In De Volkskrant schreef Martijn van Calmthout onlangs over een artikel in Nature Climate Change, dat de afname van het zee-ijs in het Noordpoolgebied in september voor een deel toeschrijft aan interne variabiliteit van het klimaat. Een conclusie die, althans voor mij, enigszins tegenintuïtief is. Het gaat hier namelijk niet over schommelingen op korte termijn, waar interne variabiliteit onmiskenbaar een aanzienlijke rol speelt, maar over de trend over een periode van bijna 40 jaar. Bovendien openen de auteurs het artikel met de vaststelling dat er geen verband vast te stellen is tussen bekende klimaatschommelingen (zoals de Noord Atlantische Oscillatie) en de hoeveelheid zee-ijs.
Nu is het in sommige kringen gebruikelijk om bij onderzoeken die tegen de eigen opvatting of intuïtie ingaan onmiddellijk te beginnen met insinuaties over motieven van onderzoekers. Dat zou hier ook makkelijk kunnen: alle onderzoekers die aan het artikel hebben bijgedragen werken in Amerika, dus je zou zomaar kunnen verzinnen dat ze een wit voetje willen halen bij de nieuwe president, die zoals bekend niks van de menselijke invloed op het klimaat wil weten. Maar tot dat niveau verlagen we ons op dit blog liever niet. Het onderzoek is uitgevoerd door gerenommeerde wetenschappers en er is geen enkele reden om aan te nemen dat die er een verborgen agenda op na houden, of zelfs betrokken zijn in een complot. Dat er misschien een kritische kanttekening te plaatsen is bij de conclusie van dit artikel – die volgt verderop – hoeft allerminst te betekenen dat de auteurs een loopje nemen met de wetenschappelijke mores. Sterker nog: zo’n kritische kanttekening hoeft niet zo veel af te doen aan de wetenschappelijke waarde van het artikel. Die waarde zit hem namelijk grotendeels in de analyse die vooraf gaat aan de conclusie. Die analyse voegt iets toe aan de wetenschap, zelfs als (eventueel na vervolgonderzoek) de conclusie niet overeind zou blijven.
Het onderzoek concentreert zich op het jaarlijkse zee-ijs-minimum in het Noordpoolgebied in september, en de weersomstandigheden in de voorafgaande drie maanden. Dat er een bijzonder grondige analyse is uitgevoerd lijdt geen twijfel. De interactie tussen atmosferische circulatie en zee-ijs is onderzocht aan de hand van waarnemingen en heranalyses van die waarnemingen, via diverse modelberekeningen uitgevoerd en door bestudering van resultaten van het CMIP5 project. Daarbij werd steeds een groot aantal factoren onder de loep genomen: zee-ijs-oppervlak en -volume, wind op verschillende hoogtes, luchtdruk, temperatuur, luchtvochtigheid en neerwaartse warmtestraling. En dat dan weer in het hele Noordpoolgebied. De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat het voor een eenvoudige klimaatblogger onbegonnen werk is om al die data, modelberekeningen en -resultaten te doorgronden en de consequenties ervan voor het enorm complexe Arctische klimaatsysteem in detail te begrijpen.
[Update: Neven meldt in de reacties dat er zich een interessante discussie ontwikkelt over dit artikel op het Arctic Sea Ice Forum, die dieper op de inhoud ingaat. Rob Dekker heeft pittige kritiek; het antwoord verschijnt hopelijk binnenkort.]
De waarnemingen en heranalyses laten zien dat er sinds 1979 aanzienlijke veranderingen zijn opgetreden in atmosferische stromingspatronen in het Noordpoolgebied. Die veranderingen hebben, volgens de modelberekeningen, aanzienlijk – tot wel 60% – bijgedragen aan het smelten van het ijs. Er is een zekere terugkoppeling tussen stromingspatronen enerzijds en de afname van het ijs-oppervlak en andere gevolgen van klimaatverandering anderzijds. Met andere woorden: het smelten van het ijs draagt waarschijnlijk bij aan de verandering in de atmosferische stromen. Maar daarmee kunnen de onderzoekers de veranderingen in de stroming maar voor een deel verklaren. En daarom concluderen ze dat wel 30 tot 50 % van de afname van de hoeveelheid ijs in september het gevolg zou kunnen zijn van interne variabiliteit in het klimaat.
De vraag die zich aandient is: maken de onderzoekers niet te snel te stap van een ontbrekend bewijs van menselijke invloed naar de conclusie dat er sprake is van (natuurlijke) interne variabiliteit? Ofwel: hebben we hier niet een voorbeeld te pakken van de wetenschappelijke voorkeur voor “erring on the side of least drama”? Dat interne variabiliteit, via zogenaamde teleconnecties, een rol speelt is zeker niet onaannemelijk, maar een duidelijk verband tussen een specifieke teleconnectie en de afname van het ijs geeft het artikel niet. En dat betekent dat er op het grootste deel van de verandering in atmosferische circulatie geen enkele vingerafdruk staat; niet die van de mens, maar net zo min die van interne variabiliteit. Als, laat ik die disclaimer voor de zekerheid nog maar een keer toevoegen, ik tenminste niets over het hoofd zie in dit complexe onderzoek.
Laten we hopen dat ik het mis heb en de onderzoekers niet. Want dat zou betekenen dat er ooit een periode kan komen waarin het zee-ijs-minimum in september veel minder snel daalt dan in de afgelopen 40 jaar. Of waarin het misschien wel stabiel blijft, of een beetje groeit. Een mogelijkheid die in 2011 al eens werd geopperd door Jennifer Kay en collega’s. Voorlopig durf ik er mijn geld toch nog niet op te zetten.
Klimaatverandering 
Kun je aangeven wat de wetenschappelijke waarde van “enigszins tegenintuïtief” is ?
LikeLike
Hugo,
Nee, dan kan ik niet. Ik heb dan ook nergens beweerd dat (mijn) intuïtie wetenschappelijke waarde heeft.
LikeLike
Hans, op het Arctic Sea Ice Forum is een interessante discussie gaande, vooral richting het einde van de thread, waar Rob Dekker – een Nederlander die volgens mij in de VS woont – z’n inhoudelijke kritiek deelt. Hij heeft onderhand contact opgenomen met de auteurs en die hebben hem uitgebreid geantwoord.
Zien ook hier bij Stoat, met aan het einde een reactie van Ding.
LikeLike
Dank, Neven. Ik heb een update toegevoegd met links naar het Forum. Ik ben benieuwd naar het antwoord dat Rob Dekker heeft ontvangen.
LikeLike
@cRR Kampen,
Reactie verwijderd. Je zou zo langzamerhand moeten weten waarom.
LikeLike
Ik kan me enigszins intuitief wel vinden in de commentaren op het ASIF van Yuha en ktonine (replies 138 en 139):
Yuha:
“I’ve looked Ding et al. in some detail and in the end came to the conclusion that there is nothing really new or surprising in their experimental results. They simply verify what was already known or suspected. The issue with their conclusions about natural variation is not with the experiments but with the more fundamental premise that the CMIP5/LENS model ensemble mean represents the actual AGW effect cleaned of natural variation and that any deviation from the model mean is natural variation. If that is the premise, there is nothing surprising in the conclusions. I know that many consider that premise obviously wrong but it is not quite that simple. Individual model runs do exhibit large deviations from the mean sometimes lasting several years, so it isn’t out of the question that what we are seeing in the real world is something similar. On the other hand, declaring an observed deviation from the model mean automatically as natural variation rather than a potential model error seems to me equally unfounded. But then I’m not an expert so what do I know. So the question really is, are models right or wrong (or perhaps something in between), and I don’t think this paper provides much help in answering that.”
ktonine:
“I quite agree. A couple years ago here on the forum Chris Reynolds and I came to much the same conclusion regarding summer vs winter. Might be in the Slow Transitions topic. Essentially we were able to convince ourselves that the data supported that both winter and summer were contributing to the decline, but that extra warm summers had a very large effect. 2007 is often referred to as the perfect melt season – well, that’s natural variability. PIOMAS reached it’s all-time low in 2012 and hasn’t returned to that level since. That’s natural variability. The trend is all going in one direction and that’s due to AGW, but simply writing off natural variability is ignoring science, the data, and the facts.”
En ik ben ook zeer benieuwd naar de reactie van de auteurs op de interessante kritiek van Rob Dekker.
William Connolley heeft al op hem gereageerd:
http://scienceblogs.com/stoat/2017/03/15/influence-of-high-latitude-atmospheric-circulation-changes-on-summertime-arctic-sea-ice/#comment-58495
“Having looked again, you appear to be correct. They’ve detrended on Z220, apparently on the assumption (which I can’t find stated) that Z200 must be “variability” but I can’t see any obvious reason to believe that. So, yes; by removing a pile of the forcing they’ve removed a pile of the result, i.e. less sea ice loss. Quite why this is supposed to be valid is, as you say, something of a mystery. You’d expect the referees to pick this up.”
Auteur Eric Steig heeft daarop gereageerd:
“I will just note that yes, I know what we did in the paper on which I am a coauthor, and no, I don’t agree with the statement that the “results don’t support the conclusions”. Most of the ideas RD has written here and elsewhere don’t make sense. For example, no, PV = nRT does not tell you how geopotential height responds to surface temperature! There is one aspect that might be worth discussing, which is that we assume, in effect, that most of the the trend in z200 is “natural variability”. (We don’t actually assume it — that’s a result of the analysis, but in the end it amounts to the same thing, pretty much). But this doesn’t come out of nowhere! it comes largely from our previous work published in 2014, showing that the trend in z200 is related to tropical forcing. To claim it is not natural variability you would have to show that the way that the spatial pattern of convection tropics has evolved in the last 30+ years is not natural variability. It has certainly [been] argued that it is not. Trenberth claimed to have to demonstrated an anthropogenic signal in tropical variability in 1997, during the massive 1997/1998 ENSO event, but events since then have largely negated that analysis (though it was a good analysis for the time). An honest assessment of the literature (see IPCC for example) would say that the jury remains out on that. To the extent that the decadal tropical changes ARE a forced response, then our estimate for the natural variability is an upper bound, which I think we were clear about in the paper.”
Rob Dekker reageert daarop:
“Eric, thank you for your reply. I’m sorry that my comments “don’t make sense”. Let me clarify my points in better detail here. William mentioned that “The point of the trend in z200 is “natural variability” is indeed the point that RD is questioning” and that is certainly a point of concern. After all, we KNOW that at least a part of the atmospheric temperature increase is due to AGW, which MUST have put an imprint on geopotential height over the Arctic. Jennifer Francis theory of wavy jetstreams due to reduced geopotential height difference between the tropics and the Arctic is based on that. Are you now saying that that theory is wrong? If not, then at least a part of trend in geopotential height increase (Z200) since 1979 must be anthropogenic. But in fact the core of my argument goes one step further :
I claim that your “regression coefficient” in Experiment 6 eliminates ALL trends, natural or anthropogenic. And thus, that you essentially kept the climate constant in Experiment 6. To see that, check the regression formula you use for Exp-6: B(x, y, t) = β(x, y) × Z200 GL (t) (1) Here, β(x, y) is the regression coefficient between Z200-GL and the variable under consideration, and B(z,y,t) is the “forcing” that you later subtract from the ERA data during summer. Now, the regression coefficient is very good in finding trends. So even if the correlation of Z200-GL and the variable (say “temperature”) is not very good (like further away from Greenland) the regression coefficient will still find a ‘trend’, and thus the “forcing” you subtract for Exp-6 will still be pretty darn close to the linear relation we expect to see from the ideal gas law. Qinghua has all the data available, so could you please ask him to reproduce the “adjusted forcing” for Exp-6 for, say the temperature variable north of 70deg, and check if it still has a trend since 1979 ? I claim it doesn’t, since the regression method eliminated it. And that means that all you have calculated (between Exp-5 and Exp-6) is the influence of climate change over the JJA period (60%) which means the remaining 40% was caused by climate change over the other 9 months.
Which is an interesting conclusion, but positively doesn’t have anything to do with “natural” or “anthropogenic” causes of the trend in Z200-GL.”
DIng heeft ook nog gereageerd:
“I received the third email from Rob and then test his idea tonight. Actually, we did all these calculations before we implemented Exp. 6. The test shows we still have 35% of trend retained after that Z200-GL influence is removed. I have sent a figure to Rob. The original trend of LW ( the purple curve in Fig. 4 of the paper) from 1979 to 2014 is 2w/m2/decade. The modified one still owns a 0.7W/m2/decade trend.”
Dus nu benieuwd naar de reactie van Rob Dekker.
LikeLike
Op het blog van Connolley zegt Steve Bloom in reactie 12:
“There’s a general issue with this type of study, which is that formal attribution in a changing system about which there is incomplete information will be wrong to some degree. That applies in spades to the Arctic.”
Zou inderdaad ook het geval kunnen zijn voor Ding et al?
LikeLike
Lennart,
dat is m.i. een half correcte observatie van Steve Bloom.
Het gaat hier niet om ‘a changing system’ maar om minstens 2 gekoppelde systemen (antropogene opwarming en natuurlijke variabiliteit) die ieder voor zich en bovendien door hun koppeling veranderen. En dan heb ik het maar niet over de theoretische mogelijkheid dat de koppeling zelf ook nog structureel verandert.
Ik mag hopen dat het soort studies dat Hans in dit blogstuk bespreekt snel afgelopen zijn want ze leiden helemaal nergens toe behalve tot de conclusie dat de realiteit – het veranderende klimaat – te complex is en te snel verandert om nog attributief onderscheid te kunnen maken tussen natuurlijke variabiliteit en antropogene opwarming. Dat onderscheid blijven maken is een epistemologische illusie en een fundamentele ontkenning van de fysische realiteit: dynamisch gekoppelde dynamische systemen zijn chaos waarvan theoretisch helemaal niets is te bakken behalve met parameters die outdated zijn. Dat is de ’fat tail’ van agw voor de bestudering van agw.
LikeLike
Goff,
Nee, er zijn geen twee gekoppelde systemen. Het klimaatsysteem is één systeem. Het onderscheid waar het om gaat is: interne variabiliteit (of “ruis”, die je chaotisch zou kunnen noemen) versus geforceerde verandering (die allerminst chaotisch is, maar wel het chaotische deel van het systeem kan beïnvloeden). Attributie is geen “epistemologische illusie”, maar in de praktijk (nog) vaak lastig. En dat is simpelweg een kwestie van schaal (geografisch en in de tijd):het schaalniveau moet groot genoeg zijn om ruis en signaal van elkaar te kunnen onderscheiden. Op dit moment is dat vaak niet of zeer beperkt het geval en is er dus een flinke onzekerheid. Als Steve Bloom dat bedoelt, ben ik het met hem eens.
Ik ben het ook absoluut niet met je eens dat dit soort studies nergens toe leidt. Ze dragen wel degelijk bij aan het inzicht in de werking van het klimaatsysteem en de gevolgen van de opwarming.
LikeLike
“Op dit moment is dat vaak niet of zeer beperkt het geval en is er dus een flinke onzekerheid. Als Steve Bloom dat bedoelt, ben ik het met hem eens.”
Bloom zegt:
“formal attribution in a changing system about which there is incomplete information will be wrong to some degree.”
We lopen waarschijnlijk onvermijdelijk achter de feiten aan als een systeem zo snel verandert als het Arctisch klimaat, niet alleen op dit moment, maar totdat dit systeem weer enigszins in (een nieuw) evenwicht gekomen is. Dat maakt onderzoek naar die verandering niet zinloos, maar het lijkt me wel goed de conclusies vanuit dit besef te beoordelen.
Hoe goed simuleren de modellen van Ding et al het Arctisch ijsverlies tot dusver? Als zij dat onderschatten, dan onderschatten ze misschien ook de menselijke invloed daarop?
LikeLike
Lennart,
Interne variabiliteit middelt op lange termijn uit. Het gaat er daarom volgens mij vooral om dat de tijdschaal waarover gegevens beschikbaar zijn groot genoeg is. Dat ik aan het begin van dit blogstuk schreef dat de conclusie die men trekt tegenintuïtief is, heeft daar veel mee te maken. Het spreekt voor zich dat interne variabiliteit een flinke rol speelt bij jaar-tot-jaar-variaties, maar voor een trend over bijna 40 jaar ligt dat minder voor de hand. Zeker als er geen duidelijke link te leggen is met een bekende klimaatschommeling op lange termijn (zoals de AMO of de PDO; overigens, als die link wel te leggen zou zijn zou je weer af kunnen vragen in hoeverre klimaatverandering die schommelingen beïnvloedt, dat is het soort complicaties waar je hier tegenaan loopt en waar Steve Bloom waarschijnlijk op doelt.).
Wat de vraag aan het eind van je reactie betreft: Ding et al. simuleren (in elk geval in een aantal van hun berekeningen) de situatie zoals die in werkelijkheid heeft plaatsgevonden. Ze sturen de modellen in die richting. Het gaat in dit geval dus niet zozeer om de vraag hoe realistisch de simulaties zijn, maar om de vraag hoe je de sturing die nodig is voor een realistische simulatie moet interpreteren.
LikeLike
“Interne variabiliteit middelt op lange termijn uit. Het gaat er daarom volgens mij vooral om dat de tijdschaal waarover gegevens beschikbaar zijn groot genoeg is.”
Inderdaad, want als het systeem zelf ook extern gedreven verandert, hoe beoordeel je dan welk deel van de waargenomen variabiliteit intern en welk deel extern gedreven is? Daarvoor zul je dan waarschijnlijk een langere tijdschaal nodig hebben. Waarschijnlijk hebben we nu (onvermijdelijk) nog onvoldoende gegevens voor een goed oordeel.
Wat Ding et al zeggen over sturing van hun modellen moet ik nog ‘ns goed doornemen.
LikeLike
Hi Lennart,
Als deze Steve Bloom zegt:
“formal attribution in a changing system about which there is incomplete information will be wrong to some degree.”
dan is dat een ietwat open deur. Alle wetenschap is ‘wrong to some degree’, dat wil zeggen: incompleet, nooit 100% nauwkeurig en voortdurend in ontwikkeling. Er is immers altijd ‘incomplete’ informatie over welk systeem dan ook dat je bestudeert.
De puzzel waar de publicatie van Ding et al. iets over probeert te zeggen is dat het Arctische ijsverlies sinds 1979 beduidend sneller gaat dan de klimaatmodellen laten zien (kunnen reconstrueren).
Volgens de publicatie van Ding zou 30% tot 50% van dit ijsverlies door ‘toeval’ verklaard kunnen worden: Ding ziet geen reden om te vermoeden dat de veranderingen in de ‘high-latitude atmospheric circulation’ die deze 30% tot 50% veroorzaakten, een ‘forced response’ op de klimaatverandering zouden zijn. M.a.w. de 30% á 50% zou aan ‘internal variability’ te wijten zijn.
Heel overtuigend komt die laatste conclusie niet over: het is namelijk wel verhipte toevallig dat dit precies samenvalt met de ca. 60% ‘forced response’ als gevolg van de klimaatverandering. Een andere mogelijkheid is misschien dat de gebruikte modellen de Arctische feedbacks en/of het warmtetransport van lagere breedtegraden naar het poolgebied nog onvoldoende omvatten. Zie bijvoorbeeld het onderzoek van Feldman et al. in PNAS:
http://www.pnas.org/content/111/46/16297.abstract
Bij mijn weten maakt de daar genoemde feedback nog geen deel uit van de GCM’s die door Ding et al. gebruikt zijn:
“The model results differ at high latitudes by as much as 2°K, 10 W/m^2, and 15%, respectively, after only 25 y of integration. Additionally, the calculated difference in far-IR emissivity between ocean and sea ice of between 0.1 and 0.2, suggests the potential for a far-IR positive feedback for polar climate change.”
LikeLike
Hoi Bob,
Ja, in zekere zin is het een open deur, maar wat mij betreft wijst Bloom niet op die open deur. Hij wijst er volgens mij op dat modellen van bv het Arctisch klimaatsysteem, maar ook die van de grote ijskappen, nog zozeer in ontwikkeling zijn, en dat die systemen zelf zozeer in verandering zijn, dat ze (waarschijnlijk) vooralsnog onvermijdelijk maar een beperkte weergave van de realiteit geven, beperkter dan bij modellen van systemen die al verder ontwikkeld en minder in verandering zijn.
Jouw voorbeeld van Feldman et al geeft goed aan dat mogelijk belangrijke mechanismen nog niet in de modellen zitten, en zo zijn er waarschijnlijk meer voorbeelden te vinden. Neven heeft die ongetwijfeld meer paraat dan ik, en anders zijn die wellicht terug te vinden op zijn blog en forum.
LikeLike
“Hij wijst er volgens mij op dat modellen van bv het Arctisch klimaatsysteem, maar ook die van de grote ijskappen, nog zozeer in ontwikkeling zijn, en dat die systemen zelf zozeer in verandering zijn, dat ze (waarschijnlijk) vooralsnog onvermijdelijk maar een beperkte weergave van de realiteit geven, …”
Modellen die de regionale klimaatverandering simuleren, zoals in het Arctische gebied, kunnen lastiger zijn dan mondiale klimaatsimulaties doordat alleen in het laatste geval er een goed gedefinieerde ‘system boundary’ is. Regionale klimaatmodellen hebben te maken met een variabel transport van warmte, lucht, water en waterdamp (en roet, aërosolen etc.) uit omliggende gebieden.
Volgens mij is de methodologie van de publicatie van Ding et al. prima in orde:
1) een re-analysis op basis van gemeten (niet gesimuleerde) meteorologische gegevens om de daadwerkelijke veranderingen in ‘summer large-scale circulation’ te achterhalen;
2) zij laten dan zien dat mét de ‘simulated impact of atmospheric circulation on summertime Arctic sea-ice trends’ zo’n 30% á 50% van het geobserveerde ijsverlies te verklaren is. De rode curve geeft het gesimuleerde ijsverlies aan inclusief de veranderingen in atmosferische circulatie (en blauw zonder), met in zwart de observaties:
3) de resterende ca. 60% is dan het gevolg van (alleen) antropogene klimaatverandering zónder veranderingen in circulatie.
Het zwakke punt is wellicht dat zij niet kunnen verklaren wat dan — op zijn beurt — de verandering in atmosferische circulatie veroorzaakt heeft. Ding et al. houdt dit op toeval (‘internal variablility’) aangezien zij geen aanwijzingen vinden dat die circulatie veranderd zou zijn juist onder invloed van antropogene klimaatverandering.
LikeLike
Hans maart 28, 2017 om 22:33
jawel, twee gekoppelde systemen: toenemende globale energie inhoud [wat iets anders is dan forceringen als verklaring van die toename] en variabiliteit in (effecten van) gedrag van de elementen. Het is een illusie te denken dat die twee te scheiden zijn bij een analyse van het Arctic zee-ijsverlies.
Ik lees hierboven diverse vingerwijzingen naar analyse-onzekerheid vanwege de tijdschaal en toespelingen op toekomstig onderzoek om die onzekerheid te minimaliseren. Ik geloof daar niks van en de simpele reden van mijn ongeloof is dat er geen betrouwbaar referentiepunt: de dynamische distributie van toenemende! energie-inhoud is een moving target evenals de limieten van de variabiliteit. Onzekerheid in het soort ‘attributie’ onderzoeken dat het blogstuk bespreekt zal alleen maar toenemen.
Dat is wat ik bedoelde met de ‘fat tail’ van agw voor bestudering van klimaatverandering: agw gaat razendsnel, sneller en complexer dan de klimatologie het volgen kan.
De analogie met andere disciplines liggen voor het oprapen. Ik beperk me tot de macro-economie. Na honderd jaar studie en analyses is het wel duidelijk dat de macro-economie met de handen in het haar zit en aan het einde van haar latijn is. Reality is too fast and too complex. Het is waar: intussen beschikken economen over een onoverzienbare batterij analyse instrumenten. Maar wetenschappelijke vooruitgang is het niet, het is meer van hetzelfde: onzekerheid.
LikeLike
Hoi Goff,
“Ik geloof daar niks van en de simpele reden van mijn ongeloof is dat er geen betrouwbaar referentiepunt: de dynamische distributie van toenemende! energie-inhoud is een moving target evenals de limieten van de variabiliteit. …”
Abracadabra. Zoals Hans al zegt, gaat het hier niet om “2 gekoppelde systemen (antropogene opwarming en natuurlijke variabiliteit)”, maar om één systeem: het Arctische gebied. De veranderingen van dat systeem zijn vervolgens te beschrijven als een superpositie van signaal en ruis.
Het signaal bestaat uit de gevolgen van externe forcering (nu de antropogene opwarming) en daarbij opgeteld de ‘ruis’ van interne variabiliteit. Dat is in het poolgebied niet anders dan elders in het klimaatsysteem.
Referentiepunten zijn er o.a. in de paleoklimatologie die laat zien dat – bij afwezigheid van forcering – interne variabiliteit slechts tot beperkte schommelingen in Arctic Ice Extent leidt. Zie bijvoorbeeld de bovenste curve uit Kinnard 2011 (sinds AD 600) en zie hoe extreem ver de huidige afname buiten de bandbreedte van de ruis valt:
Voor alle duidelijkheid: het is best mogelijk dat de variabiliteit zelf ook toeneemt onder de invloed van externe forcering (dat de ‘schommelingen’ heviger worden). Dat is dan ook een ‘forced response’ en die is op allerlei manieren te onderscheiden van de ‘unforced variability’.
LikeLike
Bob,
het Arctische gebied een ‘systeem’ zeg je. Toch echt een locatie dacht ik.
Hans die op mijn opmerkingen reageerde had het trouwens over het klimaatsysteem, niet over het ‘systeem’ Arctische gebied.
Jullie kunnen hoog en laag springen wat je wilt, het gaat om 2 fysische systemen: de toenemende globale energie inhoud, en variabiliteit in (effecten van) gedrag van de elementen. Die twee zijn gekoppeld en binnen een bepaalde locatie / gebied onmogelijk van elkaar te onderscheiden zonder heel grote onzekerheden. En met een geologisch ongekend hoog tempo van opwarming wordt de aard van de koppeling alleen maar onzekerder.
Dat de paleoklimatologie constateert dat zonder forcering de variabiliteit slechts leidde tot beperkte schommelingen in de Arctic Ice Content is dan ook geen referentiepunt. Alleen al doordat de (verandering van de) globale energie inhoud toen en nu niet dezelfde verandering is.
LikeLike
Uit het grafiekje van Kinnard dat Bob laat zien, blijkt nog iets ‘contra-intuïtiefs’, namelijk:
– tijdens koude Kleine IJstijd is er sprake van een relatief lage sea ice extent;
– tijdens de snelle opwarming begin 20e eeuw neemt het zee-ijs toe.
Ofwel: de verwachte/vermeende relatie tussen Arctische temperatuur (SAT) en sea ice extent is voor deze twee periodes ver te zoeken.
Kinnard concludeert dan ook: “These observations suggest that at multidecadal to centennial timescales, the Arctic sea ice cover during the pre-industrial period may have varied primarily in response to the advection of warm Atlantic water into the Arctic”.
In hoeverre heeft luchtvervuiling bijgedragen aan de recente afname van het Arctische zee-ijs? https://en.wikipedia.org/wiki/Arctic_haze
http://science.sciencemag.org/content/315/5818/1537
LikeLike
Hi Goff,
“het Arctische gebied een ‘systeem’ zeg je. Toch echt een locatie dacht ik.”
Het Arctische klimaat is een systeem terwijl “antropogene opwarming en natuurlijke variabiliteit”, die jij noemde, geen systemen zijn maar verschillende oorzaken van veranderingen in dat Arctische klimaat.
“het gaat om 2 fysische systemen: de toenemende globale energie inhoud, en variabiliteit in (effecten van) gedrag van de elementen.”
Ook dat zijn geen ‘systemen’ maar worden in de fysica extensieve of intensieve grootheden genoemd: het zijn maten, grootheden of ‘metrics’. Zie daarover:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Extensieve_grootheid
https://en.wikipedia.org/wiki/Intensive_and_extensive_properties
De variabiliteit van bijvoorbeeld de Arctic Ice Extent (de mate waarin die varieert van jaar tot jaar) zou heel wel beïnvloed kunnen worden door externe forcering (zoals de antropogene opwarming). Als de variabiliteit toeneemt tijdens perioden met een dergelijke forcering, dan is er nog steeds attributie mogelijk aan die externe forcering.
“Dat de paleoklimatologie constateert dat zonder forcering de variabiliteit slechts leidde tot beperkte schommelingen in de Arctic Ice Content is dan ook geen referentiepunt.”
Dat is wél een referentiepunt omdat je dan kan zien hoe groot de ‘normale’ variabiliteit is in perioden zonder een (snelle) klimaatverandering.
LikeLike
Beste Bert Amesz,
Als Kinnard opmerkt (de volledige quote):
dan wijst hij er op dat tijdens pre-industriële perioden het warmtetransport naar het Arctische gebied varieerde en dat mogelijkerwijs het ‘Arctic se ice cover’ daarop reageerde. Er zijn echter meerdere manieren waarop er méér (of minder) warmte via advectie tot het Arctische gebied door kan dringen:
– getransporteerde watervolume neemt toe of af;
– temperatuur van dat water neemt toe of af;
– of beide, natuurlijk.
Tijdens de huidige industriële periode neemt de temperatuur van dat water dat tot het Arctische gebied doordringt toe. Tijdens pre-industriële perioden fluctueerde (vooral) het volume.
“– tijdens de snelle opwarming begin 20e eeuw neemt het zee-ijs toe.”
Die ‘snelle opwarming’ is geringer dan de veel snellere opwarming sinds ca. 1950. Dat geldt ook voor de extreem snelle daling van het zeeijs sinds 1950:
De toename van zee-ijs die jij meent te zien ‘begin 20e eeuw’, valt gewoon binnen de natuurlijke variabiliteit van de eeuwen daarvoor, zoals uit de grafiek blijkt. De snelle afname na 1950 (T1 in de grafiek) valt buiten die natuurlijke variabiliteit. Wat Kinnard dan ook schrijft direct na de passage die jij aanhaalt:
“In the present state of knowledge, anthropogenically forced (‘greenhouse gases’) warming stands out as a very plausible cause of the record atmospheric and oceanic warmth of the recent decades, which may soon lead to an ice-free Arctic Ocean in summer.”
‘Arctic Air Pollution’ is net zo goed ‘anthropogenic’ en zou ook een bijdrage kunnen leveren aan de snelle afname van het zee-ijs (sneller dan de klimaatmodellen kunnen reproduceren). Deze luchtvervuiling wordt ook veroorzaakt door het gebruik van fossiele brandstoffen. Een deel v.d. luchtvervuiling is mogelijk indirect doordat de stijgende temperaturen méér bos- en veenbranden veroorzaken in Siberië en Noord-Amerika. Dit roet wordt in toenemende mate naar de ijskappen en het zee-ijs in het Arctische gebied vervoerd.
LikeLike
Misschien wijst die afname tijdens de Kleine IJstijd er wel op dat er toen geen (of minder) sprake was van mondiale afkoeling? Lijkt je dat een redelijke verklaring, Bert?
LikeLike
En nee, Hans, dat is niet de redelijke verklaring. Want er was sprake van enige mondiale afkoeling tijdens de LIA.
De zon was het ook niet, zoals bekend.
Misschien toch nóg maar een keer kijken naar straalstroomgedrag en SO2 in de bovenlucht, waarbij dus de bovenlucht in de ‘polaire vortex’ sterk opwarmt (ergo: vulkanisme).
Alles komt uiteindelijk gewoon neer op meteorologie.
[Edit HC – Off-topic opmerking, tevens herhaling van een punt dat je al eindeloos vaak hebt gemaakt, verwijderd]
LikeLike
Remko,
Daarom schreef ik: “geen (of minder).”
LikeLike
Hans, die afkoeling was er in ieder geval op het NH en duidelijk zichtbaar in de Groenlandse ijskernen. En omdat we het over de Arctic hebben, is dat best wel relevant.
LikeLike
Bert,
Je geeft geen antwoord op mijn vraag.
Ik heb helemaal niet bestreden dat die afkoeling op (veel plekken op) het noordelijk halfrond zichtbaar was. Al is het wel weer de vraag of dat overal tegelijk gebeurde. Het laatste IPCC rapport zegt immers (paragraaf 5.3.5.1):
“The timing and spatial structure of the MCA and LIA are complex (see Box 6.4 in AR4 and Diaz et al., 2011; and Section 5.5), with different reconstructions exhibiting warm and cold conditions at different times for different regions and seasons”
Ofwel (vrij vertaald): mogelijk was de kleine ijstijd meer het karakter van een optelsom van lokale schommelingen over enkele eeuwen, dan van een mondiaal verschijnsel. Ik herformuleer mijn eerdere vraag: zie jij een afname van de hoeveelheid zee-ijs in de kleine ijstijd als een bevestiging of juist als een weerlegging van die opvatting?
LikeLike
Hi Bob maart 30, 2017 om 12:37 |
Ik had het over de huidige *toename* van globale energie inhoud. En toename is geen maat maar een proces, een systematisch proces. Een systeem dus.
Dat systeem wordt gefileerd met structurele, functionele en operationele analyses. Met name de functionele analyse [hoe werkt het] richt zich op causale ketens. De studie die in het blogstuk besproken wordt is er een voorbeeld van: wat zijn de oorzaken van de abnormale zee-ijssmelt in het Arctische gebied? En dan komen forceringen en variabiliteit-zonder-forceringen op de proppen.
Dat is theoretische nonsense en dat weet je zelf met even doordenken ook. De relatie tussen forceringen en variabiliteit is asymmetrisch. Forceringen bepalen (limieten van) variabiliteit en het omgekeerde is niet het geval. Forcering is altijd context van variabiliteit, nooit omgekeerd. Die twee gaan dus niet samen in een causale vergelijking. Toch is dat wat de studie die hier besproken wordt pretendeert. Of zie ik iets over het hoofd?
LikeLike
Hallo Goff,
“Ik had het over de huidige *toename* van globale energie inhoud. En toename is geen maat maar een proces, een systematisch proces. Een systeem dus.”
Een toename is een maat. Net zoals het verschil tussen jouw gewicht in kg op 1 januari en je gewicht in kg op 31 december óók weer een gewicht is (in kilogrammen). Het is geen proces en een proces is trouwens ook niet hetzelfde als een systeem.
“Dat is theoretische nonsense”
Niks theoretische nonsens. Het is gewoon zoals alle natuurwetenschappen werken. Je bestudeert het gedrag van een systeem zónder de mogelijk causale factor X en vergelijkt dit met het gedrag wanneer de factor X wél aanwezig is. Als het systeem zich dan reproduceerbaar anders gedraagt, is X een causale factor.
“De relatie tussen forceringen en variabiliteit is asymmetrisch.”
Het effect v.d. forcering en het effect v.d. interne variabiliteit worden in precies dezelfde eenheid gemeten: in vierkante km’s (10^6 km2 in Kinnard 2011). Je kan deze grootheden dus wel degelijk met elkaar vergelijken.
De rest van je commentaar lijkt me niet van toepassing.
LikeLike
Hi Bob
Toename is geen maat maar het verschil tussen twee metingen die met dezelfde maat zijn uitgevoerd. En de gewichtstoename, jouw voorbeeld, is een systematisch proces.
Het simpele feit is dat AGW voor de volle honderd procent verantwoordelijk is voor de ongekende smelt in de regio. Het is methodologisch onmogelijk om agw en interne variabiliteit te (onder)scheiden als 2 oorzaken van de geo-historisch ongekende smelt. Geen enkele statistische techniek kan hier het (klimato)logische verschil overbruggen tussen functionele data (forceringen) en operationele data (observaties van schommelingen in variabiliteit op lokatie). Met joules als ‘maat’ heeft het niet te maken.
Nogmaals, dergelijke studies leiden nergens toe, ook niet tot bevordering van de wetenschap want ik als leek snap al dat de poging zinloos is. Ik zie überhaupt de zin van de poging ook niet aangezien het ijs langs de Groenlandse kust het omslagpunt voorbij is volgens prof. Michiel van de Broeke, polair meteoroloog. Zie verslagje van journalist Joep Engels in Trouw.
Het onderzoek is behalve een methodologisch monstrum bovendien gewoon irrelevant. Wie interesseert het te weten in hoeverre het door de olifant of door de muis komt dat de gammele brug waarover ze samen lopen vervaarlijk kraakt? Het is pseudo-kennis. De economie en sociale psychologie, onder meer, staan er stijf van. En ook dit nogmaals: ik hoop van harte dat dat lot de klimatologie bespaard blijft.
LikeLike
Goff,
Dit is waar ik een groot probleem mee heb:
“want ik als leek snap al dat de poging zinloos is.”
Het is de houding die we ook van pseudosceptici kennen: “ik snap het allemaal veel beter dan al die wetenschappers”. Je vergist je. De wetenschappers weten heel goed waar ze mee bezig zijn (al heb ik in dit geval wat twijfels bij hun conclusie, die ze misschien te stellig formuleren).
Ik doe nog een poging wat misverstanden op te helderen. Interne variabiliteit en forcering verhouding zich tot elkaar als ruis en signaal. Zo simpel is het. In principe.
Het probleem is de tijdschaal waarop het signaal zichtbaar wordt. Het kan decennia (of soms misschien wel langer) duren totdat een signaal tevoorschijn komt uit de ruis. En omdat er geen laboratorium-aardes zijn (modellen dienen tot op zekere hoogte als vervanging) en wetenschappers geen kijkje kunnen nemen op tientallen naburige identieke planeten, moet men het doen met de gegevens die de ene aarde waar we op wonen beetje bij beetje prijsgeeft.
De fysica is overbekend, dus daar is weinig aan te onderzoeken. Het feit dat er maar één aarde is, die elk jaar maar één jaar aan gegevens prijsgeeft, is de reden dat de klimaatwetenschap nog niet “af” is.
Zoeken naar gegevens, en er alle informatie uit persen die er in zit, zou je dan ook de kern van de klimaatwetenschap kunnen noemen. Dat is dus waar al die wetenschappers elke dat mee bezig zijn. Jij suggereert nu dat ze dat zelf niet begrijpen. Je hebt het helemaal mis.
LikeLike
Hallo Goff,
“Toename is geen maat maar het verschil tussen twee metingen die met dezelfde maat zijn uitgevoerd.”
Nee, een toename is het verschil tussen meting(1) en meting(2) en heeft dus dezelfde dimensie, zoals dat heet in de fysica. In gewone mensentaal: de toename heeft dezelfde eenheid.
Een voorbeeld: je toename in gewicht tussen 1 januari en 31 december heeft dezelfde dimensie als de oorspronkelijke metingen: kilogrammen. Het is een maat. Dat volgt alléén al logisch uit het feit dat die oorspronkelijke metingen net zo goed zelf ook altijd verschillen zijn: namelijk een verschil in gewicht tussen wanneer jij wel of niet op de weegschaal staat.
Ander voorbeeld: de toename in elektrische spanning bepaal je eveneens in Volt. De toename in hoogte bepaal je in meters. Die oorspronkelijke meting(1) en meting(2) zijn zelf ook verschillen: namelijk een ‘toename’ t.o.v. een referentie.
“Het simpele feit is dat AGW voor de volle honderd procent verantwoordelijk is voor de ongekende smelt in de regio.”
Nee, dat kan je niet zomaar ‘ins Blaue hinein’ concluderen.
Het is bijvoorbeeld heel wel mogelijk dat ‘AGW’ verantwoordelijk is voor 150% van de smelt in de regio! Het zou namelijk best kunnen dat zónder de factor AGW de hoeveelheid ijsbedekking beduidend zou zijn toegenomen (om maar ’s iets te noemen: doordat het einde van het huidige interglaciaal naderbij komt). Ook is het mogelijk dat slechts 50% van de smelt door AGW veroorzaakt is.
Het blijft noodzakelijk om (de attributie aan) verschillende factoren zo zorgvuldig mogelijk te onderscheiden.
“Wie interesseert het te weten in hoeverre het door de olifant of door de muis komt dat de gammele brug waarover ze samen lopen vervaarlijk kraakt?”
Goff, dat is gewoon onzin. Uiteraard interesseert het iedereen of de antropogene factor de (voornaamste) oorzaak is van de smelt en van andere aspecten van de huidige klimaatverandering. Alleen dan heeft het zin om iets aan die factor (zoals de broeikasgas-emissies) te doen. Ik sluit me verder aan bij wat Hans al zegt.
LikeLike
Hans,
kom op zeg. Ik heb het niet over “…waar al die wetenschappers elke dag mee bezig zijn”. Ik heb het over dit specifieke (soort) onderzoek waar signaal en ruis niet van elkaar te (onder)scheiden zijn. En wat die tijdfactor betreft: precies, dat is inderdaad het probleem. AGW, enkel en alleen AGW heeft de ijssmelt razendsnel over het tipping point getild. Dat is de fat tail in AGW voor onderzoek naar AGW: de klimaatverandering begint dermate snel&complex te dicteren dat de wetenschappelijke pen het niet meer volgen kan.
Bob,
“…een toename is het verschil tussen maat(1) en maat(2)…”
Nou nee, toename is het verschil tussen ‘metingen’ (dus niet ‘maten’) met dezelfde maat of dimensie.
“Het blijft noodzakelijk om (de attributie aan) verschillende factoren zo zorgvuldig mogelijk te onderscheiden.”
Nogal wiedes. Daar gaat het niet over, het gaat over de onmogelijkheid daarvan in dit specifieke geval. Op Nevens blog staan diverse statistisch-technische redenen van die onmogelijkheid (ga ik niet herhalen) en hier heb ik er enige fundamenteel methodologische invulling aan gegeven.
Wat mij betreft voorkomen we herhalingen, dus tot een volgende gedachtenwisseling.
LikeLike
“Ik heb het niet over “…waar al die wetenschappers elke dag mee bezig zijn””
Ja, Goff, daar heb je het wel over. Alleen besef je dat blijkbaar niet. De tijdschaal is de factor bij uitstek die klimaatwetenschap ingewikkeld maakt. Maar wetenschap is ingewikkeld, als het simpel zou zijn zouden we het allemaal al lang weten. Er is wel iets voor te zeggen dat die tijdfactor het bestaansrecht is van de klimaatwetenschap. Jij blijft suggereren dat de wetenschappers die bij dit onderzoek betrokken zijn de complexiteit van hun vak niet begrijpen. Of zelfs dat ze tot in de kern niet begrijpen waar het in hun vak om draait. Dat, Goff, is je reinste minachting voor de wetenschap. En je slaat de plank helemaal mis. Dat is alles dat er over te zeggen is.
LikeLike
“Jij blijft suggereren dat de wetenschappers die bij dit onderzoek betrokken zijn de complexiteit van hun vak niet begrijpen. Of zelfs dat ze tot in de kern niet begrijpen waar het in hun vak om draait. Dat, Goff, is je reinste minachting voor de wetenschap.”
Dat is opmaat voor een nieuwe gedachtenwisseling, over mij ditmaal. Ofschoon het off topic is reageer ik kort: ik heb niks gesuggereerd en blijf niks suggereren. Ik heb met redenen omkleed, zo precies als mij mogelijk is, aangegeven waarom ik vind dat de onderhavige studie een methodologisch monstrum is. Niks meer, niks minder. Je hoeft het met de redenen die ik heb opgegeven niet eens te zijn, dat vind ik o.k.. De paternalistische wijsvinger dat ik de wetenschap zou minachten zij je vergeven, daar val ik niet over. Het gaat om argumenten en ik denk dat we die voldoende hebben uitgewisseld.
LikeLike
Goff,
Toch nog een poging om eventuele misverstanden uit de weg te helpen.
Het deel van dit onderzoek waar veruit het meeste werk in heeft gezeten is: in beeld brengen waar de energie vandaan komt die het ijs heeft doen smelten. Waarbij onderscheid te maken is tussen (als ik niets over het hoofd zie): wamtestraling, opwarming van atmosfeer, opwarming van oceaan, verandering in circulatie in de atmosfeer, verandering in circulatie van de oceaan. Die energiestromen zijn in beeld te brengen op basis van waarnemingen en herhanalyses en te onderzoeken met modelsimulaties. Ik twijfel er geen seconde aan dat dergelijk onderzoek (en dus het leeuwendeel van het werk) zinvol is, omdat het bijdraagt aan de wetenschappelijke kennis over het klimaatsysteem. Ben je het daar mee eens?
Het mijnenveld zit ‘m in het onderdeeltje attributie. Al die energiestromen kennen een zekere natuurlijke variabiliteit, en ze kunnen ook allemaal veranderen door de menselijke invloed op het klimaat. Daarom zouden wetenschappers uiterst voorzichtig moeten zijn met conclusies op dit vlak. Daar zijn we het over eens, denk ik. Ik heb het vermoeden dat het in dit geval wel wat voorzichtiger had gemogen.
Maar een eventuele voorbarige conclusie maakt de analyse van energiestromen niet zinloos of waardeloos. Die analyse helpt de klimaatwetenschap een stapje vooruit, waardoor in de toekomst de attributie, of het onderscheid tussen signaal en ruis, iets nauwkeuriger gedaan kan worden. Of iets minder onnauwkeurig, als je het zo wil zien.
LikeLike
Hans,
ik ben uitermate sceptisch over bijdrage aan kennis over het klimaatsysteem door de onderhavige studie. De redenen van mijn scepsis heb ik gegeven en ga ik niet herhalen.
Ik ga het niet doen maar met een duik in de archieven zou ik -tig onderzoeken in diverse disciplines kunnen voorleggen waar heel veel werk in zit en die desondanks de betreffende discipline geen millimeter vooruit hebben geholpen. Wetenschappelijke arbeid is doordringen in terra incognita. Dat gaat enkel en alleen via de bekende kritische spiraal: Waarnemen, Opmerken, Veronderstellen, Voorspellen… / …Waarnemen, Opmerken, Veronderstellen, Voorspellen… // …Waarnemen Opmerken, Veronderstellen, Voorspellen… /// … en zo voort.
In het onderhavige onderzoek wordt helemaal niets voorspeld dat in een opvolgende cyclus van de spiraal eventueel waargenomen kan worden. En dat kan ook niet, om dezelfde redenen als die ik heb opgegeven voor mijn opmerking dat het onderzoek methodologisch een monstrum is.
Iets anders is dat lezers van het onderhavige onderzoek, collega onderzoekers of jij of ik, tot interessante gedachten zouden kunnen komen. Maar dat maakt het belabberde onderzoek niet beter.
Na Waarnemen (lezen van Bart’s blog), Opmerken (stukjes schrijven en van gedachten wisselen) en Veronderstellen (onderhavige attributie studie is flut) doe ik een Voorspelling: over een jaar haalt dit soort attributie studies dit blog niet meer. Het eerste tipping point in de structuur van het klimaatsysteem, de Arctic, is overschreden. En dat ligt evident, wetenschappelijk evident, niet aan interne variabiliteit.
LikeLike
Probleem met Smeets is dat hij in de stress schiet zodra hij ergens (in dit geval: Trouw, Joep Engels) het woord ‘omslagpunt’ tegenkomt. Voor de Arctic gooit Smeets gemakshalve alles op één grote hoop: zee-ijs, perifere Groenlandse gletsjers, de centrale ijskap. Even dóórlezen is er helaas niet bij. Want – zo stellen de onderzoekers – voor de perifere gletsjers gaat het om een extra (t.o.v. wat?) zeespiegelstijging van 4 (!) cm in 2100 terwijl bij het huidige tempo het nog zeker 10.000 jaar duurt voordat de ijskap geheel is weggesmolten. Weer een beetje gerustgesteld, Goff Smeets?
LikeLike
Bert,
Probleem is dat het huidige tempo waarschijnlijk aanzienlijk zal versnellen de komende decennia/eeuwen. Zie wat NOAA daarover schrijft op pp.22-23 van hun rapport van begin dit jaar:
Klik om toegang te krijgen tot techrpt83_Global_and_Regional_SLR_Scenarios_for_the_US_final.pdf
“six representative GMSL rise scenarios range from a low-end (Low) scenario of 0.3 m to a worst-case (Extreme) scenario of 2.5 m by 2100…
Note that the GMSL rise scenarios assume that the rate of ice-sheet mass loss increases with a constant acceleration; however, this might not be the case (DeConto and Pollard, 2016), so it is, for example, possible to be on the Intermediate scenario early in the century but the High or Extreme scenario late in the century. Under the methodological assumptions of Kopp et al. (2014), in 2100 the Low scenario has a 94% to 100% chance of being exceeded under RCP2.6 and RCP8.5, respectively, whereas the Extreme scenario has a 0.05% to a 0.1% chance of being exceeded. However, as discussed in section 3, new evidence regarding the Antarctic ice sheet, if sustained, may significantly increase the probability of the Intermediate-High, High, and Extreme scenarios, particularly for RCP8.5 projections based upon Kopp et al. (2014)…
it is important to recognize that GMSL rise will not stop at 2100; rather, it will continue to rise for centuries afterwards (Levermann et al., 2013; Kopp et al., 2014). By 2200, the 0.3–2.5 m range spanned by the six GMSL rise scenarios increases to 0.4–9.7 m, as shown in Table 5. It can be seen (Figure 8) that deceleration of GMSL occurs under the Low scenario with only slight increases through 2200. Continued acceleration is modest under the Intermediate-Low scenario and pronounced under all other scenarios (Table 6). The amount of GMSL rise by 2200 does not necessarily represent the maximum physically possible contributions from ice-sheet, ice-cliff or ice-shelf feedback processes, which, as discussed in section 3, may significantly increase contributions to overall GMSL rise amounts (DeConto and Pollard, 2016).”
Zelfs bij RCP4.5 is er volgens NOAA circa 3% kans op meer dan 1m stijging rond 2100 en meer dan 2,8m rond 2200. Als het model van DeConto & Pollard (2016) enigszins klopt kan die kans dus nog aanzienlijk hoger zijn. Zelfs bij aanzienlijke mitigatie lijken we dus rekening te moeten houden met een misschien wel 10% kans op circa 2m stijging van 2100-2200. Dat lijkt een van de belangrijke risico’s die we collectief aan komende generaties nalaten als we er niet in slagen onder RCP4.5 uit te komen. Ik vind het opmerkelijk dat jij je daar niet net als Goff veel meer zorgen om maakt.
LikeLike
Overigens gaat het hierboven om de gemiddelde mondiale zeespiegelstijging. Lokaal kan die nog een stuk(je) hoger uitvallen (20-40%?), op het Noordelijk Halfrond vooral naarmate de bijdrage van Antarctica groter is Ook daar dienen we dus rekening mee te houden als we een goede inschatting willen maken van de risico’s die we nemen bij een bepaalde mate en snelheid van CO2-reductie.
LikeLike
Hi Goff,
“Nou nee, toename is het verschil tussen ‘metingen’ (dus niet ‘maten’) met dezelfde maat of dimensie.”
Dat is dus letterlijk wat ik hierboven al zei:
Zie: https://klimaatverandering.wordpress.com/2017/03/27/draagt-interne-variabiliteit-van-het-klimaat-bij-aan-het-smelten-van-arctisch-zee-ijs/#comment-19004
Je oorspronkelijke verwarring bestond eruit dat je een ‘toename’ aanzag voor een proces. Dat is onjuist. Een toename is een meting, uitgedrukt in een maat (‘metric’).
Verder zijn antropogene klimaatverandering vs. interne variabiliteit ook niet “2 systemen” zoals jij eerst beweerde. Het Arctische klimaat is één systeem waarvan de veranderingen veroorzaakt worden door deels antropogene klimaatverandering en (mogelijkerwijs) interne variabiliteit.
Zoals Hans al aangaf middelt de interne variabiliteit uit op langere tijdschalen. Het is echter best mogelijk dat die interne variabiliteit toeneemt (of afneemt) onder de invloed van een externe forcering zoals de antropogene factoren.
“Wetenschappelijke arbeid is doordringen in terra incognita.”
De hierboven besproken studie van Ding et al. 2017 doet dat op uitnemende wijze door de invloed van de veranderende atmosferische circulatie (en de 30% á 50% die dit bijdraagt aan de afname van het zee-ijs) onder de loep te nemen.
Een vraag die nog open staat: is die veranderende atmosferische circulatie iets dat losstaat van de antropogene klimaatverandering? De studie doet dáár geen definitieve uitspraken over, maar geeft aan dat zij – op basis van de huidige klimaatmodellen – deze verandering in circulatie niet af kunnen leiden uit de antropogene klimaatverandering. Die 30% á 50% zou mogelijk ‘toeval’ kunnen zijn: interne variabiliteit of juist niet.
LikeLike
Beste Bert Amesz,
We dwalen inmiddels al ver genoeg af van het onderwerp van dit blogstuk, namelijk het onderzoek van Ding et al. 2017.
Je pogingen om de aandacht af te leiden (met overigens onjuist informatie) horen dan ook niet hier thuis, maar op zijn best in de Open Discussie:
“Want – zo stellen de onderzoekers – voor de perifere gletsjers gaat het om een extra (t.o.v. wat?) zeespiegelstijging van 4 (!) cm in 2100 terwijl bij het huidige tempo het nog zeker 10.000 jaar duurt …”
Goff Smeets had het niet specifiek over de nieuwe studie die o.a. in Trouw besproken is. Dat is een ander onderzoek dan dat van Ding 2017 die betrekking heeft op het (zomerse) Arctische zee-ijs. Reacties die géén betrekking meer hebben op Ding et al. dus voortaan in de Open Discussie.
LikeLike
Inmiddels schreef Rob Dekker gister op ASIF:
http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php/topic,1920.msg108169.html#msg108169
“There have been some developments in my discussion with the authors of Ding et al 2017 regarding the issues with the method used in their paper.
Here is my most recent post on William Connolley’s “stoat” site:
http://scienceblogs.com/stoat/2017/03/15/influence-of-high-latitude-atmospheric-circulation-changes-on-summertime-arctic-sea-ice/#comment-58653
—
After Qinghua posted his findings that the adjusted forcing for experiment 6 still had a trend (in post 61; thank you Qinghua) I decided respectfully take the conversation private (polite email with the authors).
Yet now Eric Steig decided to take his opinion about me and the process of expressing scientific criticism on his paper in this fine blog public in a rather unprofessional rant of 9 twitter posts :
Now, since Eric decided to take the discussion public again, why not take the scientific discussion public again also:
The main problem with Ding et al 2017 is that the regression method they used for experiment 6 :
B(x, y, t) = β(x, y) × Z200 GL (t) (1)
eliminates ANY trend in ANY of the variables, regardless of if these trends are “anthropogenic” or “natural variability” in nature.
And thus they can no longer claim to attribute any part to “natural variability” alone.
Their method essentially makes the climate constant during JJA in experiment 6. When confronted about that (by me in post 58).
Qinghua presented a graph (in post 61) which still has a (35%) residual trend.
The problem is that this graph represents the annual average climate used in experiment 6, and decidedly NOT the summertime (JJA) average, which shows no trend.
The residual 35% trend is the contribution from the other 9 months, where they let the climate follow the original ERA data (which still shows an uptrend since 1979).
We KNOW that Qinghua’s graph does not show JJA climate in experiment 6, since when I asked Eric to look at that data he replied (on twitter) that he had to “re-do a bunch of calculations” to obtain that data :
The flaw in Ding et al 2017 is there for everyone to see, if you just follow the science.
I’m disappointed that instead of embracing the criticism and engaging in a technical discussion, Eric Steig instead resorted to an argument of authority on twitter.”
Later schrijft hij echter in reactie op ene Steven:
http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php/topic,1920.msg108258.html#msg108258
“Steven, thank you so much for the idea to use fig1c for the data !
I duplicated your results (I get 30-35% residual trend for both LW and temperature).
I went a step too far, and made a mistake.
I made my apology to Qinghua and Eric on the ‘stoat’ site :
http://scienceblogs.com/stoat/2017/03/15/influence-of-high-latitude-atmospheric-circulation-changes-on-summertime-arctic-sea-ice/#comment-58681
—
Thanks to ‘Steven’ at the ASIF, I realized that I don’t need to do a full ERA data download and a gridded regression analysis to test how much of the trend in summertime temperature and LW is taken out by Z200 changes if we apply the Ding et al 2017 regression method.
We can get a pretty good estimate by using the data from fig1c and run the numbers.
I did that today, and indeed it shows (just like Qinghua already told me) a 35% residual trend for LW. Temperature shows a similar (35%) residual trend.
So, even though I find it difficult to accept that 65% of the trend in summertime Arctic temperatures would be caused by ‘atmospheric circulation’ (natural variability), leaving only 35% for AGW, I do understand the mistake I make and I (humbly) apologize to Qinghua and Eric for my arrogant stand on the issue.
—
I’m going to be very quiet for a while now.”
Of verandering in “atmospheric circulation” hier hetzelfde is als “natural variability” blijft hier denk ik een open vraag.
LikeLike
Op het blog van Connolley reageert Ding vervolgens zo:
http://scienceblogs.com/stoat/2017/03/15/influence-of-high-latitude-atmospheric-circulation-changes-on-summertime-arctic-sea-ice/#comment-58682
“Hi Rob,
I really appreciate that you said that. I also learned something from you. The paper is very condensed because we submitted it as a letter. So we couldn’t cover everything in the main text. But I think we should include more description of Exp6 in the method part given its important role in illustrating our main conclusion.
In addition, we argued in the paper that 30% of the Z200 change over Greenland could still be due to anthropogenic forcing. So combining 60% and 70% (100% minus 30%) together (60% *70%) eventually gives us that about 40% of the sea ice trend since 1979 could be owing to a natural source. As I said, this is a very condensed letter-style article, which leaves almost no room for us to discuss this natural variability in detail. I think we will do better in the future if we would publish anything on a similar topic.
.
Again I really appreciate your interests and comments on our paper.
Have a nice weekend!
Best
Qinghua
Steven, I really appreciate your help in sorting this out. Many thanks!!”
Mooi, toch?
LikeLike
Maslowski et al 2014:
Klik om toegang te krijgen tot chapter_5.pdf
“Based on our model results and limited observations, we found that heat content of the Western Arctic ocean in the top 120 m has been increasing since the late 1990s and appears to be contributing to the rapid sea ice decline there. Our model analysis implies that the advection of warm water from Bering Strait regulates the retreat of sea ice and contributes to the relatively high surface air-sea fluxes over the Chukchi shelf. Earlier ice melt in the Chukchi Sea allows increased absorption of solar radiation and warming of water over the shelf, before it is exported into the Beaufort Sea where it can further contribute to sea ice melt. Based on evidence from observations and from our model, we argue that not all the heat content in the western Arctic Ocean gets removed back to the atmosphere every year before freezing in fall and early winter. We hypothesize that instead the remaining heat above the halocline and below the mixed layer acts to reduce sea ice growth in winter and preconditions an earlier ice melt each year, which further increases heat content in the region, thus resulting in a positive feedback accelerating summer reduction of the sea ice cover. The presence and spreading of a subsurface heat source in the western Arctic Ocean and the large-scale sea ice drift of the Beaufort Gyre help explain why the sea ice has continued to decline most dramatically in that part of the Arctic Ocean, even when large-scale atmospheric conditions were not always most favorable to such a decline (i.e. when the Arctic Oscillation Index was neutral or extremely negative).”
In hoeverre kan hun onderzoek naar veranderingen in Arctic ocean heat content wellicht iets toevoegen of afdoen aan Ding et al? Ook hier zal de vraag zijn in hoeverre deze veranderingen een gevolg zijn van AGW of van natuurlijke variabiliteit. Ik moet nog kijken in hoeverre Maslowski et al daar iets over zeggen. Dat ze over een positieve feedback spreken lijkt te suggereren dat ze vooral denken dat het hier om een AGW-effect gaat dat nog niet in modellen meegenomen is?
LikeLike
Maslowski et al 2012:
“a system-level understanding of critical Arctic processes and feedbacks is still lacking. To better understand the past and present states and estimate future trajectories of Arctic sea ice and climate, we argue that it is critical to advance hierarchical regional climate modeling and coordinate it with the design of an integrated Arctic observing system to constrain models…
There are many Arctic climatic processes that are omitted from, or poorly represented in, most current-generation GCMs. These processes include the following: oceanic eddies, tides, fronts, buoyancy-driven coastal and boundary currents, cold halocline, dense water plumes and convection, double diffusion, surface/bottom mixed layer, sea ice–thickness distribution, concentration, deformation, drift and export, fast ice, snow cover, melt ponds and surface albedo, atmospheric loading, clouds and fronts, ice sheets/caps and mountain glaciers, permafrost, river runoff, and air–sea ice–land interactions and coupling…
the development and use of high-resolution regional Arctic climate and system models and process-level subsystem models are important stepping stones in the coming decade for dedicated studies of regional processes and feedbacks, tests of new parameterizations and ensemble simulations, and the prediction of sea ice and other components of the Arctic System in a warming climate.”
Een vraag is misschien of Ding et al in hun paper met dit soort overwegingen voldoende rekening hebben gehouden?
LikeLike
Een link naar Maslowski et al 2012:
Klik om toegang te krijgen tot Maslowski%20et%20al.%202012%20EPS%20Future%20of%20Arctic%20Sea%20Ice.pdf
LikeLike
Notz et al 2016:
Klik om toegang te krijgen tot gmd-9-3427-2016.pdf
“it is sobering to see to which degree simulations of its past and future evolution differ across large-scale coupled models (e.g. Massonnet et al., 2012; Stroeve et al., 2012), how much retrieved sea-ice properties from one satellite product differ from another satellite product (e.g. Meier and Notz, 2010; Ivanova et al., 2015), and in how many aspects the simulations and observations differ from each other (e.g. Massonnet et al., 2012; Stroeve et al., 2012; Turner et al., 2013; Stroeve et al., 2014; Gagné et al., 2015; Shu et al., 2015).We do not yet know how much these differences are irreducible, for example because they are due to internal variability of the climate system, and how much they reflect biases in the model’s representation of the functioning of the climate system in high latitudes. This lack of understanding hinders further improvements of our models, an identification of observational needs, and a robust assessment of the most likely future evolution of sea ice in response to the ongoing climatic changes on Earth.”
Wat betekent dit voor de interpretatie van Ding et al? En zoals Neven op het ASIF vroeg: als circa 40% van de neerwaartse zeeijs-trend sinds 1979 het gevolg is van natuurlijke variabiliteit, wanneer gaat die natuurlijke variabiliteit er dan voor zorgen dat de zeeijs-trend veel minder snel neerwaarts gaat lopen?
LikeLike
Ding reageert nu ook zelf op het ASIF:
http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php/topic,1920.msg108332.html#msg108332
Een fragment daaruit:
“the wind changes due to some remote forcing in the past 30 to 40 years pushed more air masses into the Arctic and then air there became more condensed and warmed. I think this is an important dynamical factor that caused so fast sea ice melting in the past decades.
It is still under debate whether this remote tropical forcing is internal or forced by the CO2 rise. What I learned from those IPCC models is that the observed tropical forcing pattern since 1979, especially in the recent decade is not the pattern favored by CO2 forcing.”
LikeLike
Neven vraagt hem vervolgens:
“the question I have had since first reading about the paper: Let’s say most of the natural variability has to do with wind changes pushing more air masses into the Arctic. Do we have any way of knowing when this natural variability might switch again and thus slow down the current rapid rate of Arctic sea ice loss? Or is that now a new research route?”
Op die vraag zegt hij:
http://forum.arctic-sea-ice.net/index.php/topic,1920.msg108342.html#msg108342
“Hi Neven,
To be honest, I don’t know the answer.
In my view, The easiest way to check our finding is to examine a long free run of a fully coupled model ( that includes air-ocean-sea ice) without CO2 forcing. There are plenty of these runs available in our community. I am sure the heat wave circulation pattern would be the key player in these runs to melt sea ice in JJA.
We have got some very positive results on this direction and I am working on a paper with Axel and Eric so I don’t want to say too much about it. I hope you can understand it.
Through understanding this internal sea ice melting mode, which is similar to what we have observed in the real world, in a long free run, we would know better about its periodicity, evolutions and oceanic or atmospheric preconditions of turning points, etc.”
LikeLike
Bob,
“Je pogingen om de aandacht af te leiden (met overigens onjuist informatie) horen dan ook niet hier thuis, maar op zijn best in de Open Discussie”
Prima. Wellicht kun je daar dan even uitleggen waarom de door mij verstrekte informatie onjuist zou zijn?
LikeLike
Beste Bert Amesz,
Opnieuw een poging om de aandacht af te leiden van het bovenstaande blogstuk — dat gaat namelijk over het Arctische zee-ijs en over de publicatie van Ding et al.
LikeLike
[BB – Verwijderd, omdat hierboven al héél duidelijk is aangegeven dat als Bert Amesz over een ANDER onderwerp wil beginnen dan waar het bovenstaande blogstuk over gaat… Bert Amesz dat niet hier kan doen, maar gewoon in de Open Discussie. 🙂]
LikeLike
Lennart, ik moet ook de hele tijd aan Ocean Heat Flux denken, maar had dat weer uit m’n eerste comment na die van Ding op de ASIF verwijderd, omdat ik vooral benieuwd ben naar dat stukje wat je quote: Als natuurlijke variatie X % van het verlies van Arctisch zee-ijs veroorzaakt, kunnen we dan ook zien/voorspellen wanneer de boel weer verschuift naar de andere kant van de variatie en het zee-ijs minder snel afneemt?
Helaas kon Ding daar niet echt iets over zeggen (zoals je al liet zien).
LikeLike
Hi Neven,
Op ASIF wijst AndreB op Notz & Stroeve 2016:
http://sci-hub.bz/10.1126/science.aag2345
Zij zeggen:
“during the transition to a seasonally ice-free Arctic Ocean, the 30-year running mean of monthly mean September Arctic sea-ice area is almost linearly related to cumulative anthropogenic CO2 emissions… In the model simulations, the linear relationship holds until the 30-year running mean, which we analyze to reduce internal variability, samples more and more years of a seasonally ice-free Arctic Ocean, at which point the rela-tionship levels off toward zero…
the observed linear relationship allows us to estimate a sensitivity of 3.0 ± 0.1 m2 of September Arctic sea-ice loss per ton of anthropogenic CO2 emissions during the observational period 1953–2015…
the linear relationship allows for a robust evaluation of climate-model simulations. While a number of previous studies have found that the observed sea-ice retreat has been faster than projected by most climate-model simulations, it has remained unclear whether these differences are primarily a manifestation of internal variability. The sensitivity that we estimate here is, in contrast, based on the average evolution over many decades, thus eliminating internal variability to a substantial degree. A mismatch between the observed and the simulated sensitivity hence robustly indicates a shortcoming either in the model or in the external forcing fields used for a simulation…
On a more regional scale, our conceptual explanation allows us to ascribe a minor role for the overall evolution of sea ice to processes that are unrelated to the large-scale change in atmospheric forcing. This includes a minor role of oceanic heat transport on the time scales that we consider here, since we can derive a linear relationship without considering these transports. While it might alternatively be possible that the oceanic heat transports have changed monotonously in recent decades, we have no indication that this is the case from either observations or model simulations.
The current minor role of oceanic heat transports implies that on time scales of several centuries, the linearity will most likely no longer hold, since sensitivity will increase once changes in oceanic heat content start measurably affecting Arctic sea-ice coverage. Our results also suggest that regional differences in atmospheric heat-flux convergence or wind forcing do not significantly affect the Arctic-wide mean energy balance on the time scales that we consider here.”
Dit lijkt behoorlijk in tegenspraak met Ding et al, toch? Notz & Stroeve lijken te concluderen dat de afname van Arctisch zee-ijs (op een tijdschaal van enkele decennia) zo goed als volledig veroorzaakt wordt door menselijke CO2-emissies, met slechts een zeer beperkte invloed van interne variabiliteit (en ocean heat flux, vooralsnog), althans veel beperkter dan Ding et al veronderstellen. Of begrijp ik het verkeerd?
LikeLike
Hoi Neven en Lennart,
“ik moet ook de hele tijd aan Ocean Heat Flux denken, maar had dat weer uit m’n eerste comment na die van Ding op de ASIF verwijderd, …”
Ja, daar moest ik ook aan denken. Alleen, eigenlijk is dat geen tegenwerping tegen de essentie van het onderzoek van Ding en collega’s. Wat zij laten zien is dat volgens de heranalyse er ontegenzeggelijk een verandering in de atmosferische circulatie in het Arctische gebied is opgetreden.
Wat daar nu wél of niet de oorzaak van is… die verandering van de atmosferische circulatie, op zichzelf beschouwd, is dan volgens de klimaatmodellen de oorzaak van zo’n 30% tot 50% van het waargenomen verlies aan zee-ijs.
Het identificeren van mogelijke extra factoren — zoals bijvoorbeeld meer invloed van de (extra) Ocean Heat Flux dan er nu in de modellen en heranalyses zit — ondergraaft niet de constatering van Ding et al dat volgens de meteorologische gegevens wel degelijk de atmosferische circulatie veranderd is. En dat van die verandering een beduidende bijdrage aan het verlies aan zee-ijs te verwachten is.
Anders gezegd maar in essentie hetzelfde: indien het geobserveerde verlies V aan zee-ijs het gevolg is van: V = I + A + X (I=in-situ klimaatverandering, A=atmosferische circulatie, X=onbekende factor) en X wordt groter… dan wordt de rol van I juist kleiner.
Natuurlijk is het zo dat ook A en X in dat schema uiteindelijk van antropogene origine kunnen zijn.
LikeLike
Het is weer een typisch gevecht met een gekoppeld systeem. De kwestie is dat je daarbij niet kunt denken in termen van oorzaak-gevolg. De smelt van het Arctische zeeijs IS de verandering van atmosferische stroming EN omgekeerd.
Soort van Oost-Aziatisch denken vereist – maar wiskunde doet het ook goed.
Dit geheel – ik doel op recente veranderingen – is natuurlijk 100% AGW.
LikeLike
Hoi Bob en Remko,
“Natuurlijk is het zo dat ook A en X in dat schema uiteindelijk van antropogene origine kunnen zijn.”
Eens. Misschien hadden Ding et al dat meer moeten benadrukken?
“Dit geheel – ik doel op recente veranderingen – is natuurlijk 100% AGW.”
Zou wmb goed kunnen, maar hoe dit wetenschappelijk aan te tonen? Of hoe aan te tonen dat dit niet het geval is?
Notz & Stroeve zeggen ook nog:
“Evaluating the simulated sensitivity, we find that most CMIP5 models systematically underestimate the observed sensitivity of Arctic sea ice relative to anthropogenic CO2 emissions of 3.0 ± 0.3 m2. Across the full transition range to near ice-free conditions, the multimodel mean sensitivity is only 1.75 ± 0.67 m2 loss of Arctic sea ice per metric ton of anthropogenic CO2 emissions. Because of the linear response, a similar sensitivity is obtained for subperiods of the transition period that have the same length as our observational record, with overall maximum sensitivities over such 61-year-long time periods from individual simulations of 1.95 ± 0.70 m2/ton. Note that these estimates of the models’ sensitivity might be biased somewhat high, as previous studies found that the aerosol forcing of CMIP5 simulations might have been too weak in recent decades. This would give rise to artificially amplified warming and thus amplified sea-ice loss in these simulations, rendering the true sensitivity of the models to be even lower than the values we estimate here.”
Ding gaf op ASIF aan dat zij in hun analyse niet naar de rol van aerosolen hebben gekeken. En Notz & Stroeve roepen de vraag op welke gevoeligheid van Arctisch zee-ijs voor CO2 het model van Ding et al heeft. Zou het zelfs zo kunnen zijn dat meer dan 100% van het ijsverlies van antropogene oorsprong is, als aerosolen tot dusver een overwegend koelende werking hebben gehad? Of zijn er redenen om te denken dat dit sowieso niet het geval zal zijn?
LikeLike
“Zou wmb goed kunnen, maar hoe dit wetenschappelijk aan te tonen?” – tja, hoe toon je AGW wetenschappelijk aan? Het is in principe hetzelfde bewijs. De moeilijkheid zit ‘m meer in, om zo te zeggen, de meteorologische uitwerking van de opwarming.
Natuurlijk zijn er wat complexiteiten… Het arctisch zeeijs smelt extra door nog twee oorzaken: roetneerslag, en een recent gevonden positieve feedback namelijk algengroei aan de basis van het ijs dat voor versnelde afsmelt van dun ijs zorgt. Dit zijn twee factoren die maken dat wat ik hierboven zei, “De smelt van het Arctische zeeijs IS de verandering van atmosferische stroming EN omgekeerd.”, niet helemaal waar is. Ik realiseer me ineens dat die een deel of wie weet geheel van Ding et al’s ‘caveat’ kan vullen.
LikeLike
“Natuurlijk zijn er wat complexiteiten… Ik realiseer me ineens dat die een deel of wie weet geheel van Ding et al’s ‘caveat’ kan vullen.”
Roet, algen, aerosolen, grotere kwetsbaarheid van dunner ijs voor wind en golven, en zo zijn er waarschijnlijk nog wel een aantal complicerende factoren die maken dat de modellen vooralsnog mogelijk fors tekortschieten.
Hoewel het op zich mooi zou zijn als het verlies van Arctisch zee-ijs voor 40% een gevolg is van natuurlijk variabiliteit, zou ik daar voorlopig nog niet van uitgaan, ook gelet op o.a. Notz & Stroeve en de andere papers die ik hierboven noemde.
LikeLike
Misschien ook wel relevant, deze passage uit het recente artikel van Mann et al. (hoewel dat niet over Arctisch zee-ijs gaat):
“It is well-documented that climate models reasonably well capture changes in global patterns of surface temperature, which are primarily thermodynamically controlled. In contrast, there is much less confidence in circulation aspects of climate change, which are primarily controlled by dynamics“
LikeLike
Lennart,
“Zou wmb goed kunnen, maar hoe dit wetenschappelijk aan te tonen? Of hoe aan te tonen dat dit niet het geval is?”
Zonder AGW zijn de drastische veranderingen wetenschappelijk onverklaarbaar. En aantonen dat AGW niet het geval zou zijn is niet aan de orde, behalve bij Arthur Rörsch c.s..
Nogmaals en zoals ik hierboven (bijvoorbeeld maart 29, 2017 om 22:47) al herhaaldelijk stelde: oorzaak/gevolg analyse in gekoppelde systemen is zinloos wanneer de systemen *structureel* veranderen terwijl je ze observeert. Ik onderschrijf Remko’s epistemologische observatie dat we te maken hebben met een gekoppeld systeem waar oorzaak/gevolg analyse zinloos is. Remko stelde dan ook:
“De smelt van het Arctische zeeijs IS de verandering van atmosferische stroming EN omgekeerd.”
LikeLike
Hi Goff,
Hierboven schreef ik op 29 maart:
“als het systeem zelf ook extern gedreven verandert, hoe beoordeel je dan welk deel van de waargenomen variabiliteit intern en welk deel extern gedreven is? Daarvoor zul je dan waarschijnlijk een langere tijdschaal nodig hebben. Waarschijnlijk hebben we nu (onvermijdelijk) nog onvoldoende gegevens voor een goed oordeel.”
Wetenschappelijk lijkt het me niet zinloos om dit te (blijven) onderzoeken. Maatschappelijk lijkt het me wel zinloos mitigatie uit te stellen tot zulk onderzoek hierover meer duidelijkheid geeft. Wie Ding et al voor dit uitstel zou willen gebruiken, heeft m.i. geen poot om op te staan. Wat niet wegneemt dat ook in een structureel veranderend systeem waarschijnlijk nog steeds trends te onderscheiden kunnen zijn van natuurlijke variabiliteit en dat onderzoek daarnaar, hoewel niet simpel, wetenschappelijk zinvol kan zijn.
Misschien is de huidige afname van het Arctisch zee-ijs 100% gevolg van antropogene opwarming, misschien minder of meer dan 100%. Het antwoord lijkt op dit moment moeilijk te geven, maar op termijn niet principieel onmogelijk. Gegeven de complexiteit van dit soort onderzoek, is het op dit moment niet relevant voor maatschappelijke keuzes. We weten dat mitigatie nodig is zo snel als maatschappelijk te organiseren valt. Hoe snel dat is, dienen we met elkaar te bepalen/ontdekken.
LikeLike
Dat is het precies, Hans.
Mann is er de laatste jaren steeds meer mee bezig, zag ik. De namen terzake zijn Rahmstorf en Francis.
In het algemeen is de kloof tussen meteorologie en klimatologie frappant te noemen en dat is precies de aanleiding voor dit type discussie.
LikeLike
Misschien nog een stukje van de puzzel, Polyakov et al 2017, Greater role for Atlantic inflows on sea-ice loss in the Eurasian Basin of the Arctic Ocean:
http://science.sciencemag.org/content/early/2017/04/05/science.aai8204
Met verslag van Chris Mooney in Washington Post:
https://www.washingtonpost.com/news/energy-environment/wp/2017/04/06/scientists-say-the-unique-arctic-ocean-is-being-transformed-before-our-eyes/?tid=ss_tw&utm_term=.b76837f8095d
Abstract
Arctic sea-ice loss is a leading indicator of climate change and can be attributed, in large part, to atmospheric forcing. Here, we show that recent ice reductions, weakening of the halocline, and shoaling of intermediate-depth Atlantic Water layer in the eastern Eurasian Basin have increased winter ventilation in the ocean interior, making this region structurally similar to that of the western Eurasian Basin. The associated enhanced release of oceanic heat has reduced winter sea-ice formation at a rate now comparable to losses from atmospheric thermodynamic forcing, thus explaining the recent reduction in sea-ice cover in the eastern Eurasian Basin. This encroaching “atlantification” of the Eurasian Basin represents an essential step toward a new Arctic climate state, with a substantially greater role for Atlantic inflows.
LikeLike
Op het Arctic Sea Ice Forum citeert Ktonie uit een commentaar (van Neil Swart, paywalled helaas) op Ding et al..
“The challenge, until now, is that there has been no clear understanding of the relative contributions of human-induced warming versus internal variability to the observed long-term decline in Arctic sea ice.
Ding et al. make a significant advance in this area by estimating the contribution of internal variability to the observed long-term sea-ice decline. Beginning with a statistical analysis, they show that observed September near-surface warming and seaice loss are strongly correlated with changes in the upper-level atmospheric circulation centered over Greenland. To determine the causality of these changes, the authors conduct a novel series of model simulations that show that the circulation change is indeed a driver of, not a response to, the sea-ice loss. Remarkably, their simulations suggest that the large-scale atmospheric circulation changes could be responsible for up to 60% of observed summer-time Arctic sea-ice loss since 1979.
If the circulation changes are caused by anthropogenic greenhouse warming (or other human or natural external forcings such as ozone depletion, aerosol emissions, or solar activity) this pattern of atmospheric change should emerge as a clear signature when averaging together many climate model simulations of this period. Averaging together many simulations effectively cancels out all random internally generated fluctuations seen in individual climate simulations, leaving behind the model response to external forcings, such as increasing greenhouse gases. Using this approach, Ding et al. find that external forcing accounts for very little of the observed circulation changes, and therefore attribute the changes predominantly to internally generated variability. The result is surprising, in that it attributes a multidecadal atmospheric circulation anomaly to internal variability. Typically, internal variability is most prominent at shorter timescales — from months to years — and accounts for less of the observed variability as one extends to longer and longer timescales. The simulation-averaging approach they use to make this attribution is common, but it relies on the assumptions that the models have been supplied with the correct forcing, and are faithfully replicating the real world response to that forcing — assumptions that are always open to question. Nonetheless,multi-decadal-scale internal variability does exist, most often relying on the longerterm memory of the ocean. For example, tropical Pacific sea surface temperature(SST) variability has been shown to have a strong connection with atmospheric circulation anomalies over Greenland and Arctic sea ice . Thus, there is a plausible link between tropical SST variability and Arctic sea-ice decline, but firmly establishing this relationship would require further work. “
LikeLike
Op het ASIF werd ook dit Twitter-bericht van Michael Mann op Ding et al genoemd:
En Ding zelf reageert op het ASIF ook weer af en toe.
LikeLike
Reactie van Ding op ASIF:
“I think it is not hard to understand why I said we probably will see an ice free Arctic summer in 100 years. Actually, I remember that I said “50 to 100 years” to some of the media. Anyway, my point in these interviews is that I believe there is a low frequency mode (occurs about every 70 years) to partially warm the Arctic in the recent decades and also around 1930-40s and these two warming events may share a similar feature in their dynamics. So when the next one comes after some decades, stronger CO2 forcing and this additional one will cause a much stronger sea ice melting.”
LikeLike
Interessant leesvoer. Mijn vraag is of er al onderzocht is of er een oorzakelijk verband is tussen de aanwezige plastic soep (zie artikel https://www.trouw.nl/groen/onze-plastic-soep-wordt-op-de-noordpool-geserveerd~a392f668/) en de afname van het Arctische zee-ijs. Ik kan mij namelijk voorstellen dat
A: het plastic warmte vasthoudt en dus een (aparte) verklarende factor kan zijn voor het smelten (onderdeel antropogene klimaatverandering, deel van de 60%)
B: de soep een natuurlijke barriere vormt en wellicht de atmosferische circulatie zelfs kan veranderen qua stroming (aanname). Kan dit wellicht een deel van de 30-50% ‘natural swings’ verklaren? (Zoals Michael E Mann aangeeft “Atmospheric circulation changes may have anthropogenic component”).
LikeLike
Hallo Geerke,
Plastic in de oceaan heeft potentieel grote invloed op het zeeleven, maar niet op het warmtetransport in oceaan en/of atmosfeer. Ten opzichte vd hoeveelheid water en de hoeveelheid die daarmee gemoeid is is de hoeveelheid plastic te klein om die energiestromen te kunnen beinvloeden. Dat geldt natuurlijk niet voor de biologische effecten vh plastic.
LikeLike
Hi Geerke,
Bart heeft het al gezegd: op de grootschalige ‘energy fluxes’ in en tussen oceaan en atmosfeer heeft deze hoeveelheid plastic maar weinig invloed. In het wetenschappelijke artikel waar het stuk in Trouw op gebaseerd is, lees je dan ook niets over dergelijke effecten:
Klik om toegang te krijgen tot e1600582.full.pdf
Opvallend is dat de plastic deeltjes zich, via oceaanstromingen, vooral ophopen in de Barentsz en Kara Zee. Elders is de concentratie tientallen malen lager:
Er is wél een connectie de andere kant op. Dit plastic draagt niet significant bij aan de smelt… maar met het afnemen van het Arctische zee-ijs komen er steeds méér plastic deeltjes vrij die tijdens de afgelopen decennia in het poolijs waren ingevroren:
Global warming releases microplastic legacy frozen in Arctic Sea ice
Trillions of Plastic Pieces May Be Trapped in Arctic Ice in Science
En daarnaast ook dit effect:
“Another cause for litter in the Arctic could be the retreat of the Arctic sea ice. As a result more and more cruise liners and fish trawlers are operating further north, following the cod. Most likely, litter from the ships intentionally or accidentally ends up in the waters of the Arctic. We expect this trend to continue.”
https://www.thelocal.no/20151028/arctic-ice-melt-worsens-plastic-polliution
LikeLike