Tagarchief: Klimaatgevoeligheid

Klimaatenquete: alle vragen en antwoorden

Eerder in iets andere vorm verschenen op de website van PBL

In het voorjaar van 2012 hield het PBL een enquête onder 1868 wetenschappers op het brede gebied van klimaatverandering, inclusief klimatologie, klimaateffecten en mitigatie. In augustus 2014 zijn de resultaten van deze enquête gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Environmental Science and Technology (ES&T) onder de titel Scientists’ views about attribution of global warming. De enquête toont aan dat er brede overeenstemming bestaat over de overheersende invloed van antropogene broeikasgassen op de huidige opwarming van de aarde. Deze mate van overeenstemming is het sterkst voor respondenten met meer ‘peer-reviewed’ publicaties.

Het artikel richtte zich op de antwoorden op negen vragen uit een totaal van 31. In het rapport dat nu is uitgekomen zijn de gegeven antwoorden op alle vragen weergegeven. Voor 5 vragen zijn deze antwoorden ook nog onderverdeeld in zeven subgroepen.

Het achtergrondrapport bevat informatie die niet eerder is gepubliceerd, waarvan hieronder een aantal interessante voorbeelden worden gegeven.

Klimaatgevoeligheid

De klimaatgevoeligheid is een belangrijke eenheid in de klimaatwetenschap en geeft aan hoe gevoelig het klimaat is voor een toename van broeikasgassen in de atmosfeer. Het is gedefinieerd als de verwachtte opwarming die volgt op een verdubbeling van de CO2 concentratie in de atmosfeer nadat een nieuw evenwicht is ontstaan. De uiteindelijke mondiale opwarming is dus afhankelijk van een combinatie van de totale emissies van broeikasgassen en de klimaatgevoeligheid.

De respondenten werden gevraagd naar hun beste schatting en de ‘likely range’. Dit laatste is in de IPCC rapporten gedefinieerd als het 66% waarschijnlijkheidsinterval. De figuur hieronder geeft het gemiddelde van de schattingen van de klimaatgevoeligheid van zeven groepen respondenten, waaronder de auteurs van het vierde assessment rapport van werkgroep I van het IPCC (‘AR4 auteurs’), respondenten die publieke verklaringen hebben ondertekend die ingaan tegen de  ‘mainstream’ klimaatwetenschap (‘unconvinced’), en vier verschillende subgroepen die zijn onderverdeeld naar het aantal door henzelf aangegeven klimaatgerelateerde peer-reviewed publicaties (0–3; 4–10; 11–30; meer dan 30). Het gemiddelde van de antwoorden van de meeste groepen ligt zeer dichtbij de IPCC range (1.5-4.5 °C) zoals genoemd in het vijfde klimaatrapport (AR5) – behalve de groep ‘unconvinced’ die sterk afwijkt van de andere groepen, en in mindere mate de groep met minder dan drie publicaties. De ‘best estimate’ is in alle gevallen iets lager dan de ‘best estimate’ zoals gerapporteerd in AR4 (3 °C). In AR5 werd geen ‘best estimate’ gegeven.

Scientists views on climate sensitivity - PBL

De rol van klimaatwetenschap in de samenleving

Respondenten werden ook gevraagd naar hun opvattingen over zeven stellingen betreffende de rol van klimaatwetenschap in de samenleving. Er was een duidelijke consensus dat wetenschappers zelf zouden moeten communiceren met de beleidsmakers en het brede publiek en dat de communicatie met deze laatste groep zich zou moeten focussen op de meest gedegen kennis. In iets mindere mate was er overeenstemming dat risico’s en onzekerheden benadrukt zouden moeten worden in deze communicatie. De meningen waren verdeeld over de mate waarin de bestaande onzekerheden de noodzaak voor mitigatiemaatregelen groter maken (bijvoorbeeld ter voorkoming van gebeurtenissen met een lage waarschijnlijkheid maar met een grote impact). Ten slotte vond een overgrote meerderheid dat klimaatwetenschap niet te onzeker is om bruikbaar te zijn voor het voeren klimaatbeleid.

Scientists views on role of science in society - PBL

De rol van de zon

In het publieke debat over het klimaat wordt de rol van zon vaak naar voren gebracht als een alternatieve verklaring voor de mondiale opwarming. In de enquête werd gevraagd naar de fractie van de opwarming sinds het midden van de vorige eeuw die volgens de respondenten kan worden toegewezen aan de zon. Het is opvallend dat het laagste aantal ‘don’t know’ scores voorkwam in zowel de groepen ‘unconvinced’ als de ‘AR4 auteurs’. In lijn met de verwachting hadden de ‘unconvinced’ de hoogste scores als het ging om de antwoordopties ‘het is onbekend’ (‘unknown’) en ‘de zon heeft meer dan de helft van de opwarming veroorzaakt’ (‘more than 50%’).

Evenals bij de attributie vragen (zie het ES&T artikel) zijn de antwoorden op deze vraag afhankelijk van het aantal peer-reviewed publicaties die de respondenten naar eigen zeggen hebben geschreven. Hoe meer publicaties ze op hun naam hebben staan, hoe meer ze het eens zijn met het IPCC, namelijk dat de zon nauwelijks heeft bijgedragen aan de recente opwarming, aangezien de zonnestraling juist licht is afgenomen sinds de jaren ’50.

Scientists views on the role of the sun in global warming - PBL

 

Klimaatgevoeligheid in het Plioceen en Pleistoceen

Onderzoek naar de veranderingen in de CO2 concentratie en de temperatuur in het geologische verleden, tot circa 3,3 miljoen jaar geleden, ondersteunt de range van de klimaatgevoeligheid van 1,5 tot 4,5 °C van het IPCC.

Al heel lang voordat de mens op aarde verscheen viel er soms regen of sneeuw, scheen de zon of was het bewolkt en was het wel eens warm of koud. Het weer bestaat dus al heel lang en daarmee ook het gemiddelde weer over een langere periode: het klimaat. Daar CO2 moleculen honderdduizenden of miljoenen jaren geleden exact dezelfde eigenschappen hadden als ze nu hebben, kan wetenschappelijk inzicht in de invloed van de CO2 concentratie (en veranderingen daarin) in de atmosfeer op het klimaat, en de temperatuur in het bijzonder, in vroeger tijden zeer leerzaam zijn voor het CO2-experiment dat wij mensen nu met de Aarde uitvoeren. De studie van het klimaat van het verre Aardse verleden is het terrein van de paleoklimatologie en begin deze maand is er in dat onderzoeksveld een artikel verschenen van Martínez-Botí en anderen over de klimaatgevoeligheid tijdens het Plioceen en Pleistoceen (zie ook het persbericht of The Carbon Brief).

Het Plioceen is de geologische periode van 5,3 tot 2,6 miljoen jaar geleden en het Pleistoceen loopt dan van 2,6 miljoen jaar geleden tot 11,7 duizend jaar geleden, toen het zogenaamde Holoceen begon. Het Plioceen kenmerkt zich door een geleidelijke daling van de temperatuur op Aarde en het Pleistoceen door diverse ijstijden en interglacialen, zie figuur 1. Tijdens het middelste gedeelte van het Plioceen, circa 3,3 tot 3 miljoen jaar geleden, was de temperatuur op Aarde gemiddeld 2 tot 3 °C warmer dan nu het geval is en was het zeeniveau circa 12 – 32 meter hoger.

Figuur 1: Het verloop van de mondiale oppervlaktetemperatuur gedurende de afgelopen 5,3 miljoen jaar vanaf de start van het Plioceen (boven) en de laatste 800.000 jaar (onder). Bron: Hansen et al 2013.

Lees verder

Klimaatgevoeligheid en de zoektocht naar het ‘wat’ en ‘waarom’

• De verschillende antropogene invloeden die hebben geleid tot een temperatuurstijging sinds de industriële revolutie zijn niet allemaal uniform verdeeld over de aarde. Zo zijn, in tegenstelling tot de homogeen verdeelde broeikasgassen, de concentraties aan aerosolen en ozon voornamelijk gelokaliseerd boven het Noordelijk Halfrond.
• Als men rekening houdt met een verschil in ‘effectiviteit’ van de diverse invloeden (forceringen), veroorzaakt door de inhomogene spreiding, leidt een afleiding van de klimaatgevoeligheid op basis van de observaties van de 20e eeuw tot waarden die beter overeenkomen met de paleoklimatologische data en de klimaatmodellen.

In de wetenschap, en vanzelfsprekend ook de klimaatwetenschap, poogt men antwoorden te geven op allerlei ‘wat’ en ‘waarom’ vragen. Waarom stijgt de zeespiegel, waarom is CO2 een broeikasgas of wat zal de gemiddelde temperatuur op aarde in 2100 zijn? Een belangrijk punt bij die laatste vraag is onderdeel van een boeiend en soms complex debat in de klimaatwetenschap: “Wat is de grootte van de klimaatgevoeligheid?”.

De klimaatgevoeligheid voor de evenwichtssituatie (ECS) betreft de temperatuurstijging die we zullen krijgen ten gevolge van een verdubbeling van de CO2 concentratie en we vervolgens netjes wachten totdat het gehele systeem – de atmosfeer, de ijskappen en de oceanen – energetisch weer in evenwicht is geraakt (zie hier voor een overzicht van de begrippen). Een bijzonder lastig punt hierbij is dat we deze toekomstige temperatuurstijging niet gewoon eventjes experimenteel kunnen vaststellen en ook dat toekomstige metingen helaas nu nog niet beschikbaar zijn (naar Gavin Schmidt’s Ted Talk en Knutson en Tuleya). De klimaatwetenschap probeert daarom de grootte van de klimaatgevoeligheid af te leiden, bijvoorbeeld uit klimaatmodellen, of uit gegevens van het verre aardse verleden (paleoklimatologie) of uit de observaties van de 20e eeuw.

Het interessante is nu dat ten eerste alle afleidingen van de grootte van de klimaatgevoeligheid gepaard gaan met behoorlijke onzekerheden en ten tweede dat één type afleiding een wezenlijk ander resultaat geeft dan andere typen afleidingen. Zo geven bijv. de klimaatmodellen en de paleoklimatologie data een ECS van circa 3 °C voor een verdubbeling van de CO2 concentratie en geven berekeningen gebaseerd op de observaties van de 20e eeuw een ECS van circa 2 °C. Het IPCC heeft in hun laatste rapport naar alle verschillende afleidingen en hun onzekerheden gekeken en daaruit geconcludeerd dat de evenwichtsklimaatgevoeligheid waarschijnlijk ergens tussen 1.5 en 4.5 °C ligt en heeft dit keer geen beste schatting afgegeven. Zie figuur 1.
Vandaar het ‘boeiende debat’, de wetenschap moet op zoek naar het ‘waarom’ van deze verschillen opdat men daarna een beter antwoord kan geven op de vraag: “Wat is de grootte van de klimaatgevoeligheid?”.
Lees verder

Climatedialogue over Klimaatgevoeligheid

Na een stilteperiode van negen maanden is vandaag een nieuwe discussie geopend op Climate Dialogue over klimaatgevoeligheid. Sinds de oprichting ben ik bij dit initiatief betrokken geweest (in verschillende hoedanigheden). Enerzijds uniek vanwege de samenwerking en discussie tussen tussen ‘mainstreamers’ en ‘skeptici’, anderzijds controversieel vanwege de ‘false balance’ die in feite in de structuur zit ingebakken door expliciet ‘sceptici’ uit te nodigen voor de discussies. Ik beschreef ClimateDialogue eerder in dit blog, waarin ik bovengenoemde aspecten ook benoem. Er zijn sinds het begin een aantal veranderingen doorgevoerd in bijv. de bemensing en de structuur. De discussies zullen nu geleid worden door Bart Strengers van PBL en Marcel Crok.

Het is een internationaal blog, gefinancierd door het ministerie van Infrastructuur en Milieu (IenM), waarop onderzoekers op uitnodiging over publiekelijk controversiële klimaatonderwerpen met elkaar in discussie gaan, met als doel erachter te komen waarover men het eens is, waarover oneens en wat de mogelijke redenen zijn voor dit verschil in inzicht.

In de nieuwe discussie zullen drie klimaatwetenschappers de degens kruisen over één van de meest cruciale onderwerpen binnen de klimaatwetenschap: de klimaatgevoeligheid ofwel de vraag hoeveel de aarde zal opwarmen na een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. In het recent verschenen klimaatrapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wordt gesteld dat deze waarde waarschijnlijk ligt tussen 1,5 en 4,5 graden. Een meest waarschijnlijke waarde (‘best estimate’) wordt niet gegeven. De range is gebaseerd op klimaatmodellen (GCMs), de opwarming over de afgelopen 150 jaar, klimaatveranderingen in het verre verleden (paleo-studies) en klimatologische randvoorwaarden. Bij al deze benaderingen komt een of ander model om de hoek kijken.

Lees verder

Toekomstige CO2-concentraties

Gastblog van Guido van der Werf

.Met simpel doortrekken van de ontwikkelingen van de laatste 15 jaar komen we dicht in de buurt van het hoogste IPCC scenario wat CO2 uitstoot betreft, het zogenaamde RCP8.5 scenario.
.Onzekerheden in hoeverre het land en oceanen CO2 blijven opnemen zijn belangrijk en vormen een van de grote onzekerheden wat toekomstige klimaatverandering betreft.
.­­•Ongeveer een kwart van de forcering van het RCP8.5 scenario zit in niet-CO2 factoren waarin met name methaan een belangrijke rol speelt.
.­­•Zelfs als je deze niet-CO2 factoren buiten beschouwing laat kom je met lage waardes van klimaatgevoeligheid rond of boven de 2 graden opwarming in 2100 uit. Het meenemen van deze factoren of hogere klimaatgevoeligheden leveren uiteraard meer opwarming op, en vice versa.

Om toekomstige klimaatverandering te berekenen zijn grofweg 4 factoren van belang: klimaatgevoeligheid, de netto klimaatforcering, de benodigde tijd om een nieuw evenwicht te bereiken, en natuurlijke factoren. De klimaatgevoeligheid heeft de laatste weken veel aandacht gekregen, met name vanwege een rapport van Nic Lewis en Marcel Crok waar een lagere klimaatgevoeligheid uit kwam dan de 1.5-4.5 graden opwarming per CO2 verdubbeling van het laatste IPCC rapport.

Dit blogbericht gaat over de klimaatforcering en dan met name over de toekomstige uitstoot en atmosferische concentratie van CO2. Met behulp van 8 grafieken laat ik zien wat voor factoren belangrijk zijn en wat de toekomstige CO2 concentratie zou kunnen zijn bij ‘business as usual’, oftewel bij geen mitigatie. Naast CO2 zijn er uiteraard ook andere factoren van belang inclusief emissies van methaan (CH4) en lachgas (N2O) maar die laat ik hier grotendeels buiten beschouwing.
Lees verder

Het effect van emissiebeperkingen op klimaatverandering

Elke ton CO2 veroorzaakt dezelfde hoeveelheid opwarming, ongeacht wanneer of waar het wordt geëmitteerd.
De CO2 emissies nemen nu elk jaar ongeveer met 1.8-1.9% toe; als die stijging doorgaat, is een opwarming van het klimaat met meer dan 2 °C onafwendbaar, zelfs bij een lage klimaatgevoeligheid.
Voor elke temperatuurlimiet geldt dat hogere CO2 emissies in de komende decennia gecompenseerd dienen te worden door lagere emissies met dezelfde hoeveelheid CO2 in latere decennia.
Het terugdringen van de methaan- en roetuitstoot zal de mensheid geen extra tijd geven als niet tegelijkertijd de CO2 emissies worden aangepakt.

Het woord klimaatverandering is onlosmakelijk verbonden met het woord CO2. Eigenlijk is CO2 geen woord maar is het de chemische molecuulformule van de verbinding koolstofdioxide, een gas onder normale omstandigheden. Ik heb inmiddels het vermoeden (maar geen bewijs Smiley face) dat CO2 de meest bekende molecuulformule van de wereld is geworden. De concentratie van CO2 in de atmosfeer is door het menselijke stookgedrag fors aan het oplopen. Dat dit leidt tot een opwarming van de aarde is bijna net zo bekend bij veel mensen als de Rolling Stones dat waren in hun hoogtijdagen.

Naast CO2 spelen andere, door de mens geproduceerde, (afval)stoffen een rol bij de opwarming van onze aarde, zoals methaan of roet. Het verschil tussen CO2 en methaan of roet is dat CO2 een op menselijke tijdschaal zeer lange verblijftijd in de atmosfeer heeft van duizenden jaren; voor methaan en roet is dit hooguit enkele decennia. In het Engels worden deze twee typen stoffen die het klimaat beïnvloeden aangeduid met LLCPs (Long-Lived Climate Pollutants) en SLCPs (Short-Lived Climate Pollutants).
Lees verder

Rajendra Pachauri, Marcel Crok en Wilco Hazeleger in Nieuwsuur

Nieuwsuur had op donderdag 9 januari aandacht voor het klimaat. De aanleiding daarvoor was het bezoek van Rajendra Pachauri, de voorzitter van het IPCC, aan Nederland. Nieuwsuur zond een interview uit met Pachauri en vooraf kon men op de website lezen: “Het klimaatprobleem mag dan inmiddels bekend zijn; Pachauri roept op tot meer urgentie.”.

Rajendra Pachauri, bron: IPCC

Pachauri wijst er in het interview enkele malen op dat klimaatveranderingen en temperatuurstijgingen sinds het midden van de vorige eeuw hoogstwaarschijnlijk het gevolg zijn van menselijk handelen en dat dit duidelijk volgt uit de wetenschappelijke inzichten. Het vijfde “Assessment Report” van het IPCC (AR5) hanteert de term ‘extremely likely’ (Summary for Policy Makers – SPM, blz. 15):
“It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.”
Lees verder

Eenzijdigheid en valse vrijbrief bij de ‘klimaatgevoeligheid-is-laag’ hype

Door Jos Hagelaars

Samenvatting

De vele verhalen met de strekking de ‘klimaatgevoeligheid-is-laag’ zijn alle gebaseerd op één enkele bewijscategorie en de daaruit resulterende getallen zijn niet hetzelfde als de Equilibrium Climate Sensitivity, de klimaatgevoeligheid op (zeer) lange termijn, maar eerder een ondergrens van deze ECS. Het IPCC daarentegen baseert zich op meerdere bewijscategorieën en geeft in het nieuwe 2013 AR5 rapport een range voor de ECS van 1.5 tot 4.5. Zelfs als de klimaatgevoeligheid erg laag zou zijn, is het zeer verstandig om onze CO2 emissies in te dammen, want het huidige ‘business-as-usual’ scenario qua CO2 uitstoot levert hoogstwaarschijnlijk ook dan een temperatuurstijging op van op den duur meer dan 2 °C.

De Hype

De klimaatgevoeligheid is laag en veel lager dan het IPCC in hun rapporten schrijft. Dit soort berichten kom je dit jaar vaak tegen op verschillende blogs en in krantenberichten in binnen- en buitenland (zie bijv. hier, hier, hier of hier). Een heuse hype, op WUWT alleen al zijn er dit jaar tientallen posts aan gewijd. De teneur die ik bespeur is de volgende: een lage klimaatgevoeligheid is goed nieuws en betekent dat we geen actie hoeven te ondernemen om de opwarming van de aarde tegen te gaan. En een heel belangrijk punt is natuurlijk: dan hoeven we ook weinig of geen kosten te maken. Geen gezeik over CO2, iedereen blijft rijk.

Lees verder

Goed Nieuws over de Klimaatgevoeligheid?

Gastblog van Jos Hagelaars

De klimaatgevoeligheid blijft de gemoederen bezig houden, je zou met een knipoog kunnen zeggen dat het onderwerp ‘gevoelig’ ligt. In het IPCC 2007 rapport stond dat de temperatuur op aarde uiteindelijk met 3 °C zou stijgen per verdubbeling van de CO2 concentratie, met als ‘likely’ (>66% kans) grenzen 2 – 4.5 °C, de equilibrium climate sensitivity oftewel de ECS. Deze 3 °C was gebaseerd op vele onderzoeken vanuit meerdere invalshoeken, zoals het instrumentele tijdperk, klimaatmodellen, de gemiddelde klimatologie of de paleoklimatologie.

In Nature Geoscience is op 19 mei van Dr. Alexander Otto van de University of Oxford en anderen een artikel (verder afgekort als Otto-2013) verschenen met schattingen voor de klimaatgevoeligheid op basis van het energiebudget over de afgelopen decennia. De auteurs, waaronder meerdere bekende namen uit de mainstream, maar bijvoorbeeld ook de sceptische Nic Lewis, concluderen:

• “The most likely value of equilibrium climate sensitivity based on the energy budget of the most recent decade is 2.0 °C, with a 5–95% confidence interval of 1.2–3.9 °C, compared with the 1970–2009 estimate of 1.9 °C (0.9–5.0 °C).”

 • “The best estimate of TCR [transient climate response] based on observations of the most recent decade is 1.3 °C (0.9–2.0 °C). This is lower than estimates derived from data of the 1990s (1.6 °C (0.9–3.1 °C)) or for the 1970–2009 period as a whole (1.4 °C (0.7–2.5 °C)).”

Lees verder

Nieuwe studie klimaatgevoeligheid op basis van laatste IJstijd

Via het Klimaatportaal, aangevuld met extra info:

Amerikaanse onderzoekers hebben afgelopen week in Science een studie gepubliceerd waaruit blijkt dat de mondiale temperatuur misschien iets minder gevoelig is voor een toename van CO2 dan tot nu toe wordt aangenomen. Zij schatten dat de temperatuur ongeveer 2,2 graden Celsius zal stijgen als de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer twee keer zo hoog wordt als voor de industriële revolutie. Door het IPCC wordt 3 °C als meest waarschijnlijk gezien. Het IPCC baseert zijn rapporten niet op één, maar op meerdere onderzoeken. Deze studie zal alle eerdere onderzoeksresultaten dan ook niet automatisch verwerpen, maar moet als een extra puzzelstukje worden gezien die aan het totale begrip bijdraagt. 

Lees verder