Waarom al die aandacht voor CO2 in het regeerakkoord?

Dinsdag 10 oktober is het nieuwe regeerakkoord gepubliceerd. Er is veel aandacht voor het klimaat en het tegengaan van klimaatverandering in dit akkoord onder het motto: “We pakken de uitdaging van de klimaatverandering aan. Nederland wordt duurzaam.”. De komende regering wil maatregelen nemen om Nederland voor te bereiden op het terugdringen van onze broeikasgasemissies met 49% in 2030 t.o.v. de uitstoot in 1990. Gezien de historie van deze emissies over de laatste 26 jaar mag je dat toch ambitieus noemen. In 2016 lag de totale uitstoot van broeikasgassen circa 12% lager dan in 1990, maar de uitstoot van CO2 was met 2,6% toegenomen.

Juist aan de Nederlandse CO2-emissies wil men blijkbaar wat gaan doen want in het regeerakkoord komt het woord CO2 (of koolstofdioxide) erg vaak voor, 21 keer als ik me niet verteld heb. Vanwaar al die aandacht voor dat gas CO2 en klimaatverandering? Heel veel mensen weten dat waarschijnlijk al, maar voor de minder ingevoerde lezers van ons blog geven we nog een kleine samenvatting.

Meer CO2 in de atmosfeer zorgt voor opwarming.

Ieder voorwerp dat een temperatuur heeft straalt ook energie uit. De aarde wordt verwarmd door de zon en zal daarom eveneens energie uitstralen, dit gebeurt in de vorm van infrarood licht. De broeikasgassen in de atmosfeer absorberen een deel van dat infrarode licht. Deze absorptie zorgt ervoor dat de aarde iets warmer moet zijn om evenveel energie uit te stralen naar het heelal als het van de zon ontvangt. Als de ontvangen en uitgezonden energie niet gelijk aan elkaar zijn, koelt de aarde af of warmt hij op totdat de balans weer in evenwicht is. Dit komt in feite neer op de wet van behoud van energie. Door dit zogenoemde broeikaseffect is het aan het oppervlak van de aarde warmer dan het zonder de aanwezigheid van broeikasgassen zou zijn: dan was het gemiddeld circa -18 °C op aarde, 33 graden kouder dan nu het geval is.
Lees verder

Advertenties

De truc met Fourier: het cyclische klimaat

Jean-Baptiste Joseph Fourier, grondlegger van de Fourier-analyse én van de wetenschap over het broeikaseffect.

Het is een klassieker uit het pseudosceptische repertoire: de opwarming van de aarde sinds het begin van de industriële revolutie zou het gevolg zijn van een natuurlijke cyclus, of van een combinatie van natuurlijke cycli. Het “bewijs” daarvoor is vaak een Fourier-analyse, of een vergelijkbare wiskundige methode. Als we dit verhaal ontleden in zijn samenstellende componenten blijkt het uit uitsluitend drogredenen te bestaan. Ik tel er vijf: een cirkelredenering, wapperende handen, een stropop, een non-sequitur en een valse tegenstelling.

De cirkelredenering zit ‘m in de gebruikte methode. Een Fourier-analyse is bedoeld om periodiciteit in een gegevensreeks op te sporen. Dat kan heel handig zijn, bijvoorbeeld om muziekbestanden te comprimeren tot mp3tjes: als een zich herhalend patroon beschreven (of benaderd) kan worden met een beperkt aantal karakteristieken (zoals enkele frequenties en amplitudes), kan dat herhalend patroon zelf weggelaten worden uit de gegevensreeks. En in de wetenschap kan een Fourier-analyse ook heel bruikbaar zijn. Maar dan is het wel nodig om te snappen wat zo’n analyse precies inhoudt. Een Fourier-analyse test niet of er daadwerkelijk periodiciteit in een dataset zit, maar ontleedt elke dataset in een combinatie van sinussen en cosinussen. Ofwel: in een combinatie van cycli, of golven, of oscillaties; wiskundig gezien komt dat allemaal op hetzelfde neer.

In een video waarin de basisprincipes van de Fourier-analyse worden uitgelegd wordt gedemonstreerd hoe het portret van Homer Simpson getekend kan worden met een combinatie van cyclische bewegingen. Toch zal niemand beweren dat Homer Simpson is ontstaan uit een combinatie van natuurlijke cycli. Het simpele gegeven is dat elk patroon te beschrijven of te benaderen is als een combinatie van sinussen en cosinussen. Hoeveel sinussen en cosinussen en nodig zijn hangt af van de complexiteit van het patroon en van de gewenste nauwkeurigheid van de beschrijving of de benadering. Homer Simpson is een stuk complexer dan het temperatuurverloop op aarde over de afgelopen anderhalve eeuw. Zeker wanneer de jaar-tot-jaar-variatie uit dat temperatuurverloop wordt verwijderd door een voortschrijdend gemiddelde over tien jaar of langer te nemen. Er zullen dus ook minder cycli nodig zijn om dat temperatuurverloop te benaderen. Het is daarom volkomen logisch dat je met een stuk of 4, 5 cycli heel goed in de buurt komt. 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

Overschatten de klimaatmodellen de opwarming?

Deze post is een vertaling/bewerking van een post van klimaatwetenschapper Professor Ed Hawkins, eerder verschenen op Climate Lab Book: Are the models running too hot”?

Zo af toe wordt er in de media (meer info bijv. hier of recent nog hier) weer eens verwarring gezaaid over de toekomstige klimaatverandering door te stellen dat klimaatmodellen te gevoelig zijn voor een toename van de broeikasgasconcentraties. Dat dit onjuist is, is goed in beeld gebracht door een recente studie van Medhaug et al.. Een te simplistische vergelijking van gesimuleerde mondiale temperaturen en waarnemingen zou kunnen suggereren dat de modellen teveel opwarming vertonen, maar dit zou om een ​​aantal redenen verkeerd zijn.

In onderstaande figuur uit het artikel van Medhaug e.a. wordt de modelrange (de lichtblauwe band met het modelgemiddelde als lichtblauwe lijn) vergeleken met de HadCRUT4 temperatuurobservaties en de onzekerheid daarin (de lichtoranje band met de onderste oranje lijn). Er zijn een aantal goed begrepen redenen waarom de onderste oranje lijn niet precies de lichtblauwe lijn volgt: stralingsforceringen, natuurlijke variatie, observationele afwijkingen en de keuze van de referentie periode.


Een vergelijking van de CMIP5 klimaatmodelsimulaties (RCP8.5) met de temperatuurobservaties (HadCRUT4). De referentieperiode is 1961-1990. Bron: Figuur 5 uit Medhaug et al..
Lees verder

De Kleine IJstijd was geen ijstijd. Zelfs geen kleintje.

Jagers in de Sneeuw van Pieter Bruegel de Oude uit 1565, een van de winterlandschappen uit de Kleine IJstijd die symbool staan voor de strenge winters in die periode.

Een naam kan een behoorlijke invloed hebben op het beeld dat er over iets ontstaat, zo weten politici, spin doctors en journalisten. Wetenschappers weten dan weer dat die naam niets verandert aan de werkelijkheid. Met die vaststelling opent een artikel over de Kleine IJstijd dat enkele maanden geleden verscheen in Astronomy & Geophysics. Een goede aanleiding om eens wat feiten en mythes over die Kleine IJstijd op een rijtje te zetten.

De auteurs van het artikel, Lockwood et al., beginnen met de constatering dat de Kleine IJstijd niets te maken heeft met een echte ijstijd. IJstijden waren perioden waarin het klimaat overal ter wereld wezenlijk anders was dan nu het geval is. De wereld was gemiddeld zo’n 5 °C kouder dan nu, met bijvoorbeeld als gevolg dat de polaire ijskappen zich veel verder uitstrekten. In de voorlaatste ijstijd lag de noordelijke ijskap tot over Nederland en lag de zeespiegel vanwege al dat extra landijs ruim 100 meter beneden het huidige niveau. In de laatste ijstijd kwam het ijs minder ver, maar groeiden er hier gedurende lange tijd geen bomen, omdat het daar te koud voor was.

Overzicht van temperatuurreconstructies van het noordelijk (boven) en zuidelijk (linksonder) halfrond en de wereld (rechtsonder). Bron: IPCC AR5 (werkgroep 1, hoofdstuk 5).

Vergeleken met de echte ijstijden was de Kleine IJstijd een kleine schommeling in de temperatuur. De periode van ruwweg vier eeuwen was gemiddeld wat kouder dan de eeuwen ervoor en erna, in elk geval op het noordelijk halfrond, zo blijkt uit temperatuurreconstructies. Maar het beeld dat uit verschillende reconstructies naar voren komt is nogal diffuus. Zo wordt het jaar 1430 vaak genoemd als begin van de koelere periode, maar zijn er ook aanwijzingen dat de afkoeling al anderhalve eeuw eerder begon op sommige plekken in de noordelijke Atlantische Oceaan (IJsland en Baffineiland). De afbeelding hieronder laat zien dat er behoorlijke regionale verschillen zijn in de gereconstrueerde temperatuurwisselingen. En er zijn ook nog plekken op aarde waar in reconstructies niet of nauwelijks afkoeling te zien is gedurende de Kleine IJstijd, of een deel daarvan, maar bijvoorbeeld wel een verandering in de hoeveelheid neerslag. Ook zijn er verschillen tussen de seizoenen. Zo lijken in West-Europa vooral de winters kouder te zijn geweest en was dit in de zomers veel minder het geval. Lees verder

Open Discussie Najaar 2017

De zomer van 2017 lijkt deze week toch echt definitief aan zijn ten einde te zijn geraakt. Eerst werden we geconfronteerd met drie orkanen tegelijkertijd in het Caribisch gebied. Dat leverde beelden op die een beetje deden denken aan de film The Day After Tomorrow.


(bron: Chicago Tribune)

Of een déjà vu van een beeld van de Stille Oceaan van een paar jaar geleden (2015).


(bron: palmbeachpost.com)

In Nederland werden we direct daarop al vroegtijdig getrakteerd op een heuse najaarsstorm. De herfst komt er aan. Niet getreurd want, hoewel er zoiets als wetenschappelijke onzekerheid bestaat, zegt mijn klimaatoptimistische gevoel mij dat er in de toekomst hoogstwaarschijnlijk weer een zomer zal komen. Het valt altijd mee.

We sluiten de Open Discussie Voorjaar 2017 maar eens af en starten opnieuw met een Open Discussie Najaar 2017. Op een of andere manier hebben wij op Klimaatverandering de zomer dus gewoon gemist.

Hier kunnen de inhoudelijke discussies worden gevoerd (of voortgezet) over klimaat en klimaatwetenschap die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken.

Hoe zit het nu met orkanen en klimaatverandering?

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