Onverklaarde hittegolven: ‘hotspots’ verschijnen wereldwijd

Aarde’s heetste geregistreerde jaar was 2023, met een temperatuur van 2,12°F boven het gemiddelde van de 20e eeuw. Dit overtrof het vorige record dat in 2016 was vastgesteld. Tot nu toe hebben de 10 heetste jaarlijkse gemiddelde temperaturen zich in het afgelopen decennium voorgedaan. En met de heetste zomer en de heetste enkele dag, lijkt 2024 op weg om opnieuw een record te vestigen.

Te midden van deze stijgende gemiddelde temperaturen komt er een opmerkelijk nieuw fenomeen naar voren: specifieke regio’s ervaren herhaalde hittegolven die zo extreem zijn dat ze ver voorbij de voorspellingen van klimaatmodellen gaan. Een nieuwe studie gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences biedt de eerste wereldwijde kaart van dergelijke gebieden, die op elk continent behalve Antarctica verschijnen, als enorme, boos uitziende huidvlekken. In de afgelopen jaren hebben deze hittegolven tienduizenden levens geëist, gewassen en bossen verwelkt en verwoestende bosbranden aangestoken.

“De grote en onverwachte marges waarbinnen recente regionale extremen eerdere records hebben gebroken, roept vragen op over de mate waarin klimaatmodellen adequate schattingen kunnen bieden van de relaties tussen wereldwijde temperatuurveranderingen en regionale klimaatrisico’s,” zegt de studie. Hoofdonderzoeker Kai Kornhuber, een adjunct-wetenschapper aan het Lamont-Doherty Earth Observatory van de Columbia Climate School, voegt hieraan toe: “Dit gaat over extreme trends die het resultaat zijn van fysieke interacties die we misschien niet volledig begrijpen.” Deze regio’s worden tijdelijk kassen.

De studie kijkt naar hittegolven van de afgelopen 65 jaar en identificeert gebieden waar extreme hitte aanzienlijk sneller toeneemt dan gematigde temperaturen. Dit leidt vaak tot temperaturen die herhaaldelijk met enorme, soms verbazingwekkende hoeveelheden worden overschreden.

Bijvoorbeeld, een hittegolf van negen dagen die de Amerikaanse Pacific Northwest en het zuidwesten van Canada in juni 2021 teisterde, verbrak dagelijkse records in sommige gebieden met 30°C. Dit omvatte de hoogste temperatuur die ooit in Canada is geregistreerd, 121,3°F, in Lytton, British Columbia. De stad brandde de volgende dag volledig af door een bosbrand die voor een groot deel werd aangewakkerd door de uitdroging van de vegetatie door de buitengewone hitte. In Oregon en Washington stierven honderden mensen aan hittestress en andere gezondheidsproblemen.

Deze extreme hittegolven hebben vooral in de afgelopen vijf jaar plaatsgevonden, hoewel sommige ook in de vroege jaren 2000 of daarvoor hebben plaatsgevonden. De meest getroffen gebieden zijn onder andere centraal China, Japan, Korea, het Arabisch schiereiland, oostelijk Australië en verspreide delen van Afrika.

Andere gebieden zijn de Northwest Territories van Canada en de hoge Arctische eilanden, noordelijk Groenland, het zuidelijke deel van Zuid-Amerika en verspreide delen van Siberië. Gebieden in Texas en New Mexico verschijnen op de kaart, hoewel ze niet aan de meest extreme kant staan.

Onderzoekers hebben kronkels in de straalstroom op het noordelijk halfrond geïdentificeerd die hete lucht uit het zuiden kunnen aanzuigen en enorme hittegolven kunnen veroorzaken over uitgebreide gebieden van Noord-Amerika en Eurazië. Volgens het rapport komt het meest intense en consistente signaal uit Noordwest-Europa, waar opeenvolgende hittegolven bijgedragen hebben aan ongeveer 60.000 doden in 2022 en 47.000 doden in 2023.

In deze regio’s warmen de heetste dagen van het jaar twee keer zo snel op als de gemiddelde zomertemperaturen. Dit komt mede doordat, in tegenstelling tot plaatsen zoals de Verenigde Staten, er weinig mensen zijn met een airconditioning, omdat dit traditioneel bijna nooit nodig was. De hitte-uitbraken zijn blijven voortduren; zelfs in september werden nieuwe maximumtemperatuurrecords gevestigd in Oostenrijk, Frankrijk, Hongarije, Slovenië, Noorwegen en Zweden.

De onderzoekers noemen de statistische trends “tail-widening” – dat wil zeggen, de anomalie van temperaturen aan de uiterste bovenkant, of daarboven, van wat verwacht zou worden bij eenvoudige stijgingen van de gemiddelde zomertemperaturen. Maar dit fenomeen gebeurt niet overal; de studie toont aan dat de maximumtemperaturen in veel andere regio’s eigenlijk lager zijn dan wat modellen zouden voorspellen.

Deze omvatten brede gebieden van het noord-centrale deel van de Verenigde Staten en het zuid-centrale Canada, interieur delen van Zuid-Amerika, een groot deel van Siberië, noordelijk Afrika en noordelijk Australië. De hitte neemt ook in deze regio’s toe, maar de extremen nemen toe met een snelheid die vergelijkbaar is of lager is dan wat veranderingen in het gemiddelde zouden suggereren.

De stijgende temperaturen maken hittegolven in veel gevallen waarschijnlijker, maar de oorzaken van de extreme hitte-uitbraken zijn niet helemaal duidelijk. In Europa en Rusland gaf een eerdere studie onder leiding van Kornhuber de hittegolven en droogtes de schuld aan schommelingen in de straalstroom, een snel bewegende luchtstroom die continu het noordelijk halfrond cirkelt.

De straalstroom wordt historisch ingeklemd door extreem koude temperaturen in het verre noorden en veel warmere temperaturen verder naar het zuiden. Maar het Arctisch gebied warmt gemiddeld veel sneller op dan de meeste andere delen van de aarde, en dit lijkt de straalstroom te destabiliseren, waardoor deze zogenaamde Rossby-golven ontwikkelt, die hete lucht uit het zuiden aanzuigen en deze in gematigde gebieden parkeren, die normaal gesproken geen extreme hitte voor dagen of weken tegelijk ervaren.

Dit is slechts één hypothese, en het lijkt niet alle extremen te verklaren. Een studie van de fatale hittegolf in 2021 in de Pacific Northwest/Zuidwest-Canada, onder leiding van Lamont-Doherty afgestudeerde student Samuel Bartusek, identificeerde een samenspel van factoren. Sommige leken verbonden met langetermijn klimaatverandering, anderen met toeval.

De studie identificeerde een verstoring in de straalstroom die vergelijkbaar is met de Rossby-golven die gedacht worden Europa en Rusland te beïnvloeden. Ook werd ontdekt dat tientallen jaren van langzaam stijgende temperaturen de regionale vegetatie aan het uitdrogen waren, zodat wanneer een periode van warm weer zich voordeed, planten minder watervoorraden hadden om in de lucht te verdampen, een proces dat helpt de hitte te matigen. Een derde factor: een reeks kleinere atmosferische golven die warmte van het oppervlak van de Stille Oceaan verzamelden en deze oostwaarts naar het land transporteerden.

Net als in Europa hebben weinig mensen in deze regio airconditioning, omdat dit over het algemeen niet nodig is, en dit heeft waarschijnlijk het aantal slachtoffers verhoogd. De hittegolf “was zo extreem dat het verleidelijk is om het etiket van een ‘zwarte zwaan’ -gebeurtenis toe te passen, een die niet kan worden voorspeld,” zei Bartusek. “Maar er is een grens tussen het totaal onvoorspelbare, het plausibele en het totaal verwachte dat moeilijk te categoriseren is. Ik zou dit meer een grijze zwaan noemen.”

Terwijl de rijke Verenigde Staten beter voorbereid zijn dan veel andere plaatsen, doodt overmatige hitte toch meer mensen dan alle andere weergerelateerde oorzaken samen, inclusief orkanen, tornado’s en overstromingen. Volgens een studie van afgelopen augustus is het jaarlijkse sterftecijfer sinds 1999 meer dan verdubbeld, met 2.325 hittegerelateerde sterfgevallen in 2023. Dit heeft recentelijk geleid tot oproepen om hittegolven te benoemen, vergelijkbaar met orkanen, om het publieke bewustzijn te vergroten en regeringen te motiveren zich voor te bereiden.

“Vanwege hun ongekende aard zijn deze hittegolven meestal gekoppeld aan zeer ernstige gezondheidsimpacten, en kunnen ze desastreus zijn voor landbouw, vegetatie en infrastructuur,” zei Kornhuber. “We zijn er niet voor gebouwd, en we kunnen misschien niet snel genoeg aanpassen.”