Nauwelijks regen in Duitsland: hoe grote blokkades het weer bepalen

In Duitsland heeft het al maanden nauwelijks geregend, met duidelijke gevolgen voor de bodem en de planten. Het land “maakt al een alarmerende droogte door – erger dan in 2018”, schreef meteoroloog Dominik Jung een paar dagen geleden in een column . Er dreigt een “droge zomer met extreme temperaturen”. Dit voorjaar heeft het in Zuid-Europa te veel geregend. In de zuidelijke helft van Spanje en Portugal werd op sommige plaatsen meer dan 200 procent van de gebruikelijke regenval gemeten.

Waarom vinden zulke extremen plaats? Ten eerste, onder bepaalde weersomstandigheden. In onze regio uit zich dit in een blokkerende hogedrukgebied nabij de Britse Eilanden, dat de luchtstroom die normaal gesproken lagedrukgebieden vanuit het westen aanvoert, verstoort. Het omgekeerde kan ook gebeuren, zoals in de zomer van 2024, toen er overstromingen ontstonden in delen van Beieren en Baden-Württemberg, omdat lagedrukgebieden veel regen uit het uitzonderlijk warme Middellandse Zeegebied aanvoerden.

Of het nu gaat om langdurige droogte of wekenlange regenval, beide zijn afhankelijk van bepaalde grootschalige weerpatronen waarbij hoge- of lagedrukgebieden gedurende langere tijd op één plek blijven. Het weer verandert niet. Dergelijke blokkades zijn op zich niets nieuws. Maar dat ze vaker voorkomen en soms wel oneindig lijken te duren, is een nieuw fenomeen. Het gaat gepaard met extremen zoals droogte en overstromingen.

Een nieuw patroon van atmosferische circulatie heeft het oude vervangen

Wat we in Duitsland al duidelijk merken, treft andere delen van de wereld nog veel harder. Wereldwijd komen zogenoemde megadroogtes steeds vaker voor en ze worden steeds heviger, schreef een team van onderzoekers uit Zwitserland en Oostenrijk begin 2025 in het tijdschrift Science. Ze hadden daarvoor onder andere de droogtes van de afgelopen 40 jaar geanalyseerd met behulp van satellietgegevens. Tot de ernstigste behoorden “de vijftien jaar durende droogte in delen van Chili, die in het westen van de VS (2008-2014), Australië (2017-2019) en Mongolië (2000-2011), evenals de tot nu toe minder goed gedocumenteerde droogte in het Congolese regenwoud (2010-2018)”, schreven ze.

Maar zijn zulke extremen ook wenselijk bij grootschalige processen? Een nieuw onderzoek over deze vraag werd op 2 mei gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances . De focus ligt op het noordelijk halfrond, Europa en Azië. De regio's waar vaak hittegolven en droogtes voorkomen, zijn sinds de eeuwwisseling aanzienlijk veranderd, schrijven Zuid-Koreaanse klimaatonderzoekers aan de Sejong Universiteit in Seoul. Tegelijkertijd komen beide uitersten steeds meer naar elkaar toe. Dit is ‘geen puur toeval, maar eerder een verweven patroon van grootschalige atmosferische circulatie en veranderingen in het landoppervlak.’

De wetenschappers analyseerden boomringen van 33 locaties in Europa en Azië om de verspreiding van hittegolven en droogtes terug te traceren tot 1740. Ze ontdekten een nieuw patroon van atmosferische circulatie waarbij hogedrukgebieden zich in verschillende regio's vormen en nauwelijks van plaats veranderen. Ze noemen het de Trans-Euraziatische Hittegolf-Droogte Serie (TEHD). Dit fenomeen doet zich vooral voor in juli en augustus en was al merkbaar in de 20e eeuw. Sinds 2000 zijn de frequentie en intensiteit echter aanzienlijk toegenomen, aldus het onderzoek.

Het nieuwe patroon vervangt een ander patroon dat eerder werd beschouwd als de oorzaak van veel hittegolven en droogtes op het noordelijk halfrond: circumglobal teleconnection (CGT). De hoge temperaturen bevonden zich onder andere in Noordwest-Europa, Centraal-Azië, het noordelijke deel van de Stille Oceaan en Noord-Amerika. In het nieuwe patroon (TEHD) komen de meeste hittegolven nu voor “in regio’s waar ze voorheen zeldzaam waren”, schrijven de onderzoekers, “zoals het Europese deel van Rusland en Zuid-Europa, in Oost-Azië en Zuid-China, waar het aantal hittegolven bijna is verviervoudigd.”

Opwarming van de oceaan draagt ​​bij aan extreme weersomstandigheden

Maar waar houdt deze verschuiving mee verband? In hun computermodellen ontdekten de Zuid-Koreaanse onderzoekers dat de sterke opwarming van de Noordwestelijke Atlantische Oceaan – tussen Groenland, Canada en de VS – verband houdt met het nieuwe patroon. Tegelijkertijd is ook de neerslag in de Sahelzone sterk toegenomen, wat de onderzoekers ook zien als een mogelijke oorzaak voor het veranderde circulatiepatroon. De onderzoekers manen echter ook tot voorzichtigheid bij het interpreteren van de resultaten. Ze schrijven: “Afgezien van de onzekerheden bij de reconstructie van jaarringen, is het observatierecord van de variabiliteit in de zeeoppervlaktetemperaturen in de noordwestelijke Atlantische Oceaan en de neerslag in de Sahel relatief kort en van beperkte betrouwbaarheid.”

Toch zijn onderzoekers op zoek naar verbanden die verschuivingen en toenemende extremen kunnen verklaren. Bijvoorbeeld de langdurige blokkades boven Duitsland, die soms tot droogte en soms tot overstromingen kunnen leiden. Een blokkerende hogedrukgebied verhindert bijvoorbeeld dat de westenwinden van de Atlantische Oceaan regen naar ons toe brengen. Een wig van de subtropische hogedrukzone beweegt zich noordwaarts. De veranderende invloed van het Azorenhoog en het IJslandse laag – de weermakers in Duitsland – wordt geblokkeerd. Soms spreekt men van een omegasituatie , waarbij een groot hogedrukgebied geflankeerd wordt door twee lagedrukgebieden, op zo'n manier dat het doet denken aan de Griekse hoofdletter omega.

Zulke omegalagen leidden bijvoorbeeld in 2003 tot een zeer hevige hittegolf in Europa. In 2015 zorgde het voor hitte in Duitsland met een temperatuurrecord van 40,3 graden Celsius. In 2018 bracht het langdurige warmte en droogte. In december 2018 werd de term “Heißzeit” (hete tijd) in Duitsland verkozen tot woord van het jaar . Blokkerende lagen hebben echter elders een tegenovergesteld effect. Een voorbeeld hiervan zijn de hevige regenval en overstromingen in september 2023 in Zuidoost-Europa en Noord-Afrika. In die tijd was er een omega-situatie boven Centraal-Europa, waardoor stormdepressies boven Griekenland en Spanje vast kwamen te zitten. Er waren enorme stormen en overstromingen. In de Middellandse Zee ontstond uiteindelijk een Medicane die de kust van Libië bereikte. Er wordt aangenomen dat minstens 11.300 mensen zijn omgekomen nadat twee dammen braken.

Dit zijn slechts voorbeelden van extreme weersomstandigheden in de afgelopen jaren. Deskundigen zagen hier een verband met de buitengewone opwarming van de oceanen, bijvoorbeeld in de Middellandse Zee en de Zwarte Zee. De temperatuur hier was bijna als in een badkuip. Ook de Noord-Atlantische Oceaan warmt al jaren steeds meer op. In een nieuw onderzoek, gepubliceerd op 1 mei 2025 in het Journal of Climate , hebben onderzoekers uit Nieuw-Zeeland nu een patroon gevonden in deze opwarming. Deze theorie stelt dat de oceanen bijzonder snel opwarmen in twee stroken die over de hele wereldbol lopen: op het noordelijk en zuidelijk halfrond, elk in het gebied rond de 40ste breedtegraad.

Volgens de onderzoekers is de opwarming op het zuidelijk halfrond het meest uitgesproken rond Nieuw-Zeeland en Tasmanië in de Stille Zuidzee en ten oosten van Argentinië in de zuidelijke Atlantische Oceaan. De tweede warme band bevindt zich op het noordelijk halfrond, met een bijzonder merkbare temperatuurstijging in de noordelijke Atlantische Oceaan ten oosten van de VS en in de noordelijke Stille Oceaan ten oosten van Japan. Deze twee strepen zouden zich parallel aan de verschuiving van de straalstromen hebben ontwikkeld.

Straalstromen zijn krachtige winden die met hoge snelheden – tot wel 400 kilometer per uur – van west naar oost waaien op een hoogte van ongeveer tien kilometer. De belangrijkste straalstromen zijn de polaire frontstraalstroom en de subtropische straalstroom. De onderzoekers leggen uit dat de zeestromingen de afgelopen twintig jaar richting de polen zijn verschoven. Voor het onderzoek zouden ze een grote hoeveelheid gegevens uit de atmosfeer en de oceanen uit de jaren 2000 tot 2023 hebben geëvalueerd. De onderzoekers zien natuurlijke schommelingen als oorzaken van de opwarming, naast de "door de mens veroorzaakte klimaatverandering". De atmosfeer en de zeestromingen ‘verdelen systematisch de warmte die door de opwarming van de aarde wordt gegenereerd en hebben een aanzienlijke invloed op het lokale klimaat’, schrijven de auteurs.

Wat hittegolven en harde wind op grote hoogte met elkaar te maken hebben

Ook andere onderzoekers beschouwen veranderingen in de atmosfeer, met name in de straalstromen, als oorzaak voor de frequentie van bepaalde weersverschijnselen. "Hittegolven boven Europa zijn drie tot vier keer sneller toegenomen dan in andere noordelijke gematigde breedtegraden, zoals de VS of Canada", schreef het Potsdam Institute for Climate Research (PIK) bijvoorbeeld bij de publicatie van een studie in 2022 . Bij de evaluatie van observatiegegevens van de afgelopen vier decennia ontdekte een internationaal team van onderzoekers: "Omstandigheden waarin de straalstroom zich in twee takken splitst – zogenaamde dubbele straalstromen – duren steeds langer. Deze dubbele straalstromen verklaren bijna de gehele opwaartse trend in hittegolven in West-Europa en ongeveer 30 procent in heel Europa."

De PIK legde uit dat de straalstroom doorgaans drie toestanden kent. "Een daarvan is de dubbele straalstroom. In dit geval splitst de straalstroom zich in twee takken bij toenemende wind, één boven zuidelijk en één boven noordelijk Eurazië", aldus klimaatonderzoeker Kai Kornhuber. Hoewel het aantal dubbele straalstromen per jaar niet wezenlijk is veranderd, duren ze langer en duren ze daardoor langer. “Deze langere duur komt bovenop de temperatuurstijging die wordt veroorzaakt door de door de mens veroorzaakte opwarming en leidt tot intensere hittegolven.”

Dit heeft vooral in West-Europa een grote impact, legt Efi Rousi uit, hoofdauteur van de PIK-studie die in Nature Communications is gepubliceerd . "In dit gebied, dat samenvalt met het moment waarop de storm zich vanuit de Noord-Atlantische Oceaan naar Europa verplaatst, komen de weersystemen normaal gesproken uit de Atlantische Oceaan en hebben daardoor een verkoelend effect", aldus de onderzoeker. "Maar als er een dubbele straalstroom ontstaat, zullen de weersystemen naar het noorden afbuigen en kunnen er aanhoudende hittegolven ontstaan ​​boven West-Europa." Dit staat in contrast met andere Europese regio's, zoals het Middellandse Zeegebied en Oost-Europa, waar hittegolven vaker verband houden met droge grond.

Maar er zit ook een tegenstrijdigheid in de presentatie van zulke ogenschijnlijk duidelijke verbanden. "De natuurlijke variabiliteit van de straalstroom is zeer groot. Daarom kunnen we op basis van de tot nu toe verzamelde gegevens nog niets zeggen over hoe deze verandert door door de mens veroorzaakte klimaatverandering", aldus Volkmar Wirth uit Mainz bijvoorbeeld in mei 2024 in het online magazine Welt der Physik. De onderzoeker houdt zich bezig met theoretische meteorologie.

Er bestaat nog steeds grote onzekerheid over de veranderingen in de straalstroom

Extreme weersomstandigheden ontstaan ​​onder meer door de golfvormen van de straalstroom, de zogenaamde ‘Rossby-golven’, met ‘dalen’ richting de evenaar en ‘ruggen’ richting de pool, legt Volkmar Wirth uit. Als zulke uitbarstingen langere tijd op één plek blijven, kunnen er hittegolven of langdurige regenval met overstromingen ontstaan. De laatste worden vaak geassocieerd met een “stationaire trog in de straalstroom”, aldus Wirth. De verbanden zijn echter veel te complex om duidelijke uitspraken te kunnen doen over toekomstige veranderingen in de straalstroom. Zo hebben bijvoorbeeld ook de weersomstandigheden op de grond invloed op de straalstroom.

Door de opwarming van de aarde neemt het temperatuurverschil tussen de subtropen en de poolgebieden af. Uit eerder onderzoek was gebleken dat de straalstroom zwakker en golvender werd. "Deze argumenten negeren het feit dat de temperatuurgradiënt alleen afneemt in de onderste kilometers van de atmosfeer, maar toeneemt in de hogere lagen", antwoordde Wirth. Ze negeren ook de rol van de wervelingen, die een sleutelrol spelen bij de vorming van de straalstroom. Bovendien is het nog steeds onduidelijk of een mogelijke verzwakking van de straalstroom de amplitude van de Rossby-golven zou versterken of verzwakken.

Momenteel leveren de verschillende klimaatmodellen voor de straalstroom nog geen consistente resultaten op, zegt Wirth. “Om de modellen te verbeteren, hebben we zowel een hogere resolutie als een beter theoretisch begrip van de atmosferische dynamiek nodig.” Wirth sloot niet uit dat er sprake zou zijn van een systematische verandering in de straalstroom, met gevolgen voor de duur van extreme weersomstandigheden zoals hevige regenval of hittegolven. “We moeten gewoon toegeven dat we momenteel nog niet genoeg weten over de straalstroom”, zegt hij. Hij wil onder andere uitzoeken welke rol een mogelijke superpositie en versterking van de Rossby-golven “speelt op de atmosferische dynamiek en vooral op het optreden van extreem weer”. (met dpa/fwt)