Kip-en-ei bij CO2 en de temperatuur

Door Jan van Rongen en Jos Hagelaars

IJstijden

De ijstijden zijn fascinerende klimatologische fenomenen. Ze waren in het verleden dan ook vaak een bron van inspiratie voor wetenschappers (zoals Arrhenius) voor gedachten en inzichten over de oorzaken van deze grote klimaatveranderingen. Tijdens een ijstijd waren grote delen van de wereld volledig bedekt met ijs, plekken waar wij nu dorpen en steden hebben gebouwd. Figuur 1 geeft een visualisatie van de ijsbedekking circa 18500 jaar BC, zo te zien zouden we toen zeker elk jaar een Elfstedentocht hebben kunnen rijden.

Figuur 1. Een visualisatie van de ijsbedekking circa 18500 jaar BC. Bron: Zurich University of Applied Sciences (de video is de moeite van het bekijken waard).

Lees verder

Bart en Bart reageren op opiniestuk van Maarten Keulemans over de klimaatenquête

Op de site van De Volkskrant verscheen afgelopen vrijdag een antwoord van Bart Strengers en Bart Verheggen op een opiniestuk van Maarten Keulemans van eerder in de week. Dat stukje van Keulemans kende een voorgeschiedenis. Het begon op Twitter. Daar meldde Keulemans dat hij het artikel over de PBL enquête van juli vorig jaar had gevonden en dat hij het maar onzin vond. Al snel bleek het voor Keulemans allemaal om de antwoorden op één van de 19 vragen te gaan; de weergave daarvan in het artikel kan worden gezien als een zweempje van kritiek op de mondiale media. Meer of minder diplomatiek geformuleerde tegenargumenten van enkelen van ons wilden er niet in bij Keulemans. Integendeel, binnen de kortste keren was er geen houden meer aan; beschuldigingen van fraude en belangenverstrengeling, kreten als “pseudowetenschap” en “klimaatactivisten”, een juichtweet over een citaat uit een commentaar op het artikel dat vol stond met complottheorieën (zie hier het antwoord op dat commentaar), het kwam allemaal voorbij alsof het niks was.

es-2014-01998e_0009

Het hete hangijzer: geënquêteerden die de menselijke invloed op het klimaat laag inschatten geven aan relatief vaak in de media op te treden

Als er al eens iets inhoudelijks kwam van Keulemans dan was de kwaliteit al niet veel beter, zoals het stuk van Bart en Bart laat zien. Al had hij, eerlijk is eerlijk, op één punt niet helemaal ongelijk. Bij de openingszin van het artikel, die zegt dat de publieke opinie verdeeld is over de menselijke invloed op het veranderende klimaat, staat maar één referentie, en wel naar een onderzoek dat zich uitsluitend op Amerika richt. Dat is wat mager. Deze Wikipedia pagina laat zien dat er heel wat meer informatie beschikbaar is; informatie waaruit blijkt dat die verdeeldheid ook in andere landen bestaat, niet het minst in Nederland. De mediaberichtgeving, en de zogenaamde “false balance” daarin, is ook onderzocht. Bijvoorbeeld door Max Boykoff, maar ook in Nederland, door het Rathenau instituut. Volgens dit onderzoek wordt in de Nederlandse media de mainstream wetenschappelijke visie 2,5 keer zo vaak genoemd als de zogenaamd sceptische visie, terwijl de verhouding in de wetenschap ongeveer 9:1 is. Dit is consistent met de conclusie uit de klimaatenquête hierover. Hoe dan ook, wat extra referenties hadden hier geen kwaad gekund. Maar laat ook duidelijk zijn dat dit de inleiding van het artikel betreft, waarin de achtergronden van het onderzoek worden geschetst, en dat het allemaal geen enkele invloed op de resultaten en de conclusies heeft. Lees verder

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

 

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

Anthropogenic Global Warming revisited. Een epistemologische zedenschets.

Gastblog van G.J. Smeets, met een tekening van Marije Mooren

Inleiding.

Anthropogenic Global Warming (in het vervolg: AGW) is het schoolvoorbeeld van zogeheten ‘super wicked problems’ waarop ik in een vorig gastblogstuk ben ingegaan. Om het geheugen op te frissen: een belangrijke conclusie was dat AGW met doelbewuste planning / beleid niet oplosbaar is. De reden daarvan is dat in het wetenschappelijk onderzoek naar klimaatverandering nog veel onzeker is. Bovendien is AGW als maatschappelijke en politieke kwestie omgeven door diverse en vaak conflicterende belangen. En er zijn ook nog eens voorstelbare feedback-lussen (fysisch, sociaal) die vanwege de lange tijdschalen niet goed voorspelbaar zijn. In deze bijdrage bezie ik het AGW-vraagstuk als het gevolg van een specifieke epistemologische gewoonte, n.l. het scheiden van geest en materie. Die scheiding is aan de orde geweest in een ander gastblogstuk. Wat hier beneden volgt is als het ware het middenpaneel en sluitstuk van een drieluik waarin de AGW epistemologisch is belicht. Ik begin met historische en etnografische opmerkingen over de relatie mens / habitat. Vervolgens leg ik uit dat en waarom van wetenschap en maatschappelijk debat geen oplossing van AGW te verwachten is. Ter afsluiting iets over de centen die met dat alles gemoeid zijn.

Epimistologische Zedenschets
Lees verder

Toename van CO2 versterkt het broeikaseffect

Metingen aan de infraroodstraling die door de atmosfeer naar de aarde terug wordt gezonden, laten zien dat de stijgende CO2-concentratie heeft geleid tot een versterking van het broeikaseffect: meer en meer infraroodstraling in precies die golflengten waar CO2 absorbeert, wordt teruggestraald naar het aardoppervlak.

Broeikasgassen in de atmosfeer absorberen infrarood licht dat door de aarde wordt uitgestraald en zenden dat vervolgens in alle richtingen weer uit. Het teruggestraalde infrarode licht zorgt ervoor dat de aarde en de oceanen warmer zijn dan ze zouden zijn zonder de aanwezigheid van broeikasgassen: het broeikaseffect. Zonder dit broeikaseffect was het op aarde gemiddeld circa -18 °C. Als de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer toeneemt, wordt het broeikaseffect versterkt. Figuur 1 geeft de uitgestraalde infraroodstraling door de aarde als functie van het golfgetal (het omgekeerde van de golflengte). Daarin is duidelijk te zien dat broeikasgassen zoals CO2, waterdamp of CH4 bij bepaalde golflengten de uitstraling naar het heelal toe verminderen. Het grote gat rond 667 cm-1 (golflengte 15 µm) wordt veroorzaakt door CO2.

Figuur 1. Uitgaande straling bij de top van de atmosfeer met daarin de absorptie bij bepaalde golflengten van diverse broeikasgassen. De rode lijn is de zogenaamde ‘black body’ emissie van 294 °K. Bron NASA.

Lees verder

De affaire Willie Soon

De afgelopen dagen was er in de klimaatblogosfeer veel te doen over Willie Soon, een ruimtevaartingenieur met een deeltijdbaan als astrofysicus bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Er lijkt wat verwarring te zijn over waar het hier precies om gaat, onder meer omdat zelfverklaarde sceptici voor een beproefde verdedigingsmethode hebben gekozen: ze weerleggen overtuigend allerlei beweringen die helemaal niemand heeft gedaan, maar gaan voorbij aan de kern van de zaak. Daarom kan het geen kwaad nog eens goed op een rijtje te zetten wat Soon wel en wat hem niet verweten wordt.

Wetenschappelijke tijdschriften (zie bijvoorbeeld het beleid van Nature, Science of PNAS) vragen aan auteurs van artikelen vaak om eventuele belangenconflicten te melden. Daarbij wordt uitdrukkelijk aangegeven dat de financiering van het onderzoek een van de zaken is die in beschouwing genomen moet worden: als de financier belang zou kunnen hebben bij een bepaalde uitkomst van het onderzoek geldt dit als een belangenconflict waar men openheid over wil. De New York Times berichtte dat het onderzoek van Soon waarin de menselijke invloed op het klimaat betwist wordt gefinancierd is door de fossiele brandstofindustrie. Dat die financier belangen heeft bij de uitkomst van dat onderzoek zal niemand betwisten. Desalniettemin heeft Soon meerdere malen aan tijdschriften gemeld dat er geen belangenconflict is. In gewonemensentaal: hij heeft gelogen. In de wetenschappelijke wereld geldt dit als onethisch gedrag. Of het in juridisch opzicht verwijtbaar of strafbaar gedrag is weet ik niet, daar is bij mijn weten nog weinig over geschreven. Hoe het oordeel precies uitvalt zou nog wel eens af kunnen hangen van verschillende details – enkele daarvan worden genoemd door Aaron Huertas in zijn stuk voor de Union of Concerned Scientists – uit de documenten die nu zijn opgedoken en die op zijn minst vragen oproepen. Sommigen menen in bepaalde passages bewijs te zien dat er vooraf afspraken zijn gemaakt over uitkomsten van onderzoeken, maar het lijkt mij goed om voorzichtig te zijn met zulke conclusies. De geschiedenis leert immers dat uit hun context gehaalde passages wel eens helemaal verkeerd geïnterpreteerd kunnen worden. Hoe dan ook: het is bijzonder moeilijk voorstelbaar dat Soon niet wist dat hij geacht werd te melden dat zijn onderzoek werd gefinancierd door belanghebbenden en het heeft er dus alle schijn van dat hij dit bewust heeft verzwegen.

Ik zou het hierbij kunnen laten, maar om eventuele misverstanden te voorkomen lijkt het me goed om nog wat verwijten te noemen die Soon niet worden gemaakt. De gebruikelijke complottheorieën en verdachtmakingen (vaak aan het adres van mensen die niets met deze affaire te maken hebben) die in diverse pseudosceptische verhalen hierover te vinden zijn laat ik maar buiten beschouwing. Lees verder