Een nieuwe temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar

Temperatuurreconstructie van Osman et al., aangevuld met toekomstprojecties volgens verschillende emissiescenario’s

In 2013 scoorde mede-blogger Jos een wereldhit met The Wheelchair. De Wheelchair bestond uit:

De afbeelding hierboven, uit een artikel van Ars Technica, is een geactualiseerde versie van die grafiek, gebaseerd op een deze maand verschenen temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar door onderzoekers van de Universiteit van Arizona. Eerste auteur is Matthew Osman. De periode omvat het hele Holoceen, maar ook de periode uit de laatste ijstijd waarin de ijskappen het grootst waren, het Laatste Glaciale Maximum (LGM).

Aan de grote lijn is niet heel veel veranderd. Na het LGM begon de deglaciatie, de overgang vanuit de ijstijd naar het interglaciaal. Zo’n 12.000 jaar geleden zat er een dipje in de temperatuurstijging, de Jonge Dryas genaamd. En ongeveer 9.000 jaar geleden stabiliseerde de temperatuur, tot aan de industriële revolutie. Dat de temperatuur daarna weer is gaan stijgen – en vooral in de laatste halve eeuw in hoog tempo – zal voor de bezoekers van ons blog geen nieuws zijn. De afbeelding hieronder, afkomstig uit een commentaar in Nature van Marcott en Shakun over het onderzoek van Osman, laat de reconstructie zien zonder toegevoegde projecties.

Lees verder

De weergoden van Louise Fresco

In haar jaarlijkse “weergoden-column” spreken Louise Fresco’s weergoden de mensheid weer eens vermanend toe. Ze verwijten ons zelfoverschatting. Het wordt tijd dat deze goden eens in de spiegel kijken. Want het is duidelijk dat zij het zicht op de mensheid – in elk geval op dat deel van mensheid dat klimaatverandering als een groot en urgent probleem beschouwt – zijn kwijtgeraakt. Fresco’s weergoden spreken die mensen niet aan op hun visie, of op hun probleemanalyse, maar op een nogal versimpelde karikatuur daarvan. De weergoden beweren dat wat vroeger weer heette, nu klimaatverandering wordt genoemd. Je zou toch wat meer basale natuurkundige kennis van weergoden mogen verwachten. IJs smelt nu eenmaal bij 0°C en die temperatuur wordt in een warmer klimaat vaker overschreden. Dat er in een warmer klimaat meer water verdampt is ook een gegeven en dat dat van invloed is op droogtes en op extreme neerslag dus ook. De invloed op orkanen zit wat ingewikkelder in elkaar, maar een effect is heel aannemelijk. Het effect van klimaatverandering op extreem weer wordt overigens ook alweer enkele decennia wetenschappelijk aangetoond via attributie-onderzoek.

De meeste kritiek van de weergoden bestaat in feite uit twee argumenten, die in verschillende varianten worden herhaald.

Het ene argument gaat over onzekerheid. De suggestie is dat klimaatonderhandelaars, en de klimaatwetenschappers die hen adviseren, geen oog zouden hebben voor allerhande onzekerheden in de wetenschap, of in de internationale politiek. Wie zich enigszins in de klimaatwetenschap heeft verdiept weet dat dat een volledig onterecht verwijt is. De suggestie dat er blind vertrouwen zou zijn in modellen, of tot dat wetenschappers zouden beweren tot op achter de komma te kunnen bepalen wat het effect van maatregelen is, komt zelfs gevaarlijk dicht in de buurt van de bekende retoriek van Amerikaanse, door de fossiele brandstofindustrie gefinancierde denktanks. De IPCC-rapporten, die een wetenschappelijk basis vormen onder de onderhandelingen, gaan uitgebreid in op onzekerheden en leemtes in kennis die er nog zijn. Die zijn er nu eenmaal altijd in de wetenschap.

Lees verder

KNMI Klimaatsignaal‘21

De huidige klimaatverandering door de alsmaar toenemende broeikasgasconcentraties is een wereldwijd fenomeen, waarneembaar van de Noordpool tot Antarctica. Ergens tussen die twee polen in ligt ons kleine Nederland en natuurlijk worden ook wij blootgesteld aan de gevolgen van klimaatverandering. Ons nationale kennisinstituut op het gebied van weer, klimaat en seismologie, het KNMI, houdt uiteraard de Nederlandse klimaatsituatie in de peiling. Op 25 oktober heeft het KNMI het Klimaatsignaal’21 gepubliceerd, een samenvatting van de actuele informatie over klimaatverandering in Nederland. Het rapport is gebaseerd op huidige klimaatkennis zoals die te vinden is in het recente IPCC AR6-rapport, aangevuld met KNMI-waarnemingen en -onderzoek.

Ik ben geabonneerd op de KNMI klimaatbrief en daarin staat een keurige en heel korte samenvatting van het Klimaatsignaal’21 rapport. Omdat ik het zeker niet beter kan samenvatten, heb ik dat gewoon integraal overgenomen:

  • Zeespiegelstijging
    Als we de uitstoot van broeikasgassen niet verminderen kan de zeespiegel voor de Nederlandse kust rond 2100 tot 1,2 meter stijgen ten opzichte van begin deze eeuw. Als delen van de Antarctische IJskap instabiel worden kan de zeespiegel zelfs tot 2 meter stijgen.

  • Arctische invloed op ons weer
    De opwarming in het Arctische gebied is sterker dan in de tropen. Dit kan leiden tot een zwakkere straalstroom. Daardoor is de kans op aanhoudende weersituaties zoals langdurige droge, natte, warme of koude periodes, mogelijk groter.

  • Extreme neerslag
    Doordat de lucht in een warmer klimaat meer vocht kan bevatten, ontstaan er extremere buien. Bij de zwaarste buien kunnen ook meer valwinden ontstaan, die gevaarlijk kunnen zijn en veel schade kunnen aanrichten.

  • Hitte en neerslag in steden
    Steden zijn meestal warmer dan de landelijke omgeving door het hitte-eilandeffect. Door de opwarming van de aarde wordt het ook in steden nog warmer. Daarnaast vormen extreme neerslag én droogte een steeds grotere uitdaging voor de stad.

  • Droogte
    Door de hogere temperaturen en door meer zonnestraling stijgt de verdamping. De kans op droogte in het voorjaar en in de zomer wordt daardoor groter.

  • Orkanen/BES
    Omdat in een warmer klimaat de zeewatertemperaturen stijgen kunnen de orkanen in de buurt van Bonaire, St. Eustatius en Saba zwaarder worden.

Enkele natte onderwerpen die ik het meest interessant vond in het rapport heb ik hieronder wat verder uitgediept. Voor de liefhebber die alles wil lezen (een aanrader) of andere onderwerpen interessanter vindt, het rapport is hier te vinden: Rapport Klimaatsignaal ’21.
Lees verder

Open discussie najaar 2021

Het is alweer meer dan zeven jaar geleden dat het befaamde consensus-onderzoek van Cook et al. uitkwam. Sindsdien zijn er meerdere andere consensus-onderzoeken gedaan, met allemaal een redelijk vergelijkbaar resultaat. Al kwamen ze niet allemaal op exact 97% uit. Omdat die onderzoeken andere methodes volgden, was dat niet zo vreemd. Deze week kwam er een nieuw onderzoek uit, dat de methode van Cook herhaalt, met wat kleine verbeteringen. De onderzoekers hebben de wetenschappelijke publicaties onderzocht die er sinds het onderzoek van Cook zijn verschenen. Ze vonden in totaal meer dan 88.000 artikelen over klimaatverandering uit die periode. Natuurlijk was er geen beginnen aan om die allemaal te bekijken en dus namen ze een steekproef van 3.000 stuks. Daarvan vielen er 282 af omdat ze niet over klimaatonderzoek gingen. In de overgebleven 2718 artikelen werden er 4 gevonden die de wetenschappelijke consensus over antropogene klimaatveranderingen betwistten of betwijfelden. De afbeelding hieronder geeft de resultaten wat verder uitgesplitst weer.

Op basis van de resultaten is de conclusie dat ruim 99% van de wetenschappelijke artikelen de consensus steunt. De onderzoekers lieten het hier niet bij, maar hebben op basis van een aantal steekwoorden in alle ruim 88.000 artikelen gezocht naar andere publicaties die de consensus betwistten. Zo vonden ze er nog 28. Waarschijnlijk hebben ze er nog wel enkele gemist, maar het geeft een indicatie.

De aanvullende informatie bij het onderzoek geeft een overzicht van alle opgespoorde publicaties die de consensus bestrijden. Het zou natuurlijk interessant zijn als pseudosceptici zouden vertellen welk artikel uit die lijst nu de meest overtuigende weerlegging van de consensus geeft. Ik verwacht niet dat dat gaat gebeuren.

Voor wie zich afvraagt of dit onderzoek nog nut heeft, vergeet niet dat het uit de VS komt. Waar een van de twee grote politieke partijen nog altijd structureel de wetenschappelijke consensus ontkent. Bovendien kan het nooit kwaad als een vakgebied met zo’n groot maatschappelijk belang in de spiegel blijft kijken.

In deze Open Discussie kunnen klimaatzaken die geen verband houden met de inhoud van recente blogs aan de orde worden gebracht.

De Nobelprijs voor klimaatwetenschappers

Afgelopen week werd bekend dat klimaatwetenschappers Syukuro Manabe en Klaus Hasselmann dit jaar de Nobelprijs voor natuurkunde krijgen. Ze delen de prijs met de Italiaanse theoretisch natuurkundige Giorgio Parisi. Parisi deed fundamenteel onderzoek aan complexe fysische systemen. Er lopen verschillende lijntjes tussen dat onderwerp en de klimaatwetenschap. Vroege weermodellen zijn voorouders van zowel het onderzoek van Manabe en Hasselman, als dat van Parisi. Onderzoek naar complexe systemen kwam pas goed op gang nadat meteoroloog Edward Lorenz bij toeval de chaostheorie op het spoor kwam, via berekeningen met zo’n model. Bij het theoretisch onderzoek naar complexe systemen wordt veel gebruik gemaakt van computermodellen. Meteorologie was, samen met kernfysica, een vakgebied dat pionierde op dat gebied. De kennis en ervaring van die pioniers kwamen goed van pas bij het onderzoek naar chaos en complexiteit. Aan de andere kant is het klimaat een complex fysisch systeem, en dus zijn resultaten van fundamenteel onderzoek naar dergelijke systemen ook van belang voor het klimaatonderzoek.

Onder volgers van de klimaatwetenschap is de in Japan geboren Amerikaan Syukuro Manabe veruit de bekendste van de drie winnaars. Niet omdat Manabe altijd de aandacht heeft gezocht, integendeel. Het is zijn werk dat de aandacht trok. Hoe belangrijk Manabe is geweest voor de ontwikkeling van moderne klimaatmodellen is nauwelijks te overschatten. Toen Manabe in de late jaren ‘50 van de vorige eeuw naar de VS kwam was daar net een eerste, rudimentair klimaatmodel gebouwd. Dat model kon vrij adequaat enkele patronen in de grootschalige atmosferische circulatie simuleren op een plat stuk aarde. Aan het eind van de twintigste eeuw waren er uitgebreide modellen, met een realistische topografie, met seizoenen, die alle cruciale processen in zowel de atmosfeer als de oceaan simuleerden: circulatie, de hydrologische cyclus, wolken, emissie en absorptie van straling. Aan vrijwel elke stap die er is gezet vanaf het rudimentaire naar het complexe model, heeft Manabe wel iets bijgedragen.

Lees verder

Wat het asgrauwe schijnsel van de maan zegt over de albedo van de aarde

“There is no dark side in the moon, really. Matter of fact, it’s all dark. The only thing that makes it look light is the sun.”
(Gerry O’Driscoll, portier van Abbey Road Studios, op The Dark Side of the Moon van Pink Floyd)

Vandaag laat ik een keer alle maatschappelijke relevantie en urgentie van klimaatverandering voor wat die is. In dit stuk komt de wetenschapsnerd in mij aan het woord. Die wetenschapsnerd wordt nog regelmatig verrast door de combinatie van inventiviteit en vakkennis waarmee onderzoekers te werk gaan om meer te weten te komen over het klimaat. Zelfs de maan blijkt een bron van informatie.

Natuurlijk had Gerry O’Driscoll gelijk. De maan geeft zelf geen licht. Maanlicht is gereflecteerd zonlicht. Maar de maan ontvangt niet alleen direct zonlicht. Zoals de maan aardig wat licht kan geven in een donkere nacht op aarde, kunnen maannachten verlicht worden door de aarde. Dat is vooral goed te zien in de nachten kort voor en na een nieuwe maan. Op de maan is het dan bijna volle aarde. Een deel van het aardlicht wordt vanaf het maanoppervlak weer weerkaatst naar de aarde. Genoeg om met het blote oog te zien. Asgrauw licht of asgrauw schijnsel, zo wordt dat door de maan gereflecteerde aardlicht genoemd.

Een volle aarde geeft ongeveer honderd keer meer licht op de maan dan een volle maan op aarde. Ten eerste omdat de aarde veel groter is en dus meer zonlicht weerkaatst. Maar ook omdat de aarde een hogere albedo heeft. De albedo is de fractie van het zonlicht dat door een oppervlak wordt weerkaatst. De gemiddelde albedo van de aarde is 0,3, maar de variatie van tijd tot tijd en plaats tot plaats is groot. Versgevallen sneeuw heeft een albedo van 0,8 tot 0,9. Voor bewolking varieert het sterk: de albedo kan oplopen tot ruim 0,8 voor een dik wolkenpak, terwijl hoge sluierbewolking amper zonlicht weerkaatst. De albedo van zeewater is 0,06 en voor land varieert de waarde, onder meer afhankelijk van het type begroeiing, van ruwweg 0,05 tot 0,3. De albedo van de aarde is dus een stuk groter dan die van het land- en zeeoppervlak. Dat komt vooral door de bewolking, die een aanzienlijk deel van het aardoppervlak bedekt en daarnaast door sneeuw en ijs. De maan heeft geen atmosfeer en geen water en dus ook geen wolken, sneeuw en ijs. Dat verklaart grotendeels de lagere albedo van ongeveer 0,12. (Overigens kan de precieze waarde van de albedo afhangen van de context. De albedo voor zichtbaar licht is vaak anders dan die voor het volledige spectrum van zonnestraling. Ook de hoek van inval van het zonlicht kan invloed hebben. De getallen die in de wetenschappelijke literatuur worden genoemd kunnen daarom wat variëren)

Lees verder

Wat is nou precies de wisselwerking tussen klimaatverandering en orkanen?

Eerder gepubliceerd in de Leeuwarder Courant. Ik viel daar in voor Bart in het klimaatpanel van de krant.

De periode van half augustus tot eind oktober, wanneer het zeewater het warmst is, vormt het hoogtepunt van het Atlantische orkaanseizoen. En dus is het ook de periode waarin steevast de vraag opkomt in hoeverre klimaatverandering invloed heeft op orkanen.

Het is geen kwestie waarop een heel eenvoudig antwoord te geven is. We kunnen wel met een eenvoudig begin beginnen: een specifieke orkaan wordt nooit veroorzaakt door klimaatverandering. Zo werkt het niet. Weersverschijnselen, van een mistbank tot een orkaan, van een schapenwolkje tot een wekenlange periode van regen, worden veroorzaakt door een samenloop van allerlei omstandigheden. Al die verschillende omstandigheden kunnen beïnvloed worden door klimaatverandering. Om iets te zeggen over de invloed van klimaatverandering op orkanen en op de schade die ze kunnen veroorzaken, moeten we dus kijken naar de verschillende factoren die daar een rol een spelen.

Krachtigste orkaan

Op de schade kan de mens veel invloed hebben. Dat bleek onlangs, toen orkaan Ida over New Orleans trok. Ida was de krachtigste orkaan die daar ooit aan land was gekomen, maar het aantal slachtoffers was veel kleiner dan bij Katrina in 2005. De nieuwe kustverdediging bleek te werken, maar ook het tijdig waarschuwen en evacueren van bewoners leverde een belangrijke bijdrage. Desondanks vielen er nog tientallen doden en was er voor miljarden aan schade, niet alleen in New Orleans en omgeving, maar ook veel verder naar het noordoosten, waar overvloedige neerslag viel uit de restanten van Ida.

Natuurlijk is de harde wind van een orkaan gevaarlijk, maar de meeste schade en slachtoffers vallen door overstromingen die het gevolg zijn van de stormvloed en van de extreme neerslag die altijd samengaan met zo’n orkaan. Ida liet op sommige plekken in tweeënhalve dag meer dan 280 millimeter regen vallen, bijna een derde van wat er in Nederland gemiddeld in een jaar valt.

Het kan nog extremer. In een ander Nederland, een plaatsje in Texas, viel in 2017 anderhalve meter regen in enkele dagen, toen orkaan Harvey daar overtrok. Volgens orkaanonderzoekers zou dat in het koelere klimaat van anderhalve eeuw geleden ruwweg een kwart (15 tot 35 procent) minder zijn geweest. Nog steeds meer dan genoeg om forse overstromingen te veroorzaken, maar het is toch een behoorlijk verschil. Om dat verschil te begrijpen moeten we kijken naar hoe een orkaan werkt.

Lees verder

Anticiperen of reageren

Geprojecteerde toename van enkele typen extreem weer bij opwarming van 1°C (nu), 1,5°C, 2°C en 4°C t.o.v. de pre-industriële temperatuur. Bron: IPCC AR6 Werkgroep I, Summary for Policymakers

Adaptatie. Dat is een belangrijk onderdeel van het klimaatbeleid, overal in de wereld. Daarmee trap ik een open deur in, want dat we ons aan het veranderende klimaat aan moeten passen is niet meer dan een onontkoombaar feit. Toch doe ik dat maar, om te voorkomen dat ik het verwijt krijg onvoldoende aandacht te hebben voor adaptatie. Of voor het vermogen van de mens om zich aan allerlei omstandigheden aan te passen.

Behalve een onontkoombaar feit is adaptatie ook vaak een holle kreet in discussies over het klimaat. Vooral in de retoriek van tegenstanders van maatregelen om klimaatveranderingen te beperken, en van sommigen die cynisch zijn over de kans dat die maatregelen op tijd zullen komen. Het is dan een holle kreet omdat er in die retoriek vaak een valse tegenstelling verborgen zit. Maar ook omdat er een echte tegenstelling in het begrip besloten zit, die vrij structureel onderbelicht blijft.

Over de valse tegenstelling hebben we het hier wel vaker gehad. De suggestie is nogal eens dat er een keuze gemaakt zou moeten worden tussen ofwel adaptatie, ofwel mitigatie. Natuurlijk is dat nonsens. Adaptatie is, zoals ik al zei, geen keuze maar een gegeven. Het klimaat verandert en daar zullen we mee moeten leven. De vraag waar het werkelijk om gaat is tot hoever dat aanpassingsvermogen reikt en waar het punt ligt waarop voorkomen beter is dan genezen. De beslissing daarover kan alleen de politiek nemen: wetenschappelijke kennis kan hier wel bij helpen, maar uiteindelijk is het vooral een afweging op basis van waarden en belangen. In 2013 heeft de wereldpolitiek in Parijs besloten om, alle wetenschappelijke kennis met bijbehorende onzekerheden in beschouwing genomen, dat punt vast te stellen op “well below 2°C”.

De tegenstelling waar in mijn ogen veel te weinig aandacht voor is, is die tussen proactieve en reactieve adaptatie. Anticipeer je in beleid op te verwachten veranderingen, of wacht je simpelweg af tot die veranderingen plaatsvinden en reageer je daarop? Een dijk bouwen na een overstroming, om herhaling te voorkomen, is reactief. Een kustverdediging ontwerpen of versterken met het oog op de verwachte zeespiegelstijging en toename in extreme neerslag is proactief. Overigens is het onderscheid niet altijd scherp. De aanleiding voor maatregelen is vaak reactief: een ramp of bijna-ramp, bijvoorbeeld. Maar bij het ontwerp en de uitvoering wordt dan meestal wel proactief gedacht.

Lees verder

Bij De Telegraaf ligt de rode loper voor Clintel altijd klaar

De Telegraaf en Clintel zijn dikke maatjes. Clintel-duo Berkhout en Crok kreeg in twee weken tijd drie keer de ruimte om uit te pakken met klimaatfabeltjes, in twee opiniestukken en een redactioneel verhaal. Marcel Crok kwam aan het woord in het redactionele verhaal dat over het nieuwe IPCC-rapport gaat. De strekking van het verhaal is dat ‘rampscenario’s leidend’ zouden zijn in dat rapport.

Marcel Crok snijdt zichzelf daarin pijnlijk in de vingers met een typisch gevalletje de pot verwijt de ketel. Het IPCC schijft: “Human influence very likely contributed to the decrease in Northern Hemisphere spring snow cover since 1950”. Crok noemt dat een cherry-pick, want volgens ‘veelgebruikte data van de Amerikaanse Rutgers University’ zou er in de wintermaanden juist een kleine toename van de sneeuwbedekking zijn. En dat is de echte cherry-pick. Het IPCC kijkt namelijk niet alleen naar die ene dataset, maar naar alle gegevens die er zijn. En in dat totaal zijn de ‘veelgebruikte data’ van Rutgers de uitzondering. Het IPCC houdt wel rekening met die gegevens en schrijft dan ook (2.3.2.2 p. 2-62) dat er een aanzienlijke onzekerheid is over de trends vanaf 1978 voor de maanden oktober tot en met februari. Maar dat doet niet af aan de constatering dat er, op basis van alle informatie, een afname is als je het over het hele jaar bekijkt. In hoofdstuk 9 van het rapport is te lezen en te zien (zie figuur 9.23 hieronder) dat de trend voor alle maanden van het jaar negatief is.


Lees verder

Het IPCC legt het nog één keer uit

De korte samenvatting: ja mensen we weten het zeker. Het klimaat warmt op door onze uitstoot van broeikasgassen, daardoor neemt extreem weer toe, smelt er steeds meer ijs en stijgt de zeespiegel steeds sneller. De toekomstige opwarming hangt in hoge mate af van de hoeveelheid broeikasgassen zoals CO2 die wij met z’n allen nog gaan uitstoten. Om te voorkomen dat de opwarming een bepaalde waarde overstijgt (bijv. 2 graden boven het gemiddelde van eind 19e eeuw) zal de netto CO2-uitstoot naar nul moeten (bijv. omstreeks 2075).

De progressie in de klimaatwetenschap zoals die in de IPCC-rapporten vastgelegd wordt, betekent niet dat er plotseling drastisch nieuwe inzichten ontstaan, maar geeft vooral meer zekerheid en duidelijkheid over bestaande inzichten. De boodschap van het IPCC is dan ook al jaren grotendeels hetzelfde zoals onderstaande cartoon zo mooi weergeeft. 

Vanaf vandaag is het nieuwe IPCC rapport van werkgroep 1 publiekelijk beschikbaar. Deze gaat over de physical science basis; werkgroep 2 gaat over de effecten en adaptatie (aanpassing); werkgroep 3 over mitigatie (emissiereductie). Hans schreef al eerder een duiding van hoe het IPCC werkt. Hier pikken we een aantal krenten uit de pap van de Summary for Policymakers (SPM) van dit nieuwe IPCC-rapport.

Vorige IPCC rapporten gaven aan hoe waarschijnlijk het was dat de opwarming sinds 1950 door menselijke uitstoot van broeikasgassen (AR4) of menselijke activiteit (AR5) was veroorzaakt. Een vergelijkbare uitspraak lijkt in AR6 SPM te ontbreken. Daarvoor in de plaats opent het rapport  met een veel simpelere – en waarschijnlijk begrijpelijkere – uitspraak:

It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land.

Lees verder