Categorie archief: Klimaatwetenschap

Nog meer aanwijzingen voor menselijke invloed op windpatronen in de zomer

Geplaatst op 7 mei 2024door | 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 2024door | 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 2024door | 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 ,

Ontkoppeling tussen CO2-uitstoot en BBP-groei niet in lijn met Parijs doelen

Geplaatst op 2 april 2024door | 10 reacties

Is groene groei mogelijk? Waarschijnlijk niet helemaal, maar toch lijkt er in rijke of hoge-inkomenslanden in de laatste jaren een ontkoppeling plaats te vinden tussen economische groei (in termen van BBP) en CO2-uitstoot: de CO2-uitstoot gaat omlaag, en de economie groeit. Dat gegeven zou erop kunnen wijzen dat economische groei mogelijk is terwijl we succesvol klimaatverandering tegengaan. Ofwel, groene groei. Maar die ontkoppeling blijkt veel te traag te gaan. Een nieuwe studie laat zien dat het tempo van CO2-emissiereductie, en het niveau aan ontkoppeling tussen uitstoot en economische groei, totaal niet in lijn is met de doelen van het Parijs akkoord. Met andere woorden: er is dus wel groei, maar deze is niet groen.

CO2-emissies en Bruto Binnenlands Product

Als we de economische status – gemeten in per capita Bruto Binnenlands Product (BBP) – van landen over de hele wereld afzetten tegen de per capita CO2-emissies, dan is er een duidelijke correlatie zichtbaar. Let wel: de assen zijn hier logaritmisch, dus dit is geen lineaire relatie maar een machtsfunctie. Dat er, in elk geval historisch beschouwd, een relatie bestaat tussen deze twee grootheden is niet bepaald onlogisch. Landen met hoge inkomens in het mondiale Noorden hebben hun economieën volledig opgebouwd op fossiele brandstoffen. Deze grafiek slaat veel nuances plat (daar gaan we in deze blog meer op in), maar hij zou kunnen suggereren dat er een positief verband bestaat tussen grootte van de economie en hoeveelheid emissies. Maar, correlatie is geen causaliteit.

De relatie tussen per capita BBP en per capita CO2-emissies, per land. Bron: OurWorldInData
Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in CO2, Emissies, Klimaatwetenschap, koolstofbudget

Getagged , , , ,

Verwijdering van kooldioxide: uitkomst of illusie?

Geplaatst op 26 februari 2024door | 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 ,

Klimaatmodellen zijn er in alle soorten en maten

Geplaatst op 26 december 2023door | 29 reacties
Schematisch overzicht van een aardsysteemmodel. Bron: Mengis et al. (2020).

Kritiek op klimaatmodellen is een terugkerend thema op klimaatblogs en in andere media. Soms snijdt die kritiek inhoudelijk hout en soms niet. Maar simpelweg ‘de klimaatmodellen’ aanwijzen als probleem is altijd onzorgvuldig. Ten eerste omdat ‘de klimaatmodellen’ niet bestaan. Er is een enorme verscheidenheid aan modellen die op een of andere manier in het klimaatonderzoek worden gebruikt. Die modellen kun je niet zomaar allemaal op een hoop gooien. En ten tweede zijn de modellen zelf vaak niet het probleem. Als er iets niet goed gaat, dan heeft dat meestal te maken met hoe die modellen worden gebruikt, of met hoe de resultaten worden gepresenteerd.

Wat is een model eigenlijk? Je zou kunnen zeggen dat de hele wetenschap uit modellen bestaat: stukjes werkelijkheid die uit de complexiteit van het universum worden gehaald, om ze als geïsoleerde fenomenen te beschrijven. De wetten van Newton vormen een model, net als de relativiteitstheorie. Maar tegenwoordig staat het woord ‘model’ meestal voor een computermodel. Ofwel, een computerprogramma dat een stukje van de werkelijkheid simuleert. De opkomst van die modellen begint halverwege de twintigste eeuw, toen ze werden gebruikt in het roemruchte Manhattan project. De eerste weer- en klimaatmodellen kwamen snel daarna. Tegenwoordig worden computermodellen vrijwel overal in de wetenschap gebruikt.

Modellen hebben nuttige toepassingen, maar ook beperkingen. Het kan misgaan als gebruikers van een model de beperkingen ervan niet kennen, omdat ze niet goed weten wat er ‘onder de motorkap’ gebeurt. Terwijl er bij het interpreteren van modelresultaten altijd rekening moet worden gehouden met die beperkingen. Kennis die ook al belangrijk kan zijn bij het bedenken van een modelexperiment. Want de uitkomst van een modelberekening hangt natuurlijk altijd af van de opdrachten die het model aan het begin van een simulatie krijgt. Modellen zijn dus geen machines die de toekomst kunnen voorspellen, hoe geavanceerd en veelomvattend ze ook zijn. Ze zijn gemaakt om ‘wat-als’ voorspellingen te doen binnen zekere grenzen.

Lees verder →

29 reacties

Geplaatst in Klimaatmodellen, Klimaatwetenschap, Onzekerheid

Getagged , ,

De echte versnelling van de opwarming

Geplaatst op 28 november 2023door | 6 reacties
Verloop van de gemiddelde wereldtemperatuur sinds 1880 volgens NASA-GISS

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.

Lees verder →

6 reacties

Geplaatst in aerosols, klimaatverandering, Klimaatwetenschap, Mondiale temperatuur, Natuurlijke variabiliteit, Oceanen

Getagged , ,

Polaire amplificatie op Antarctica

Geplaatst op 7 november 2023door | 27 reacties
Temperatuurtrends sinds 1950 volgens NASA-GISS

Het noordpoolgebied warmt veel sneller op dan de rest van de aarde. Dat is geen nieuws. Vorig jaar constateerde een onderzoek dat het daar sinds 1979 vier keer zo hard is gegaan dan gemiddeld. Dat temperatuurveranderingen in poolgebieden een stuk groter zijn dan elders wordt polaire amplificatie genoemd. Er zijn grote verschillen tussen het noord- en zuidpoolgebied, waardoor er ook verschillen kunnen zijn in omvang of snelheid van de polaire amplificatie tussen de beide polen. Op Antarctica is het fenomeen tot nu toe minder duidelijk zichtbaar. Volgens een onlangs gepubliceerde analyse is er ook daar sprake van snellere opwarming. Minder snel dan in het noordpoolgebied, maar mogelijk wel sneller dan klimaatmodellen verwachten.

Polaire versterking

In zijn beroemde artikel uit 1896 voorspelde Arrhenius al dat de temperatuur in de poolgebieden meer zou veranderen dan elders, als de wereld zou opwarmen of afkoelen. Hij baseerde zich op een fenomeen dat enkele decennia eerder was beschreven door de Schotse wetenschapper James Croll: de ijs-albedo-feedback. Sneeuw en ijs weerkaatsen veel meer zonlicht dan land en water. Als het sneeuw- en ijsoppervlak afneemt omdat het warmer wordt, komt er meer van het donkere land en water bloot te liggen, dat meer zonlicht absorbeert. Dat versterkt de opwarming. En als het afkoelt gebeurt het omgekeerde.

Lees verder →

27 reacties

Geplaatst in Antarctica, Klimaatwetenschap, Natuurlijke variabiliteit, opwarming

Getagged , ,

Zijn de dagen van de ijskap op West-Antarctica geteld?

Geplaatst op 30 oktober 2023door | 9 reacties
Een ijsberg in het zee-ijs in de Amundsenzee. Foto: NASA / Maria-Jose Vinas

Een artikel van onderzoekers van de British Antarctic Survey trok afgelopen week de nodige aandacht. De onderzoekers concluderen dat het niet meer te voorkomen is dat er in de Amundsenzee bij West-Antarctica in de loop van deze eeuw een kantelpunt wordt bereikt, met ingrijpende gevolgen voor de zeespiegelstijging. In dit gebied ligt genoeg ijs om de zeespiegel met 5,3 meter te laten stijgen. In Nederland zou dat nog meer zijn, door zwaartekracht-effecten. Het artikel zegt niet dat ál dit ijs zal verdwijnen. Maar wel dat enkele meters zeespiegelstijging in de komende eeuwen redelijkerwijs niet meer te voorkomen zijn en dat de ijskap van West-Antarctica in zijn huidige vorm niet te behouden is. De snelheid waarmee dit gebeurt hangt mede af van de onvoorspelbare interne variabiliteit van het klimaat in dit gebied. De auteurs van het artikel zeggen het zo:

‘The opportunity to preserve the WAIS [West Antarctic Ice Sheet – HC] in its present-day state has probably passed, and policymakers should be prepared for several metres of sea-level rise over the coming centuries. Internal climate variability, which we cannot predict or control, may be the deciding factor in the rate of ice loss during this time.‘

Anders dan je misschien zou verwachten is dit geen glaciologisch, maar een oceanografisch onderzoek. Met wel een belangrijk raakvlak met de glaciologie. De kwetsbaarheid van de ijskap in dit gebied is bekend. Het ijs rust grotendeels op een bodem die beneden de zeespiegel ligt. Aan de randen loopt dit ijs uit op dikke, op het zeewater drijvende ijsplaten. Het smelten van dat drijvende ijs heeft weliswaar geen directe invloed op de zeespiegel, maar er is wel een groot indirect effect. De ijsplaten remmen namelijk de stroming van het ijs in de achterliggende gletsjers af. Geheel of gedeeltelijk smelten van een ijsplaat leidt tot een snellere stroming van zo’n gletsjer. De grondlijn, waar de op de zeebodem liggende gletsjer overgaat in een drijvende ijsplaat, kan zich dan terugtrekken. Door specifieke omstandigheden bij West-Antarctica geeft dat een extra versnelling: de bodem heeft landinwaarts een neerwaartse helling; een terugtrekkende grondlijn komt dus dieper te liggen en hierdoor kan een gletsjer sneller stromen. In het ergste geval wordt de gletsjer instabiel en verdwijnt hij volledig.

Lees verder →

9 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, Zeespiegelstijging, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged

Struisvogelgedrag over een scenario

Geplaatst op 12 oktober 2023door | 39 reacties
Foto: Bibake Uppal / Unsplash

Het viel te verwachten: in reacties op de KNMI-klimaatscenario’s kwam er weer een hele hoop kritiek op het gebruik van het hoge emissie-scenario SSP5-8.5 (vergelijkbaar met het oudere RCP8.5). De argumenten van critici waren meestal nogal eenzijdig en soms zelfs ronduit misleidend.

Het eenzijdige zit ‘m erin dat de kritiek alleen is gericht op het pessimistische scenario. Het is zeker waar dat dit scenario het afgelopen decennium minder waarschijnlijk is geworden. Aan de andere kant zijn we ook nog wel een eind verwijderd van scenario SSP1-2.6, dat de KNMI-scenario’s aan de optimistische kant begrenst. Wetenschappelijk bewijs voor welke van die twee scenario’s het minst realistisch is bestaat er niet. Sinds het Akkoord van Parijs is er zeker veel in beweging gezet, maar dat betekent ook weer niet dat er alleen maar goed nieuws is. Als we iets niet kunnen voorspellen, dan is het wel de wereldpolitiek. Elke inschatting hierover is dus niks meer dan een subjectieve mening.

Het KNMI schetst dus een vrij ruime bandbreedte aan mogelijke toekomstige ontwikkelingen, en dat is natuurlijk heel redelijk. Het is een indicatie van wat er zou kunnen gebeuren, afhankelijk van welke kant de wereld de komende eeuw op gaat. Het simpele feit dat er meerdere scenario’s zijn uitgewerkt maakt voor de goede verstaander al duidelijk dat er niet één specifieke (pessimistische of optimistische) toekomst wordt voorspeld.

Critici lijken te vinden dat meevallers, zoals plannen om de toekomstige uitstoot te reduceren, onmiddellijk als zekerheid ingeboekt moeten worden in de scenario’s. En dat mogelijke tegenvallers, zoals beleid dat minder succesvol is dan werd verwacht, of dat onder invloed van een sterke lobby wordt teruggedraaid, direct uitgesloten moeten worden. Het komt uiteindelijk toch neer op je kop in het zand steken voor niet zo waarschijnlijke, maar potentieel wel extreme gevolgen. Dergelijk gedrag is weliswaar heel menselijk, zoals alle risicodeskundigen weten, maar niet zo verstandig. Natuurlijk kunnen we ervoor kiezen om het risico te nemen en ons niet voor te bereiden op het ergst denkbare scenario. Dat is een politiek besluit, dat best redelijk lijkt. Maar om dat besluit op een doordachte manier te kunnen nemen, moet wel bekend zijn wat dan precies het risico is dat we ermee nemen. Je moet het beest in de bek kijken om te besluiten of zo gevaarlijk is dat iets moet doen om je ertegen te beschermen.

Lees verder →

39 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, KNMI, Risico's

Getagged , , , , , ,