Hoe goed kennen we de historische gegevens over orkanen?
Observatiegegevens over tropische stormen en orkanen zijn essentieel om te kunnen bepalen hoe klimaatveranderingen tropische stormen en orkanen hebben beïnvloed, en om voorspellingen te kunnen doen over de invloed van het klimaat op orkanen. Hier geven we een korte samenvatting van werk, waarbij GFDL-wetenschappers betrokken zijn geweest, dat gericht is op het beoordelen en verbeteren van onze gegevens over Atlantische tropische cyclonen op eeuwschaal. Deze website biedt toegang tot stormdatabases met schattingen van de invloed van waarnemingsveranderingen, afbeeldingen en audiobestanden.
Recente papers (Vecchi and Knutson 2008; Landsea et al 2010; Vecchi and Knutson 2011.; Villarini et al. 2011) suggereren dat, op basis van zorgvuldig onderzoek van de Atlantische tropische stormendatabase (HURDAT) en van schattingen van het aantal stormen dat in het verleden waarschijnlijk is gemist, het waarschijnlijk is dat de toename van de frequentie van Atlantische tropische stormen en orkanen in HURDAT sinds het eind van de jaren 1800 voornamelijk te danken is aan verbeterde monitoring.
Het aantal tropische stormen en orkanen in de Atlantische Oceaan is sinds het eind van de jaren tachtig zeer sterk toegenomen. Om inzicht te krijgen in de invloed van klimaatverandering op de frequentie van Atlantische tropische stormen en orkanen, moeten we ons echter concentreren op langere (> 100 jaar) verslagen van Atlantische orkaanactiviteit, aangezien in verslagen van Atlantische tropische cyclonen een zeer sterke variabiliteit van jaar tot jaar en van decennium tot decennium wordt waargenomen. Als de opwarming van de aarde een aanzienlijke toename van de orkaanactiviteit veroorzaakt, dan zou de toename van de mondiale en tropische Atlantische SST’s sinds het eind van de 19e eeuw gepaard moeten zijn gegaan met een stijgende langetermijntrend in de metingen van de activiteit van Atlantische orkanen.
De bestaande metingen van het aantal tropische stormen in de Atlantische Oceaan (1878 tot heden) laten inderdaad een duidelijke opwaartse trend zien, gecorreleerd met stijgende SST’s (zie Figs. 1 en 9 van Vecchi en Knutson 2008). De dichtheid van het rapporterende scheepsverkeer boven de Atlantische Oceaan was echter relatief gering in de eerste decennia van dit record, zodat als stormen uit het moderne tijdperk (na 1965) hypothetisch in die vroegere decennia zouden zijn opgetreden, een aanzienlijk aantal waarschijnlijk niet rechtstreeks zou zijn waargenomen door het op schepen gebaseerde “observing network of opportunity”. Wij vinden dat, na correctie voor een dergelijk geschat aantal ontbrekende stormen, er een kleine nominaal positieve opwaartse trend is in het voorkomen van tropische stormen van 1878-2006. Maar statistische tests tonen aan dat deze trend zo klein is, in verhouding tot de variabiliteit in de reeks, dat hij niet significant van nul te onderscheiden is (figuur 2). De historische gegevens over het aantal tropische stormen leveren dus geen overtuigend bewijs voor een door broeikaseffect veroorzaakte toename op lange termijn.
Bij nadere bestudering van de database van tropische cyclonen voor de Atlantische Oceaan (HURDAT), zoals beschreven door Landsea et al. (2009), valt bovendien op dat het aantal tropische stormen met een korte duur (stormen die minder dan twee dagen duren) zeer sterk is toegenomen, terwijl de stormen met een duur van meer dan twee dagen sinds het einde van de 19e eeuw geen statistisch significante toename vertonen (vooral als ze worden gecorrigeerd voor waarschijnlijk ontbrekende stormen) – zie figuur 1 hierboven. Wij kennen geen signaal van klimaatverandering dat zou leiden tot een toename van alleen de kortste duur van stormen, terwijl een dergelijke toename kwalitatief consistent is met wat men zou verwachten van verbeteringen in de waarnemingspraktijken. Daarom interpreteren wij de toename van kortdurende stormen als verder bewijs voor een oneigenlijke toename van het aantal tropische stormen in de Atlantische Oceaan sinds het eind van de 19e eeuw. Verder is de afwezigheid van een toename van gematigde duur tropische stormen consistent met de verwachtingen van hoge-resolutie dynamische modellen van een bescheiden (en mogelijk negatieve) gevoeligheid van Noord-Atlantische tropische stormen voor toenemende broeikasgassen (b.v, Zie Bengtsson et al 2007, Knutson et al 2008, FAQ over Knutson et al 2008, Zhao et al 2009, Emanuel et al 2008). Als we in plaats daarvan kijken naar de orkanen in het Atlantische bekken, in plaats van naar alle Atlantische tropische stormen, is het resultaat vergelijkbaar: de gerapporteerde aantallen orkanen waren in de jaren 1860-1880 zo hoog dat er opnieuw geen significante positieve trend in aantallen is vanaf dat tijdperk (figuur 4, zwarte curve, uit CCSP 3.3 (2008)).
Het bewijs voor een opwaartse trend is nog zwakker als we kijken naar de aanlanding van orkanen in de VS, die zelfs een licht negatieve trend vertoont vanaf 1900 of vanaf eind 1800 (figuur 3, gele curven). De frequentie waarmee orkanen aan land komen, is veel lager dan het voorkomen in het hele stroomgebied, wat betekent dat de gegevens over orkanen die in de VS aan land komen, weliswaar betrouwbaarder zijn dan de gegevens over het hele stroomgebied, maar dat de signaal-ruisverhouding voor het beoordelen van trends minder goed is.
