Bij een opwarmend klimaat horen warmterecords. Dat spreekt voor zich. Maar omdat het klimaat ook zijn natuurlijke variaties kent, is niet elk jaar net weer iets warmer dan het vorige. Soms vallen de records bij bosjes, en soms blijven ze een tijdje uit. Zouden we daar teveel op afgaan, dan zouden we soms in paniek raken over zo’n recordperiode, om later weer te denken dat het best meevalt met de verandering van het klimaat. Aan de andere kant roepen uitschieters in de temperatuur altijd wel de vraag op of er misschien iets aan de hand was dat niet was voorzien. Zowel bij klimaatwetenschappers als bij geïnteresseerde volgers. De goede balans vinden tussen enerzijds alertheid op verrassingen en anderzijds zinloze speculaties, blijkt nog niet zo makkelijk te zijn.
Vermoedens en speculaties
Afgelopen maand werd het zoveelste klimaatrecord van dit jaar gebroken: de warmste oktober sinds het begin van de metingen. En die recordreeks zou nog wel enkele maanden door kunnen gaan, vanwege de El Niño die zich heeft ontwikkeld in de Stille Oceaan. De temperatuurpiek van een El Niño ligt meestal ergens in de periode december tot maart. Maar het is nog niet zo’n overtuigende Niño. De oceaan vertoont weliswaar duidelijk het bijbehorende patroon, maar de respons van de atmosfeer is tot nu toe vrij zwak. De index waarin atmosferische variabelen zijn opgenomen is zelfs weer onder de drempel voor een El Niño gezakt. De komende maanden zullen leren hoe het verder gaat. De ene Niño is nou eenmaal de andere niet: ze hebben allemaal hun eigen verloop. Er zijn in het verleden Niño’s geweest die behoorlijk afweken van het gemiddelde patroon.
De temperatuuranomalie voor oktober was wel iets lager dan die voor september: 1,34 °C versus 1,47 °C, ten opzichte van het gemiddelde voor die maanden over 1951 t/m 1980. Het verschil is nog wat groter als je vergelijkt met de jaargemiddelde temperatuur, vanwege de jaarlijkse cyclus. Dat is te zien in de afbeelding hieronder.
Natuurlijk blijft de aanhoudende recordreeks onderwerp van gesprek op sociale media. Mensen schrikken ervan, begrijpelijk, of ze vragen zich af hoeveel ze ervan moeten schrikken. Zo hier en daar wordt de schrik aangewakkerd met argumenten die er wetenschappelijker uitzien dan ze in werkelijkheid zijn. Er wordt bijvoorbeeld met statistiek gegoocheld om de uitschieters nog wat uit te vergroten. Nergens goed voor, want grafiek zoals die hierboven laten duidelijk genoeg zien wat er aan de hand is. En er zijn de veel te stellige claims dat het allemaal komt door de regels voor zwavel in scheepsbrandstoffen die sinds 2020 van kracht zijn. Claims die nog wel eens samengaan met aantoonbare onwaarheden, zoals de bewering dat het IPCC geen aandacht zou hebben voor de invloed van aerosolen. (Saillant detail: de eerste WMO-klimaatconferentie in 1979 besteedde al uitgebreide aandacht aan de invloed van aerosolen, naast die van broeikasgassen. Aerosolen zijn sindsdien altijd meegenomen in klimaatprojecties. Het is dan ook niet zo dat die scheepsbrandstoffen helemaal geen invloed hebben. Maar waarschijnlijk is het effect vrij beperkt.) Het verhaal over scheepsbrandstoffen en aerosolen wekt soms de indruk van een (meer of minder) verhuld pleidooi voor geoengineering.
Klimaatwetenschappers wijzen erop dat de temperatuur nou eenmaal van jaar tot jaar varieert, en dat je dus geen overhaaste conclusies moet verbinden aan een enkele uitschieter. Zoals ze dat in het vrij recente verleden ook deden toen de temperatuur een tijdje achterbleef bij de verwachte opwarming. Tussen de El Niño’s van 2010 en 2016 lag de gemiddelde wereldtemperatuur zelfs vrijwel permanent onder de modelprojecties. Het is niet uit te sluiten dat we ook ooit het omgekeerde zien: een jarenlange periode met temperaturen die boven de projecties liggen. Dat zou nog steeds niet hoeven te betekenen dat de wetenschap iets cruciaals over het hoofd ziet. Natuurlijk is onderzoek naar dergelijke temperatuurafwijkingen wel de moeite waard, omdat het meer inzicht oplevert in de werking van het klimaat. Onderzoek naar de huidige piek zal ongetwijfeld El Niño aanwijzen als een belangrijke, maar vermoedelijk niet enige factor. Extremen ontstaan nu eenmaal door een samenloop van omstandigheden. Het leggen van zo’n wetenschappelijke puzzel kost tijd. Misschien blijven sommige van die stukjes voorlopig zelfs onvindbaar.
De wetenschappers die kanttekeningen plaatsen bij de overtrokken rampverhalen die de ronde doen op sociale media willen daarmee niet zeggen dat de klimaatcrisis geen urgente kwestie is. Integendeel. Veel van hen wijzen al jaren op die urgentie. Ook in de periode van de zogenaamde pauze. Dat de urgentie sindsdien alleen maar is toegenomen heeft niet zozeer te maken met de huidige temperatuurpiek, als wel met het feit dat we nog bepaald niet op koers liggen om het doel van ‘well below 2°C’ – als gemiddelde over lange termijn, dat wordt nog wel eens over het hoofd gezien – te halen.
Correcties voor natuurlijke variabiliteit
De afspraken over dat doel zijn inmiddels alweer acht jaar oud. Terwijl we sindsdien wachten op het moment waarop de uitstoot van broeikasgassen begint te dalen, houden klimaatwetenschappers de vinger aan de pols van de opwarming. Niet door overhaaste conclusies te trekken op basis van een tijdelijke piek, maar door naar de lange termijn te kijken. Op die lange termijn is er sprake van een versnelling. Dat geldt voor de toename van de wereldtemperatuur, volgens een begin deze maand verschenen onderzoek.
Het is geen versnelling die op het eerste oog duidelijk zichtbaar is. Natuurlijke variabiliteit kan veranderingen in de trend van de temperatuur maskeren, zelfs over periodes van 30 jaar of langer. In het onderzoek is de temperatuur door middel van een nieuwe methode gecorrigeerd voor die natuurlijke variabiliteit. In die gecorrigeerde data stijgt de temperatuur vanaf 1990 (wrang toeval: dat is het jaar van het eerste IPCC-rapport) sneller dan in de decennia ervoor. De grafiek hieronder geeft de gecorrigeerde temperaturen weer. Het verschil tussen de gemeten en de gecorrigeerde temperatuur wordt aangegeven door de gele vlakken.
De gedetecteerde versnelling is niet zo groot dat die aanleiding zou zijn voor ingrijpende bijstellingen van klimaatprojecties. Vergelijking van de gecorrigeerde temperaturen met modelsimulaties levert vrij goed en wat minder goed nieuws op. Aan de ene kant komt de opwarming van de afgelopen halve eeuw het beste overeen met resultaten van modellen met een vrij lage klimaatgevoeligheid, van 3 °C of lager bij een verdubbeling van de CO2-concentratie. Maar aan de andere kant is de versnelling wel groter dan die modellen berekenen. Het zou dus kunnen dat die modellen de toekomstige opwarming wat onderschatten.
Warmteopname door de oceaan
De warmteopname door de oceanen versnelt ook. Die versnelling is duidelijk zichtbaar in de metingen. Dat was eerder al geconstateerd, maar het wordt door nieuw onderzoek bevestigd. Onder meer in een overzicht van veranderingen in de oceaan die te maken hebben met klimaatveranderingen dat in juni werd gepubliceerd. En vorige maand verscheen een artikel dat dieper ingaat op de versnelling van de warmteopname. Onderstaande afbeelding uit dat artikel laat zien dat het sinds 1980 elk decennium sneller gaat.
Nu zou je zo’n versnelling via redelijk simpele natuurkunde misschien kunnen verklaren vanuit de traagheid van de oceaan. De atmosfeer warmt veel sneller op dan de oceaan, en dan vooral de diepere lagen daarvan. Het temperatuurverschil tussen de atmosfeer en de diepe oceaan neemt daardoor toe, wat tot meer warmtetransport kan leiden. Maar dat is niet alles. Er is ook een mechanisme dat de andere kant op werkt: stratificatie. Door thermische expansie wordt de opwarmende bovenlaag van de oceaan lichter. De hoeveelheid warm water die van het oppervlak naar beneden zakt en daar het koude, diepere water vervangt wordt daardoor minder. Dit belemmert de uitwisseling van warmte (en ook van CO2). Veranderingen in zoutgehalte hebben ook invloed. Meer smeltwater maakt de oceaan in de poolgebieden zoeter en daardoor lichter. En toename van de neerslag doet dat ook in sommige regio’s. Elders, waar er meer verdamping is dan neerslag, wordt het water juist zouter. De uitwisseling van warmte tussen het oceaanoppervlak en diepere lagen kan ook nog beïnvloed worden door veranderingen in windpatronen, en door de interne variabiliteit van het klimaat.
Over de mate waarin verschillende factoren bijdragen is nog weinig bekend. Dat komt onder meer omdat er pas sinds het begin van deze eeuw een duidelijk beeld is van het ruimtelijk patroon van veranderingen van temperatuur en zoutgehalte in de oceaan, dankzij het Argo programma. Er zijn grote regionale verschillen in warmteopname. Logischerwijs is die opname het grootst in gebieden waar water van het zeeoppervlak naar beneden zakt, zoals de Zuidelijke Oceaan en de noordelijke Atlantische Oceaan. In gebieden waar water vanuit de diepte naar boven komt is de toename veel kleiner. Dat water heeft nog de temperatuur die het had toen het, vaak eeuwen geleden, vanaf het oppervlak omlaag zakte. Voor dat water is de klimaatverandering nog maar net begonnen.
Ongeveer 90 % van de extra warmte die het versterkte broeikaseffect vasthoudt, komt terecht in de oceaan. Dat de opname van warmte door de oceaan versnelt, impliceert dan ook dat hetzelfde geldt voor de accumulatie van warmte in het hele klimaatsysteem. Op basis daarvan zou je kunnen zeggen dat de opwarming flink versnelt. Aan de andere kant ervaren wij, als bewoners van het aardoppervlak, die opwarming toch vooral als stijging van de temperatuur in onze habitat. Ik zou geen argumenten weten waarom ofwel het een, ofwel het andere de enige alleenzaligmakende maat zou zijn om de opwarming aan af te meten. Wel is duidelijk dat er voor het opwarmen van het aardoppervlak veel minder energie nodig is dan wat er zich ophoopt in de oceaan. Een klein schommelingetje in de oceaan is dan ook genoeg voor een behoorlijke uitschieter (naar boven of beneden) van de oppervlaktetemperatuur. Daarom kun je beter geen overhaaste conclusies verbinden aan zo’n tijdelijke uitschieter. Al kan die er best verontrustend uitzien.
Klimaatverandering 
“Daarom kun je beter geen overhaaste conclusies verbinden aan zo’n tijdelijke uitschieter.”
Hans, de laatste tijd zijn er (wetenschappelijke) berichten voorbij gekomen die suggereren dat we al over een jaar of 5, 6 de 1,5 graad structureel passeren. Lijkt je dat een overhaaste conclusie of niet?
LikeLike
Jaap,
Ik neem aan dat je dan dit bericht bedoelt. Dat bericht gaat over het koolstofbudget dat we uit mogen stoten om onder 1,5 °C te blijven. Het punt waarop we dan werkelijk boven die 1,5 °C uitkomen zal dan vermoedelijk wat later liggen, vanwege de traagheden in het systeem.
LikeLike
Hans,
https://climatereanalyzer.org/clim/sst_daily/ laat volgens mij zien dat de opwarming van de oceanen dit jaar net iets eerder is gedipt (het laatste punt in de lijn was 12 november) dan de meeste eerdere jaren. En wat mij opvalt is de relatief sterke stijging van de lijn daarna tot nu toe.
Is daar iets over te zeggen?
LikeLike
Dag Jaap,
Er is geen strikte (!) definitie in het Parijse klimaatakkoord hoe precies we gaan bepalen of we wel/niet boven de 1,5 of 2,0 °C zijn.
Daar zijn goede redenen voor. Het Klimaatakkoord is namelijk een politiek verdrag en een politieke wilsverklaring, géén wetenschappelijk rapport. Het UNFCCC, dat het Klimaatakkoord beheert, en ook de 198 staten die het Klimaatakkoord ondertekend hebben… gaan niet over het ‘hoe’.
Wijselijk heeft men definitie-kwesties aan de wetenschappelijke gemeenschap overgelaten, vooral aan het IPCC.
Strikt genomen definieert het IPCC ook niet exact HOE we vaststellen of we wel of niet de boven de 1,5 °C zijn. Wél is het duidelijk dat het IPCC vooral kijkt naar de 30-jarige (en soms 20-jarige) gemiddelden over de voorgaande periode.
In een situatie waar er een duidelijk waarneembare stijgende trend is, zou je misschien eerder kiezen voor bijv. de recente voortschrijdende gemiddelden van een LOESS-fit op de mondiaal gemiddelde temperatuursanomalie. In Nature is er zojuist een helder artikel verschenen, door prof. Richard Betts en anderen, over dit definitie-vraagstuk van de juiste of meest relevante ‘metric’. Een aanrader:
LikeLike
Bob,
Het artikel van Richard Betts et al. stelt “Without an agreed metric, there can be no consensus on when the 1.5 °C level has been reached. This is likely to result in distraction and delay just at the point when climate action is most urgent.”
Het voorstel in het artikel voor zo’n metric wijkt af van andere metrics door niet alleen naar de trend van globale T in het verleden (2 decennia is common practice) te kijken maar ook naar projecties in komende tien jaar. Uiteraard ben ik geen expert maar skeptisch ben ik wel over, om de simpele reden dat projecties voor komende 10 jaar bol staan van de onvermijdelijke onzekerheidsmarges. Ik voorzie een nieuw en het zoveelste discussiepunt in de klimatologische werkgemeenschap ten dienste van de politieke werkgemeenschap. Want zoals je al zei, 1,5°C als streefgetal is geen wetenschappelijk maar een politiek ding.
Wat mij betreft legt het artikel van Betts et al. twee rare dingen bloot:
– wetenschappeljke uitspraken doen over een politiek bepaald momentum waar de wetenschap zelf nauwelijks sjoege van heeft en kan hebben. De globale T is een abstractum itt iemands lichaamstemp die met een thermometertje is vast te stellen.
– het is m.i. bizar dat het roemruchte getalletje 1,5°C tot criterium is geworden voor internationale beleidmakers die elkaar periodiek tegenkomen op de COP-bijeenkomsten. Alsof het niet al heel lang bekend is wat er te doen staat om de globale T te temperen.
Om het in realistische termen uit te drukken: het COP-spel is ‘hoever kunnen we (nog) gaan’. Eigenlijk zouden klimatologen massaal moeten gaan staken met zich te lenen als dienstmaagd. Ik weet het, de vergelijking gaat niet helemaal op maar legt wel bloot wat er m.i. loos is. Zie ik iets over het hoofd?
LikeLike
Hallo Goff,
“… om de simpele reden dat projecties voor komende 10 jaar bol staan van de onvermijdelijke onzekerheidsmarges.”
Nee, over zo’n relatief korte periode maakt het bijvoorbeeld geen verschil of er RCP4.5 of RCP8.5 gevolgd wordt qua emissies. Dit maakt pas een verschil na 30 of 50 jaar in de toekomst.
in de politiek zijn de de 1,5 °C en “well below 2,0 °C” nu eenmaal de vastgelegde benchmarks. Ook juridisch gelden deze als dé maatstaf waar telkens aan gerefereerd wordt, bijvoorbeeld in de Urgenda-klimaatzaak.
Dat het “een abstractum” is, doet er niet toe. Zo zijn immers ALLE kwantitatieve grootheden die de klimaatwetenschap en de fysica voortbrengen noodzakelijkerwijs een abstractie.
Indien je een lijn in het zand trekt, politiek en juridisch, dan dient er ook afgesproken te worden hoe je vaststelt of de lijn overschreden is. Het voorstel van prof. Betts c.s. heeft het voordeel dat het NIET berust op ‘gemiddelden over 30 jaar in het verleden’ (ook een abstractum) of het ‘lineair doortrekken’ van de trend van de laatste 20 jaar (een abstractie die op willekeurige aannames berust).
LikeLike