SWEAT Index

Bericht van: Jan (Nijmegen) , 29-06-2025 08:01 

Naar aanleiding van de eerdere discussie over de beperkingen van de klassieke hittegolfdefinitie (vaste absolute grens, geen rekening met nachten, grote (culturele) waarde), heb ik een alternatieve methode uitgewerkt die naast de bestaande definitie kan bestaan: de SWEAT-index, de Sustained Warmth Event Anomaly Tracker.

Het doel van deze index is om regionale hitte-afwijkingen meetbaar te maken op een neutrale en reproduceerbare manier, los van vaste temperatuurgrenzen zoals 25 of 30 graden. Dit maakt onderlinge vergelijking tussen stations eerlijker. In deze methode is de kans op een significante warmteperiode in bijvoorbeeld Den Helder net zo groot als in Maastricht, zolang het lokaal maar echt uitzonderlijk warm is.

Dat gezegd hebbend: de bestaande hittegolfdefinitie blijft waardevol als herkenbaar ijkpunt, met vaste absolute drempels die het mogelijk maken om hitteperiodes door de jaren heen met elkaar te vergelijken en regionale verschillen te duiden. SWEAT is nadrukkelijk geen vervanging, maar een aanvulling daarop: een methode die beter recht doet aan de klimatologische verschillen tussen stations, en die ook ruimte biedt voor extreme warmteperiodes die net buiten de klassieke definities vallen, bijvoorbeeld door aanhoudend hoge nachttemperaturen of dagen die nét onder de drempels van 25 of 30 graden vallen. Deze aanpak sluit bovendien beter aan bij internationale methodes, zoals de Excess Heat Factor (Australië ) of de Warm Spell Duration Index (WMO), waarin relatieve extremiteit en duur eveneens centraal staan. Het systeem blijft zo inhoudelijk consistent, regionaal eerlijk en klimatologisch toekomstbestendig.

De SWEAT-index kijkt expliciet naar zowel de gemiddelde dagtemperaturen om de piekinvloeden van minima en maxima te minimaliseren, en is daarmee gevoeliger voor periodes met structurele hittestress. Ook laat het systeem enige onderbreking toe zonder de hele hitteperiode ongeldig te verklaren, waardoor het robuuster is voor natuurlijke variatie. Doordat de methode gebaseerd is op percentielen per station, beweegt ze automatisch mee met klimaattrends, zonder dat de drempels jaarlijks handmatig aangepast hoeven te worden. Het systeem blijft zo inhoudelijk consistent, maar toekomstbestendig.

Ik ben nu bezig met het extraheren van de benodigde data per station (Tg) over de periode mei t/m oktober (referentie 1991–2020), en hoop morgen de eerste update te kunnen geven over een actuele SWEAT-wave. Hieronder alvast de volledige opzet. Ik ga dit voor nu alleen voor Nederland doen. 

Startcriterium van de SWEAT Index:

Er is sprake van een SWEAT-wave zodra de lopende gemiddelde dagtemperatuur over drie dagen (Tg3) per station groter is dan het 97,5e percentiel over de referentieperiode.

Deze percentielen zijn per station berekend over de periode mei t/m oktober (referentie 1991–2020). Deze bredere referentieperiode is gekozen omdat het windpatroon en de temperatuurverdeling daarin representatief zijn voor het warmere halfjaar, én omdat dit ruimte biedt voor toekomstige verschuivingen van warme periodes naar eerder of later in het seizoen. Als ik bv. een percentiel van 99% zou kiezen voor het hele jaar, zouden het sommige stations onevenredig lastig of gemakkelijk een SWEAT-wave indicatie krijgen, omdat de windpatronen in die periode anders zijn. Denk aan Woensdrecht, dat in de winterperiode onder ZW-winden veelal zachte temperaturen ervaart maar in de zomer onder Z-winden meer hitte ervaart. Op dit moment hebben officiêle hittegolven alleen nog plaatsgevonden in juni, juli, augustus en september. We nemen mei en oktober mee in de referentiewaarden omdat deze maanden a) vergelijkbare patronen kennen en b) in de toekomst mogelijk tot SWEAT-waves kunnen leiden. 

De SWEAT-wave begint op de eerste dag waarop beide gemiddelden boven de drempel liggen en duurt voort zolang dit het geval is. Er zijn dus geen vaste onderbreekregels meer nodig: als de opgebouwde warmte sterk is, duurt het event vanzelf langer.

Dat ziet er dus als volgt uit:

-Tg,i = gemiddelde temperatuur op dag i
-P97,5(Tg) = 97,5e percentiel van Tg (voor het betreffende station, mei–oktober, 1991–2020)
-= aantal dagen sinds de start van de potentiële SWEAT-wave
-d1 = eerste dag van de SWEAT-wave

De SWEAT-wave start op dag d1 zodra op dag d1+2 het volgende geldt:

SWEAT-index:

De intensiteit van een SWEAT-wave wordt uitgedrukt in de duur (aantal opeenvolgende dagen) waarin het cumulatieve gemiddelde van zowel de gemiddelde dagtemperatuur (Tg), gerekend vanaf de startdag van de wave, boven de drempelpercentielen blijft. De wave start op de eerste dag van een reeks waarin het 3-daags gemiddelde van Tg boven het P97,5 uitkomt. De zwaarte van het event zit in de opbouw. 

Vanaf dat moment wordt de wave voortgezet zolang het voortschrijdend gemiddelde vanaf dag 1 tot en met dag n boven de grens blijft. Hoe extremer de temperaturen, hoe langer het duurt voordat het gemiddelde onder de drempel zakt. 

Daarna loopt de SWEAT-wave voort zolang op dag dnd_n geldt:

 

Feedback welkom – suggesties ter aanscherping of praktijkvoorbeelden worden gewaardeerd.

Edit 1: drempels voor toegestane onderbreking naar beneden bijgesteld naar 90e percentiel voor zowel Tx als Tn.
Edit 2: SWEAT-definitie vereenvoudigd: startdatum volgt uit eerste 3-daags gemiddelde boven de drempelpercentielen. We gebruiken zowel Tx als Tn omdat daarmee zowel de hittestress overdag als het gebrek aan herstel 's nachts een vereiste is.
Edit 3: de methode is nu vergevingsgezinder voor tussendagen, zolang de warmte zich cumulatief voldoende heeft opgebouwd, loopt de SWEAT-wave door. Dus feitelijk: meer warmte er is opgebouwd, hoe vergevingsgezinder de formule is voordat het einde van de SWEAT-wave genoteerd wordt. De zwaarte van de wave wordt dus automatisch uitgedrukt in de lengte. 
Edit 4: maak nu slechts gebruik van Tg ipv Tx en Tn om de pieken van Tx en Tn af te vlakken en Tg een betere indicatiegeeft van langdurige hittestress.

Bericht laatst bijgewerkt: 30-06-2025 11:24
https://www.flickr.com/photos/30155994@N02/

SWEAT Index   ( 616)
Jan (Nijmegen) ( 14m) -- 29-06-2025 08:01
Klasse Jan.   ( 153)
Koos Spakman (Froombosch) -- 29-06-2025 08:12
Ziet er mooi uit!   ( 41)
Tom (Bennekom-W) ( 15m) -- 29-06-2025 11:26
Re: Ziet er mooi uit!   ( 26)
Jan (Nijmegen) ( 14m) -- 29-06-2025 13:51