Australië is 2013 begonnen met een recordbrekende hittegolf die al meer dan twee weken duurt in grote delen van het land. De temperaturen zijn regelmatig boven de 48°C uitgekomen, met als hoogste gemeten maximum 49,6°C in Moomba in Zuid-Australië. De extreme omstandigheden werden in verband gebracht met een vertraagde start van de Australische moesson en traag bewegende weersystemen boven het continent.

Australië heeft altijd hittegolven gekend, en ze zijn een normaal onderdeel van de meeste zomers. Maar de huidige gebeurtenis die een groot deel van het Australische binnenland treft, is zeker niet typerend.

Het belangrijkste van de recente hitte is dat deze zich over het hele continent uitstrekt, en dat deze zo lang aanhoudt.

Het is zeer ongebruikelijk om zulke wijdverspreide extreme temperaturen te hebben – en dat deze zo lang aanhouden. Alleen al op deze twee punten, ruimtelijke omvang en duur, overtreffen de afgelopen twee weken de enige eerdere vergelijking in de historische gegevens (sinds 1910) – een twee weken durende hittegolf in het hele land tijdens de zomer van 1972-1973.

Een goede maatstaf voor de ruimtelijke omvang van de hitte is de gemiddelde Australische maximumtemperatuur per dag. Dit is het gemiddelde van de hoogste dagtemperatuur van de lucht vlak boven het oppervlak van het Australische continent, met inbegrip van Tasmanië. Het nationale gemiddelde wordt berekend met behulp van een driedimensionale interpolatie (inclusief topografie) van meer dan 700 waarnemingspunten per dag.

Op maandag en dinsdag vorige week (7 en 8 januari) liep die temperatuur op tot meer dan 40°C. De temperatuur van maandag van 40,33°C vestigde een nieuw record en versloeg het vorige hoogste Australische dagmaximum van 40,17°C dat in 1972 werd gemeten. De temperatuur van dinsdag was met 40,11°C de op twee na hoogste ooit gemeten temperatuur.

De bijgaande temperatuurkaart laat zien hoeveel procent van het land extreem hoge temperaturen heeft gemeten: meer dan 70% van het continent noteerde temperaturen van meer dan 42°C.

En het is niet zo dat dit soort dagen zo vaak voorkomt. De records van vorige week liggen tussen twee en drie standaarddeviaties boven het langetermijngemiddelde voor januari van 35°C.

Misschien nog ongebruikelijker is dat de Australische gemiddelde temperatuur (het gemiddelde van de maximumtemperatuur overdag en de minimumtemperatuur ’s nachts) op beide dagen recordhoogten haalde van 32,22°C (7 januari) en 32,32°C (8 januari), ruim boven het vorige record van 31,86°C, dat in 1972 werd gemeten.

86°C, vastgesteld in 1972.

Het is echter echt de duur van deze extreme hittegolf die het zo ongewoon maakt, en zo belangrijk in termen van gevolgen.

Hoewel sommige steden in Australië beroemd zijn om hun lange runs van hete temperaturen, onderscheidt het beperkte geografische karakter van die gebeurtenissen hen van de hittegolf van deze januari. Meerdere dagen van extreme hitte over het grootste deel van het continent zijn zowel zeldzaam, als geïsoleerd.

Het komt niet vaak voor dat de gemiddelde temperatuur in Australië zelfs maar twee dagen achter elkaar boven de 39°C uitkomt. Een reeks van drie dagen boven 39°C is slechts drie keer voorgekomen, en een reeks van vier dagen slechts één keer, in 1972.

De huidige hittegolf heeft een opeenvolging van Australische temperaturen boven 39°C van zeven dagen, en boven 38°C van 11 dagen achter elkaar.

De opeenvolging van Australische gemiddelde temperaturen is net zo indrukwekkend geweest. Zoals de zaken er nu voor staan, zijn de eerste twee weken van januari 2013 nu recordhouder voor de warmste Australische dag ooit, de warmste tweedaagse periode ooit, de warmste driedaagse periode, de warmste vierdaagse periode en, nou ja, elk opeenvolgend dagenrecord dat zich uitstrekt van één tot 14 dagen voor de gemiddelde dagtemperaturen.

Het aantal records dat is gebroken voor individuele locaties is nu te talrijk om hier te catalogiseren, en het Bureau of Meteorology heeft een speciale klimaatverklaring opgesteld met een gedetailleerde analyse van de gebroken temperatuurrecords. De lijst van records is beperkt tot alleen die stations met ten minste 30 jaar records.

Heeft dit alles dan iets te maken met klimaatverandering?

Om het in de juiste context te plaatsen, moeten we kijken naar de invloed van achtergrondveranderingen in het klimaatsysteem.

De planeet warmt op, en dus ook Australië

De planeet Aarde warmt op. Klimaatwetenschappers gebruiken een reeks verschillende indicatoren om de opwarming van de aarde te volgen. Deze omvatten de warmte-inhoud van de oceaan, de temperatuur van het zeeoppervlak, de zeespiegel, de temperaturen in de onderste en middelste troposfeer, en de snelheid waarmee gletsjers en ijskappen smelten.

Het aardoppervlak, zoals gemeten door de wereldgemiddelde temperatuur, is de afgelopen honderd jaar met ongeveer één graad Celsius opgewarmd, en het decennium van 2001 tot 2010 was het warmste dat we hebben geregistreerd.

De opwarming wordt sterk toegeschreven aan de toename van broeikasgassen door menselijke activiteiten. Hoewel er een aantal invloeden op het klimaatsysteem zijn, zoals veranderende zonnestraling en veranderende atmosferische aërosolen, is het heel duidelijk dat de opwarming is gedomineerd door het toegenomen kooldioxideniveau.

De aarde warmt niet overal gelijkmatig op, vooral door natuurlijke regionale variaties in het klimaat. In Australië zijn de landtemperaturen en de temperaturen van de omringende oceanen sinds 1910 met ongeveer 1°C opgewarmd, wat vrij dicht bij de wereldwijde trends ligt.

Een warmere planeet betekent een warmere atmosfeer voor al ons weer en klimaat

Als het klimaatsysteem opwarmt door de toename van broeikasgassen, wordt er meer energie vastgehouden in de lagere atmosfeer. Die extra energie beïnvloedt al ons weer en klimaat.

In wezen werkt elk weersysteem en elke oceaanstroming in een klimaatsysteem dat nu gemiddeld een graad warmer is dan een eeuw geleden.

Het effect van de opwarming van de aarde is dus duidelijk waarneembaar in een spreidingsverschuiving van het dagelijkse weer, evenals verschuivingen in het maand- en seizoensklimaat, naar hogere temperaturen. Zoals nu door veel klimaatwetenschappers wordt meegedeeld, laadt de opwarmende planeet de klimaatdobbelsteen ten gunste van warmere omstandigheden.

Dus hoewel de “oorzaak” van een individuele weersgebeurtenis, met inbegrip van hittegolven, altijd in de nabijheid van de antecedente weersomstandigheden ligt, is het mogelijk de invloed van klimaatverandering op de frequentie van het optreden van een dergelijke gebeurtenis vast te stellen. Dit komt tot uiting in de toegenomen kans dat deze extreme gebeurtenissen zich voordoen in vergelijking met het verleden, of in vergelijking met klimaatmodelleringsscenario’s van een onveranderlijk klimaat.

Even verder hebben de antecedente weersomstandigheden in de hittegolf van januari zelf de invloed van een opwarmende wereld laten zien.

De inleidende klimaatomstandigheden voor deze gebeurtenis waren vier maanden van zeer warme temperaturen in heel Australië. September tot december 2012 was de warmste periode in die tijd (sinds 1910) voor de dagelijkse maximumtemperaturen.

In november werden grote delen van het land gedurende een langere periode getroffen door een voorloper van de hittegolf van januari. Het veroorzaakte de hoogste lentetemperatuur ooit voor Victoria (en NSW kwam net te kort voor zijn record; het kon de extreme hitte van 2009 niet verslaan). In deze context is de recente hittegolf weinig meer dan een verlenging van een recordwarme vier maanden voor Australië, nog verergerd omdat het midden in de zomer is.

We zien meer recordbrekende hittegebeurtenissen dan koudegebeurtenissen

Een relatief kleine verandering in de gemiddelde temperatuur kan de frequentie van extreme hittegebeurtenissen gemakkelijk verdubbelen. Australië is sinds de jaren veertig gestaag opgewarmd, en de kans op extreme hitte is nu bijna vervijfvoudigd in vergelijking met 50 jaar geleden.

In de afgelopen tien jaar is het aantal records van extreme hitte in Australië groter dan het aantal records van extreme koude met bijna 3:1 voor de maximumtemperaturen overdag en 5:1 voor de minimumtemperaturen ’s nachts.

De duur van hittegolven is in sommige delen toegenomen, vooral in de noordelijke helft van het continent. Met andere woorden, de frequentie van abnormaal warme dagen (boven het 90e percentiel) is met 30% toegenomen en de frequentie van hete nachten (boven het 90e percentiel) is met 50% toegenomen.

Het is vermeldenswaard dat de afgelopen zomer in de VS de warmste was die ooit is gemeten, waarbij records voor extreme hitte zijn gebroken in een tempo dat nog nooit eerder is vertoond. Studies hier en overzee tonen nu aan dat veel van de recente extreme zomerhittegebeurtenissen over de hele wereld – zoals de Europese hittegolf van 2003, de Russische hittegolf van 2010 en de Amerikaanse hittegolven in 2011 en 2012 – zeer, zeer onwaarschijnlijk zouden zijn geweest zonder de invloed van de opwarming van de aarde.

De opwarming van de aarde verwarmt niet alleen de zomer, maar verbreedt ook de zomerachtige periode van het jaar, waardoor de perfecte set-up voor record extreme hitte wordt gecreëerd.

Van groot belang in Australië is de sterk toenemende trend van hevig vuurweer – weer dat bevorderlijk is voor de verspreiding en intensivering van bosbranden en grasbranden – in ongeveer de helft van de onderzochte monitoringlocaties in het hele land, met een geconcentreerde toename in het zuidoosten van het continent. Het brandseizoen is nu langer, waardoor er minder tijd is voor voorbereidingen zoals brandstofreductie.

Opnieuw is dit niet verrassend, en het is van tevoren voorspeld – het gecombineerde effect van opwarming en droogte in het koele seizoen verhoogt het brandgevaar in een regio die al zeer brandgevoelig is.

Wij verwachten dat extreem warm weer vaker zal voorkomen

De toekomstige opwarming van het klimaat als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen zal zeer waarschijnlijk leiden tot een verdere toename van de frequentie van ongewoon warme dagen en nachten en een verdere afname van ongewoon koude dagen en nachten.

Deze veranderingen zullen resulteren in weergebeurtenissen die steeds vaker onze eerdere ervaringen te boven gaan.

En het gaat niet alleen om temperatuurextremen. Prognoses van klimaatmodellen geven aan dat de frequentie van veel verschillende soorten extreem weer zal veranderen naarmate de planeet opwarmt.