Deze koudegolf is zeldzaam, maar lag in lijn der verwachting. Zelfs specifiek voor (februari) 2021

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

Nederland is in de greep van een ‘ouderwetse’ koudegolf. Opmerkelijk, voor wie zich bewust is van de langetermijntrend van de Nederlandse winters, die sinds 1950 al ruim 2 graden zijn opgewarmd, en circa 3 graden sinds 1800 – een opwarming die nog lang niet afgelopen is.

Toch is deze vorst binnen de opwarmende trend eerder achterstallig, dan een terugval. Een paar jaar geleden becijferde het KNMI de jaarlijkse kans op een winter met voldoende kou voor een Elfstedentocht nog op 8 procent. Eens in de 12 jaar dus, statistisch.

Maar in realiteit wachten we al ruim twee keer zo lang, sinds 1997 – de laatste winter die op basis van het koudegetal nog officieel classificeert als ‘koud’ (de schaatswinter van 2010 was ‘normaal’, die van 1985 de laatste ‘zeer koude’ en die van 1963 de laatste ‘strenge’ – alles gerekend in het Hellmanngetal, een maat voor cumulatieve vorst).

Het moest er dus wel een keer van komen, óók in een opwarmend klimaat. Bovendien zijn en blijven op onze breedtegraad juist in de winter uitschieters normaal: Nederland kent een veel groter temperatuurverschil tussen een zachte en koude winter, dan tussen een hete en koele zomer.

Maar zagen we deze koudegolf niet al van wat verder aankomen? De officiële lezing is dat ‘seizoensverwachtingen’ – ruim voorbij de horizon van de (inmiddels behoorlijk betrouwbare) 14-daagse weersverwachting – het domein zijn van commerciële charlatans. Je kunt er even flink mee scoren in de media (vooral met koud weer!), en scoren betekent ‘click & views’ en dus advertentie-inkomsten. Dat de jaarlijks voorspelde horrorwinter steevast niet kwam, had voor de commerciële weersverwachters nooit gevolgen – het jaar daarop kregen ze in dezelfde media toch wel weer gehoor met een volgend kulverhaal.

Onderschrift: Overzicht van koudegolven en Elfstedentochten. Bron: Datagraver, op basis van data KNMI. De laatste koudegolf dateert van 2011.

Lees verder

Open discussie Winter 2021

Discussies over klimaatgerelateerde onderwerpen, die niet in een recente blogpost aan de orde zijn gebracht, kunnen hier gevoerd worden.

Een relevant plaatje aan het begin van het nieuwe kalenderjaar is natuurlijk een overzicht van de mondiaal gemiddelde temperatuur. Deze komt van klimaatwetenschapper Gavin Schmidt.  De verschillende reconstructies liggen vrij dicht bij elkaar, nu ook NOAA het Arctische gebied mee neemt middels ruimtelijke interpolatie. Aangezien het noordpoolgebied sterker opwarmt dan het mondiaal gemiddelde is dat belangrijk om een bias in de temperatuurreeks te voorkomen.

Analyses van de temperatuurreeksen en hoe die zich verhouden tot modelprojecties zijn o.a. te vinden op RealClimate en CarbonBrief.

Vorige week werd de Climate Adaptation Summit (CAS 2021) gehouden, virtueel gehost door Nederland. Naast emissiereductie (mitigatie) is aanpassing aan het veranderende klimaat (adaptatie) natuurlijk ook nodig. Vergelijk het met een overlopende badkuip: dan doe je de kraan dicht en ga je dweilen.

In de Groene Amsterdammer verscheen een groot onderzoeksartikel naar 20 jaar klimaatdebat in Nederland. Hierin nemen ze de klimaatverslaggeving in de vier grootste Nederlandse kranten onder de loep. Hierover later meer – stay tuned!

Quack?! Hoe te reageren op pseudowetenschap: enkele vuistregels

Eerder deze maand startte Jona Lendering een serie blogposts op Sargasso over nepwetenschap, partijdige geschiedschrijving, kwakzalverij en andere vormen van niet-academische kennis, onder de titel Quack?!. Ik had de nodige opmerkingen bij verschillende delen van die serie. En omdat ik alleen maar commentaar leveren wat te makkelijk vond, besloot ik zelf ook een bijdrage te leveren. Afgelopen maandag is mijn stuk op Sargasso geplaatst. Ik neem het hieronder integraal over. De tekening hierboven is van Marije Mooren.

Een dikke tien jaar geleden begon ik, heel argeloos, te reageren op de desinformatie die door pseudosceptici werd en wordt verspreid over klimaatwetenschap. Ik heb niet de pretentie dat ik het perfecte recept tegen desinformatie heb gevonden. Maar ik heb, met vallen en opstaan, wel wat geleerd. Dit zijn de vuistregels waar ik me, met wisselend succes, aan probeer te houden.

Een pragmatische aanpak

Het is geen diepgravende analyse, want die zijn er al genoeg. Ik vraag me wel eens af of die diepgravende analyses veel bijdragen aan een oplossing. Misschien is een pragmatische aanpak wel beter. Pseudowetenschap en wetenschapsontkenning zijn er altijd geweest en ze zullen waarschijnlijk nooit verdwijnen. Wat er is veranderd is de omgeving: social media, de opkomst van populistische partijen, de toenemende onvrede in de maatschappij. De allerbelangrijkste regel voor communicatie blijft, in welke omgeving dan ook: houd rekening met je publiek. Ik weet dat ik daarmee een open deur intrap, maar dat kan geen kwaad omdat die basisregel nogal eensover het hoofd wordt gezien. Hoe interessant en diepgravend een analyse van het fenomeen ook is, je legt er je buurman niet mee uit waarom die meer waarde zou moeten hechten aan het standpunt van een grote meerderheid van de virologen en epidemiologen danaan de praatjes van Maurice de Hond. Daarom wat tips voor een pragmatische aanpak. Wie weet zijn ze bruikbaar, tijdens de zoom-bedrijfsborrel, of een online-discussie, of in een talkshow op de nationale tv, mocht iemand daar ooit in belanden.

Lees verder

Global Carbon Budget: jaarlijkse update van de emissies en opnames van CO2

De huidige klimaatverandering wordt veroorzaakt door de toename van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer. Het is derhalve belangrijk om de grootte van de diverse emissiebronnen en de zogenaamde ‘sinks’, buffers in het klimaatsysteem die broeikasgassen kunnen opnemen, zo goed mogelijk in kaart te brengen. Het mondiale researchproject Global Carbon Project, opgericht in 2001, beoogt juist dat te doen. Vele wetenschappers werken hierin tezamen om jaarlijks het koolstofbudget, de emissies en opnames van CO2, in kaart te brengen. Enkele jaren terug is daar het budget van methaan aan toegevoegd en vorig jaar ook dat van lachgas (N2O).

Onlangs is het Carbon Budget 2020 gepubliceerd, hierin wordt een overzicht gegeven van de emissies en sinks van CO2 vanaf de industriële revolutie tot en met 2019 en wordt een schatting gegeven voor dit jaar. Uiteraard is dat alles samengevat in een wetenschappelijke publicatie (Friedlingstein et al.), samengesteld door maar liefst 86 wetenschappers. Voor 2019 worden de CO2-emissies door gebruik van fossiele brandstoffen en het produceren van cement geschat op 36,4 gigaton (1 gigaton is 1000 miljard kg). Vaak zie je ook dat emissies worden weergegeven in gigaton koolstof (C), 1 kg koolstof komt overeen met 3,664 kg CO2. De uitgestoten hoeveelheid van 2019 was vrijwel gelijk aan die van 2018, twee jaren met de hoogste emissies tot nu toe. Naast deze emissies komt er ook CO2 vrij door veranderend landgebruik (bijv. ontbossing), voor 2019 is dat ongeveer 6,6 gigaton. 2020 is het jaar van het Coronavirus, dat heeft een enorme invloed op ons leven en heeft al heel veel ellende veroorzaakt. De vele maatregelen die de overheden hebben genomen om infectieverspreiding tegen te gaan, hebben een forse invloed gehad op economie en daarmee ook op de menselijke CO2-emissies. Wat via diverse klimaatonderhandelingen nog niet is gelukt, lukt het virus blijkbaar wel, maar dan wel op de slechtst denkbare manier. De emissies van CO2 zijn in 2020 ongekend gedaald en worden bijna 7% lager ingeschat met 34,1 gigaton, ongeveer vergelijkbaar met die van 2011.


Lees verder

Wat weten we over klimaatverandering

Wat weten we zoal over de huidige klimaatverandering, ondanks de complexiteit van het klimaatsysteem? De kortst mogelijke samenvatting komt hierop neer:

  • Het warmt op
  • Dat komt door de mens
  • Dat heeft verstrekkende gevolgen
  • Er zijn dingen die we kunnen doen om de risico’s te beperken

In het publieke debat lopen de meningen over klimaatverandering sterk uiteen, ook over feitelijke aspecten die wetenschappelijk gezien heel helder zijn. Voor een zinnige maatschappelijke discussie is het belangrijk om de wetenschappelijke inzichten goed in beeld te hebben. De basis van onze kennis is in de 19de eeuw gelegd door bekende en minder bekende natuurkundigen. Toen al werd voorspeld dat de uitstoot van CO2 tot opwarming van de aarde zou leiden, lang voordat dat door metingen zou worden bevestigd. Ook in het verre verleden blijkt CO2 vaak een sleutelrol te hebben vervuld in de forse klimaatveranderingen die de aarde heeft doorgemaakt. De huidige opwarming gaat naar verhouding pijlsnel en wordt hoofdzakelijk door menselijke activiteit veroorzaakt.

Dit is een korte samenvatting van wat in meer detail wordt besproken in het boek Wat iedereen zou moeten weten over klimaatverandering (verschenen bij Prometheus) en in het hoorcollege Kennis van klimaat (verschenen bij Home Academy).

Inhoudsopgave

  1. Het broeikaseffect
  2. De rol van CO2 in het klimaat
  3. Het klimaat verandert in hoog tempo
  4. Oorzaken van klimaatverandering
  5. Toekomstprojecties
  6. Gevolgen van klimaatverandering
  7. Er zijn dingen die we kunnen doen

En een uitgebreide opsomming van aanbevolen literatuur en websites.

Deze blogpost is ook te lezen op de statische pagina wat weten we en te downloaden als brochure (15 pagina’s) of (een verkorte versie) als factsheet factsheet. 

Lees verder

Zeespiegelvariabiliteit in en rondom de Noordzee

Gastblog van Tim Hermans

Natuurlijke schommelingen in het jaarlijks gemiddelde zeeniveau in de Noordzee kunnen oplopen tot meer dan 10 centimeter, bijvoorbeeld in Den Helder. Die grote variaties van het ene op het andere jaar vormen een belangrijk deel van het lokaal gemeten zeespiegelsignaal in relatief korte observatie-reeksen zoals satellietmetingen (beschikbaar vanaf 1993). Bij het bepalen van de mondiaal gemiddelde zeespiegelstijging op basis van satellietmetingen (iets meer dan 3 mm/jaar in de periode 1993-2015; Oppenheimer et al., 2019), speelt inter-jaarlijkse variabiliteit een relatief kleine rol. Dit omdat de zeespiegelvariabiliteit in verschillende regio’s dan min of meer wordt uitgemiddeld. Echter, regionaal kan natuurlijke variabiliteit van het zeeniveau op korte termijn de zeespiegelstijging als gevolg van klimaatverandering overschaduwen. Dit bemoeilijkt ook de vergelijking (bijvoorbeeld in de Zeespiegelmonitor, 2018) tussen recente waarnemingen en projecties van regionale zeespiegelstijging in scenario’s voor de toekomst (bijvoorbeeld van Van den Hurk et al., 2014 of Vermeersen et al., 2018) of tussen waarnemingen en projecties van opwarming. Die projecties zijn namelijk gebaseerd op klimaatmodellen, die wel zeespiegelvariabiliteit simuleren, maar niet per se met dezelfde timing als zeespiegelvariabiliteit in de werkelijkheid.

Regionale zeespiegelstijging of zelfs een versnelling van die stijging zou een stuk makkelijker te detecteren zijn zonder inter-jaarlijkse zeespiegelvariabiliteit. Voor een deel van de variabiliteit van het zeeniveau kun je corrigeren, mits je goed begrijpt wat de oorzaak hiervan is. Een studie uit 2017 van Theo Gerkema (NIOZ) en Matias Duran-Matute (TU Eindhoven) (Gerkema and Duran-Matute, 2017) is hier een mooi voorbeeld van. Gerkema en Duran-Matute laten zien dat de inter-jaarlijkse variabiliteit van de zeespiegel aan de Nederlandse kust nauw samenhangt met de gemiddelde kracht en de richting van de wind in dat jaar. In een jaar waarin er gemiddeld een sterke wind vanuit het (zuid)westen waait is het gemiddelde zeeniveau aan de Nederlandse kust hoger, en andersom, omdat de wind het water als het ware opstuwt in richting van de Nederlandse kust. Het resultaat is een positieve correlatie tussen het jaarlijks gemiddelde zeeniveau en windenergie in de west/oost richting. Het gemeten windsignaal kun je vervolgens gebruiken om het gemeten zeeniveau te corrigeren voor schommelingen die worden aangedreven door de wind. Het resultaat is een meetsignaal met een stuk minder ruis, waardoor de foutmarge van de geschatte zeespiegeltrend met een factor 4 kan afnemen (Gerkema and Duran-Matute, 2017).

Een ander voorbeeld van inter-jaarlijkse variabiliteit is te zien in klimaatmodellen. Voor dezelfde klimaatmodellen als waarop zeespiegelprojecties voor de 21e eeuw gebaseerd zijn (bijv. Church et al., 2013; Van den Hurk et al., 2014; Vermeersen et al., 2018), zijn ook simulaties beschikbaar waarbij de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer constant wordt gehouden op het niveau van voor de industriële revolutie (zogenaamde ‘pre-industrial control runs’, Taylor et al., 2012). Ondanks dat het zeeniveau in deze simulaties dus niet wordt beïnvloed door klimaatverandering, zijn er in zulke simulaties over periodes van 20 jaar toch trends in het zeeniveau van meer dan 2 mm/jaar in de Noordzee te vinden (Tinker et al., 2020). Die trends moeten dus wel worden veroorzaakt door de interne variabiliteit van het model. De trend in het zeeniveau in de Noordzee zoals afgeleid uit satellietmetingen is ongeveer net zo groot (Sterlini et al., 2017), en dus niet zo makkelijk van die variabiliteit te onderscheiden.
Lees verder

Minder ijs in wolken kan bijdragen aan hoge klimaatgevoeligheid

Begin dit jaar schreven we over de hogere klimaatgevoeligheid die zou volgen uit simulaties met de nieuwste versies van veel klimaatmodellen. Veel klimaatwetenschappers hadden hun twijfels over die resultaten. Eerst maar eens uitzoeken welke nieuwtjes in de modellen dat verschil met de vorige versies veroorzaken, zo vonden ze. Dat onderzoek is in volle gang.

Hoofdverdachte is, zo schreven we in februari, de manier waarop bewolking in die modellen wordt meegenomen. Veranderingen in bewolking kunnen de opwarming van het klimaat versterken of verzwakken. Dergelijke veranderingen zijn dus een terugkoppeling in het klimaatsysteem. Of eigenlijk zijn er verschillende terugkoppelingen van bewolking.

Een versterkende terugkoppeling is de toenemende hoogte van hoge bewolking bij een stijging van de temperatuur. Hoge bewolking is dun en houdt maar weinig zonlicht tegen. Het water in de wolk kan wel uitgaande warmtestraling absorberen. Hoge wolken houden de luchtlaag eronder warm; ze versterken het broeikaseffect. Stijgen die hoge wolken, dan wordt die luchtlaag eronder dus dikker. De temperatuur van de wolken zelf verandert niet. De verticale temperatuurgradiënt in de luchtlaag eronder blijft ook nagenoeg constant, waardoor de temperatuur aan het oppervlak stijgt. Dit levert dus extra opwarming op. De afbeelding hieronder illustreert het principe.

Illustratie van het effect van een toenemende hoogte van hoge bewolking

Een tweede versterkende terugkoppeling is de afname van de hoeveelheid lage bewolking. Lage bewolking is vaak dikker en daardoor een betere reflector voor zonlicht. Lage bewolking koelt het aardoppervlak af. (Kanttekening: dit is het netto-effect. Bewolkte dagen zijn koeler, bewolkte nachten juist warmer door het broeikaseffect van het water in de wolk, maar het effect op de dagtemperatuur is het grootst.) Neemt de lage bewolking af bij een hogere temperatuur, dan valt er meer zonlicht op het aardoppervlak, wat de opwarming versterkt.

Lees verder

Klimaatverandering is van alle tijden

Klimaatverandering is niet iets dat alleen in de huidige tijd plaatsvindt. Het is van alle tijden zoals de dooddoener al aangeeft waar pseudosceptici soms mee aan komen zetten. De klimaatveranderingen van de afgelopen 66 miljoen jaar zijn in een artikel in Science van afgelopen september opnieuw voor het voetlicht gebracht. Ja, ik weet het, ik loop een beetje achter de feiten – eh artikelen – aan, maar het overzicht van Westerhold et al. is te mooi om zomaar te laten passeren.

De temperatuur van het verre verleden kan worden afgeleid uit de verhouding van zuurstofisotopen (zuurstof-18/zuurstof-16) zoals die voorkomen in het kalskelet van zeediertjes, de foraminiferen. Via boringen in de zeebodem kan men kalkskeletjes opdiepen van heel lang geleden. Hoe dieper, hoe ouder de laag en daarmee ook de ouderdom van de kalkskeletjes. Zo ontstaat een klimaattijdmachine in de vorm van restanten van dode zeediertjes. Westerhold en collega’s (waaronder prof. Lourens van de UU) hebben alle beschikbare data van eerdere onderzoeken opnieuw geanalyseerd, gedateerd en aangevuld met nieuwe gegevens om gaten die in de oudere data zaten zo goed mogelijk op te vullen. Het beeld van eerdere onderzoeken (zie bijv. Zachos 2001, Hansen 2013) gaat hiermee niet overboord, maar wordt wel uitgebreid op detailniveau. In figuur 1 hieronder is het gevonden temperatuurverloop weergegeven, aangevuld mogelijke toekomstige temperaturen volgens IPCC-scenario’s.

Figuur 1. Het temperatuurverloop van de afgelopen 66 miljoen jaar, aangevuld met temperatuurreconstructies van de afgelopen 20.000 jaar en de temperatuurprojecties volgens enkele IPCC-scenario’s. Bovenaan de geologische tijdperken en de verdeling in klimaatmodi (Warmhouse – Hothouse – Coolhouse – Icehouse) van Westerhold et al.. Onderaan een schatting van de atmosferische CO2-concentratie. De rode lijn daarin, bij ca. 600 ppm, geeft de grenswaarde aan waarbij tijdens de overgang van het Eoceen naar het Oligoceen de ijskappen werden gevormd. Bron: Westerhold et al. figuur S34.

Lees verder

Open Discussie najaar 2020

Het zal waarschijnlijk een hele tijd duren voordat de temperatuur in Nederland de twintig graden weer aantikt. Het najaar is nu echt gearriveerd, tijd dus om een nieuwe Open Discussie te openen.

Dit jaar is een wel heel uitzonderlijk jaar gezien de Corona-crisis die het leven van vele mensen nu beheerst en veel leed heeft veroorzaakt. Ook voor het klimaat ziet het er naar uit dat 2020 een bijzonder jaar aan het worden is. Het zou zomaar kunnen dat de mondiale temperatuur opnieuw een record gaat breken, het warmste jaar sinds het begin van de metingen. Dit terwijl 2020 geen El Niño jaar is, het natuurverschijnsel dat normaliter voor temperatuuruitschieters zorgt.

In het Arctische gebied was het minimum oppervlak aan ijs in september het een na laagste sinds 1979. Sindsdien heeft het ijs erg veel moeite om aan te groeien, vooral het gebied boven Siberië blijft ver achter. Het gevolg is dat het ijsoppervlak nu dagelijkse laagterecords neerzet. We zijn heel benieuwd wat de rest van 2020 voor het klimaat nog in petto heeft.

In deze nieuwe Open Discussie kunnen zaken die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken aan de orde worden gebracht.

Kennis van klimaat: een hoorcollege over de wetenschappelijke inzichten en de maatschappelijke discussie over klimaatverandering

 

Ik heb een hoorcollege opgenomen over klimaatverandering, beschikbaar via Home Academy. Het volgt dezelfde lijn als mijn boek (al is de volgorde net iets anders). Dat zie je ook terug in de samenvatting:

 

In het publieke debat lopen de meningen over klimaatverandering sterk uiteen, ook over feitelijke aspecten die wetenschappelijk gezien heel helder zijn. Voor een zinnige maatschappelijke discussie is het belangrijk om de wetenschappelijke inzichten goed in beeld te hebben. De basis van onze kennis is in de 19de eeuw gelegd door bekende en minder bekende natuurkundigen. Toen al werd voorspeld dat de uitstoot van CO2 tot opwarming van de aarde zou leiden, lang voordat het door metingen zou worden bevestigd. Ook in het verre verleden blijkt CO2 vaak een sleutelrol te hebben vervuld in de forse klimaatveranderingen die de aarde heeft doorgemaakt. De huidige opwarming gaat naar verhouding pijlsnel en wordt hoofdzakelijk door menselijke activiteit veroorzaakt.

Bart Verheggen schept duidelijkheid door niet alleen aan te geven wat we zoal weten over klimaatverandering, maar ook hoe we dat weten. Daarnaast reflecteert hij als wetenschapper op de dynamiek van het publieke debat. Waarom stuiten de wetenschappelijke inzichten bij sommige mensen op zoveel weerstand? Veelgehoorde misvattingen over klimaatverandering passeren de revue.

Een hoorcollege opnemen in een studio is heel wat anders dan het schrijven van een boek. Sowieso voelt het in het begin een beetje raar om in een microfoon te praten, zonder publiek (afgezien van twee mensen van Home Academy). Op zich praat ik vrij gemakkelijk en ongedwongen, maar wel op een hoog tempo, zeker in vergelijking met de heel rustige inleiding van Folef van Nispen. Een geluidsfragment is hier te horen:

Je kunt een synopsis van het hoorcollege downloaden, waarin een aantal belangrijke grafieken staan die verduidelijken wat ik in het hoorcollege probeer te beschrijven. Dit is in feite een iets uitgebreidere versie van de samenvatting van het boek. Er zit ook een uitgebreide lijst met aanbevolen literatuur bij. Daarnaast is de referentielijst bij het boek handig voor mensen die over specifieke onderwerpen meer willen lezen, evenals de lijst met blogposts, gerangschikt per hoofdstuk/onderwerp.