Verhoogde zomerse weersextremen in Europa door versterking van de Noord-Atlantische Oscillatie onder klimaatverandering

Toenemende extremen in de zomer door de Noord-Atlantische Oscillatie

Volgens een recent onderzoek, gepubliceerd in Communications Earth & Environment, worden de extremen van de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO) in de zomer steeds sterker door de opwarming van de aarde. De NAO, een atmosferisch circulatiepatroon dat een grote invloed heeft op het weer in Europa, vertoont toenemende variabiliteit in zowel model simulaties als historische gegevens. Dit leidt tot frequentere en intensere weersextremen in Europa.

In de afgelopen decennia zijn extreme gebeurtenissen zoals hittegolven en droogte in Europa steeds gebruikelijker geworden. Een opmerkelijke scheiding binnen het continent deed zich voor in de zomer van 2023: terwijl Duitsland en noordwest-Europa te maken hadden met veel regen, woedden verwoestende bosbranden in Zuid-Europa te midden van uitzonderlijk hoge temperaturen.

Deze tegenstrijdige weerspatronen in Europa worden veroorzaakt door de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO), die wordt gekenmerkt door schommelingen in het lucht drukverschil tussen de Azoren en IJsland over de Noord-Atlantische Oceaan. Deze schommelingen hebben een sterke invloed op het weer in Europa, wat leidt tot contrasterende weersomstandigheden in verschillende regio’s.

In de zomer van 2023 bevond de NAO zich in een sterke negatieve fase, wat samenhangt met een zwak drukverschil in de Noord-Atlantische Oceaan. Dit zorgde voor koele, vochtige lucht in noordwest-Europa en warme lucht in het Middellandse Zeegebied. Tijdens een positieve fase van de zomer-NAO gebeurt het tegenovergestelde, met hitte in noordwest-Europa en lagere temperaturen in Zuid-Europa.

Een nieuw onderzoek, geleid door wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Meteorologie (MPI-M) en de Universiteit van Hamburg, toont aan dat dergelijke extremen van de zomer-NAO en daarmee extreme weersomstandigheden in Europa steeds waarschijnlijker worden door de opwarming van de aarde. Vorige studies hadden zich voornamelijk gericht op de winter-NAO, omdat de schommelingen in de winter duidelijker zijn en meer aandacht krijgen. Ondertussen hebben de zomer-NAO schommelingen directe invloed op de landbouw en het welzijn van mensen.

Versterkte variabiliteit, versterkte temperaturen

Het nieuwe onderzoek, geleid door MPI-M-wetenschapper Quan Liu, was gewijd aan de veranderingen in de frequentie van sterke positieve en negatieve fasen van de zomer-NAO en de bijbehorende effecten op extreme weersomstandigheden in Europa in het kader van de opwarming van de aarde. Aangezien extremen bij definitie zeer zeldzaam zijn, is een voldoende grote database vereist om hun veranderingen betrouwbaar vast te stellen.

Met behulp van verschillende klimaatmodellen en ensembles van tot wel honderd simulaties van het klimaat van 1850 tot 2100, onderzochten de wetenschappers de trends in de NAO en de veranderingen in de variabiliteit ervan in een wereld die tot vier graden warmer is. De resultaten waren robuust en toonden een positieve trend in het gemiddelde van de zomer-NAO aan, dat wil zeggen een trend naar een sterker drukverschil tussen de Azoren en IJsland.

“Maar wat nog interessanter is, is dat de variabiliteit toeneemt. Dat betekent dat er meer en sterkere extremen van de zomer-NAO zullen zijn, zowel positieve als negatieve fasen,” legt Liu uit. De bijbehorende hittegolven zouden verder versterkt worden door een sterkere verbinding tussen extreme toestanden van atmosferische circulatie die samenhangen met de NAO en temperaturen onder de omstandigheden van klimaatverandering.

“Toenemende extremen van de zomer-NAO kunnen verwoestende gevolgen hebben voor de Europese economie en de gezondheid van mensen,” zegt mede-auteur Daniela Matei. Het team keek ook naar het verleden. Met behulp van opwaarnemingen gebaseerde zogenaamde re-analysegegevens onderzochten ze of extreme NAO-voorwaarden al frequenter zijn geworden sinds het begin van de observatiereeks. En inderdaad, er zijn meer NAO-extremen geweest in de afgelopen 40 jaar vergeleken met de periode van 1850-1889.

De onderzoekers zijn van plan om de fysieke mechanismen achter de toenemende variabiliteit van de NAO verder te onderzoeken, evenals de rol van een ander atmosferisch fenomeen—het Oost-Atlantische Patroon—bij weersextremen in Europa.