Regen in tijden van klimaatverandering

De jaarlijkse mondiale conferentie van de VN over klimaatverandering, COP 28 alweer, vond plaats van 30 november tot en met 13 december 2023 in Dubai. En jaarlijks sinds 2011 besteed ik naar aanleiding van zo’n klimaatconferentie aandacht aan een aspect van klimaatverandering.

Een belangrijk verschijnsel is regen of meer algemeen neerslag: voor leven is water nodig. Door de opwarming van het klimaat zal er meer neerslag vallen vanwege toenemende verdamping. Droger én natter, hoe kan dat?, een artikel van het KNMI door Peter Siegmund, geeft dat bijvoorbeeld aan.

Maar waar valt regen? Het genoemde artikel stelt: ‘Grofweg geldt dat natte gebieden natter worden en droge gebieden droger.’ Dat vraagt wel enige uitleg en nuancering; met grofweg kun je veel kanten op. Ten eerste lijkt het een verklaring achteraf te zijn. Zo wordt er niet geografisch aangegeven welke gebieden droog dan wel nat zijn. Achteraf, als bepaalde gebieden droger zijn geworden, bleken dat de echte droge te zijn. Natte streken maken vanzelfsprekend kans op meer nattigheid met toenemende neerslag.

Natuurlijk kunnen we zelf een inschatting maken van droge en natte streken: de poolstreken en de hete woestijnen zijn droog. Blijven die droog? Voor een antwoord op die vraag is het nuttig enkele heel algemene klimatologische wetmatigheden voor ogen te houden. Dat komt vooral van pas om scenario’s op basis van modellen te beoordelen. Modellen tonen enige gelijkenis met orakels in de oudheid: alleen priesters konden orakels interpreteren, tegenwoordig kunnen slechts klimaatwetenschappers modellen interpreteren. Voor de leek wordt het een kwestie van geloven.

Wat betreft wetmatigheden is het zo dat lagedrukgebieden voor veel regen zorgen en hogeluchtdrukgebieden voor overheersend droog weer. In de tropen domineren lagedrukgebieden ten gevolge van opstijgende warme lucht. Op de polen is het koud; ze trekken als het ware als een stofzuiger lucht naar beneden met daar droge hogeluchtdrukgebieden als gevolg. Dat zou in principe een luchtcirculatie in gang kunnen zetten met opstijgende lucht in de tropen, die weer daalt in de poolstreken. Zo werkt het echter niet. Maar er zijn wel luchtcirculatiecellen. De Hadleycellen ontstaan door de opstijgende lucht in de tropen, die na afkoeling in de hogere luchtlagen vooral rond circa de 30° weer daalt, waarbij er daar hogeluchtdrukgebieden ontstaan. De winden nabij het aardoppervlak waaien vervolgens van de hogeluchtdrukgebieden vooral terug naar de tropen en zijn droog. Voorts zorgen de polen voor de polaire luchtcirculatiecellen. De lucht aantrekkende kou veroorzaakt dus hoge druk. De lucht komt voornamelijk uit streken rond de 60° met daar lagedrukgebieden als gevolg. De winden in deze cellen komen op het noordelijk halfrond voornamelijk uit het noordoosten en uit het zuidoosten op het zuidelijk halfrond, veroorzaakt door de draaiing van de aarde (wet van Buys Ballot). De 30°-hogeluchtdrukgebieden en de 60°-lagedrukgebieden doen in de gematigde breedtes ook luchtcirculaties ontstaan: de Ferrelcellen, met in principe zuidwestenwind op de noordelijke hemisfeer. Maar de circulatie in de Ferrelcellen is wat minder sterk; het zijn als het ware restcellen. Dat geeft dat hoge- en lagedrukgebieden in de gematigde breedtes nogal eens afwisselen. Zie voor enkele schematische weergaves van de luchtcirculatiecellen bijvoorbeeld: Luchtcirculatie op aarde.

Deze luchtcirculatiecellen blijven bestaan bij klimaatverandering. De poolstreken blijven droog. Op noordelijk Groenland ligt bijvoorbeeld geen of nauwelijks sneeuw vanwege de droge koude poollucht. Maar hoe zit het met de woestijnen samenhangend met de Hadleycellen? Dat ligt complexer dan bij de polen. Zo speelt met betrekking tot de Sahara, de grootste hete woestijn, een ander fenomeen een belangrijke rol: de intertropische convergentiezone (ITCZ). Vanwege de omwenteling van de aarde om de zon kennen we seizoenen en verschuift de ITCZ in de zomer naar het noorden en in de winter naar het zuiden. Er zijn voorzichtige aanwijzingen dat door klimaatopwarming de ITCZ in de zomer wat verder opschuift naar het noorden met meer neerslag in delen van de Sahara tot gevolg .

Al bij al blijft het uiterst moeilijk voorspelbaar waar het natter dan wel droger wordt. Er valt meer neerslag maar het woordje ‘grofweg’ in ‘grofweg geldt dat natte gebieden natter worden en droge gebieden droger’ maakt dat het grofweg klopt, doch geeft tevens eigenlijk geen info.

(Foto: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Regen-auf-)