Auteursarchief: Hans Custers

Tijdelijke en blijvende veranderingen in de stralingsbalans, als gevolg van het versterkte broeikaseffect

Geplaatst op 10 juli 2024| 29 reacties

De meeste lezers van ons blog zullen in grote lijnen bekend zijn met de werking van het broeikaseffect. Het aardoppervlak absorbeert ongeveer 70% van het zonlicht dat erop valt, zendt die energie weer uit als warmtestraling, die voor een aanzienlijk deel door broeikasgassen wordt geabsorbeerd. Daardoor is het aardoppervlak warmer dan het zonder broeikasaffect zou zijn. Of, zoals klimaatwetenschappers het zeggen: het broeikaseffect beïnvloedt het radiatief-convectieve evenwicht aan het aardoppervlak en daarmee de temperatuur. Meer broeikasgassen betekent meer absorptie van warmtestraling en dus een hogere temperatuur aan het oppervlak. Simpel, zou je zeggen. Toch zitten er nog best wat adders onder het gras. Één zo’n adder is de permanente verschuiving in de stralingsbalans die het gevolg is zogenaamde albedo-terugkoppelingen: een afname van de ijsbedekking en bewolking die het gevolg zijn van de initiële opwarming door een versterkt broeikaseffect. Het reflecterend vermogen van de aarde wordt daardoor minder, en er wordt dus meer zonlicht geabsorbeerd. Dit versterkt de opwarming.

Het gevolg van die albedo-terugkoppelingen is verrassend: door een sterker broeikaseffect absorbeert de atmosfeer meer warmtestraling, maar toch zendt de aarde na verloop van tijd niet minder, maar juist meer van die straling uit. Dit komt doordat er, door de albedo-terugkoppelingen, uiteindelijk meer zonlicht wordt geabsorbeerd, wat weer doorwerkt in de uitgezonden warmtestraling. Het is tegenintuïtief, maar wel helemaal logisch volgens de natuurkunde van het klimaatsysteem. Wat gedachtenexperimenten, ondersteund door enkele afbeeldingen uit een artikel hierover van 10 jaar geleden, helpen om dat te begrijpen.

Lees verder →

29 reacties

Geplaatst in Atmosferische wetenschap, broeikaseffect, klimaatverandering, Klimaatwetenschap, Stralingsbalans

Getagged , , ,

Een voorstel voor nieuwe scenario’s voor de komende IPCC-cyclus

Geplaatst op 18 juni 2024| 12 reacties
Schetsmatige impressie van de voorgestelde scenario’s. Bron: Meinshausen et al.

Onlangs verscheen een artikel met voorstellen voor nieuwe scenario’s ten behoeve van het volgende IPCC Assessment Report (AR7). Het is in feite een verslag van een workshop die plaatsvond in april 2023 met als onderwerp: ‘Use of Scenarios in AR6 and Subsequent Assessments’. Er staan interessante voorstellen in het artikel, maar er zijn ook wel wat punten die in mijn ogen ontbreken, terwijl die ook aandacht hadden verdiend.

Met het oog op de kritiek dat eerdere scenario’s onvoldoende rekening hielden met rechtvaardigheid, waar Arthur afgelopen april over schreef, heb ik eerst maar eens naar de auteurslijst van nieuwe voorstel gekeken. Het goede nieuws is dat alle continenten (behalve Antarctica, natuurlijk) vertegenwoordigd zijn. Maar heel evenwichtig is de verdeling van auteurs over de wereld allerminst. Het lijkt erop dat scenario-ontwikkeling vooral een West-Europese aangelegenheid is. Een behoorlijke meerderheid van de 41 auteurs is daar werkzaam. Verder doen er ook aardig wat Australiërs mee. Ook best opvallend dat de VS maar matig vertegenwoordigd is met 2 auteurs, hoewel dat land zo’n belangrijke speler is in de wereld van de klimaatwetenschap. China, een andere belangrijke speler, ontbreekt helemaal.

Hoewel ongelijkheid meermaals als aandachtspunt wordt genoemd in het artikel, is er weinig concreets over terug te vinden in de voorstellen. Het zou kunnen zijn dat het abstractieniveau van die voorstellen te hoog is, en dat aandacht voor ongelijkheid dus vooral relevant is bij de verdere uitwerking ervan. Toch had dat dan wel wat explicieter benoemd mogen worden, lijkt me.

Lees verder →

12 reacties

Geplaatst in Emissies, IPCC, klimaatbeleid

Getagged , ,

Open discussie zomer 2024

Geplaatst op 10 juni 2024| 120 reacties

Sinds vorig jaar presenteert een groep wetenschappers jaarlijks een overzicht van een aantal belangrijke indicatoren van klimaatverandering: het Indicators of Global Climate Change initiative of IGCC. Ze volgen daarbij de methodes van het laatste IPCC-rapport. Afgelopen week publiceerde deze groep voor de tweede keer hun uitgebreide rapportage. Ook lanceerden ze de Climate Change Tracker, die een overzicht geeft van de belangrijkste data. Een mooie aanvulling op de al langer bestaande Climate Action Tracker, waar wordt bijgehouden hoe het ervoor staat met wereldwijde plannen en ambities voor de vermindering van de uitstoot.

Een heel andere wetenschappelijke update verscheen wat langer geleden. Het is een nieuwe schatting van de klimaatgevoeligheid, op basis van een methode waarover we in 2020 hebben geschreven. Het goede nieuws is dat de schatting naar beneden is bijgesteld, maar jammer genoeg wel maar een beetje. Het zal de kans dat we onder de 1,5 °C opwarming blijven er niet noemenswaardig groter op maken, is mijn inschatting.

Dit, en allerlei andere klimaatgerelateerde zaken kunnen besproken worden in deze open draad.

120 reacties

Geplaatst in Open discussie

Getagged , , ,

Orde en chaos in het klimaat

Geplaatst op 27 mei 2024| 6 reacties

Ooit, lang geleden, kon je op zondag, ik meen na de voetbalsamenvattingen van Studio Sport, naar de Lotto-trekking kijken. Die verliep via een vaste procedure. Eenenveertig genummerde balletjes zaten keurig op volgorde in een houder waaruit ze allemaal tegelijk werden losgelaten. Ze vielen in een grote, bol van plexiglas die even ronddraaide. Na een aantal rotaties keerde de draairichting om, waardoor enkele balletjes in een gootje terechtkwamen. Het eerste balletje in het gootje kwam naar buiten. Het hele procedé herhaalde zich nog zes keer, en daarmee had je de uitslag van zes winnende getallen plus een reservegetal.

Wat mij fascineerde, was dat dat helemaal identieke proces elke keer een andere uitkomst opleverde. Blijkbaar was ik als kind al geneigd tot deterministisch denken. En dat bracht me bij de voor de hand liggende verklaring. Natuurlijk zijn die balletjes niet helemaal perfect rond, is het materiaal waar ze van gemaakt zijn niet overal exact even dik of zwaar, of kunnen kleine verschillen in temperatuur of luchtdruk ervoor zorgen dat de balletjes net iets anders over elkaar rollen. Zo konden hele kleine, op het oog onwaarneembare verschillen de trekking perfect onvoorspelbaar maken. Het is, leerde ik pas veel later, een voorbeeld van gevoelige afhankelijkheid (sensitive dependence). En dat begrip is waar het in de chaostheorie om draait: deterministische processen die toch een onvoorspelbaar verloop hebben.

De paradox van deterministische chaos

Er zit een paradox in een chaotisch systeem, zoals de lottoballetjesmachine. Alles wat er gebeurt, verloopt volgens vrij eenvoudige natuurwetten van oorzaak en gevolg. En toch is de uitkomst in onze beleving puur toeval. Maar omdat die wetten van oorzaak en gevolg van toepassing zijn, zit er altijd wel een grens aan dat toeval. Er kwam nooit meer dan één balletje tegelijk uit de machine. Het getal op dat balletje was nooit groter dan 41. En dat er in plaats van een lottoballetje ineens een kaasblokje naar buiten kwam was uitgesloten. Voor een lottoballetjesmachine heb je natuurlijk geen complexe theorie nodig om dergelijke grenzen van het toeval in te zien. Voor andere chaotische (of, in jargon: non-lineaire dynamische) systemen liggen die grenzen nog wel eens minder voor de hand. En daar kan de kennis van de chaostheorie behulpzaam zijn.

De vlinder van Lorenz
Lees verder →

6 reacties

Geplaatst in Atmosferische wetenschap, Klimaatmodellen, Klimaatwetenschap, Zonder categorie

Getagged , , ,

Nog meer aanwijzingen voor menselijke invloed op windpatronen in de zomer

Geplaatst op 7 mei 2024| 2 reacties

Hoe de opwarming van het klimaat stromingspatronen in de atmosfeer beïnvloedt, is al jarenlang onderwerp van wetenschappelijk onderzoek. We hebben al vaker (zoals hier, hier en hier) aandacht gehad voor dat onderzoek en de wetenschappelijke discussies die dat opleverde. Verschillende studies vonden de afgelopen jaren aanwijzingen voor veranderende stromingspatronen in de zomer op gematigde breedtegraden van het noordelijk halfrond. Het gaat daarbij niet zozeer om de wind zoals we die als bewoners van het aardoppervlak voelen, maar om grootschalige stromingspatronen die invloed hebben op het ontstaan en de ontwikkeling van weersystemen, en die weersystemen als geheel met zich meevoeren. De stroming wordt aangedreven door het temperatuurverschil tussen de tropen en de polen. Dat temperatuurverschil is kleiner geworden door de sterke opwarming van het noordpoolgebied en het is dus best aannemelijk dat de stroming daardoor is verzwakt. Maar ja, dat het aannemelijk is, betekent natuurlijk nog niet dat het ook is aangetoond. Het laatste IPCC-rapport hield dan ook nog flink wat slagen om de arm.

Schematische weergave van mogelijke veranderingen in atmosferische stroming door de sterke opwarming van het noordpoolgebied. Bron: IPCC AR6, WGI, Cross-Chapter Box 10.1.

Wetenschappelijke slagen om de arm verdwijnen niet van de ene op de andere dag, maar het onderzoek staat niet stil. Een recent artikel van Rei Chemke en Dim Coumou presenteert niet alleen meer bewijs voor deze veranderingen, maar voor het eerst ook aanwijzingen voor een menselijke vingerafdruk. De terminologie is wat verwarrend: het artikel spreekt van ‘storm tracks’ of ‘weakening storms’, maar daarmee worden stromingspatronen bedoeld op een schaal van honderden tot enkele duizenden kilometers. Het gaat dus niet (of in elk geval niet alleen) over het gedrag van zomerstormen.

Lees verder →

2 reacties

Geplaatst in Atmosferische wetenschap, Extreem weer, Klimaatwetenschap, opwarming

Getagged , , , ,

Wordt de klimaatinvloed van aerosolen onderschat?

Geplaatst op 22 april 2024| 3 reacties
Verloop van menselijk en natuurlijke invloedsfactoren (forceringen) op de gemiddelde temperatuur van het aardoppervlak sinds 1750. Bron: IPCC AR6.

Met alle klimaatrecords die er in het afgelopen jaar werden verbroken, was er plotseling ook de nodige aandacht voor het afkoelende effect van aerosolen. Een afname van de uitstoot van aerosolen heeft mogelijk bijgedragen aan de hoge temperaturen. Wie niet zo thuis is in de klimaatwetenschap zou kunnen denken dat dat een helemaal nieuw inzicht was. Dat is zeker niet het geval. Je zou kunnen zeggen dat de gemiddelde nieuwsconsument die invloed van aerosolen mogelijk heeft onderschat. Maar voor wetenschappers geldt dat zeker niet.

Aerosolen werden in 1971 al besproken, toen een internationale groep van zo’n dertig wetenschappers bij elkaar kwam om een mogelijke toekomstige onbedoelde verandering van het klimaat door toedoen van de mens te bespreken. Sommige deelnemers verwachtten toen dat afkoeling door aerosolen de opwarming door een toenemende concentratie van broeikasgassen zou overvleugelen. Dat is anders gelopen, onder meer doordat de uitstoot van broeikasgassen sindsdien is blijven toenemen, terwijl er maatregelen zijn genomen om de uitstoot van aerosolen te beperken. Dat is natuurlijk de reden waarom aerosolen niet zo veel in het nieuws zijn en broeikasgassen vaker: de broeikasgassen zijn het grote probleem.

Lees verder →

3 reacties

Geplaatst in aerosols, Atmosferische wetenschap, Klimaatwetenschap

Getagged , , ,

Invloed van weersextremen op de massabalans van ijskappen

Geplaatst op 8 april 2024| 10 reacties
Massaverlies van ijskap van Antarctica sinds 2002. Bron: Hanna et al.

‘A single Antarctic heatwave or storm can noticeably raise the sea level’, is de kop boven een artikel op The Conversation van alweer een tijdje geleden. Het bleek geen resultaat te zijn van nieuw wetenschappelijk onderzoek, maar een opvallende constatering uit een overzichtsartikel dat op een rijtje zet wat er bekend is over het smelten van ijskappen op verschillende tijdschalen. Het blijkt dat een korte periode van bijvoorbeeld extreme warmte of regenval een grote invloed kan hebben op de massabalans van de ijskappen van Groenland en Antarctica over een heel jaar. Zo’n periode duurt soms maar een week, of nog minder. Een extreem hoeft overigens niet altijd tot massaverlies te leiden. Het kan ook de andere kant op gaan, als er in korte tijd heel veel sneeuw valt.

Massaverlies van de Groenlandse ijskap sinds 2002. Bron: Hanna et al.

Het mag dan geen helemaal nieuw onderzoeksresultaat zijn, maar dat maakt het niet minder belangrijk. Want het is een flinke complicatie bij het voorspellen van de hoeveelheid en, vooral, de snelheid van de toekomstige zeespiegelstijging. Veranderingen in extremen kunnen een aanzienlijke invloed hebben, en wat er precies met extremen zal gebeuren is een stuk lastiger te voorspellen dan wat er kan veranderen in bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur of hoeveelheid neerslag. En daar zit natuurlijk ook al de nodige onzekerheid in; al is het maar omdat we niet weten hoeveel broeikasgassen we in de komende decennia nog in de atmosfeer gaan brengen.

Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in Arctische gebieden, Extreem weer, Gevolgen van klimaatverandering, Klimaatwetenschap, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged ,

Het Antropoceen wordt (nog) geen formeel geologisch tijdperk

Geplaatst op 26 maart 2024| 2 reacties

Boorkernen uit de bodem van Crawford Lake in Canada, die voorgesteld zijn als ‘golden spike’ die het begin van het Antropoceen markeert. Bron: McCarthy et al. 2023.

De Internationale Unie van Geologische Wetenschappen (IUGS) meldde vorige week in een nieuwsbericht dat het voorstel om het Antropoceen te formaliseren als geologisch tijdperk is afgewezen. De uitslag van de stemming in de Stratigrafische Subcommissie voor het Kwartair was duidelijk: er waren 4 stemmen vóór het voorstel, 12 tegen en 3 onthoudingen. Dit besluit geldt in elk geval voor 10 jaar. Volgens de strakke regels van de IUGS kan dan een nieuw voorstel worden ingediend over het Antropoceen. Dat lijkt lang, maar op de geologische tijdschaal is het natuurlijk maar een oogwenk.

Als je kijkt naar de voorgeschiedenis van het afgewezen voorstel is 10 jaar ook niet zo heel lang. De Antropoceen Werkgroep van de IUGS werkte al sinds 2009 aan het voorstel en als het aan hen had gelegen waren ze daar nog steeds mee bezig. De IUGS maakt er in hun nieuwsbericht geen geheim van dat er pittige discussies zijn gevoerd en dat er flink wat druk op de werkgroep is uitgeoefend om met een voorstel te komen waarover gestemd kon worden.

Lees verder →

2 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, wetenschap

Getagged , ,

Verwijdering van kooldioxide: uitkomst of illusie?

Geplaatst op 26 februari 2024| 10 reacties

Negatieve emissies maken deel uit van zo goed als alle economische scenario’s en beleidsplannen waarmee redelijkerwijs de doelen van het klimaatakkoord van Parijs nog te halen zijn: beperken van de opwarming tot ruim onder de 2 °C. Met negatieve emissies worden maatregelen bedoeld die CO2 (of andere broeikasgassen, zoals methaan) aan de atmosfeer kunnen onttrekken, zoals:

  • herbebossing en aanleg van nieuwe bossen;
  • bevorderen van vastlegging van koolstof in de bodem;
  • versnellen van verwering van gesteentes;
  • bevorderen van opname door de oceanen;
  • afvangen en opslaan van de uitstoot van energiecentrales of fabrieken;
  • via nieuwe technologie direct CO2 verwijderen uit de atmosfeer om die op te slaan of te gebruiken als industriële grondstof, bijvoorbeeld voor de productie van brandstof.
Opties om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen. Bron: National Academies of Sciences, Engineering and Medicine.

Het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer om de opwarming te beperken is in feite een vorm van geo-engineering. Minder controversieel dan bijvoorbeeld het afkoelen van de aarde door aerosolen te injecteren in de stratosfeer, maar daarmee is het nog geen wonderoplossing voor het klimaatprobleem. Wetenschappers maken zich zorgen dat beleidsmakers en scenariobouwers te hoge verwachtingen hebben van deze manier van ingrijpen, zo blijkt uit verschillende artikelen die de afgelopen tijd zijn gepubliceerd.

Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in Beleid, biomassa, broeikasgassen, CO2, Ecologie, Klimaatakkoord, klimaatbeleid, Klimaatwetenschap, kooldioxide, koolstofbudget, Mondiale temperatuur, Risico's

Getagged ,

Open discussie winter 2024

Geplaatst op 14 januari 2024| 50 reacties

Carbon Brief maakt elk jaar een overzicht van wetenschappelijke artikelen over het klimaat die de meeste aandacht hebben gekregen in de media. Zowel aandacht van nieuwsmedia als op sociale media telt mee. De nummer 1 van afgelopen jaar was een opvallende: een technische studie naar het groeien en afkalven van ijsplaten rond Antarctica over een periode van tien jaar. Zo’n periode van tien jaar is natuurlijk veel te kort om conclusies te trekken voor de lange termijn, zeker als het over de enorme en dus traag reagerende ijsmassa’s bij Antarctica gaat. En dat was precies waarom het onderzoek zoveel aandacht kreeg: massa’s twitterende pseudosceptici doken er bovenop om er hun eigen conclusies aan te verbinden. Die natuurlijk niks te maken hadden met wat de onderzoekers zelf concludeerden. De volledige lijst is hier te vinden: Analysis: The climate papers most featured in the media in 2023.

In deze Open Discussie kunnen zaken worden besproken die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken, zolang ze maar iets te maken hebben met klimaatverandering.

50 reacties

Geplaatst in Zonder categorie