijnlijk een fase rond 0 of een negatieve fase. Dat betekent dat de kans op een SSW deze winter iets groter is dan 2 op 3.

Zoals eerder gezegd, zegt dit niets over de kans op een zachtere of koudere winter. Maar het is wel interessant om te volgen! Ook deze winter houden we de poolwervel en de kans op SSW’s goed in de gaten.

Zeewatertemperaturen en de invloed op het winterweer

Zoals elk jaar speelt de Middellandse Zee een belangrijke rol in de hoeveelheid neerslag die valt in met name de zuidelijke Alpen. Vooral in de herfst en vroege winter is de zee vaak nog warm van de zomer. Hoe warmer de zee is, hoe meer energie en vocht er beschikbaar is voor de atmosfeer. Bij een warmere zee worden buien intensiever en kunnen lagedrukgebieden actiever en sterker worden.

Vorig jaar bleek maar weer hoeveel neerslag er kan vallen aan de zuidelijke kant van de Alpen (Weerbericht 29 okt 2018). Dit jaar zien we dat de Middellandse Zee tussen de 20 tot 24 graden is op de meeste plaatsen (Fig 4). Dit is ongeveer 1-2 graden warmer dan normaal en iets minder dan vorig jaar. Toch verwachten we ook dat er dit najaar veel sneeuw en neerslag in de zuidelijke helft van de Alpen kan vallen bij de juiste meteorologische setting. Maar in de tweede helft van de winter verwachten we dat de warme afwijking geen significant effect zal hebben.

Dichter bij huis zien we dat de Noordzee in onze regio 1 tot 2 graden te warm is. Met name in de herfst, en dat hebben we al gezien de laatste weken, kan dit veel neerslag opleveren in de kustgebieden. Daarnaast zal het bij een noordelijke wind in de herfst en eerste helft van de winter, met aanvoer over de relatief warme Noordzee, zachter zijn dan normaal waardoor de kans op sneeuwval lager is. Mocht de wind een langere periode uit het noorden komen dan kan deze ‘warme’ afwijking van de Noordzee uiteindelijk ‘weggewerkt’ worden.

Ook belangrijk voor de winterverwachting is de Atlantische Oceaan en de bijbehorende golfstroom. We zien dat bij de oostkust van Noord-Amerika een gedeelte kouder is dan normaal, maar ook vlak voor de kust een gebied met een warme afwijking van 1 à 3 graden. Dit kan er voor zorgen dat er gemakkelijker lagedrukgebieden ontstaan   wat een westelijke stroming en dus wisselvalliger en zachter weer kan bevorderen.

Gevolgen afname Noordpoolijs op het weer bij ons

Rond het midden september bereikt de omvang van het zee-ijs zijn jaarlijkse minimum. Dit jaar is het oppervlak aan zee-ijs de op één na laagste sinds het begin van de metingen. Helaas zet de trend van afnemend zee-ijs zich onverminderd voort en ook op dit moment groeit het zee-ijs bijzonder langzaam aan. De veranderingen in het Noordpoolgebied blijven niet alleen daar, maar hebben onder andere ook invloed op het weer bij ons.

Figuur 5 laat zien hoeveel zee-ijs er op dit moment aanwezig is op de Noordpool (in het wit). De oranje lijn geeft aan tot hoever het zee-ijs normaal zou grenzen in deze tijd van het jaar. Duidelijk is te zien dat de hoeveelheid zee-ijs veel minder is dan normaal. Met name ten noorden van Rusland en Alaska is er een groot tekort aan ijs.

Maar wat betekent het afnemen van de hoeveelheid zee-ijs voor het weer bij ons? Allereerst is er door de afname van het zee-ijs veel meer open water in het Noordpoolgebied. Dat wil zeggen dat een groter gebied niet is afgedekt met zee-ijs, waardoor er meer warmte vanuit de oceaan naar de atmosfeer getransporteerd kan worden. Daarnaast komt er ook veel warmte vrij bij het bevriezen van water. Dat betekent niet dat het opwarmt, maar wel dat het langer duurt voordat de lucht verder kan afkoelen. Zolang er nog geen ijs is, koelt de lucht boven de Noordpool dus langzamer af. Dit zorgt voor hogere temperaturen in de herfst en vroege winter.

Ook zorgen meer open water en hogere temperaturen voor meer vocht in de atmosfeer en meer instabiliteit. Dit kan weer zorgen voor meer bewolking en neerslag in het gebied. Dit is terug te zien aan de hoeveelheid sneeuw die er valt in de gebieden grenzend aan de Noordelijke IJszee. De afgelopen jaren zien we dat in deze gebieden veel meer sneeuw valt.

Naast het zeeijs kan het sneeuwdek boven Siberië ook een voorspellende waarde hebben voor het winterweer in onze regio. Kijken we naar het sneeuwdek boven Siberië (Fig 6), dan zien we dat een groot deel van het oosten van Siberië al bedekt is met sneeuw. De sneeuwbedekking is hier iets boven normaal, terwijl de sneeuwbedekking boven Canada en Alaska juist onder normaal is.

Er zijn studies die in combinatie met bovenstaande observaties laten zien dat er een grotere kans is op een negatieve NAO en AO (zie NAO). Dit kan de kans op blokkades van hogedrukgebieden doen toenemen waardoor er een verhoogde kans bestaat op koude-uitbraak in Europa. Echter zijn er nog niet genoeg waarnemingen die ver teruggaan in de tijd om dit verband te bevestigen.

Aangevoerde Noordpoollucht is niet meer zo koud als vroeger

De belangrijkste conclusie is dat de opwarming van de Noordpool, en daarmee het afnemen van zee-ijs als gevolg heeft dat aangevoerde Noordpoollucht niet meer zo koud is als vroeger. Deze Arctische luchtmassa’s zullen bij ons dus minder voor extreme kou zorgen. Voor de echte kou hebben we een meer oostelijke stroming nodig vanaf het continent, de ‘Russische beer’. Boven het continent lijkt het de laatste jaren nog wel koud te zijn en bij de juiste drukverdeling kan er zomaar een koudegolf onze kant opkomen.

Toch lijkt de kans dat dit voorkomt is afgenomen. Recent onderzoek laat zien dat het aantal koudegolven sterk is afgenomen in Europa . In tegenstelling tot wat soms wordt beweerd lijkt het aantal blokkades boven Europa af te nemen en zien we in de winter juist vaker een westcirculatie, oftewel meer westenwinden

Weermodellen staan roodgloeiend

Er zijn veel verschillende seizoensverwachting modellen. Een van de meest toonaangevende is die van het ECMWF. Sinds 2017 draait de 5^de versie van het ECMWF seizoensmodel Naast dit model zijn er ook nog andere modellen, en combinatieproducten van modellen. Veel van de seizoensmodellen worden namelijk verzameld bij Copernicus Climate Change Service. Dit instituut combineert verschillende modellen en komt zo met een verwachting voor een heel seizoen, 3 maanden (C3S multi-system seasonal forecast) .

Van alle toonaangevende weermodellen is er dit jaar geen een die een grote kans op een koude winter laat zien. De C3S, een een van belangrijkste verwachtingen, laat ook een grotere kans zien op bovengemiddelde temperaturen. Voor neerslag lijkt er echter geen duidelijke afwijking te zien (Fig 7).

In Fig 8 vergelijken we de verschillende verwachtingen van het ECMWF model voor de afgelopen jaren met dezelfde begincondities op 1 oktober, om te kijken hoe sterk het signaal voor dit jaar is. De verwachting voor de maanden december, januari, februari (DJF) is dit jaar veel overtuigender dan voorgaande jaren. De gemiddelde wintertemperatuur is 1 a 2 graden hoger, dat duidelijk is te zien aan de hoeveelheid rood op de kaart. Niet alleen het ECMWF, maar ook andere belangrijke modellen zoals CFSv2 van NOAA (en C3S zoals eerder benoemd) komen met een bovengemiddeld warme winter.

Als we kijken naar de individuele maanden van de ECMWF verwachting lijkt met name de maand december te warm te worden (Fig 9). Dit zou betekenen dat de winter warm van start gaat. Januari lijkt iets minder warm en vervolgens februari ook weer ruim bovengemiddeld.

Neerslag is nog moeilijker te verwachten dan temperatuur. Toch laten de meeste modellen en iets nattere winter zien. Significant is dit echter niet. Als je kijkt naar de schaal is de afwijking slechts een paar tientallen mm. Hoewel de kaart blauw lijkt is dit dus niet significant en te verwaarlozen (Fig 9).

Verder is het goed om te weten dat de stratosfeer wel wordt meegenomen in de seizoensmodellen. Plotselinge stratosferische opwarmingen zelf hebben echter geen sterke gevolgen op of het een warme of koude winter wordt, en kunnen ook niet goed verwacht worden op de termijn waar seizoensmodellen naar kijken. Een plotselinge stratosferische opwarming verwachten is dus niet relevant voor een seizoensmodel.

Zonnevlekken

Tot slot zou een andere factor die het winterweer bij ons kan beïnvloeden weleens buiten de atmosfeer kunnen liggen. De intensiteit van de zon kent namelijk een cyclus van 11 jaar waarbij er een minimum en maximum optreedt (in de meest actieve periode meer zonnevlekken). Op dit moment hebben we te maken met een minimum in het aantal zonnevlekken. In theorie zou je verwachten dat dit een effect heeft op de temperatuur bij ons in de winter. Toch heeft het KNMI gevonden dat wereldwijd de gemiddelde temperatuur maar 0.03 graden lager ligt tijdens deze minima . Niet echt overtuigend dus.

Is er dan helemaal geen hoop? Een ander onderzoek bij het KNMI heeft gevonden dat vanaf 1960 de meeste Elfstedentochten gereden zijn tijdens een zonnevlekken minimum . Enige kanttekening: als er naar data van 1750 t/m 2011 gekeken wordt, dan is er nauwelijks een verband tussen het aantal zonnevlekken en de gemiddelde wintertemperatuur in Nederland.

Conclusie – Winterverwachting 2019-2020

De variatie in het weer is groot in de Alpen. Ook al warmt het klimaat op, de verschillen tussen de gebieden zijn groot en er zullen altijd periodes blijven met kou en sneeuw. Dat zagen we afgelopen winter ook. Er viel veel sneeuw in Oostenrijk, terwijl het warmer en lang droog bleef aan de zuidkant van de Alpen. De ene winter valt er veel sneeuw aan de ene kant en soms aan de andere kant. Zo is het voor de Italiaanse Alpen typisch dat een goede sneeuwdump ook voor een goede winter kan zorgen.

Een trend van zachtere winters lijkt niet te ontkennen en de seizoensverwachtingen laten deze winter een sterker signaal zien dan voorgaande jaren. We verwachten daarom een zachte tot zeer zachte winter gemiddeld genomen over de hele linie.

Belangrijke punten winterverwachting:

• Grote kans op zachtere winter dan normaal
• Iets grotere kans op SSW dan normaal deze winter
• In najaar/vroege winter reële kans op meer neerslag dan normaal in zuidelijke Alpen
• Warm zeewater tempert kans op extreem lage temperaturen bij noordelijke wind (ook mede door afname zee-ijs).

Koude periodes met veel sneeuw worden echter niet uitgesloten. We hebben in de afgelopen 10 jaar ook nog enkele koude winters gehad. Koude winters komen dus nog wel degelijk voor in Europa. Wel is de grilligheid van het weer toegenomen in de Alpen. Hierdoor wisselen warme en koude periodes elkaar meer af. Nog belangrijker dus goed op de hoogte te blijven van de meest actuele weerberichten. Tenslotte blijft Europa de moeilijkste plek voor seizoensverwachtingen.

Volg daarom komende winter iedere dag het weerbericht van Alpenweerman.nl en praat vooral mee op het forum!

Bronnen:

Annual Seminar: Subseasonal and seasonal forecasting: recent progress and future prospects https://events.ecmwf.int/event/127/overview

Severe-Weather.eu How the winter 2018/2019 ranks, and which winter was the coldest in the last 50 year in Europe.

Holton, J.R. and Tan, H.C. (1980). The influence of the equatorial quasi-biennial oscillation on the global circulation at 50 mb. J. Atmos. Sci., 37, 2200–2208.

Giordani, H. and G. Caniaux, 2001: Sensitivity of Cyclogenesis to Sea Surface Temperature in the Northwestern Atlantic. Mon. Wea. Rev., 129, 1273–1295

Van Oldenborgh, GJ. Mitchell-Larson, E. Vecchi, Gabriel A. De Vries, Hylke.  Vautard, R. Otto, F. (2019). Cold waves are getting milder in the northern midlatitudes. Environmental Research Letters, Accepted Manuscript

KNMI.nl Trends in weerextremen in Nederland

 ECMWF’s New long-range forecasting system SEAS5

Climate.copernicus.eu Seasonal-forecasts

CPC.NCEP.NOAA CFSV2 seasonal forecast

KNMI.nl Winterverwachtingen wetenschappelijk bekeken

KNMI.nl Zonnevlekken

Auteurs winterverwachting 2019-2020:
Lars van Galen
Sander Engelen
Maarten Minkman
Roy Molenaar

©Copyright Alpenweerman.nl