Tagarchief: Michael Mann

De invloed van interne variabiliteit op de gemiddelde wereldtemperatuur

Geplaatst op 16 maart 2021door | 9 reacties

Interne variabiliteit in het klimaat kan kleine schommelingen in de gemiddelde wereldtemperatuur veroorzaken. Het bekendste voorbeeld zijn de El Niño’s en La Niña’s, ofwel de El Niño – Southern Oscillation (ENSO), die de aarde gedurende een aantal maanden enkele tienden van een graad warmer of kouder kunnen maken. Het mechanisme is goed bekend: interactie tussen de temperatuur van het oceaanoppervlak, wind en oceaanstromingen heeft invloed op de warmte-uitwisseling tussen oceaan en atmosfeer. Bij een El Niño geeft de oceaan meer warmte af dan gemiddeld en bij een La Niña neemt die juist meer warmte op. Veranderingen in bewolking versterken het effect waarschijnlijk.

Interne variabiliteit kan voorkomen in allerlei complexe systemen. Op basis van de theoretische kennis over dergelijke systemen is het niet onaannemelijk dat er in het klimaat, met zijn trage componenten zoals de oceanen en de ijskappen, ook interne variabiliteit voorkomt op langere tijdschalen. Op die langere tijdschalen is interne variabiliteit een stuk lastiger op te sporen, omdat er ook invloed is van geforceerde variatie, zoals dat in klimaatjargon heeft: temperatuurverandering door wisselingen in activiteit van de zon, door vulkaanuitbarstingen en door de Milanković-cycli. En door de mens, via ontbossing en de uitstoot van broeikasgassen en aerosolen, bijvoorbeeld. Het precieze effect van al die factoren ontrafelen is niet eenvoudig. Zeker als het over langere periodes gaat; het wordt immers allemaal nog niet zo lang nauwkeurig gemeten. Terwijl er om iets te kunnen zeggen over oscillaties met een periodiciteit van een halve tot een hele eeuw toch op zijn minst een jaar of vijfhonderd aan observaties nodig is.

Halverwege de jaren ‘90 zochten klimaatwetenschappers naar aanwijzingen van interne variabiliteit over langer periodes in klimaatreconstructies. Min of meer regelmatige schommelingen van de wereldtemperatuur zouden zo’n aanwijzing kunnen zijn, maar terugkerende ruimtelijke patronen zouden nog sterker bewijs zijn. ENSO heeft bijvoorbeeld zo’n ruimtelijk patroon: bij een El Niño is de tropische Stille Oceaan in het oosten warmer dan normaal en in het westen minder warm en bij een La Niña is het andersom. Omdat oceanen hoogstwaarschijnlijk een grote rol spelen bij interne variabiliteit, onder meer vanwege hun grote warmte-inhoud waardoor ze langere tijd warmte op kunnen nemen of af kunnen geven zonder dat de temperatuur veel verandert, lag het voor de hand dat die patronen vooral daar te vinden zouden zijn.

Lees verder →

9 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, Mondiale temperatuur, Natuurlijke variabiliteit

Getagged , ,

Meer aanwijzingen voor een verband tussen aanhoudend extreem zomerweer en snelle opwarming in het Noordpoolgebied

Geplaatst op 10 november 2018door | 10 reacties

Schematische weergave van een blokkade

Dat extreem zomerweer extremer kan worden in een warmer klimaat ligt voor de hand. Als de temperatuur stijgt kunnen hittegolven warmer worden, vaker voorkomen of langer duren. Of alle drie. En uit warmere oceanen verdampt meer water, wat extremere neerslag tot gevolg kan hebben. Dit soort veranderingen is te verwachten op basis van vrij simpele fysische (of: thermodynamische) processen. Maar er is ook een ander soort veranderingen mogelijk, dat te maken heeft met de atmosferische dynamiek. De aarde warmt niet overal evenveel of even snel op. Land warmt sneller op dan oceanen, en door arctische amplificatie warmt het Noordpoolgebied sneller op dan de tropen. Temperatuurverschillen drijven de circulatie in de atmosfeer aan. Als die temperatuurverschillen veranderen, kan er dus ook wat veranderen in stromingspatronen in de atmosfeer. En dat kan op bepaalde plekken op aarde gevolgen hebben voor het weer.

De atmosferische dynamiek is veel complexer dan de thermodynamica van het klimaat. Hoe die dynamiek verandert in een veranderend klimaat is dan ook niet zo makkelijk te voorspellen. Klimaatmodellen simuleren zulke veranderingen niet zo goed. Er is dus nog de nodige onzekerheid over wat op dit punt zal gebeuren als het klimaat verder opwarmt. Terwijl het wel belangrijk is, omdat het veel invloed kan hebben op wat er met het klimaat gebeurt op lokaal niveau. Het vergaren van kennis hierover is daarom een belangrijk aandachtspunt van de klimaatwetenschap.

Hoeveel invloed atmosferische dynamiek kan hebben, hebben we afgelopen zomer gemerkt. Een hogedrukgebied dat lang op ongeveer dezelfde plek boven Scandinavië bleef liggen – in meteorologisch jargon: een blokkade – zorgde voor een aanhoudende stroom van warme en droge lucht. Had die blokkade op een andere plek gelegen, dan hadden we misschien de hele zomer in de regen gezeten. Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in Extreem weer, klimaatverandering, Klimaatwetenschap

Getagged , , , ,

The Madhouse Effect

Geplaatst op 19 juli 2018door | Een reactie plaatsen

Voor iedereen die zich wel eens in de klimaatwetenschap en de discussies daarover heeft verdiept, zal Michael Mann geen onbekende zijn. Mocht je nieuw zijn in de klimaatdiscussie: Michael Mann is professor in de atmosferische wetenschappen aan de Pennsylvania State University, heeft vele klimaatwetenschappelijke artikelen gepubliceerd en is medeoprichter van de website RealClimate. Mann heeft in de jaren voor de eeuwwisseling samen met collega’s enkele baanbrekende artikelen over temperatuurreconstructies gebaseerd op onder andere boomringen gepubliceerd. Baanbrekend, niet alleen omdat ze de een van de eersten waren die zich hiermee bezighielden, maar ook omdat hun onderzoek al duidelijk liet zien dat de recente opwarming uniek was voor de laatste millennia. De hockeystick-grafiek werd in 2001 gebruikt in het derde IPCC rapport en werd een soort symbool voor de klimaatopwarming. Hierdoor kreeg Mann te maken met ongelooflijke haat- en lastercampagne die tot op de dag van vandaag voortduurt. Duidelijke beelden over de invloed van de mens op het huidige klimaat zijn bij het ontkennersgilde niet gewenst, die moeten blijkbaar met alle mogelijke middelen bestreden worden. Voor de geïnteresseerde, Mann heeft deze strijd beschreven in een boek “The hockey stick and the climate wars”.

Twee jaar geleden heeft Michael Mann de krachten gebundeld met Tom Toles, een cartoonist die in 1990 de Pulitzer Price heeft gewonnen. Een bekende tekening van Toles over false balance hebben we hier al eens gebruikt, bijv. in het blogstuk “Wordt de klimaatwetenschap goed weergegeven in de media?”.
Mann en Toles hebben samen het boek “The Madhouse Effect” geschreven. De vele fraaie en grappige tekeningen van Tom Toles maken het boek erg speciaal en geven het daarmee een unieke plek tussen andere boeken over dit onderwerp. “The Madhouse Effect” heeft de interessante subtitel “How Climate Change Denial Is Threatening Our Planet, Destroying Our Politics, and Driving Us Crazy”. Inderdaad, discussies met leden van het ontkennersgilde zijn niet altijd goed voor je mentale gezondheid. Inmiddels is van “The Madhouse Effect” een paperbackversie verschenen met daarin een extra hoofdstuk over Trump, de Denier-In-Chief. Ik had het boek nog niet gelezen, derhalve was dit een mooie gelegenheid dat alsnog te doen en er hier iets over te schrijven.
Lees verder →

Een reactie plaatsen

Geplaatst in Communicatie

Getagged , ,

Hoe zit het nu met orkanen en klimaatverandering?

Geplaatst op 12 september 2017door | 26 reacties

Met het actieve orkaanseizoen op de Atlantische Oceaan duikt in de media regelmatig de vraag op of er een verband is met klimaatverandering. Dat is een ingewikkelde kwestie. De wetenschappers die hier antwoord op geven begeven zich dan ook op glad ijs: het is niet zo makkelijk om hier een toegankelijk verhaal over te houden en tegelijkertijd recht te doen aan alle nuances. Het is dan ook niet zo moeilijk om op basis van wat soundbytes de indruk te wekken dat de opvattingen van verschillende deskundigen diametraal tegenover elkaar staan. Zo zei orkaandeskundige Phil Klotzbach (van het Tropical Meteorology Project van Colorado State University) in een interview met de Amerikaanse publieke radio NPR dit:

When it comes to climate change’s impacts on the storm – so most the theoretical models really don’t see any change in the frequency, perhaps even going down a little bit. They say maybe the storms will get slightly more intense. But I typically look at the observations. I don’t do much theoretical modeling. And in the observations, it’s just really too hard to say.

En klimaatonderzoeker Michael Mann zegt in een opiniestuk in The Guardian:

We can’t say that Hurricane Harvey was caused by climate change. But it was certainly worsened by it.

Is het nu een zekerheid, of is het moeilijk om er iets over te zeggen? Het merkwaardige is dat het allebei in zekere zin klopt, en dat geen van beide beweringen echt in tegenspraak is met wat het IPCC (het plaatje bovenaan dit stuk is gepikt van David Appell) hierover schrijft. Klotzbach en Mann leggen andere accenten omdat ze de kwestie vanuit een andere invalshoek benaderen. En dat heeft dan weer alles te maken met hun eigen onderzoeksgebied. Kort gezegd: de invalshoek van Klotzbach is probabilistisch, die van Mann is deterministisch. Lees verder →

26 reacties

Geplaatst in Extreem weer, journalistiek, Klimaatwetenschap

Getagged , , ,

Het verband tussen klimaatverandering, de straalstroom en extreem weer

Geplaatst op 4 juli 2017door | 41 reacties

De straalstroom, een meanderende band met zeer hoge windsnelheden hoog in de atmosfeer, heeft aanzienlijke invloed op ons weer. Mogelijk verandert het gedrag van de straalstroom in het veranderende klimaat. De kans op langdurige periodes van hitte, droogte, kou of neerslag zou daardoor in sommige delen van de wereld groter kunnen worden. Klimaatonderzoekers menen dat hier aanwijzingen voor zijn, maar de wetenschappelijke discussie woedt nog volop.

Wie wel eens intercontinentaal reist weet het waarschijnlijk: een vlucht in oostelijke richting gaat vaak een stuk sneller dan een vlucht naar het westen. Dat komt door de straalstroom: een krachtige wind die met snelheden van 100 tot soms wel 400 kilometer per uur waait op grote hoogte. De straalstroom waait van west naar oost op ongeveer 10 kilometer hoogte, bovenin de onderste luchtlaag, de troposfeer. Meteorologen onderscheiden een polaire straalstroom en een subtropische straalstroom. De ligging van de polaire straalstroom is van invloed op het weer in Nederland: ligt die ten noorden van ons dan is het warm, en ligt hij in het zuiden dan is het koud. En een straalstroom die vlakbij Nederland ligt brengt depressies met regen en wind. De afbeelding boven dit artikel geeft een schematische weergave van de straalstroom; de realiteit is grilliger. Vaak zijn er flinke slingeringen en vertakkingen en meestal is de straalstroom geen gesloten band die de hele aarde omspant. Op het prachtige earth.nullschool.net is (naast heel veel anders) de actuele situatie van de straalstroom te zien.

De straalstroom is op dit moment een van de onderwerpen waar de klimaatwetenschap veel belangstelling voor heeft. Om precies te zijn: het gaat dan om de slingeringen van de straalstroom, die Rossby-golven of planetaire golven worden genoemd. Er zijn aanwijzingen dat er iets verandert in het gedrag van die Rossby-golven en dat dat invloed heeft op het weer. De Amerikaanse klimaatwetenschapper Jennifer Francis trok in 2012 nogal wat aandacht met haar publicatie hierover. Voor een webzine van Yale University schreef ze een toelichting op haar onderzoek.

Om te begrijpen wat er aan de hand is, is het nodig om te weten dat de straalstroom wordt aangedreven door het temperatuurverschil tussen de tropen en de polen. (Terzijde: ook de draaiing van de aarde speelt een grote rol.) Dat temperatuurverschil is de afgelopen decennia kleiner geworden, door een fenomeen dat arctische amplificatie wordt genoemd. Dit fenomeen werd, in zekere zin, al aan het eind van de 19e eeuw voorspeld door Svante Arrhenius. Sneeuw en ijs zijn wit. Dat betekent dat licht dat er op valt grotendeels wordt gereflecteerd. Als sneeuw en ijs door opwarming smelten, komt het daaronder liggende land- of wateroppervlak vrij, dat veel donkerder van kleur is. Zo’n donker oppervlak absorbeert absorbeert meer zonlicht, waardoor het verder opwarmt. Klimaatonderzoek heeft uitgewezen dat er ook andere factoren meespelen, en dat de realiteit dus wat ingewikkelder is, maar dat neemt niet weg dat met name het Noordpoolgebied de afgelopen decennia veel sterker is opgewarmd dan de rest van de wereld.

Lees verder →

41 reacties

Geplaatst in Arctische gebieden, Extreem weer, Klimaatwetenschap

Getagged , , , ,

Olifanten, oscillaties, oceanen en nog maar eens “de pauze”

Geplaatst op 2 april 2015door | 12 reacties

BestOcean

BestLand
Temperatuurverloop van oceaan (boven) en land (onder) volgens Berkely Earth

Laat ik beginnen met de olifanten in de kamer: twee vragen die ongetwijfeld op zullen komen bij sommige lezers van dit stuk.

De eerste vraag: is er nu wel of geen pauze in de opwarming van de aarde? Het antwoord: inderdaad. Of, wat minder cryptisch: het is maar net hoe je er naar kijkt. De meest directe manier waarop we de opwarming van het klimaat ervaren is door de temperatuurstijging aan het aardoppervlak. En die is zo’n beetje sinds het begin van deze eeuw een stuk trager geweest dan in de daaraan voorafgaande periode. Dat is wel een pauze te noemen, zeker als we het volgens diverse datasets recordwarme 2014 voor het gemak nog maar even buiten beschouwing laten. Maar eigenlijk ervaren we de opwarming vooral via de temperatuurstijging van het land, in plaats van die van het hele aardoppervlak. Met de blik uitsluitend op het land gericht wordt het al wat lastiger om een “pauze” te vinden in temperatuurdata zoals die van bijvoorbeeld Berkely Earth (pdf) (de favoriete temperatuurdata van zelfverklaard scepticus Anthony Watts, dat wil zeggen: tot het moment dat die data er daadwerkelijk waren). Zie de afbeeldingen bovenaan dit stuk.

Er is ook wel iets voor te zeggen om opwarming te definiëren als accumulatie van warmte in het hele systeem, in plaats van als temperatuurstijging van het oppervlak. Die accumulatie van warmte is het directe gevolg van een toename van de concentratie broeikasgassen. Als opwarming zo wordt gedefinieerd, is er geen reden om aan te nemen dat er sprake is van een pauze van enige betekenis, zoals ik vorig jaar al eens constateerde.

De tweede vraag: verschijnen er niet ontzettend veel wetenschappelijke artikelen over die pauze? Het antwoord: dat valt best mee. De artikelen die er op één of andere manier aandacht aan besteden krijgen wel veel aandacht, zoals ik met dit blogstuk ook weer laat zien… Maar er is nog wel wat meer over te zeggen. Voor klimaatonderzoekers is alles wat er op dit moment onder onze ogen gebeurt in het klimaatsysteem natuurlijk een enorme bron van informatie. De afvlakking van de opwarming van het oppervlak (vooral van de oceaan) is dus een interessant onderzoeksonderwerp, dat regelmatig nieuwe informatie, ideeën en inzichten oplevert, die in wetenschappelijke artikelen wereldkundig worden gemaakt. Lees verder →

12 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, Natuurlijke variabiliteit, Oceanen

Getagged , , , , ,