Categorie archief: opwarming

De ene anderhalve graad is de andere niet

Waarnemingen en projecties van de gemiddelde wereldtemperatuur uit het laatste IPCC-rapport

Een erg ongelukkig persbericht van WMO kreeg de afgelopen dagen nogal wat aandacht in de media. De boodschap van dat persbericht is dat er vijftig procent kans is dat de jaargemiddelde temperatuur de komende vijf jaar een keer de drempel van anderhalve graad boven pre-industrieel zal overschrijden. Op zich klopt dat, volgens het onderliggende rapport. Maar er ligt wel een groot misverstand op de loer. Een misverstand waar Michael Mann vorig jaar al voor waarschuwde.

Het punt is dat de doelstelling van “well below 2, preferably to 1.5 degrees Celsius” van het Akkoord van Parijs geen betrekking heeft op jaargemiddelde temperaturen, maar op het gemiddelde op lange termijn. Als het zou lukken om dat langetermijngemiddelde onder de anderhalve graad te houden, dan zullen er nog steeds jaren zijn die boven dat gemiddelde uitkomen. Jaren met een El Niño, bijvoorbeeld. Om te beoordelen of een doelstelling wel of niet wordt gehaald, moet je het ene gemiddelde niet met het andere verwarren.

Het zal inderdaad niet heel lang meer duren tot de jaargemiddelde temperatuur een keer boven de anderhalve graad uitkomt. En het lijkt me wel zo goed als zeker dat we voor het eind van dit decennium meerdere maandgemiddelden hebben gehad die zo hoog uitvallen. Maar met zulke uitschieters is de doelstelling op lange termijn niet noodzakelijk direct buiten bereik. Volgens de Global Warming Index zitten we nu 1,25°C opwarming en de temperatuur stijgt met een tempo van ongeveer 0,2°C tot 0,25°C per decennium. Met dat tempo zou de anderhalve graad dus over tien tot vijftien jaar worden bereikt. Geruststellend is dat bepaald niet. Want dat het ontzettend lastig zal zijn om onder die anderhalve graad te blijven staat wel vast.

De oorzaak van de opwarming

De huidige klimaatverandering komt door de mens, zo horen we vaak. Zo stond er in het meest recente IPCC rapport: “It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land.” Hoe weten we dat zo zeker? Een duik in de achterliggende wetenschap.

Lang was het dominante idee dat de nietige mens geen invloed kon hebben op zoiets groots als het aardse klimaatsysteem. Toen Svante Arrhenius eind 19e eeuw becijferde dat de uitstoot van kooldioxide tot opwarming zou leiden, werd hij dan ook niet meteen geloofd. Integendeel, veel collega-wetenschappers waren sceptisch. Zo ging men ervan uit dat alle extra CO2 door de oceanen zou worden opgenomen. Het duurde tot halverwege de 20ste eeuw voordat er systematisch metingen werden gedaan en toen bleek al snel dat de CO2-concentratie in de lucht sterk opliep. Sinds de jaren ’70 van de vorige eeuw is de voorspelde opwarming ook duidelijk zichtbaar geworden in temperatuurmetingen over de hele wereld.

“Science cartoon” van Katherine Leitzell, Communications Manager voor het IPCC

De wetenschap gaat niet over één nacht ijs. Maar intussen zijn er vele nachten verstreken en kunnen we de balans opmaken: wat weten we over de oorzaken van de huidige opwarming? Er zijn veel factoren die het klimaat beïnvloeden en ook in het verre verleden is het klimaat aan flinke veranderingen onderhevig geweest. Toen waren er nog geen mensen, geen auto’s, geen industrie en geen landbouw. De studie van die klimaatveranderingen in het verre verleden heeft veel kennis opgeleverd. Daaruit blijkt onder andere dat CO2 een heel belangrijke regulerende werking heeft op het aardse klimaatsysteem. De Amerikaanse geoloog Richard Alley noemt CO2 zelfs de ‘controleknop van het klimaatsysteem’.

Lees verder

Overstromingen in Limburg, Duitsland en België door extreem zware buien

Bij de zware regenbuien van vorige week viel meer dan een gemiddelde maandsom aan regen in een paar dagen. Door al het regenwater aangezwollen traden op veel plaatsen de Maas, de Rijn en ettelijke zijrivieren buiten hun oevers, met veel schade en mensenleed tot gevolg. In België en Duitsland vielen daarbij veel doden, wat Nederland gespaard is gebleven. Zonder grootschalige waterveiligheidsprojecten zoals Ruimte voor de Rivier en de Maaswerken zouden veel meer mensen in Nederland natte voeten en woonkamers hebben gekregen, hebben diverse experts opgemerkt.

Aangezien warme lucht meer waterdamp kan bevatten (7% meer per graad Celsius) is een bijdrage van klimaatverandering aan de zware regenbuien zeer aannemelijk. Voor extreme buien kan dit zelfs oplopen tot het dubbele (14% per graad Celsius, de zogenaamde Super-Clausius–Clapeyron Scaling), omdat de convectie ook toeneemt bij hogere temperaturen. Het is juist deze opstijgende luchtstroom waardoor de lucht verzadigd raakt met waterdamp en wolkendruppels zich vormen. Hoe sterker de opwaartse luchtstroom, hoe meer vloeibaar water (in de vorm van wolkendruppels) zal ontstaan.

Het lagedrukgebied waar de regenwolken zich vormden, lag ingeklemd tussen hogedrukgebieden en kon daardoor niet van plaats veranderen. Dit had tot gevolg dat de regenbuien stationair bleven draaien boven een bepaalde regio en de schade daar zo kon oplopen. Het patroon van zwakkere westenwinden in de zomer als gevolg van klimaatverandering kan hieraan hebben bijgedragen. Dergelijke persistente weersystemen worden mede beïnvloed door de zwakker wordende straalstroom, al zijn de ins en outs daarvan nog onderwerp van een levendige wetenschappelijke discussie.

Langetermijnmetingen wijzen uit dat de intensiteit van zware regenbuien in Nederland is toegenomen. Hayley Fowler, Geert Lenderink en collega’s schreven recent een review artikel over extreme buien, met de duidelijke titel: Anthropogenic intensification of short-duration rainfall extremes.

In een ander recent artikel concluderen Abdullah Kahraman en collega’s dat het stationair draaien van extreme regenbuien inderdaad vaker zal voorkomen onder invloed van klimaatopwarming:

Using 2.2 km climate simulations, we show that a future increase in precipitation extremes across Europe occurs, not only because of higher moisture and updraft velocities, but also due to slower storm movement, increasing local duration.

De grond was hier nog niet droog en toen kwam het nieuws uit Zhengzhou in China, waar in een etmaal meer dan 600 mm regen viel. Ter vergelijking, in Nederland valt gemiddeld zo’n 850 mm per jaar.

Verschillen tussen de opwarming overdag en ’s nachts en de mogelijke gevolgen

Mogelijke oorzaken voor het verschil in opwarming tussen dag en nacht. Bron: KNMI

Een versterkt broeikaseffect zorgt ervoor dat het ’s nachts wat meer opwarmt dan overdag, zo zegt de theorie. De verklaring lijkt voor de hand te liggen: door het broeikaseffect kan warmtestraling, die ervoor zorgt dat het afkoelt als de zon is ondergegaan, minder makkelijk ontsnappen. Maar overdag, en zeker op het warmste moment van de dag, heeft de zon grotendeels de regie in handen. Toch is het wat ingewikkelder. Wetenschappers vermoeden al een tijd dat andere factoren een belangrijker rol spelen. Veranderingen in bewolkingspatronen, bijvoorbeeld. Ook de dikte van de zogenaamde grenslaag, de goed gemengde onderste laag van de de atmosfeer, speelt vermoedelijk mee. Overdag is die grenslaag vaak veel dikker dan ’s nachts. De warmte die het broeikaseffect vasthoudt wordt overdag dus over een veel grotere hoeveelheid lucht verdeeld. Een derde factor die mee kan spelen, vooral in geïrrigeerde landbouwgebieden, is bodemvochtigheid. Verdamping vanaf een vochtige bodem levert, door meerdere oorzaken, overdag meer afkoeling op dan ’s nachts.

Het verschil in snelheid van opwarming is niet heel groot, maar boven land is het wel detecteerbaar. Al 1991 verscheen er een publicatie over deze waarneming in de wetenschappelijke literatuur. De temperatuur van het oceaanwater en de lucht erboven varieert veel minder in de loop van een etmaal; een eventuele verandering van het verschil tussen dag en nacht is daardoor veel te klein om waar te kunnen nemen. De afbeelding hieronder geeft veranderingen van minimum- en maximumtemperaturen over de periode 1960 – 2009 uit een onderzoek uit 2016.

Trends van minima en maxima voor achtereenvolgens: jaargemiddelde mondiale temperatuur, jaargemiddelde temperatuur van het noordelijke halfrond, gemiddelde winter- en zomertemperatuur van het noordelijk halfrond over de periode 1960-2009. Bron: Davy et al.
Lees verder

Is er bewijs dat CO2-emissies het klimaat opwarmen?

Gastblog van Tinus Pulles

Is de relatie tussen fossiel CO2 en opwarming bewezen?

In veel discussies op internet komt steeds weer de mededeling dat het niet bewezen zou zijn dat de emissies van fossiel CO2 door mensen het klimaat opwarmt. Vaak komt dan de vraag naar een “linkje” naar dat bewijs. De vraag om zo’n “linkje” kan vrij eenvoudig worden afgedaan met een link naar het meest recente rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Het IPCC produceert elke zes jaar of zo een overzicht van de wetenschappelijke stand van de kennis over klimaatverandering. Het meest recente overzicht (het vijfde in de serie) is gerapporteerd in 2013. Volgend jaar komt de zesde rapportage uit.

Deze vraag om een linkje naar ‘bewijs’ komt meestal echter uit de “sceptische” hoek, waar men, zacht gezegd, niet onder de indruk zal zijn van het gedegen en uitgebreide overzicht dat IPCC geeft. Niettemin laat een recente studie van Santer et al. zien dat de waarschijnlijkheid dat de wetenschap nu zeer goed weet hoe CO2-emissies en de opwarming van het klimaat samenhangen zeer groot is. Die samen­hang wordt ook wel de theorie van de Anthropogenic Global Warming (AGW) genoemd. Daarom zal ik hieronder aangeven waarom, inderdaad, het bewijs (evidence) voor AGW zeer sterk is. Voor ik die vraag beantwoord, hecht ik er aan een korte uitstap naar de wetenschapsfilosofie te maken. Dit om zeker te zijn dat we hetzelfde begrijpen wanneer we het over bewijs hebben. Daarbij zal ik ook een zijstapje maken naar hoe we de steeds ook door “sceptici” aangevallen weten­schap­pelijke consensus moeten begrijpen.

Bewijs: ‘Evidence’ of ‘Proof’

Wetenschap schrijdt voort:

  • enerzijds door het verzamelen van ‘evidence’ door metingen en experimenten om te onderzoeken of verwachtingen, afgeleid uit toepassing van eerdere kennis en inzichten, in de werkelijke wereld waarneembaar zijn;
  • anderzijds door, als de verwachting niet wordt waargemaakt, falsificatie: ‘proof’ dat de theorie niet waar is.

Alleen in de wiskunde en in de logica kan worden bewezen dat een stelling waar is, op basis van een aantal gekozen uitgangspunten (axioma’s). Tegelijkertijd kan niet onweerlegbaar worden bewezen dat die axioma’s of gekozen uitgangspunten waar zijn.

Helaas wordt zowel het Engelstalige concept evidence, als het concept proof vertaald met het Nederlandse bewijs. Het Nederlands kent wel het woord “evidentie”, maar dat wordt nauwelijks gebruikt. Dat leidt helaas tot verwarring bij mensen die niet thuis zijn in de wetenschappelijke methode en in de wetenschapsfilosofie. Lees verder

Californië wordt heter en droger – en dan is één vonk genoeg

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

Foto van een bosbrand bij Yosemite National Park in 2013. De grootste brand van dat jaar is de tot nog toe zesde meest omvangrijke bosbrand in Californië – overtroffen door onder andere branden in 2018 en 2019 – en begon uit een kampvuurtje van een jager. De grootste bosbrand van 2018 valt te herleiden tot een vonk van een hamer op een ijzeren paal. En dit jaar worden de elektriciteitskabels genoemd. Maar valt daarmee te verklaren dat het aantal bosbranden nu gemiddeld acht keer zo groot is als in de jaren 70? Een vonk richt weinig uit als die op een vochtige bosbodem valt (het werkelijke ‘geheim van de Finnen’). Bron afbeelding: US Department of Agriculture.

De Amerikaanse staat Californië wordt momenteel weer geteisterd door uitzonderlijke felle bosbranden. Maar waren Californische bosbranden vorig jaar niet ook groot nieuws? En de jaren ervoor? Is er sprake een toename, en zo ja, wat is de oorzaak?

Ja, inderdaad zijn er nu twee jaren op rij waarin grote delen van de Californische bossen in rook opgaan – en ook over een wat grotere tijdschaal nemen de bosbranden in Californië toe. Het jaarlijks verbrande gebied is nu vijf keer zo groot als in de jaren 70, met tussen 1972 en 2018 een achtvoudige toename in zomerse bosbranden. De huidige bosbranden niet meegerekend, hebben 12 van de 15 grootste Californische branden plaatsgevonden sinds het jaar 2000.

In de zoektocht naar de oorzaken van de natuurbranden komt al gauw een afkorting naar boven: PG&E. Dat staat voor Pacific Gas & Energy, een energiebedrijf dat verantwoordelijk is voor een deel van de elektriciteitskabels die door de Californische bossen lopen, waar vaak de term ‘utilities’ voor wordt gebruikt. Omdat PG&E deze infrastructuur slecht zou onderhouden, kunnen boomtakken de bedradingen raken, waardoor vonken overspringen en branden ontstaan. Lees verder

De toenemende warmte-inhoud van de oceanen – drie nieuwe onderzoeken

Doorsnede van een ARGO boei. Bron UC San Diego

Opwarming van het klimaat is op de keper beschouwd eigenlijk accumulatie van energie in het klimaatsysteem. We nemen die toename van de energie-inhoud vooral waar als een stijging van de temperatuur bij het aardoppervlak. Want daar wonen we nu eenmaal. Maar het overgrote deel van die extra energie, ongeveer 93%, wordt opgenomen door de oceanen. Zo bezien zou de verandering van de warmte-inhoud van de oceanen de beste indicator zijn van klimaatverandering. Alleen is die verandering niet zo makkelijk te bepalen: daarvoor is een driedimensionaal beeld van de temperatuurverandering van de oceanen nodig. Daarover is nog de nodige onzekerheid, maar het beeld wordt wel steeds duidelijker. De afgelopen weken verschenen er drie interessante wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp.

Alle drie de artikelen zijn vrij toegankelijk. Het lijkt erop dat wetenschappelijke uitgevers er steeds vaker voor kiezen om belangwekkende artikelen over het klimaat niet achter een betaalmuur te stoppen. Of zou dat een keuze zijn van onderzoeksinstellingen? Dat zou ik nog eens uit moeten zoeken. Het is hoe dan ook een goede ontwikkeling.

Overzicht van de bevindingen van Cheng et al.

De afbeelding hierboven komt uit een overzichtsartikel in Science van Cheng et al.. Twee belangrijke constateringen:

    • De gemeten toename van de warmte-inhoud van de oceanen komt goed overeen met de modelsimulaties uit het CMIP5-experiment.
    • Sinds begin jaren ‘90 neemt de warmte-inhoud sneller toe dan in de periode daarvoor.

Lees verder

De vreselijke opwarming

Heet, heel heet is het nu in mijn woonplaats. Al weken temperaturen boven de 25 graden en regelmatig tropische waarden boven de 30 graden. De toetsen van mijn toetsenbord voelen boterzacht en plakkerig aan en buiten in mijn tuin is bruin de overheersende kleurtint. Hoezo CO2 is goed voor de plantjes? Nee, dan was het zo’n tien jaar geleden véél beter. Volgens sommige mensen was de opwarming van de aarde toen gestopt, want het was al tien jaar niet meer warmer geworden. Die “niets aan de hand” verhaaltjes kwamen prettig over. De klimaatsceptici waren er destijds vrij duidelijk over, aan de theorie achter het broeikaseffect zat een afkoelend luchtje. Zo schreef Hans Labohm op een NOS weblog in 2009 (zie ook de vlijmscherpe respons van Gerrit Hiemstra hier):

“De gemiddelde wereldtemperatuur is de laatste tien jaar namelijk gedaald, terwijl de CO2–concentratie in de atmosfeer nog steeds stijgt. Dit is in strijd met de uitkomsten van alle klimaatmodellen.”

En in het boek van Marcel Crok (zie ook hier), gepubliceerd in 2010, kon je onder meer het volgende lezen:

“De stagnatie van de mondiale temperatuur in de afgelopen tien jaar speelt de broeikastheorie ook niet bepaald in de kaart.”

Al die wetenschappers die al decennialang zo ongeveer hetzelfde verhaal vertelden, zaten er blijkbaar naast. Op basis van tien jaar aan data moesten de theorieën en vooral de modellen herzien worden volgens deze “klimaatcritici”; in ieder geval mocht de overheid geen centje meer aan mitigatie uitgeven.

Inmiddels zijn we zo’n tien jaar verder, een goede reden voor een update van enkele analyses gebruik makend van de methoden van de korte-termijn-klimatologie. De grafiek hieronder van de NASA GISTEMP dataset vanaf 2008 laat een mondiale opwarming van 0,40 °C per decennium zien. Dat is dus maar liefst 4 graden per eeuw. Hans Labohm vraagt zich zo af en toe af wanneer die vreselijke opwarming nu eindelijk komt, nou blijkbaar is het inmiddels zover!


Lees verder

Global Cooling – De verschrikkelijke afkoeling die maar niet wil komen

De temperatuurrecords rijgen zich aaneen, 17 van de 20 mondiaal warmste jaren sinds het begin van de metingen vallen in de 21e eeuw (NASA GISS). Het is overduidelijk warmer geworden op aarde en zolang de mensheid doorgaat met het emitteren van grote hoeveelheden broeikasgassen zal de opwarming zich voortzetten. Ondanks de inmiddels 150 jaar oude fysica omtrent de broeikasgassen en al die honderden wetenschappelijke artikelen die laten zien dat opwarming ons voorland is, verschijnen er met enige regelmaat berichten in de media (bijv. hier, hier, hier, hier, hier, hier) dat een nieuwe mini-ijstijd op ons wacht. Er zou zogenaamd een kans zijn dat het in de nabije toekomst veel kouder gaat worden op aarde, een Global Cooling stond/staat ons te wachten. Op de bekende pseudosceptische blogs, waar afkoeling al jaren een geliefd onderwerp is, vindt men dan ook dat we een open oog moeten houden voor de mogelijkheid van een afkoelingsscenario. Je weet immers maar nooit en het voorzorgsbeginsel werkt toch twee kanten op nietwaar?

Onze toekomst ziet er bar en boos uit volgens deze koudegolf-aanhangers; een drastische teruggang in oogstopbrengsten, meer UV licht dat gewassen aantast, meer stormen en ja zelfs meer aardbevingen en vulkaanuitbarstingen door een toename van de vreselijke Galactic Cosmic Rays. Tja, als we niet financieel ten onder gaan door het klimaatbeleid, gaan we wel fysiek ten onder door de Global Cooling. Over alarmisme gesproken. Het moet gezegd, er zijn gelukkig ook media die deze afkoelingsonzin weerspreken, bijvoorbeeld de Volkskrant of The Guardian.
Lees verder

De Global Warming Index: een actuele indicator van de antropogene opwarming

Klimaatonderzoekers van de universiteiten van Oxford en Leeds hebben een Global Warming Index ontwikkeld. De indruk zou kunnen ontstaan dat die index niet meer is dan een gimmick en die indruk zou versterkt kunnen worden door het tellertje dat meeloopt op de website, dat suggereert de opwarming per seconde en tot op 9 cijfers achter de komma nauwkeurig weer te geven. Geen idee waar dat nou goed voor is. Vooral ook omdat die Global Warming Index wel degelijk meer is dan alleen maar een gimmick.

Het artikel van Karsten Haustein et al. in Scientific Reports (details, een interessante discussie en een spreadsheet met alle data zijn te vinden in een gastblog van Haustein bij And Then There’s Physics) maakt duidelijk wat de bedoeling is. Voor beleid en (internationale) afspraken is het belangrijk dat er duidelijke doelen worden gesteld. Zonder die duidelijkheid ligt altijd vrijblijvendheid op de loer. Klimaatdoelstellingen worden geformuleerd als een maximale opwarming die nog acceptabel wordt geacht. Zo werd in Parijs in 2015 de volgende doelstelling vastgesteld:

Holding the increase in the global average temperature to well below 2 °C above pre-industrial levels and pursuing efforts to limit the temperature increase to 1.5 °C above pre-industrial levels.

Lees verder