Dag Rob,
Dan ga je er dus vanuit dat dit rapport wél volledig klopt. En dat lijkt me geen goede aanname. Hierin kunnen/zullen ook fouten zitten.
Hallo Gerhard,
Ik denk dat er in het rapport voldoende vraagtekens worden gezet bij de Homogenisatie zoals die nu is uitgevoerd. Hieronder zie de samenvatting.
groeten Rob
Samenvatting
1. 1 Het KNMI corrigeerde in 2016 haar oude temperatuurmetingen van vóór september 1951. Het deed dat vanwege een verandering van de meethut in 1950 en een verplaatsing van het meetstation in 1951. Op de jaarlijkse gemiddelde temperatuur hadden de correcties nauwelijks invloed. Warme tot zeer warme dagen werden echter drastisch naar beneden bijgesteld, tot wel 1,9 °C bij dagen boven de 28 °.Als gevolg daarvan nam het aantal tropische dagen in de periode 1901-1951 in De Bilt af van 164 tot 76 en het aantal zomerse dagen van 931 tot 629. Van de 23 hittegolven die oorspronkelijk in de boeken stonden resteren er na de correcties (in jargon: de homogenisatie) nog maar 7. Als gevolg daarvan kon het KNMI in de warme zomer van 2018 claimen dat hittegolven nu veel vaker voorkomen dan een eeuw geleden.
2. 2 Dit rapport beschrijft onze pogingen –een viertal onafhankelijke onderzoekers -om de homogenisatie van de temperatuurmetingen in De Bilt te reproduceren. Tevens is gekeken naar de noodzaak om überhaupt te homogeniseren. De KNMI-correcties zijn tot stand gekomen na vergelijking van De Bilt met station Eelde (nabij Groningen). We hebben eveneens onderzocht tot welke correcties vergelijking met andere stations in Nederland en/of Duitsland zouden leiden.
3. 3 Hittegolven worden in Nederland alleen bepaald door de metingen in De Bilt. Er is sprake van een hittegolf als het op minimaal vijf dagen 25°C of warmer is, waarvan op minimaal drie dagen gelijk of warmer dan 30°C. In de ongecorrigeerde metingen vinden er meer hittegolven plaats in de periode 1901 t/m augustus 1951 (23 hittegolven) dan in de periode september 1951 t/m 2018 (19 hittegolven). Hoewel die eerste periode korter duurt dan de tweede (51 tegen 67 jaar). Na de homogenisatie is die verhouding volledig omgedraaid: 7 hittegolven tegen 19 hittegolven. Brandsma, de onderzoeker van het KNMI die de homogenisatie heeft uitgevoerd schreef in vakblad Meteorologica in 2016: “Bekende problemen zoals de neerwaartse sprong in Tx [de maximumtemperatuur, red.] rond 1950 in De Bilt en het relatief hoge aantal hittegolven in de eerste helft van de 20ste (...) zijn hiermee verleden tijd.” Blijkbaar werd het hoge aantal hittegolven vóór 1950 als ‘een probleem’ gezien.
4. 4 Er is een statistische reden die de homogenisatie in De Bilt verdacht maakt. Het percentage tropische dagen in de periode vóór de wijziging (1906-1951) ten opzichte van erna (1951-2016) zakt in De Bilt veel verder dan bij de overige vier hoofdstations in Nederland (De Kooy, Beek, Eelde en Vlissingen.Na homogenisatie bedraagt dat percentage bij de overige vier hoofdstations tussen de 35 en 39% terwijl het in De Bilt zakt naar 26%. Deze verschillen zijn niet genoemd door het KNMI.
5. 5 Normaal gesproken voeren onderzoekers bij de overgang naar een andere meetlocatie gedurende een periode parallelmetingen uit op zowel de oude als de nieuwe meetlocatie. Dat is bij de herlocatie op 27 augustus in De Bilt niet gebeurd. Historische documenten tonen aan dat er vanaf 1942 metingen zijn uitgevoerd met de Stevensonhut die vlakbij de Pagodehut was opgesteld. Het KNMI heeft merkwaardig genoeg geen gebruik gemaakt van die gegevens betreffende de overgang van de oude Pagodehut naar de nieuwe Stevensonhut in mei 1950. Waarom die gegevens niet gebruikt zijn bij de homogenisatie is onduidelijk. Een rapport van Kramer et al uit 1954 suggereert dat het gemiddelde temperatuurverschil tussen de Pagodehut en de Stevensonhut gedurende een periode van negen maanden slechts 0,005°C bedroeg, met uiterste afwijkingen van +0,4°C tot -0,2°C. Wij hebben de parallelmetingen opgevraagd bij het KNMI maar niet gekregen. Gezien de claims die gedaan worden over het voorkomen van hittegolven na de homogenisatie is het van belang dat deze metingen alsnog zo spoedig mogelijk worden vrijgegeven.
6. 6 Het KNMI heeft (ook) parallelmetingen uitgevoerd van mei 2003 tot juni 2005. Die metingen vonden onder andere plaats op de oorspronkelijke meetlocatie (waar gemeten werd tot 27 augustus 1951) en de locatie waarheen de Stevensonhut in augustus 1951 werd verplaatst. De maximumtemperaturen in de zomer in de periode 2003-2005 op deze twee locaties verschillen niet significant van elkaar. Dit suggereert dat de verplaatsing in 1951 geen groot effect gehad hoeft te hebben, terwijl het KNMI deze verplaatsing juist mede aangrijpt als noodzaak voor de homogenisatie. De locatiewisseling lijkt de grote correcties van de maximumtemperaturen tot 1,9°C dan ook niet te rechtvaardigen.
7. 7 Vanwege het vermeende gebrek aan parallelmetingen heeft het KNMI besloten om de dagwaarden van De Bilt te homogeniseren aan de hand van station Eelde dat 150 km ten noordoosten van De Bilt ligt. Daarbij is gebruik gemaakt van een statistische techniek, de percentile matching method. De keuze voor Eelde is saillant. Eerder, bij het tot stand komen van de Centrale Nederlandse Temperatuur (CNT), werd namelijk geconcludeerd dat Eelde daarvoor niet geschikt was.Het KNMI-rapport waarin de homogenisatie wordt beschreven onderbouwt niet waarom alleen station Eelde geschikt was. Een nadeel van Eelde is dat metingen daar pas in 1946 begonnen. Daardoor konden slechts vier jaar aan data vóór de breuk (1946-1949) gebruikt worden en die werden vergeleken met vier jaar na de breuk (1952-1955). Uit ons onderzoek blijkt dat de methode gevoelig is voor de lengte van de periode.
8. 8 De methode verdeelt voor iedere maand de metingen onder in twintig percentielen. Met ‘slechts’ vier jaar aan data komt dat neer op ongeveer zes waarden per percentiel. Dat is weinig en leidt tot veel ruis in de resultaten. Het KNMI heeft daarom aansluitend middeling over verschillende maanden en percentielen toegepast om deze ruis te onderdrukken. Uit ons onderzoek blijkt dat de uiteindelijke temperatuurcorrectie sterk afhankelijk is van de gekozen middeling. Het KNMI heeft echter niet laten zien hoe gevoelig het eindresultaat voor deze arbitraire keuzes is.
9. 9 Het lukte ons niet om op basis van de procedure zoals beschreven in het technische rapport van het KNMI de homogenisatie van het KNMI te reproduceren. Met name voor de maximumtemperaturen vinden wij sterk afwijkende resultaten. Voor de jaargemiddelde maximumtemperaturen wijken de uitkomsten van het KNMI 0,05°C tot 0,12°C af van onze reconstructie en de fluctuaties per jaar zijn in de KNMI-homogenisatie veel groter dan in onze reconstructie. Met name jaren met warme zomers worden door het KNMI sterk naar beneden bijgesteld. Bijvoorbeeld voor 1947 –een jaar met oorspronkelijk vier hittegolven -komt het KNMI tot veel lagere maximumtemperaturen dan wij in onze reconstructie.
10. 10 Het KNMI heeft door de homogenisatie het aantal tropische dagen en hittegolven vóór 1951 sterk verminderd: van 164 tropische dagen naar 76, en van 23 naar 7 hittegolven. Bij onze reconstructie van de homogenisatie blijven er vóór 1951 echter 122 tropische dagen over en 13 hittegolven. Dit betekent niet dat wij dit aantal als ‘het juiste’ beschouwen. Onze conclusie is wel dat de homogenisatie van het KNMI heeft geresulteerd in een sterke overcorrectie van de temperatuur op warme dagen.
11. 11 Na contact te hebben gezocht met het KNMI om de verschillen tussen hun en onze resultaten te kunnen verklaren bleek dat het KNMI acht maanden extra had gebruikt (de eerste acht maanden van 1950) om de beginperiode zo lang mogelijk te laten duren. En er is een extra middeling toegepast van de percentielen over drie aansluitende maanden. Aanvullend onderzoek maakte duidelijk dat de extra middeling weinig effect had maar gebruik van de extra acht maanden wel. Onze resultaten kwamen nu dichterbij die van het KNMI. Maar de grote verschillen bij de maximumtemperaturen blijven aanwezig. Wij houden na de homogenisatie aanzienlijk meer tropische dagen en hittegolven over. Wij constateren opnieuw dat de homogenisatie van het KNMI heeft geresulteerd in een sterke overcorrectie van de temperatuur op warme dagen. Het gebruik van de extra acht maanden 8is volgens ons aanvechtbaar omdat deze maanden (jan-aug) daardoor zwaarder tellen dan de overige maanden.
12. 12 Het feit dat schijnbaar arbitraire keuzen in de methodiek (percentielberekening, middeling, lengte van de vergelijkingsperiode) veel invloed hebben op de uitkomsten van de homogenisatie, laat zien dat deze methode niet geschikt is om dagwaarden te corrigeren met de pretentie van een nauwkeurigheid van 0,1 graad. Dat is statistisch onverantwoord. Als je al homogeniseert met deze methode, dan zou je gehomogeniseerde dagtemperaturen tenminste moeten afronden op hele graden.
13. 13 Het klopt dat temperatuurmetingen in De Bilt een behoorlijke daling laten zien in de periode 1949 tot 1956. Het is verleidelijk om die afkoeling grotendeels toe te schrijven aan de verandering van de meethut en de verplaatsing. Uit ons onderzoek blijkt echter dat die afkoeling in alle stations in Nederland en ook Duitsland optreedt. Die afkoeling is dus vooral klimatologisch van aard. Wij hebben door vergelijking met een ensemble van Nederlandse en Duitse stations wel geconcludeerd dat De Bilt inderdaad relatief iets warmer was vóór 1950 en dat enige correctie in de jaren vóór 1950 verdedigd kan worden. Wij concluderen dat de door het KNMI toegepaste correcties op de maximumtemperaturen gemiddeld van 1931-1949 wel kloppen maar in de jaren daarvóór tot overcorrectie leiden. Voor jaren met recordwarme zomers (zoals 1947) past het KNMI een overcorrectie toe van naar schatting 50%. Voor de maanden mei-september is de geschatte overcorrectie 210% en voor de drie warmste zomermaanden zelfs ruim 260% op basis van vergelijking met het ensemble.
14. 14 We hebben tenslotte onderzocht hoe gevoelig de homogenisatie van De Bilt is voor de keuze van het vergelijkingsstation. Dat effect blijkt groot te zijn. Met Beek als vergelijkingsstation vinden wij voor De Bilt minder grote correcties voor de maximumtemperaturen en meer tropische dagen. Met Aachen als vergelijkingsstation vinden we voor De Bilt geen correctie voor de maximumtemperaturen en veel meer tropische dagen. Met geen enkel representatief vergelijkingsstation noch het doorons geselecteerde Duits-Nederlandse ensemble vinden wij zo weinig tropische dagen in De Bilt als bij de door het KNMI gebruikte homogenisatie aan de hand van Eelde. We concluderen dat de percentile matching method, zoals door het KNMI toegepast, afhankelijk is van arbitraire keuzen en daarom niet geschikt is om de klimatologische geschiedenis ingrijpend aan te passen.
15. 15 Het moge duidelijk zijn dat wij de homogenisatie van De Bilt zoals die is uitgevoerd met behulp van station Eelde onverdedigbaar vinden. De uitkomst is veel te afhankelijk van arbitraire keuzes wat betreft de stations waarmee je vergelijkt, de gebruikte statistische methode, de lengte van de vergelijkingsperiode en de gebruikte middeling.Het KNMI heeft in het technische rapport over de homogenisatie bovendien nagelaten om zelf deze gevoeligheden bloot te leggen. Tevens heeft het KNMI geen enkele moeite gedaan om te laten zien dat de afkoeling in de periode 1949-1956 grotendeels klimatologisch van aard kan zijn omdat die zich bij alle homogene reeksen in Nederland en Duitsland voordoet. Dit rapport heeft laten zien dat een kleine correctie wellicht verdedigbaar is maar de homogenisatie van het KNMI heeft geleid tot flinke overcorrecties, vooral van warme dagen. Het beste zou zijn om de homogenisatie ongedaan te maken en met een breder opgezet team (waaronder wetenschappers van buiten het KNMI) een nieuwe start te maken. Het KNMI zou zich voorlopig moeten onthouden van claims over een vermeende toegenomen trend in hittegolven in Nederland.
