Tagarchief: Stefan Rahmstorf

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

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

Is de opwarming van de aarde nog te beperken tot 1,5°C?

Reactie van de auteurs op de onjuiste berichtgeving in de media over hun artikel.

Er was de afgelopen week weer eens de nodige opschudding in de klimaatwereld. Aanleiding was een artikel van grotendeels Britse klimaatonderzoekers in Nature Geoscience. Of eigenlijk, zo vermoed ik tenminste, het bericht hierover van The Independent. Die krant heeft niet de gewoonte de menselijke invloed op het klimaat te ontkennen, maar had nu de subkop: “Previous climate models may have been ‘on the hot side’ ”. Het spreekt voor zich dat de welbekende desinformatiekanalen daar gretig bovenop doken en het nog eens stevig aandikten om aldus tot de conclusie te komen dat de Grote Ommekeer in de mainstream klimaatwetenschap nu werkelijk was begonnen. Onzin natuurlijk. De onderzoekers zagen zich, twee dagen nadat hun artikel in Nature Geoscience was verschenen, genoodzaakt dit duidelijk te maken in een bericht op de website van de universiteit van de hoofdauteur en wat uitgebreider in een ingezonden stuk in The Guardian.

Het artikel – “Emission budgets and pathways consistent with limiting warming to 1.5 °C” van Richard J. Millar et al. – behandelt bijzonder complexe materie. Toch zijn een paar oogopslagen op de resultaten voldoende om te zien dat van een Grote Ommekeer in de klimaatwetenschap geen sprake kan zijn. Die resultaten vallen namelijk keurig binnen de waarschijnlijkheidsintervallen zoals die steeds worden aangegeven door de wetenschap, onder meer in de rapportages van het VN klimaatpanel IPCC. Sterker nog, het draait hier om iets dat duidelijk door het IPCC is aangegeven in hun laatste rapport: het zwarte vlekje linksonder in onderstaande afbeelding (figuur 2.3 uit het AR5 Synthesis Report). Dat vlekje laat zien dat de temperatuur in het eerste decennium van deze eeuw iets onder het gemiddelde lag – maar wel ruim binnen de onzekerheidsmarges – van wat was berekend op basis van de geschatte cumulatieve CO2-emissies. Millar et al. hebben die afbeelding geactualiseerd tot 2015 en zien dan hetzelfde verschijnsel. Dat zou implicaties kunnen hebben voor het zogenaamde koolstofbudget: de totale hoeveelheid CO2 die we nog uit kunnen stoten om de opwarming beneden een bepaalde grens (meestal 1,5 of 2°C) te houden. Lees verder

Geen pauze, geen versnelling: de opwarming van de aarde gaat in gestaag tempo door

Strikt natuurwetenschappelijk bekeken is de opwarming van de aarde te omschrijven en te begrijpen als accumulatie van energie in het klimaatsysteem. Maar meestal kijken we naar de stijging van de temperatuur aan het aardoppervlak. Dat is niet vreemd en ook niet onterecht: het aardoppervlak is immers de plek waar we wonen. De stijging van de temperatuur is hoe wij de opwarming waarnemen. Bovendien hangen veel gevolgen van klimaatverandering direct samen met de veranderende temperatuur aan het aardoppervlak. De wetenschappelijke terminologie die in de loop der tijd is ontstaan kan soms wat verwarrend zijn: wanneer wetenschappers het over “global warming” hebben, dan bedoelen ze de stijging van de oppervlaktetemperatuur.

Grafieken zoals die bovenaan dit stuk zijn alomtegenwoordig in wetenschappelijke artikelen, mediaberichten en blogstukken die over het klimaat gaan. En sommige blogs en media trekken nogal makkelijk conclusies op basis van wat men over korte tijdschalen in zo’n grafiek meent te zien. Dat er tot voor kort een pauze zou zijn in de opwarming van de aarde, bijvoorbeeld, of juist dat de opwarming versnelt nu er drie opeenvolgende recordwarme jaren zijn geweest. Wetenschappers zijn in het algemeen wat voorzichtiger. Die beoordelen grafieken niet op het oog, maar laten statistische analyses los op de data. Daarmee kan men bijvoorbeeld onderscheid maken tussen “ruis” (temperatuurschommelingen op korte termijn, die er altijd zijn geweest en er altijd zullen blijven) en “signaal” (de stijging van de temperatuur op lange termijn, bijvoorbeeld als gevolg van menselijke broeikasgasemissies).

De afbeelding hierboven komt uit een onlangs verschenen artikel over een dergelijke analyse: Global temperature evolution: recent trends and some pitfalls van Rahmstorf, Foster en Cahill. Het artikel is vrij toegankelijk en in een leesbare stijl geschreven. Voor de meeste geïnteresseerden zal de video-samenvatting van Stefan Rahmstorf voldoende zijn om dit onderzoek op hoofdlijnen te begrijpen. Wie dan nog wat meer informatie wil, kan terecht op het blog van Victor Venema of bij John Abraham op de site van The Guardian. Ik beperk me hier tot de belangrijkste punten.

De grafiek uit het artikel laat zien waar er, volgens statistische trendbreukanalyse, werkelijk veranderingen zijn in de trend van de mondiale temperatuur. Met een trendbreukanalyse probeert men de best mogelijke combinatie van lineaire fits voor de data te vinden, waarbij de verschillende trends geen discontinuïteit mogen vertonen. De conclusie is duidelijk: de “hiatus”, waar de afgelopen jaren zoveel over gezegd en geschreven is, wijst niet op een vertraging in het tempo van de opwarming van de aarde. Ofwel: de zogenaamde hiatus was een heel normaal gevolg van natuurlijke variabiliteit van het klimaat. En, aan de andere kant, de drie recente recordwarme jaren wijzen niet op een versnelling. De adder onder het gras: een eventuele versnelling of vertraging is pas na lange tijd met enige mate van zekerheid aan te tonen.

Een koude vlek en een vertragende stroming: wat is er aan de hand in de noordelijke Atlantische Oceaan?

201501-201512

Jaargemiddelde temperatuuranomalieën voor 2015 (t.o.v. het gemiddelde van de 20e eeuw) volgens NOAA

In Reykjavik vond eerder deze maand de Arctic Circle Assembly plaats, een jaarlijkse conferentie over allerlei zaken die te maken hebben met het noordpoolgebied. Een van de onderwerpen die hier werden besproken was een opvallend verschijnsel in de Atlantische Oceaan: een plek ten zuiden van Groenland die afkoelt, terwijl de rest van de wereld warmer wordt. Terwijl 2015 wereldwijd een nieuw warmterecord vestigde, was het oceaanoppervlak hier recordkoud. De afkoeling in dit gebied is al jaren aan de gang – Rahmstorf et al. constateerden vorig jaar een dalende trend in de temperatuur over een periode van meer dan een eeuw – en die koelte duurt ook nu nog voort, zoals bijvoorbeeld te zien is bij Nullschool. (Een excuus om nog eens de aandacht op die prachtige site te vestigen is altijd welkom). Op RealClimate geeft Stefan Rahmstorf een uitgebreide toelichting op dit fenomeen. Hieronder volgt een samenvatting van de hoofdpunten.

fig1a_new-600x393

Temperatuurtrend over de periode 1901 – 2013 volgens gegevens van NASA. Bron: Rahmstorf et al. 2015

Lees verder

Recordwarmte op de aarde ondanks een koude zon

Vertaling/bewerking van een blogpost van Prof. Stefan Rahmstorf op Klimalounge.

De mondiale temperatuur breekt al jaren record op record – tegelijkertijd is de zonnesterkte afgenomen

Eerst overtrof 2014 het tot dan warmste jaar 2010, daarna overtrof 2015 weer 2014, en 2016 is al zo warm dat het vrijwel zeker opnieuw tot een recordjaar zal leiden. Drie recordjaren op rij – dat is in alle decennia van de opwarming van de aarde sinds 1900 nog niet voorgekomen.

Wat tot nu toe nauwelijks is opgemerkt: al deze records zijn tot stand gekomen ondanks een relatief koude zon (figuur 1 en 2). Het laatste zonneminimum (2008-2010) was het diepste sinds tenminste 1950 en het vorige zonnemaximum (2013-2015) kan men amper als zodanig omschrijven. Dat laten o.a. de data betreffende de zonnevlekken (figuur 1) en de metingen aan de zonnesterkte door satellieten zien. Ook andere indicatoren van de zonneactiviteit wijzen op een afkoeling (Lockwood und Fröhlich, Proc. Royal Society 2007).

Figuur 1. Het verloop van de mondiale temperatuur, de CO2-concentratie en de zonneactiviteit.
De schaal van de verticale as van de CO2-concentratie correspondeert met het fysisch te verwachten effect van CO2 op het klimaat (op basis van een beste schatting van de klimaatgevoeligheid, of meer precies, de Transient Climate Response, TCR). De schaal van de amplitude van de zonneactiviteit correspondeert met de waargenomen correlatie tussen de zon- en de temperatuurdata (de details worden hier uitgelegd). Deze grafiek kan men hier zelf maken (hier voor de NL-versie) en daar kan men tevens een code kopiëren waarmee men deze grafiek als widget op een website kan inbouwen (zoals op die van Stefan Rahmstorf zelf) – daar wordt die dan automatisch elk jaar met de nieuwste meetdata geactualiseerd. Met dank aan Bernd Herd die dit heeft geprogrammeerd.

Lees verder

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

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