19 april 2020

Ons voedsel (24a): droogte en voorjaarsdroogte

Na een redelijk natte winter 2019/2020 is de maand april van 2020 vrij droog. Dit maakt dat het onderwerp droogte al weer snel om de hoek komt kijken en de vergelijking met 1976 en 2018 al weer wordt getrokken, zoals deze links op de NOS website laten zien: link1, link2 en link3. Tegelijkertijd betekent een droogte in het voorjaar nog geen droge zomer of een jaar wat als droog jaar de geschiedenisboeken in gaat. Om wat meer inzicht te geven in droogte en voorjaarsdroogte is de beschikbare data van het KNMI gebruikt, die hier te vinden is. Hierbij is eerst gekeken naar het jaarlijks optredende neerslagtekort (maat voor droogte) om vervolgens in te zoomen op de voorjaarsdroogte.

De eerste versie is op 19 april 2020 geschreven, op 2 mei 2020 is de data bijgewerkt tot 1 mei.

Uitgevoerde analyse

Om meer inzicht te krijgen in hoe de ergste droogtes qua cumulatief neerslagtekort zich hebben gedragen zijn de volgende stappen doorlopen:
  1. Voor elke dag is het neerslagtekort dan wel het neerslagoverschot bepaald, dit is de neerslag min de verdamping. Een positief getal is een neerslagoverschot, een negatief getal is een neerslagtekort.
  2. Voor elk hydrologisch jaar (begint bij 1 april) is het cumulatieve neerslagtekort uitgerekend (in de zomer is er een tekort, vanwege de verdamping, wat normaal gesproken in de winter wordt aangevuld, waarna je op 1 april weer met een schone lei kunt beginnen)
  3. Vervolgens is voor elke dag het maximum neerslagtekort bepaald en bepaald in welk jaar dit maximum cumulatief neerslagtekort optrad
  4. Voor deze jaren is vervolgens bepaald op hoeveel dagen het maximum cumulatief neerslagtekort in dat jaar optrad (zie onderstaande tabel)
  5. In de grafieken van de meteostations zijn alleen deze jaren weergegeven die op dagbasis minimaal 1 dag het maximum cumulatief neerslagtekort gaven

Deze analyse is gedaan voor de vijf meteostations van het KNMI waar de neerslag en de verdamping sinds 1965 wordt gemeten: in de Bilt, De Kooij bij Den Helder, Vlissingen, Maastricht en Eelde bij Groningen. In De Bilt wordt verdamping en neerslag al vanaf 1957 gemeten, maar vanwege de onderlinge vergelijking is de analyse vanaf 1965 uitgevoerd.
Omdat 1959 een zeer droog jaar was, is deze wel opgenomen in de grafiek van De Bilt.

Jaren waarin een maximum neerslagtekort op is getreden

In onderstaande tabel is het resultaat van de 4e stap in de analyse weergegeven: hoeveel dagen was in een bepaald jaar het cumulatief neerslagtekort gelijk aan het maximum opgetreden neerslagtekort over de gehele meetperiode van 55 jaar. Oftewel, welke jaren hebben een zeer droge periode gehad.
Te zien is dat twee jaren eruit springen (zoals is te verwachten), 1976 en 2018. Opvallend is hierbij dat in 2018 in Vlissingen het maximum neerslagtekort niet is opgetreden, dit komt omdat het neerslagtekort in 1976 hier extreem hoog was, veel hoger dan bij de andere stations (zie grafieken verderop).
De jaren 2002, 2005, 2007 en 2011 zijn jaren geweest met droge periodes. Opvallend is dat 2003 in de Kooij een zeer droge periode heeft gehad, terwijl dit jaar in de rest van Nederland niet zo extreem is geweest.
Te zien is verder dat de extreme droge periodes (over de 55 jaar dat er gemeten is) sinds 2000 vaker voor lijken te komen.

Jaar De Bilt De Kooij Vlissingen Maastricht Eelde
1965---1-
1974932212
1976657919362151
1988----15
1990--11-
19964----
2002637105
2003-65---
2005121-3
20072027252616
2008-13--19
2009-301--
2010-----
20113741373423
2017--817-
201813311-12231
2019-1---

Maximum neerslagtekort

Om de stations onderling te vergelijken zijn twee grafieken hieronder weer gegeven:
  1. Het maximum optredende neerslagtekort wat per dag is bepaald voor de vijf stations (analyse stap 3)
  2. Het maximum optredende neerslagtekort per hydrologisch jaar voor de vijf stations.
Het maximum cumulatief neerslagtekort voor de verschillende stations laat goed zien hoe het maximum cumulatief neerslagtekort verschilt tussen de 5 meteostations. Vlissingen en de Kooij hebben een hoger maximum cumulatief neerslagtekort dan de andere 3 (de kust heeft meer verdamping), en Eelde heeft het laagste maximum cumulatief neerslagtekort. Opvallend is hierbij dat het maximum neerslagtekort zich in april bij de 5 stations redelijk gelijk ontwikkelt, terwijl daarna grote verschillen gaan optreden.

Maximum cumulatief neerslagtekort van 1965 tot 2019

Het maximum neerslagtekort wat jaarlijks optreedt staat in onderstaande figuur. Wat hierbij opnieuw opvalt is dat De Kooij en Vlissingen over het algemeen een hoger maximum neerslagtekort hebben ten opzichte van de andere stations. En de verschillen kunnen soms heel groot zijn, zoals bijvoorbeeld goed te zien is voor 2003, 2009, 2013 en 2016, waarbij vooral station De Kooij een veel groter maximum tekort heeft ten opzichte van de andere stations.

Maximum jaarlijks optredend neerslagtekort van 1965 tot 2019

Grafieken van de neerslagstations

In De Bilt staat al heel lang het hoofdkantoor van het KNMI. Hier worden meteorologische data het langst gemeten (vanaf 1901). Te zien is dat er 3 zeer droge jaren zijn opgetreden met een neerslagtekort van boven de 300 mm: 1959, 1976 en 2018. Deze jaren hebben echter lang niet allemaal een heel droog voorjaar gehad.
In 1974, 2002, 2005, 2007 en 2011 was het in een deel van het voorjaar zeer droog, maar dit zijn niet de jaren waar het maximum cumulatief neerslagtekort in hartje zomer extreem hoog is geweest.

Jaren met maximum neerslagtekort meteostation De Bilt

Het station De Kooij bij Den Helder laat een iets ander beeld zien. De droge perioden in het voorjaar kwamen voor in dezelfde jaren als De Bilt: 1974, 2002, 2005, 2007 en 2011 en in 2008. Maar de jaren 2003 en 2009 waren zeer droog en in het najaar zelfs droger dan 1976, terwijl 2018 minder extreem was dan 1976. In 2018 duurde de aanvulling van het neerslagtekort wel heel lang.

Jaren met maximum neerslagtekort meteostation De Kooij

In Vlissingen was 1976 zeer extreem, het maximum tekort was hier meer dan 400 mm, wat bij geen ander station nog is gemeten. Deze extreme waarde was groter dan het tekort van 2018 (maximum van 335 mm), waardoor 2018 niet terug te zien is in de grafiek.
Droge periodes in het voorjaar lijken de laatste 20 jaar meer op te treden en hierbij vallen opnieuw 2007 en 2011 op. Het maximale cumulatieve neerslagtekort in deze jaren is echter niet heel hoog geweest.

Jaren met maximum neerslagtekort meteostation Vlissingen

In Maastricht vallen opnieuw 2007 en 2011 op als jaren met een zeer droog voorjaar. Het maximum neerslagtekort in deze jaren is echter niet heel extreem geweest. Ook hier valt op dat het heel lang duurde voor het maximum neerslagtekort van 2018 weer was aangevuld.

Jaren met maximum neerslagtekort meteostation Maastricht

In Eelde hebben de jaren 1974, 2007 en 2011 een droog voorjaar gehad.
Bij dit meteostation is het maximum cumulatief neerslagtekort over het algemeen wat lager: tot mid-juni komt deze nooit boven de 150 mm uit.

Jaren met maximum neerslagtekort meteostation Eelde

Terug naar de voorjaarsdroogte

De voorjaarsdroogte van 2020 heeft tot gevolg dat boeren hun net ingezaaide moeten beregenen (bron) en dat er nu al vrees is voor oogstschade. Een droog voorjaar hoeft echter nog geen droog jaar te zijn, zoals bovenstaande grafieken hebben laten zien. Gewasschade kan echter wel optreden als de toplaag van de bodem te droog is. Hiervoor zijn verschillende oorzaken die gezamenlijk kunnen optreden, zoals bijvoorbeeld:
- het kan zijn dat de ontkieming niet goed plaats vindt
- vanwege de grondbewerkingen is de capillaire werking doorbroken, dit herstelt normaal gesproken gedurende het groeiseizoen, maar maakt dat in het begin van het groeiseizoen de vochtlevering nog beperkt kan zijn
- de jonge planten kunnen dood gaan, vanwege een te klein wortelstelsel, waardoor ze het diepere bodemvocht niet kunnen bereiken

Om meer inzicht te geven in de mate van het neerslagtekort in het voorjaar, is in de onderstaande grafiek het cumulatief neerslagtekort op 1 mei van alle jaren weergegeven voor alle vijf de stations. De data laat zien dat het cumulatief neerslagtekort op 1 mei in de afgelopen 20 jaar iets groter is geweest dan de 35 jaar daarvoor.
Het maximum cumulatief neerslagtekort varieerde in de periode 1965 tot 2000 tussen een tekort van 60 a 70 mm en een overschot van 60 mm. Vanaf 2000 lijkt het tekort toe te nemen naar 65 tot 100 mm en het overschot af te nemen naar ca 20 mm. Het voorjaar lijkt gemiddeld genomen dus wel iets droger te worden.

Cumulatief neerslagtekort op 1 mei van 1965 tot 2020

Een interessant detail hierbij is dat het neerslagtekort in 2018 pas na 1 mei in 4 van de 5 stations op gang kwam: alleen Maastricht had op 1 mei al een cumulatief neerslagtekort van 23,7 mm, de andere stations hadden nog een cumulatief neerslagoverschot. Een zeer droog jaar hoeft dus helemaal geen droog voorjaar te betekenen.
De bovenstaande grafieken van de vijf meteostations laten ook zien dat de droogte die nu (in 2020) optreedt, weliswaar extremer is dan 1976, maar vergelijkbaar is met wat in andere jaren (1974, 2007 en 2011) is opgetreden.

Conclusie

Het voorjaar lijkt gemiddeld genomen droger te worden, op 1 mei lijkt het cumulatief neerslagtekort sinds 2000 gemiddeld genomen op een groter tekort uit te komen. De droogte die op dit moment in 2020 optreedt loopt echter nog gelijk op met eerdere droge voorjaren (2007 en 2011). Deze jaren met een droog voorjaar hebben lang niet allemaal ook een droge zomer gehad. En de record droge zomers van 1959, 1976 en 2018 hebben lang niet zo'n droog voorjaar gehad als dat we in 2020 hebben. 
 
Naschrift: Op 19 april 2020 is de eerste versie van deze blog verschenen. Op 23 juni 2020 heeft het KNMI de droogtemonitor aangepast en hier de maximale dagwaarde aan toegevoegd (zie dit KNMI nieuwsbericht).



Geen opmerkingen: