In een glas water

Dit seizoen werden veel cyclonen verwacht, net als in het Katrina-jaar 2005. Maar ondanks het warme water is Chris pas de derde. Karel Knip

There are no tropical cyclones at this time’, zei de site van het Amerikaanse National Hurricane Center wekenlang. Het hurricane-seizoen is al een eind gevorderd, maar afgelopen woensdag werd pas de derde tropische cycloon aangekondigd: Chris. Na Alberto en Beryl zijn de namen Debby en Ernesto tot op heden ongebruikt. Vorig jaar waren de Amerikanen eind augustus al aan de K van Katrina toe.

Toch voorspellen de onderzoekers Phil Klotzbach en William Gray van Colorado State University al sinds december vorig jaar juist een seizoen met extra veel tropische stormen en cyclonen boven de Atlantische oceaan. Rekening houdend met de temperatuur van het zeewater, de kracht van de passaten, de ontwikkeling van El Niño en nog zowat voorspelden zij de komst van wel 9 tropische cyclonen waaronder 5 heel zware. De gemiddelde waarden zijn 6 en 2. De kans dat een zware tropische cycloon de Amerikaanse kust bereikt (een landfall) zou zestig procent hoger zijn dan normaal.

Er zijn maar heel weinig onderzoekers die zich aan het voorspellen van cyclonen wagen. Het merendeel durft niet eens met zekerheid te zeggen of er de laatste halve eeuw een trend in het verwoestend vermogen van cyclonen zichtbaar is, laat staan dat zij een mogelijke trend durven toeschrijven aan het broeikaseffect. Al ruim een jaar wordt daarover een bits debat gevoerd in tijdschriften als Science, Nature en Geophysical Research Letters. De laatste bijdrage komt van het National Hurricane Center zelf. Het betoogde in Science dat de waargenomen toename van het aantal tropische cyclonen aan de Amerikaanse kust enkel het gevolg is van veranderde meetmethodes.

Klimatoloog Kevin Trenberth opende ruim een jaar geleden (Science, 17 juni 2005) de beschouwingen met een kalm stuk waarin hij uitlegde dat er van jaar tot jaar en van decennium tot decennium grote variatie is in het voorkomen van tropische cyclonen. De laatste tien jaar zijn er rond de Golf van Mexico en het Caribisch gebied statistisch significant meer cyclonen en ze duren ook langer. Ook lijkt het erop dat de totale hoeveelheid energie die de cyclonen per seizoen in gezamenlijkheid aan het warme zeewater onttrekken (afgeleid uit de kracht en de duur van de wind) groter is. Omdat de temperatuur van het zeewater in het ontstaansgebied van de cyclonen trendmatig – zij het grillig – stijgt, ligt het voor de hand te concluderen dat de toegenomen cycloonactiviteit het gevolg is van het opwarmend zeewater en dus van het broeikaseffect.

troposfeer

Maar dat is nu net een stap te ver, zegt Trenberth. We weten nog steeds niet welke factoren bepalend zijn voor het eerste ontstaan van tropische cyclonen. Een reeks van atmosferische grootheden die losstaan van de zeewatertemperatuur is ook of vooral van invloed: de luchtdruk in en vochtgehalte van de hoge troposfeer bijvoorbeeld, of de overheersende windrichting. Daarom is het onmogelijk om voorspellingen te doen.

Vorig jaar augustus verscheen in Nature een artikel dat wel door velen werd geïnterpreteerd werd als steun voor de theorie dat, door het broeikaseffect, steeds grotere cycloonschade kan worden verwacht. Kerry Emanuel van MIT, de auteur, noteerde dat de theorie voorspelt dat cyclonen onder invloed van het broeikaseffect almaar zwaarder zullen worden. Emanuel ontwierp een maat voor de verwoestende potentie van tropische cyclonen: de PDI (power dissipation index) van een cycloon en telde alle PDI’s van een seizoen bij elkaar op. Van dit nieuwe getal onderzocht hij voor de periode 1930 tot 2005 de relatie met de trends in zeewatertemperatuur.

Er bleek een treffende overeenkomst tussen de geleidelijk oplopende zeewatertemperaturen en het jaartotaal van de PDI’s – althans voor de wijde omgeving van het Caribische gebied en de zee ten oosten van de Filippijnen. In het staartje van zijn stuk laat Emanuel nog weten dat hij niet zo stom is te denken dat het uitsluitend de temperatuur van het zeewateroppervlak is die beslist over de intensiteit van een tropische cycloon. De gehele temperatuuropbouw van de troposfeer speelt een rol. Maar in ruwe lijn is zijn stuk begrepen als een bewijs voor de stelling dat het broeikaseffect tot zwaardere cyclonen leidt.

frequentie

De eerste relativering diende zich zes weken later al aan, van de hand van Peter Webster c.s. van het National Center for Atmospheric Research (Science, 16 september 2005). Hij onderzocht de frequentie en duur van tropische stormen en cyclonen voor afzonderlijke cycloongebieden en vond dat er in het aantal cycloondagen per jaar helemaal geen dominante stijging viel aan te wijzen. Pijnlijker was dat er op heel veel plaatsten juist geen evenredigheid was tussen het aantal cycloondagen en de zeewatertemperatuur. Soms steeg de een en daalde de ander. Alleen in het Caribisch gebied nam het aantal cyclonen toe.

Maar Emanuel had zich uit theoretische en praktische overwegingen vooral geconcentreerd op de intensiteit van cyclonen – juist die was zo toegenomen – en op dat wezenlijke punt krijgt hij van Webster wel gelijk. Cyclonen worden op grond van hun maximale windsnelheid ingedeeld in vijf klassen en het aantal zware cyclonen (klasse 4 en 5) is volgens Webster mondiaal gezien sinds 1970 nagenoeg verdubbeld. Er lijkt dus wel degelijk iets aan de hand.

Of toch niet? Roger Pielke van de University of Colorado rekent al jaren aan de trends in de schade die tropische cyclonen in het zuidoosten van de VS aanrichten. Als hij naar beste kunnen corrigeert voor de inflatie, de toenemende dichtheid en welstand van de bevolking in de getroffen gebieden dan vindt hij geen enkele significante stijging in de schade. Dan kan volgens Bartjens dus ook die PDI van Emanuel geen stijging hebben ondergaan. Tenzij die helemaal geen goede maat is voor het destructief vermogen van een cycloon. Pielke verwacht geen bijzondere trend in het verwoestend vermogen van de cyclonen, schrijft hij in Nature (29 december).

Even later kreeg Webster weer een veeg uit de pan over zijn waargenomen toename van het aantal zware cyclonen – en wel van Johnny Chan van de City University in Hongkong (Science, 24 maart 2006). Het aantal zware tropische cyclonen van categorie 4 en 5 bij de Filippijnen, lokaal tyfoons genoemd, neemt de laatst jaren niet toe maar juist weer af. Bovendien lag het aantal rond 1965 ook extreem hoog. Het is waarschijnlijk inderdaad gewoon langjarige variabiliteit.

steun

Phil Klotzbach, hierboven al genoemd, geeft Chan in Geophysical Research Letters (20 mei) nog eens steun: Webster heeft er verkeerd aan gedaan het aantal zware cyclonen (cat. 4 en 5) over de hele wereld bij elkaar op te tellen. Er zijn namelijk heel verschillende ontwikkelingen zichtbaar. In navolging van Emanuel heeft ook Klotzbach de trend in intensiteit van cyclonen onderzocht, maar nu voor alle cycloongebieden van de wereld. Klotzbach, die voor de Atlantische oceaan een rijk cyclonenseizoen verwacht, vindt wel twee duidelijke trends: een sterke toename in intensiteit in dat Caribisch gebied en een afname in het oosten van de Stille Oceaan. In beide gevallen loopt dat gelijk op met ontwikkelingen in zeewatertemperatuur. Maar op alle andere plaatsen op aarde is de relatie tussen intensiteit en watertemperatuur net andersom.

Het nieuws van vorige week (Science, 28 juli) komt voor de buitenstaander uit onverwachte hoek. Chris Landsea van het National Hurricane Center (NOAA) geeft een verklaring voor de verschillende opvattingen over trends in cycloon-intensiteit. De maat voor die intensiteit is de maximale windsnelheid. Weinigen buiten het vakgebied realiseren zich hoe die maximale windsnelheid gemeten wordt. Hij wordt botweg geschat uit de vorm en afmetingen van de cycloon, zoals die op satelliet-opnamen zichtbaar wordt. Rond 1972 stelde Vern Dvorak van de NOAA een empirisch verband vast tussen de verschijningsvorm van tropische stormen en cyclonen op satellietfoto’s (wolkpatronen, het verschijnen van het oog, enzovoort) en de daarin optredende windsnelheid, zoals die door vliegtuigen werd gemeten.

De eerste satellietopnamen werden in zichtbaar licht gemaakt, maar sinds 1984 worden ook infraroodopnamen gebruikt. Bovendien is de resolutie van de opnamen sterk verbeterd en zijn steeds meer instituten geavanceerde technieken gaan gebruiken voor de – nog steeds – subjectieve classificatie volgens deze Dvorak Technique. Landsea kan aantonen dat cyclonen van dertig jaar geleden nu heel anders worden beoordeeld en komt de conclusie dat er, zoals Pielke op basis van de schade op het Amerikaanse vasteland al vermoedde, geen broeikastrend is in de cyclonen die de Amerikaanse kust treffen.

welles-nietes

Het allerlaatste nieuws is misschien het beste. De kissebissende onderzoekers zijn zich bewust geworden van de vreemde indruk die hun welles-nietes op de buitenwacht maakt. Ze gaven vorige week een verklaring af waarin ze bekend maken dat hun debat “van aanzienlijk wetenschappelijk en sociaal belang” is, maar dat het niet de aandacht mag afleiden van een kwestie die er werkelijk toe doet: dat er steeds meer mensen gaan wonen in gebieden die door cyclonen kunnen worden getroffen.

Klimatologen Klotzbach en Gray voorspellen op de website typhoon.atmos.colostate.edu veel cyclonen voor dit seizoen, maar het Amerikaanse National Hurricane Center nhc.noaa.gov telt er nog maar drie.