Droogte monitoring
Coen Ritsema, Klaas Oostindie, Jan Wesseling
Inhoud Droogte karakterisering KNMI Standardized Precipitation Index (SPI) Website Droogtemonitor Toekomstige website uitbreidingen?
Droogte karakterisering KNMI Cumulatief potentieel vochttekort (neerslag-verdamping) vanaf 1 april vaak gebruikt als maat om droogte te karakteriseren Nadeel is dat geen rekening wordt gehouden met mogelijk aanwezig vochttekort ontstaan in voorafgaande winterperiode …
Standardized Precipitation Index (SPI) Een wellicht betere index is het gebruik van de Standardized Precipitation Index (SPI) De SPI wordt internationaal al in verschillende landen gebruikt om droge (maar ook natte) perioden te monitoren en normeren (zie bv: http://drought.unl.edu/monitor/monitor.htm)
Standardized Precipitation Index (SPI) De SPI relateert de hoeveelheid gemeten neerslag in een bepaalde periode aan de langjarige gemiddelde hoeveelheid voor die periode (minimaal 30-jarige neerslagreeks nodig) De langjarige reeks wordt gebruikt om cumulatieve kansverdelingen van neerslag te berekenen en deze te standaardiseren naar een standaard normale verdeling waaruit de SPI berekend kan worden
Cumulatieve kans (%)
Neerslag augustus (mm) 100
100
90
90
80
80
70
70
60 50
60
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0 100 -4
50
0
25
50
75
Neerslag (mm)
-2
0
2
4
Standardized Precipitation Index (SPI)
Standardized Precipitation Index (SPI) Klassificatie
Kans (%)
≥ 2.0
Extreem nat
2.3
1.5 - 1.99
Ernstig nat
4.4
1.0 - 1.49
Matig nat
9.2
0 – 0.99
Natter dan normaal
34.1
-0.99 - 0
Droger dan normaal
34.1
-1.49 - 1.0
Matig droog
9.2
-1.99 – -1.5
Ernstig droog
4.4
≤ -2.0
Extreem droog
2.3
SPI
De Standardized Precipitation Index kan worden geclassificeerd via nevenstaande tabel. Voor elke klasse is bekend hoe groot de kans is dat zo’n situatie optreedt.
Standardized Precipitation Index (SPI) Voordelen van gebruik SPI zijn • De SPI kan voor verschillende tijdschalen worden berekend, b.v. over periodes van een maand, kwartaal, halfjaar of jaar • Bij een tijdschaal van een kwartaal wordt de neerslag van 3 maanden dus vergeleken met de overeenkomstige periode van het langjarige gemiddelde, etc Bij het berekenen van de SPI bij voorkeur dus zo lang mogelijke neerslagreeksen gebruiken
Standardized Precipitation Index (SPI) 3
Maand basis
2
SPI
1
Hieruit zijn SPI’s te berekenen voor verschillende tijdschalen.
0 -1 -2 -3 1906 3
1926
1946
1966
1986
2006
1946
1966
1986
2006
1946
1966
1986
2006
1946
1966
1986
2006
Kwartaal basis
2
0 -1 -2 -3 1906 3
1926
Halfjaar basis
2
SPI
1 0 -1 -2 -3 1906 3
1926
Jaar basis
2 1
SPI
Op maandbasis zijn er veel droge en natte periode die een betrekkelijke korte duur hebben. Echter, op jaarbasis zijn er minder droge en natte perioden, maar deze duren langer
SPI
1
0 -1 -2 -3 1906
1926
Natte situatie
Droge situatie
SPI tijdreeks
Standardized Precipitation Index (SPI)
Als je SPI’s berekent voor meerdere neerslagstations kan je ook inzichtelijk maken waar en wanneer er sprake is van neerslagtekort of neerslagoverschot. Dit is van belang voor lokale eindgebruikers. Echter, niet alle 325 meteostations in Nederland lenen zich voor een dergelijke analyse. Alleen degene met minimaal 30jarige neerslagreeks.
Website droogtemonitor
In opdracht van Stowa is in april 2011 begonnen met het bouwen van een droogtemonitoring website voor gebruik door dijkbeheerders in Noord Holland, Zuid Holland en Utrecht op basis van actuele en historische gegevens. Uniek: Website wordt dagelijks bijgewerkt met laatste neerslaggegevens en SPI’s worden dagelijks berekend. www.droogtemonitor.nl www.droughtmonitor.eu
Website droogtemonitor
Website droogtemonitor
Website droogtemonitor De website presenteert gegevens in kaartvorm, en tijdreeksen per meteostation
Die gegevens zijn op dit moment gebaseerd op 12 neerslagstations* in 4 provincies
*Gegevens
afkomstig van Meteo Consult en KNMI
Neerslag station
Startjaar
Den Helder
1957
Berkhout
1980
Wijk aan Zee
1951
Amsterdam
1951
Valkenburg
1972
De Bilt
1906
Cabauw
1980
Hoek van Holland
1977
Rotterdam
1974
Vlissingen
1957
Wilhelminadorp
1951
Philippine
1951
Website droogtemonitor Voor elk meteostation worden SPI’s (1, 3, 6, en 12 maands) weergegeven voor dit jaar, afgelopen 10 jaar en de gehele neerslagreeks
Website droogtemonitor Maar SPI info wordt ook ruimtelijk geïnterpoleerd tussen neerslagstations en op kaarten gevisualiseerd
Website droogtemonitor
Ook kunnen er animaties worden opgenomen op de website die het SPI verloop in de tijd ruimtelijk visualiseren.
Toekomstige website uitbreidingen Dit is een 1ste start, er zijn echter uitbreidingen mogelijk voor de website zoals: •Neerslaganalyses ruimtelijk presenteren als totalen en als afwijking (tekort, overschot) in mm t.o.v. normaal •I.p.v. SPI klassen, informatie ruimtelijk presenteren als eens in de zoveel jaar droogte of overschot aan neerslag •SPI verwachting voor de komende 5-10 dagen berekenen/weergeven op basis van de neerslag verwachting voor de verschillende meteostations •Ruimere keuze mogelijkheden creëren m.b.t. de tijdschalen (b.v. 14 dagelijks, 1, 2, 3, ..., 12 maandelijks)
Toekomstige website uitbreidingen
en: •Landsdekkende informatie verschaffen (dus meer meteostations opnemen), aangezien SPI informatie ook voor belang is voor b.v. waterschappen / gebieden die soms kampen met een overschot aan neerslag) •Website ook uiterst interessant in relatie tot b.v. a) potentieel brandgevaar natuurgebieden, b) waar wel of juist niet instellen van beregeningsverboden, c) hoeveel neerslag / irrigatiegiften zijn er nodig om terug te keren tot de normale situatie, d) etc.
Resumerend • Droogte/ neerslagoverschot wordt berekend op basis van langjarige gemiddelden (minimaal 30-jarige reeks) • Dagelijkse updates t.b.v. relevante eindgebruikers • Door zowel kaart als tijdreeksen te presenteren worden lokale/ regionale verschillen inzichtelijk • Informatie dus relevant om regio’s met verhoogde risico’s vast te stellen • Historische SPI / neerslagreeksen ook te gebruiken om een analyse te maken van eerdere dijkdoorbraken (zie voor opsomming rapport Deltares; auteur R. van Etten). Welke dijkdoorbraken waren wellicht te wijten aan droogte of juist neerslag overschot?
Dank voor de aandacht !
