Trenberth en Fasullo over de “opwarmingspauze”

In december verscheen in Earth’s Future, een “open access journal” van de American Geophysical Union, een artikel van Kevin Trenberth en John Fasullo: “An apparent hiatus in global warming?”. De auteurs bekijken welke factoren het afgelopen anderhalf decennium invloed hebben gehad op de oppervlakte­temperatuur van de aarde. Die oppervlaktetemperatuur is, zoals bekend, in deze periode minder gestegen dan in de voorafgaande decennia. Uiteindelijk komen de onderzoekers uit bij de warmte-uitwisseling tussen de Stille Oceaan en de atmosfeer, waar ze dieper op ingaan. Met enkele interessante ideeën en constateringen, waar in de klimaatwetenschap de komende tijd ongetwijfeld nog stevig over gediscussieerd zal worden.

Laat ik beginnen met een wat ongebruikelijk advies: wie de klimaatwetenschap normaal gesproken volgt via blogs, maar er wel eens over heeft gedacht om wat dieper de wetenschappelijke literatuur in te duiken, zou onmiddellijk moeten stoppen met het lezen van deze blogpost, en overschakelen naar het artikel zelf. Het zit niet achter een betaalmuur en het is bijzonder helder en toegankelijk geschreven. Niet alle details zijn voor de geïnteresseerde leek te doorgronden, maar dan nog valt er een enorme hoeveelheid informatie te halen. Informatie die ik onmogelijk allemaal over kan nemen in deze blogpost. Bovendien bevat het artikel een groot aantal verwijzingen naar andere recente papers die er toe doen, en is het dus een goed beginpunt voor een expeditie door de wetenschappelijke literatuur. Kortom, beste lezer, wat doet u hier nog?

Zo hier en daar is, door de “usual suspects”, gesuggereerd dat Trenberth, of de klimaatwetenschap als geheel, iets zouden “erkennen” met dit artikel, of dat er zelfs sprake zou zijn van een omslag. De zeer actieve Watts-debunkster “Sou from Bundanga” laat zien dat dit onzin is: Trenberth houdt zich al zeker 25 jaar bezig met de interne variabiliteit van het klimaat en de invloed die de oceaan hier op heeft en ook Fasullo is geen groentje op dit onderwerp. Dit artikel is niets meer of minder dan een logische voortzetting van dit werk. Zie bijvoorbeeld ook Balmaseda et al. van afgelopen voorjaar, waar Trenberth co-auteur van was.

eft24-fig-0001

Trenberth & Fasullo Figure 1: CO2-concentratie versus temperatuur-anomalie

De afbeelding hierboven plaatst de zogenaamde “opwarmingspauze” in een lange termijn context. Er is te zien dat schommelingen in de temperatuur van enkele tienden °C over perioden van enkele decennia niet uitzonderlijk zijn, maar dat de temperatuur over langere periodes onmiskenbaar is gestegen met het toenemen van de concentratie CO2. Waarbij nog moet worden opgemerkt dat het verband tussen broeikasgasconcentratie en temperatuur niet lineair is, de lijn die de CO2-concentratie weergeeft is dus niet evenredig aan de verwachte verandering in temperatuur.

De stralingsbalans aan de top van de atmosfeer is niet in evenwicht (zie bijvoorbeeld Hanssen et al. 2011 en Trenberth et al. 2009); er is dus nog steeds sprake van accumulatie van energie in het klimaatsysteem. Dat is de stand van zaken in klimaatsysteem van nu en alles wat in dat klimaatsysteem onderzocht wordt, speelt zich af tegen die achtergrond. Het is van belang om dat in het achterhoofd te houden. Het betekent ook dat nooit met zekerheid vast is te stellen of bepaalde verschijnselen die men waarneemt hetzelfde of op een vergelijkbare manier zouden verlopen in een klimaatsysteem dat wel in evenwicht is.

Een verandering van de mondiale oppervlaktetemperatuur kan het gevolg zijn van een verandering in de stralingsbalans, ofwel een forcering, of van interne variabiliteit: warmte die vanuit een compartiment van het klimaatsysteem naar een ander compartiment verhuist. Een forcering die het afgelopen anderhalve decennium het klimaat heeft beïnvloed is vanzelfsprekend de toename van de CO2-concentratie. Tegenover het opwarmend effect hiervan staat de lage zonne-activiteit gedurende de afgelopen jaren. Veranderingen in de hoeveelheid aerosolen in de atmosfeer en in stratosferische waterdamp kunnen ook een afkoelend effect hebben gehad (volgens onderzoeken van Solomon et al. uit 2010 en 2011). Trenberth en Fasullo menen dat deze forceringen niet voldoende zijn om het versterkte broeikaseffect te compenseren.

cycles23_24

Zonne-activiteit sinds het begin van cyclus 23. Bron: Solar Terrestrial Activity Report

Daarom richten ze hun blik op de interne variabiliteit. Er bestaan diverse indices die informatie geven over de interne variabiliteit: de AMO, de ENSO, de NAO, de PDO en de IPO, om er maar enkele te noemen. Sommige van deze indices staan voor een duidelijk beschreven verschijnsel; andere staan voor een bepaald patroon dat door diverse factoren beïnvloed kan worden. De tijdschaal waarop indicatoren kunnen variëren loopt van minder dan een jaar tot enkele decennia. Trenberth en Fasullo constateren op basis van al die indicatoren dat er vooral in de Stille Oceaan wat aan de hand is. Ze zoomen daarom in op de ENSO en de PDO.

ensoanim

Kenmerkende stromingspatronen van El Niño en La Niña. Bron: Bureau of Meteorology

De El Niño Southern Oscillation is de bekendste vorm van interne variabiliteit. De animatie hierboven, afkomstig van het Australische Bureau of Meteorology geeft een idee van stromingspatronen die een El Niño of La Niña kunnen veroorzaken. De ENSO heeft een aanzienlijke invloed op het weer in een groot deel van de wereld en daarmee op de gemiddelde wereldtemperatuur. Die invloed is duidelijk zichtbaar, ook omdat variaties in de ENSO (El Niño’s en La Niña’s) op relatief korte termijn plaatsvinden.

eft24-fig-0006

Trenberth & Fasullo Figure 6: Temperatuur en ENSO sinds 1970

Een opvallende constatering is dat het temperatuurverloop in de jaren na de twee sterkste El Niño’s van de afgelopen decennia vergelijkbaar is.

eft24-fig-0004

Trenberth & Fasullo Figure 4: Temperatuurverloop na de El Niño’s van 1983 en 1998

De Pacific Decadal Oscillation is een variatie in dezelfde Stille Oceaan, maar in een groter deel ervan en op een grotere tijdschaal. Net als bij de ENSO zijn er variaties in het temperatuurverschil tussen de oostelijke en westelijke Stille Oceaan, maar omdat het gebied veel groter is, zijn er ook veel meer factoren die een invloed op de PDO hebben. Dat maakt het lastig om een eenduidige verklaring te geven voor deze oscillatie in het klimaat – het zou wel eens een combinatie van verschillende variaties kunnen zijn – en het leidt ook tot de nodige discussie over de juiste definitie van een PDO-index. Dat alles doet niet af aan het feit dat er wel degelijk iets aan de hand is in de Stille Oceaan, en dan vooral het oostelijke deel ervan, zoals Trenberth en Fasullo laten zien.

eft24-fig-0009

Trenberth & Fasullo Figure 9: Temperaturen van na de El Niño van 1998 vergeleken met de periode daarvoor

Vergelijking van temperaturen in een periode van ruim twee decennia tot en met de “Super-Niño” met die van de periode daarna, laat zien dat er in grote delen van de wereld weinig van een “opwarmingspauze” te zien is. Maar in de oceaan ten westen van de Amerika’s lijkt een groot gat te zitten, waar veel warmte in verdwijnt. Dat “verdwijngat“ voor warmte werd vorig jaar, via een andere benadering, ook door Kosaka en Xie gevonden (vorig jaar september schreef ik over de blogstorm over dat artikel). Trenberth en Fasullo hebben een speculatieve – zo geven ze zelf toe – maar interessante verklaring. Zij vermoeden dat de “super-Niño” van 1998 een omslag van de PDO heeft getriggerd. Het heeft te maken met het (voor sommigen wat tegen-intuïtieve) gegeven dat het klimaatsysteem juist tijdens een warme El Niño energie kwijtraakt. Een hogere oppervlaktetemperatuur betekent immers meer uitstraling naar het heelal. Die warmte moet ergens vandaan komen en dat is volgens alle wetten van de logica de plek waar de El Niño begint: de Stille Oceaan. Dat warmteverlies in de oceaan moet natuurlijk weer aangevuld worden. Het vermoeden is, dat dit de afgelopen tien, vijftien jaar is gebeurd.

Deze verklaring roept een vraag op, die ik ook in mijn stuk over Kosaka en Xie al stelde: is dit proces volledig natuurlijk – ofwel: zou het zich op een vergelijkbare manier (kunnen) voltrekken als de stralingsbalans min of meer in evenwicht is – of speelt de opwarming er een rol in? Mocht dat laatste het geval zijn, dan zou dat goed nieuws kunnen zijn: een structureel grotere opname van warmte door de oceaan zou niet betekenen dat de opwarming van het klimaat minder wordt dan verwacht, maar wel dat het tempo waarin de oppervlaktetemperatuur stijgt lager ligt. Om niet te veel valse hoop te wekken meld ik nog eens dat Trenberth en Fasullo hun verklaring zelf nog speculatief vinden, en dat mijn vervolg daarop dus speculatie over speculatie is. En meer warmteopname door de oceaan zou natuurlijk ook betekenen dat de zeespiegel sneller zal stijgen dan verwacht. And Then There’s Physics wijst er nog op dat de broeikasgasconcentratie nog wel steeds stijgt en dat het verschil in de stralingsbalans steeds groter wordt als de oppervlaktetemperatuur die stijging niet volgt. Hij verwacht daarom dat de opwarming van de atmosfeer binnen enkele jaren weer duidelijk zichtbaar zal zijn in de metingen.

eft24-fig-0011

Trenberth & Fasullo Figure 11: Verschillen in luchtdruk voor en na 1998

Als uitsmijter nog deze afbeelding: een vergelijking van de luchtdruk (teruggerekend naar zeeniveau, dat is in de meteorologie gebruikelijk) voor en na Super-Niño. De stijging in het Noordpoolgebied valt op, en daar ligt een link met de opvattingen van onder meer Jennifer Francis, die ik ruim een week geleden noemde. Ik noemde Trenberth toen als één van de wetenschappers die het niet eens is met de opvattingen van Francis. Dat verschil van opvatting zit niet in het verschijnsel op zich, of in de invloed ervan op de straalstroom, maar in de oorzaak ervan. Volgens Francis speelt het smelten van het zeeijs een grote rol, Trenberth meent dat ook hier de verschijnselen in de Stille Oceaan bepalend zijn.

En dan nog de cliffhanger: in het artikel wordt diverse malen verwezen naar een binnenkort in het Journal of Climate te verschijnen artikel van Trenberth et al. over het onevenwicht in de energiebalans van de aarde. Als Trenberth zijn belofte waarmaakt komen daarin zo’n beetje alle energiestromen die een rol van betekenis spelen in het klimaat aan de orde.

38 Reacties op “Trenberth en Fasullo over de “opwarmingspauze”

  1. Hans, bedankt voor de nieuwe inzichten. Het wetenschappelijke artikel is inderdaad ook zeer goed leesbaar en verhelderend!

  2. Hans dank voor toegankelijke beschrijving.
    Pratend over global warming dan wordt vaak plaatje 1 genomen. Maar de natuurlijke oorzaken of triggers zijn gesitueerd in een specifieke oceaan. In een oceaan kan warmte worden gebufferd als in een accu, maar deze accu kan ook een kortsluiting ondergaan. Een ENSO. Of de accu kan leeglopen naar een naburige accu, ook oceanen, of naar de atmosfeer (een mini accu).
    Daarom geeft plaatje 9 veel meer overzicht.

    Soms stelt een leek de vraag: ‘zijn we als mensheid wel in staat om een hele wereld energiebalans te veranderen’. Het antwoord is ja.
    Iedere El Nino, La Nina, vulcaan of grote verandering in albedo is voldoende krachtig om natuurlijke variaties op te wekken. En we zijn in staat om dt nauwkeurig te meten zodat we het teugzien in de grafieken.
    De forcing die de toename van CO2 in de atmosfeer eroorzaakt ligt in dezelfde ordegrootte en is cumulatief.

  3. Hans, dank voor de info! Wat mij betreft hou je me op ook de hoogte straks wat betreft de cliffhanger : )

  4. Rinus van Wallenburg

    Op het artikel van Trenberth en Fasullo werd eerder mijn aandacht gevestigd door een in Skeptical Science van 18 januari genoemd artikel van Ferrell Johnson. Daarin wordt ook de relatie gelegd met de hiatus, waarmee bedoeld wordt het verschil tussen het werkelijk temperatuurverloop en de IPCC prognoses. Dat verschil is aanzienlijk. Johnson vermeldt een werkelijke stijging van 0,05 C per decennium tegenover een IPCC prognose van 0,15 tot 0,3 C per decennium. Die 0,05 kreeg ik zelf als uitkomst van het ongewogen rekenkundig gemiddelde van vijf temperatuurreeksen over de periode 2000 t/m 2013.

    Trenberth en Fasullo stellen, dat de tijdsduur van de hiatus wijst op een decennialange schommeling en noemen daarbij de PDO. Speculatief (hun eigen bewoordingen) stellen ze, dat de heftige El Niño van 1998 de omslag naar de koude fase zou hebben veroorzaakt. Andere verklaringen voor de hiatus schieten volgens de auteurs tekort.
    Zij wijzen er op, dat het belangrijk is in klimaatmodellen de PDO op te nemen. “But the veracity of decadal variability in models is an issue.” Dat lijkt me niets teveel gezegd. In temperatuurreeksen is sinds ongeveer 1860 een duidelijke golfbeweging waarneembaar. Daarvan wordt nu verondersteld, dat het de PDO is maar vast staat dat allerminst. De oorzaak of oorzaken van de PDO zijn onvoldoende bekend. De amplitude (ongeveer 0,2 C) en de golflengte (ongeveer 60 jaar) variëren.

    De implicaties zijn niet gering:
    1. Modellen zonder decennialange schommeling geven onbetrouwbare prognoses zoals uit de hiatus blijkt.
    2. Indien de huidige praktische stilstand in het temperatuurverloop door de PDO wordt veroorzaakt, zal ze nog tot ongeveer 2030 duren. Sterker nog: Indien de PDO de oorzaak is, moet de mogelijkheid van temperatuurdaling niet worden uitgesloten. Een decenniaschommeling is een golfbeweging rond een trendlijn. De golf zou dan eerst omstreeks 2015 onder de trendlijn duiken.
    3. De geloofwaardigheid van de IPCC prognoses en daarmee van het IPCC zelf staat door de hiatus nu al onder druk en zal verder afkalven. Dit is al aan de gang. Ik doel daarmee niet op sceptici, die het IPCC altijd verfoeid hebben maar op politici. In een aantal landen (onder meer Australië, Canada, Japan) wordt nu het klimaatbeleid op een laag pitje gezet. Dat de oppervlaktetemperatuur niet meer stijgt en de IPCC prognoses niet uitkomen, is ze niet ontgaan en komt ze goed uit. We kunnen gemakkelijk inschatten, wat er in andere landen zal gebeuren, indien de hiatus tot ca 2030 voortduurt.

  5. Hans Custers

    @ Rinus van Wallenberg

    de hiatus, waarmee bedoeld wordt het verschil tussen het werkelijk temperatuurverloop en de IPCC prognoses.

    Onjuist. Bedoeld wordt het op (relatief) korte termijn achterblijven van de temperatuur op de lange termijn verwachting volgens inzichten die breed geaccepteerd zijn in de klimaatwetenschap.

    Daarvan wordt nu verondersteld, dat het de PDO is maar vast staat dat allerminst.

    Nee, er wordt niet verondersteld “dat het de PDO is.” Waar het om gaat is dat er steeds meer aanwijzingen zijn dat de Stille Oceaan de afgelopen jaren (netto) veel warmte heeft opgenomen. De PDO is slechts een index, een maat voor een bepaalde toestand van de oceaan. De werkelijke verklaring moet altijd uit de fysica komen en voor de fysische inzichten over de rol van de Stille Oceaan vindt met steeds meer ondersteunend bewijs.

    Dan je drie conclusies:

    1. De klimaatwetenschap heeft nooit beweerd interne variabiliteit nauwkeurig te kunnen voorspellen (zoals geologen niet nauwkeurig lang van te voren aardbevingen of vulkaanuitbarstingen kunnen voorspellen; betekent dat dan ook dat alle kennis over die verschijnselen waardeloos is?), maar op lange termijn middelt die natuurlijke variabiliteit uit. De klimaatwetenschap beweert dan ook niet voor korte periodes nauwkeurige voorspellingen te kunnen doen.
    2. Zie de link naar “And Then There’s Physics” die ik in mijn blogpost geef.
    3. Dat de campagne tegen de klimaatwetenschap grote invloed heeft op sommige politieke bewegingen is niets nieuws. Dat die bewegingen in sommige landen een sterke machtspositie hebben evenmin.

  6. Rinus van Wallenburg

    @ Hans Custers

    De term hiatus.
    De term is nieuw, het is geen standaardbegrip. De inhoud, die ik er aangeef (verschil tussen werkelijk en door IPCC geprognotiseerd temperatuurverloop) wordt meer gebruikt. Bij deze formulering heeft de term een concrete inhoud. Dat kan van uw definitie niet worden gezegd. Wat is lange termijn? Welke toekomstverwachting?

    De PDO-veronderstelling
    Het gaat in deze blog over het artikel van Trenberth en Fasullo. Zij maken de veronderstelling.

    Conclusie 1
    Trenberth en Fasullo stellen, dat voor betrouwbare prognoses decenniaschommelingen moeten worden meegenomen. Wat de term natuurlijke variabiliteit betreft: Skeptical Science heeft opgemerkt, dat het een catch-all begrip is. Een dooddoener in gewoon Nederlands. Men verklaart er niets mee. Skeptical Science gaf aan de term de vermelde inhoud bij bestrijding van sceptici. De temperatuurstijging van de laatste eeuw zou volgens sceptici een gevolg zijn van natuurlijke variabiliteit.

    Conclusie 2
    Hoe lang duurt de pauze nog? Ik doe er geen uitspraak over. Hoogstens is te stellen, dat er een aanzienlijke kans is, dat het nog een flink aantal jaren doorgaat. De verwijzing naar “And There’s Physics” maakt wat dat betreft me niets wijzer. Daarin wordt een niet onderbouwde hoop uitgesproken, dat de pauze snel ophoudt. Er wordt verwezen naar een niveauverschil van 20 cm tussen de oostelijke en westelijke Pacific. Niets bijzonders. Een verschil van 30 cm is tijdens de Walker circulatie een gemiddelde.

    Conclusie 3
    Het afnemen van de geloofwaardigheid van het IPCC heeft te maken met het niet uitkomen van prognoses en zal nagenoeg verdwijnen, wanneer de hiatus doorzet. Zo werkt het nu eenmaal in de samenleving. Het staat los van “campagne tegen de klimaatwetenschap”.

  7. Beste Rinus van Wallenburg,

    Het IPCC schrijft in AR5 uitgebreid over de ‘hiatus’:

    In summary, the trend in globally-averaged surface temperatures falls within the range of the previous IPCC projections. During the last decade the trend in the observations is smaller than the mean of the projections of AR4 (see Section 9.4.1, Box 9.2 for a detailed assessment of the hiatus in global mean surface warming in the last 15 years). As shown by Hawkins and Sutton (2009), trends in the observations during short-time scale periods (decades) can be dominated by natural variability in the Earth’s climate system. Similar episodes are also seen in climate model experiments (Easterling and Wehner, 2009).

    Zoals Hans al zegt is de trend in de mondiale oppervlakte-temperatuur (!) niet nul over die periode. De trend over de ‘hiatus’ is ca. 1/3e tot de helft van de trend over 1951–2012. Ik kan je aanraden om te lezen wat het IPCC in hun nieuwste rapport zegt, hierbij wat verwijzingen:

    Chapter 1 – Introduction (zie blz. 1-10 en 1-11)
    Chapter 2 – Observations (zie de Executive Summary op blz. 2-4 en 2-39 en zie ook grafiek 2.22 onderaan het bestand)
    Chapter 9 – Evaluation of Climate Models

    Hier staat een speciaal ‘hoofdstuk’ in over de hiatus in Box 9.2 van blz. 9-26 t/m 9-47. Het is een gedetailleerde analyse waar een aantal oorzaken besproken en met elkaar vergeleken worden. De figuur 9.9 en verder gaan er ook over, zie onderaan het bestand.

    Chapter 10 – Detection and Attribution

    The observed recent warming hiatus, defined as the reduction in GMST trend during 1998–2012 as compared to the trend during 1951–2012, is attributable in roughly equal measure to a cooling contribution from internal variability and a reduced trend in external forcing (expert judgment, medium confidence).

    Lees hier ook blz. 10-4.

    Chapter 11 – Near-term Climate Change (zie blz. 11-23 en 11-51 t/m 11-54 voor de near-term projections)
    Chapter 13 – Sea Level Change (zie de verwijzingen naar Meehl et al. 2011)
    Technical Summary – Lees hier blz. TS-5:

    Despite the robust multi-decadal timescale warming, there exists substantial interannual to decadal variability in the rate of warming, with several periods exhibiting weaker trends (including the warming hiatus since 1998) (Figure TS.1). Although the trend uncertainty is large for short records, the rate of warming over the past 15 years (1998–2012; 0.05°C per decade [–0.05 to +0.15]) is smaller than the trend since 1951 (1951–2012; 0.12°C per decade [0.08 to 0.14]). Several independently analysed data records of global and regional land surface air temperature obtained from station observations are in broad agreement that land surface air temperature s have increased. Sea surface temperatures have also increased.

    En lees vooral ook Box TS.3 “Climate Models and the Hiatus in Global-Mean Surface Warming of the Past 15 years” op blz. TS-26 t/m TS-29 en blz. TS-47.

    Al deze hoofdstukken zijn hier direct te downloaden:

    http://www.climatechange2013.org/report/review-drafts/

  8. Lennart van der Linde

    Hebben jullie deze update van Hansen, Sato en Ruedy al bekeken:
    http://www.columbia.edu/~jeh1/mailings/2014/20140121_Temperature2013.pdf

    Lees ik goed dat zij de PDO niet als factor in de ‘hiatus’ benoemen en vooral nadruk leggen op toename van aerosolen boven de Pacific? Terwijl Trenberth en Fasullo juist niet naar die aerosolen kijken, omdat ze vinden dat daarover te weinig gegevens voorhanden zijn. Hansen en collega’s lijken het aannemelijker te vinden dat die aerosolen belangrijk zijn, omdat het alternatief waarschijnlijk zou zijn dat de klimaatgevoeligheid voor CO2 minder dan 3 graden C zou zijn. En dat vinden ze weer niet zo aannemelijk gelet op met name paleo-data, als ik het goed begrijp.

    Zijn dit nu twee alternatieve verklaringen, of gaat het slechts om accent-verschillen? Benieuwd hoe jullie dit zien.

  9. Hoi Lennart,

    Het leuke is dat je de “cooling in the tropical Pacific Ocean” kan zien op het filmpje met oppervlaktetemperaturen sinds 1950:

    NASA – Six decades of a warming Earth.

    Tot ca. 1999 zie je enorm veel warmte ontstaan voor de westkust van Midden-Amerika, de oostelijke Pacific. Maar vanaf ca. 2000 zie je daar een ‘bel’ ontstaan met een blauwe kleur die in de oostelijke Pacific komt te liggen – vrij dicht voor de Amerikaanse kust.

    Men heeft zich nu op deze puzzel gestort als een bende hongerige wolven. In de verklaring voor het congres van prof. Andy Dessler wees hij daar ook al op: het is een uitgelezen kans om dit deel van het systeem beter te leren begrijpen.

    Dank voor de publicatie van Hansen, ik ga ‘m vanavond lezen!

  10. Lennart van der Linde

    Ja, zowel Hansen als Trenberth lijken voort te borduren op m.n. Kosaka & Xie, maar Hansen lijkt vooral voor de antropogene aerosol-verklaring te kiezen en Trenberth vooral voor de natuurlijke PDO-verklaring.

    Op p.3 zeggen Hansen c.s.:
    “Kosaka and Xie have compared global climate simulations with and without a constraint of specified observed sea surface temperatures in the tropical eastern Pacific Ocean, concluding that the observed Pacific cooling largely accounts for the “hiatus” in global warming during the past 15 years. Their experiments, however, do not identify the cause of the Eastern Pacific cooling, which could include effects of climate forcings as well as unforced variability.”

    Hun conclusie luidt:
    “The recent slowdown of global warming is a consequence of both a slowdown in the growth rate of climate forcings [door vooral aerosolen] and recent ENSO history. Given that the tropical Pacific seems to be moving toward the next El Niño, record global temperature is likely in the near term. However, the rate of future warming will depend upon changes of the tropospheric aerosol forcing, which is highly uncertain and unmeasured.”

    Trenberth & Fasullo concluderen vanuit dezelfde vraag:
    “Kosaka and Xie [2013] did not deal with why the SSTs have changed as observed. We can speculate that the huge 1997–1998 El Nino event was a trigger for the change in the PDO; certainly, it led to a large loss of heat in the Pacific [Balmaseda et al., 2013] that has taken years to recover from, if the recovery is even complete. Past behavior of the PDO (Figure 8) suggests that regimes can last for 25 years. The CCSM4 model has hiatus periods up to about 15 years in duration, projected during the 21st century when there is a positive TOA energy imbalance [Meehl et al., 2013]. Accordingly, it becomes very important for climate models to be able to simulate ENSO and Pacific decadal variability realistically, with the correct amplitude and duration as a form of natural climate noise in which any external signals are embedded.
    Variations in climate forcings are important, especially when major volcanic eruptions occur and reverberations are felt for years. Natural variations in clouds, changes in the Sun, and increases in minor volcanic eruptions may have accounted for up to a 20% reduction in radiative forcing and TOA energy imbalance in part of the 2000s but the Sun has now recovered and is now a factor in increased warming (Trenberth et al., submitted manuscript, 2013). The changes in external forcings are not obvious in the CERES TOA observations (Trenberth et al., submitted manuscript, 2013). Hence, although important, the variations in natural external forcings are not an explanation of the hiatus, but rather internal variations within the climate system are keys.”

    Impliceert dit dan dat zij uitgaan van een iets lagere CO2-klimaatgevoeligheid dan Hansen c.s.? Of is dat te snel geconcludeerd?

  11. Lennart van der Linde

    Stefan Rahmstorf had het ruim een maand geleden ook al op een rijtje gezet:
    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/12/the-global-temperature-jigsaw/comment-page-2/

    Hij lijkt vooral op de lijn van Trenberth te zitten en aerosolen als minder belangrijk in te schatten. Zijn conclusie over eventuele implicaties voor de klimaatgevoeligheid:
    “This is also no evidence for a lower climate sensitivity, even if this was proposed some time ago by Otto et al. (2013). Trenberth et al. suggest that even the choice of a different data set of ocean heat content would have increased the climate sensitivity estimate of Otto et al. by 0.5 degrees. In addition, Otto et al. used the HadCRUT4 temperature data with its particularly low recent warming. With an honest appraisal of the full uncertainty, also in the forcing, one must come to the conclusion that such a short period is not sufficient to draw conclusions about the climate sensitivity.”

    Dus waarschijnlijk kan ook de PDO als natuurlijke variabiliteit voldoende verklaring geven voor de hiatus zonder implicaties voor de klimaatgevoeligheid. Blijft de vraag of de verschillen in verklaring tussen Trenberth en Hansen nu echt substantieel zijn, of slechts een accentverschil. De eerste zegt niets over aerosolen, de tweede niets over de PDO.

    Of zal de waarheid dan in het midden liggen, zoals Hansen zelf enigszins lijkt te suggereren:

    “For the later [na 1990] aerosol forcing we show two assumptions: (1) constant 1990 tropospheric aerosol forcing, and (2) aerosol forcing half of the GHG forcing, but opposite in sign. The first assumption would be good if reduction of aerosol forcing from developed countries was sufficient to offset the effect of increased aerosols from developing countries. The arithmetic of this comparison is not simple, because the aerosol climate forcing is not simply related to aerosol mass or number. For example, the “indirect” forcing, i.e., the change of cloud properties due to aerosol change, is highly non-linear in aerosol amount. Thus aerosol forcing due to aerosol increase in the relatively less polluted atmosphere over the Pacific Ocean is not balanced by an equal reduction of aerosols in polluted continental air. The truth may fall between those two assumptions, but that conclusion is only an educated guess.”

    Dus wellicht: hoe minder negatieve aerosol-forcing sinds 1990, hoe meer invloed van de PDO waarschijnlijk is als verklaring voor de hiatus, en andersom?

  12. Hans Custers

    @ Lennart,

    Ik heb het artikel van Hansen (dank voor de link) nog niet gelezen. Mijn eerste inschatting is dat een deel van de (ogenschijnlijke) verschillen in het feit zit dat alles met alles samenhangt. Zo is er een relatie tussen ENSO en PDO, en ook tussen het onderzoek van Kosaka en Xie en de PDO. Ofwel: Hansen noemt de PDO niet expliciet, maar hij heeft het er impliciet wel degelijk over. (Ik heb de afgelopen tijd nog wat artikelen gezien waarin PDO-achtige verschijnselen een rol spelen, zonder dat de PDO wordt genoemd. Ik vermoed dat dat komt omdat men de PDO als een container-begrip ziet: een index die in grote lijnen de toestand van de Stille Oceaan weergeeft, maar die niet aan één duidelijk afgebakend klimatologisch fenomeen is gekoppeld, zoals dat bij bijvoorbeeld de ENSO wel het geval is.)

    Trenberth noemt aerosolen wel, maar verwijst snel door naar andere onderzoeken. Om eventuele verschillen in inschatting hierover helder te krijgen is, vrees ik, wel wat speurwerk in de onderliggende literatuur nodig.

    En er is de complexe kwestie van de interpretatie van de “PDO-verschijnselen” in de context van veranderende broeikas- en aerosol-concentraties. Daar lijken de persoonlijke inschattingen van Trenberth en Hansen wat te verschillen, maar ze maken wel duidelijk dat dat niet meer dan persoonlijke inschattingen zijn.

    Ik ben geneigd te stellen dat het slechts accentverschillen zijn, die misschien wat groter lijken dan ze zijn omdat de twee artikelen het onderwerp vanaf een andere “aanvliegroute” benaderen.

  13. Hans Custers

    @ Rinus,

    De hiatus
    Ik weet dat de campagne tegen de klimaatwetenschap zeer bedreven is in pr-trucs: “spin”, “framing”, “one-liners”, etcetera. Dat doet niets af aan het feit dat de echte wereld vaak wat genuanceerder en gecompliceerder in elkaar zit. Een van de nuances is bijvoorbeeld te zien in Figuur 6 van Trenberth & Fasullo (die ook in mijn blogpost staat): vanaf 1998 heeft de temperatuur zo’n 10 jaar vrijwel continu boven de lange termijn trend gelegen. Dat hij terugkeert naar die lange termijn trend is logisch, dat hij er eens even onder duikt is ook niet vreemd.

    De PDO-veronderstelling
    Nee, ze maken niet “die veronderstelling”, ze kijken naar wat er daadwerkelijk gebeurt in de Stille Oceaan. De PDO is een indicator om die verschijnselen te kwantificeren, niet de verklaring.

    De temperatuurstijging van de laatste eeuw zou volgens sceptici een gevolg zijn van natuurlijke variabiliteit.

    Natuurlijke variabiliteit gaat soms omhoog en soms omlaag. Geen enkele zogenaamde scepticus kan op een redelijke verklaren waarom die natuurlijke variabiliteit de afgelopen eeuw wel regelmatig omhoog zou zijn gegaan, maar nooit omlaag.

    De verwijzing naar “And There’s Physics” maakt wat dat betreft me niets wijzer

    Het staat als een paal boven water dat de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer nog steeds toeneemt en dat het verschil in de stralingsbalans dus blijft groeien, als de temperatuur niet of weinig stijgt. Het is niet zo waarschijnlijk dat dat nog lang duurt.

    Tenslotte: al zolang als ik zogenaamde sceptici volg lees ik verhalen over het IPCC dat zijn geloofwaardigheid zou verliezen, over politieke en publieke opinies die nu toch echt aan het kantelen zijn, over rechtszaken die eraan komen en die “de waarheid” boven tafel zullen krijgen, over het definitieve artikel dat binnenkort verschijnt dat de hele kiimaatwetenschap op zijn kop zal zetten, enzovoort. Dat is overduidelijk wensdenken, en niets anders.

  14. Hans Custers

    En, nu ik toch bezig ben, nog een zijstapje dat wel gerelateerd is aan dit onderwerp: een Koreaans onderzoek dat een toename vindt van de kracht van orkanen (op het moment dat ze aan land komen) in een deel van Azië. Het schijnt zo hier en daar gepresenteerd te worden als bewijs van de invloed van opwarming op orkanen, maar dat is wat voorbarig. Dit is wat de onderzoekers zelf zeggen:

    All changes are related to the strengthening of the Pacific Walker circulation, closely linked with the recent manifestation that the warming trend of sea surface temperature in the tropical western Pacific is much higher than that in the central to eastern Pacific.

    Opwarming, iets PDO-achtigs, of een beetje van allebei? Wie het weet mag het zeggen…

  15. “..vanaf 1998 heeft de temperatuur zo’n 10 jaar vrijwel continu boven de lange termijn trend gelegen. Dat hij terugkeert naar die lange termijn trend is logisch, dat hij er eens even onder duikt is ook niet vreemd.”
    Zie onderstaande animatie op basis van de laatste GISTEMP data. De temperatuur volgt nog altijd de trend ingezet over de jaren 1970-2000. Soms er boven, soms eronder, precies wat Hans zegt. Klik op de grafiek voor een versie in een hogere resolutie.

  16. Rinus van Wallenburg

    Beste Bob Brand

    Het AR5 rapport heb ik kort na verschijning gelezen. Wat er over het hiaat wordt vermeld, is teleurstellend. Allerlei mogelijke oorzaken worden genoemd, bijna allemaal met low confidence. Een synthese en kwantificering ontbreekt. Uitermate teleurstellend is, dat geen enkele uitspraak wordt gedaan over de prangende vraag, hoe lang het hiaat nog zal voortduren.
    Leesbaarder is de publicatie “The recent pause in warming” van Met Office, juli 2013. Daarin wordt ook duidelijk gesteld, dat we nog weinig weten over stromingen en warmteopslag in de oceanen en dat verder onderzoek nodig is.

    Algemener: AR5 is niet een stuk, waar men in IPCC-kringen trots op kan zijn.
    Inconsistent in periodevermelding, slechte aansluiting op vorige rapporten, kortom meer verduisterend dan verhelderend. De merkwaardige manier waarop de IPCC-rapporten tot stand komen, wreekt zich nu.

    Het is bijna vanzelfsprekend, dat het gezag van het IPCC zal afnemen, wanneer het hiaat nog langer duurt en daarmee breder wordt. Het IPCC had dit kunnen voorkomen door nadrukkelijk te stellen, dat het niet onmogelijk is, dat er een periode van ongeveer 30 jaar komt, waarin de oppervlaktetemperatuur niet zal stijgen. Niet dus, de op het blote oog waarneembare cyclus in het temperatuurverloop is genegeerd. Dat voorbehoud had niet als feit hoeven te worden gebracht maar als mogelijkheid. De in het verleden waarneembare cyclus kan toeval zijn geweest en herhaling stond niet vast. Nu het er op lijkt, dat dat de cyclus zich voortzet, zit het IPCC met de mond vol tanden.

    Ik betreur dat. Het gaat om een cyclus van ongeveer 60 jaar, die zich slingert rond een alarmerend stijgende trend, naar alle waarschijnlijkheid veroorzaakt door opeenhoping van broeikasgassen. Indien het hiaat tot ongeveer 2030 doorgaat – dat moeten we maar afwachten, er staat niets vast – is de samenleving tegen die tijd in slaap gesust en wordt pas weer wakker bij de volgende opwarmingsfase.

  17. Rinus van Wallenburg

    @ Lennart van der Linde

    Over klimaatgevoeligheid en PDO

    In antwoord op een vraag van Marcel Crok heeft Xie, de coauteur van het artikel van Kosaka en Xie gesteld, dat uit hun onderzoek blijkt, dat de temperatuurstijging in de periode 1950-1990 gedeeltelijk is veroorzaakt door de positieve fase van de PDO. Het komt ongeveer neer op de amplitude van 0,2 C.
    Ik heb het vermoeden, dat de temperatuurstijging in die periode in de IPCC publicaties geheel aan het broeikaseffect is toegedeeld. Meer dan een vermoeden is het niet, erg doorzichtig zijn die publicaties niet.
    Indien mijn vermoeden juist zou zijn, volgt daar uit, dat de klimaatgevoeligheid minder sterk zou zijn dan meestal wordt aangenomen. Dat zou alleen maar goed nieuws zijn.

  18. Beste Rinus van Wallenburg,

    Wat er over het hiaat wordt vermeld, is teleurstellend. Allerlei mogelijke oorzaken worden genoemd, bijna allemaal met low confidence.

    Nee, het AR5 geeft juist een helder overzicht van ALLE verschillende factoren en alle mogelijke oorzaken. Dat is precies wat een assessment moet doen, namelijk het actuele peer-reviewed onderzoek samenvatten en de verschillende hypothesen en factoren (en het ondersteunend bewijs daarvoor) met elkaar vergelijken en beoordelen.

    De conclusie die er uit getrokken wordt is duidelijk:

    The observed recent warming hiatus, defined as the reduction in GMST trend during 1998–2012 as compared to the trend during 1951–2012, is attributable in roughly equal measure to a cooling contribution from internal variability and a reduced trend in external forcing (expert judgment, medium confidence).

    Ruwweg de helft wordt veroorzaakt door interne variabiliteit: ENSO, PDO, de fluctuaties die nu eenmaal op ‘decadal’ tijdschalen optreden als gevolg van de toevallige variaties in het weer, oceaan- en luchtstromingen. Het is korte-termijn ruis die het lange-termijn signaal een tijdlang kan maskeren.

    Interne variabiliteit is geen abstractie maar heel concreet en simpel: als je in 1998 begint met je trendlijntje (want daar komt het op neer) begin je dus met de meest extreme, ultieme, once-in-a-century El Niño die ooit door mensen is waargenomen. Als je dan een trendlijntje gaat trekken naar de de jaren ná 1998 met vooral La Niña-condities, is dat vanzelfsprekend een dalende trendlijn (of slechts een lichte stijging tot 2012), met grote onzekerheid:

    Een extreme El Niño met een piek van 0,20 °C kan makkelijk een stijgende trend van 0,17°C/decade maskeren gedurende een periode van 0,20/0,17 = 12 jaar.

    Echter, na die 12 jaar werd dus prompt het record van 1998 gebroken: 2010 was warmer. Je begint de onderliggende trend alweer te zien.

  19. @Rinus van Wallenberg, de IPCC rapportage incl. de AGW risico-analyse is de bottom line van de global community van klimaatexperts. Dat er nog veel details in de dynamiek van het klimaat onduidelijk zijn, dat de duur van het zogeheten hiaat onbekend is, etc. etc. tast op geen enkele wijze het gezag van IPCC aan. In tegendeel, de experts zeggen duidelijk waar en in welke mate de onzekerheden liggen. Je mag daarover mopperen maar je gaat over de schreef als je het belang en de waarde van de rapportage afdoet met “…meer verduisterend dan verhelderend”. Om maar te zwijgen van je bewering dat het IPCC met de mond vol tanden zit omdat JIJ e.e.a. door elkaar haalt (zoals Bob Brand je al heeft laten zien). Lijkt het je niet wat om heldere vragen te stellen i.p.v. duistere beweringen te doen? Dat is beter voor, ehhh… het klimaat hier op dit forum. Of niet dan?

  20. Lennart wees op 23 januari op het Hansen, Sato, Ruedy rapport: “Global Temperature Update Through 2013”.
    Het is een update van het rapport van Hansen et al rapport van 2010 “Global Surface Temparature Change”. (ref 1)
    Na wat zoeken vond ik ook de updates van 2011 en 2012.
    Toen kon ik begrijpen dat ze al in januari in staat waren te rapporteren over 2013.
    Het was wel geschreven onder peer pressure: Gavin Schmidt heeft commentaar mogen geven. Toch is het razendsnel gepubliceerd.

    In 2010 had men nog erg te doen met de verschillende data sets. Ze leggen GISS uit en hebben over urban adjustments. (29 pagina’s)
    Bij 2011 ging het over seasonal (DJF) en Northern Hemsphere data. Een ‘slow’ down werd al becommentarieerd. (9 pagina’s)
    Per 2012 behandelt men de ‘Bell Curve. En de ‘Climate Dice is Loaded’.
    (7 pagina’s).
    Nu rapporteert men over 2013 met nieuwe grafieken met grote verschillen tussen DJF en JJA (Fig.6.)
    In Fig.10. wordt een grafiek getoond van “Greenhouse Gas Forcing Growth Rates”. Dat is boeiend en het is bemoedigend om te zien dat er sinds 1980 al veel gedaan is aan de CHG’s van de groep genoemd in Montreal en methaan.

    Natuurlijk is ENSO een rode draad in alle vier de rapporten.
    Ook wordt in ieder rapport melding gemaakt van de verongelukte sateliet voor aerosol metingen.

    En dan komt mijn verbazing; de CHG forcing is afgenomen van 0.05 W/m2 tot 0.035 W/m2. (pagina 7).
    Nu zegt mijn verbazing niets. Had ik maar beter moeten opletten. Maar toch heb ik nog even hulp nodig om dit te begrijpen.
    1 het gaat om minder CGH’s anders dan CO2
    2 vermoedelijk meer opname in de biosfeer; minder airborne CO2
    3 op het NH was/is er wat loos met DJF Land Mean Temperatuur

    Is dit al eerder gerapporteerd en staat dit ook in WG1 van AR5?
    [Ik zal zelf ook op zoek gaan :-)]

    Wel leuk om even dit stukje historie te overzien.

    Hier volgen de artikelen van 2010/2011/2012
    http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2010/2010_Hansen_etal_1.pdf
    http://data.giss.nasa.gov/gistemp/2011/gistemp2011.pdf
    http://www.nasa.gov/pdf/719139main_2012_GISTEMP_summary.pdf

  21. Hans Custers

    Pieter,

    Dank voor de links!. Inderdaad leuk om die rapportages voor meerdere jaren op een rij te zien.

    Wat betreft je vraag over de afbeelding op pagina 7: die afbeelding geeft niet de GHG-forcering op zich weer, maar de groei ervan. Ofwel: de GHG-forcering groeit nog steeds, maar minder snel dan in de jaren ’80.

  22. Dank Hans.
    Bij herlezen zie ik dat om de groeifactor gaat.

  23. Hi Pieter,

    Dank je voor het overzicht. Hansen kan zijn jaarrapportages t/m 2013 snel publiceren doordat hij e.e.a. zo goed in de vingers/het hoofd heeft zitten.

    En dan komt mijn verbazing; de GHG forcing is afgenomen van 0.05 W/m2 tot 0.035 W/m2. (pagina 7).

    Pieter, dat is alleen de jaarlijkse toename van de forcering voor één jaar, bijvoorbeeld tijdens 2013 t.o.v. het voorgaande jaar 2012.

    De totale forcing door GHG’s sinds pre-industrieel (bijv. 1750) bedraagt 2,54 tot 3,12 W/m² volgens AR5, en daarvan is ca. 1,82 W/m² het gevolg van de toename van de CO2-concentratie t.o.v. 1750.

    Als je (heel simplistisch) de 1,82 W/m² gaat delen door 263 jaar – tenslotte is deze forcering geleidelijk opgebouwd over de afgelopen ca. 263 jaar – dan kom je op een toename van 1,82 / 263 = 0,007 W/m² per jaar. Uiteraard is die toename in werkelijkheid niet lineair maar verloopt het sinds bijv. 1950 sneller.

    Toch is dat de context waarin je die toename (!) van 0.035 á 0.05 W/m^2 per jaar kan zien: vergelijk het met de 0,007 W/m² per jaar door CO2 sinds pre-industrieel. Waardoor zou de increment of GHG forcing 0.035 W/m2 per jaar bedragen sinds de ‘nineties’? Hansen noemt een aantal oorzaken:

    * de ‘airborne fraction’ van CO2 is iets afgenomen, waardoor de concentratie wat langzamer stijgt;
    * CH4 is langzamer toegenomen dan in de jaren ’80;
    * CFC’s zijn dankzij Montreal Protocol afgenomen, daardoor ook minder ‘ozone depletion’ in de stratosfeer;

    Je kan het zien aan de wat geringere hellingshoek van het rode lijntje in de figuur 13 van Hansen:

    Ik heb het even niet bij de hand, maar Hansen denkt dat de huidige radiative imbalance, dus het deel van de forcering van 2,54 tot 3,12 W/m² dat nu nog NIET verwerkt is in de mondiale temperaturen, ca. 0,5 – 1,0 W/m² bedraagt, en mogelijk dichter bij 0,5 W/m² ligt.

    Trenberth denkt eerder aan 0,9 á 1,0 W/m² als de huidige netto radiative imbalance, en hij schrijft dat de langzamere stijging van de oppervlaktetemperaturen sinds 1998 wellicht meer te maken heeft met interne variabiliteit – in essentie doordat de Pacific sinds ca. 1999 extra warmte afvoert naar de diepere oceaan. Maar Trenberth sluit een wat achterblijvende forcing (door de oorzaken die Hansen al noemt) niet uit.

  24. Rinus van Wallenburg

    @ Pieter Zijlstra

    Bedankt voor de verwijzingen. Die artikelen geven veel informatie en ook een aardige inkijk in de gedachtewereld van Hansen cs.

  25. Rinus van Wallenburg

    Beste Bob Brand,

    Je stelt, dat er in AR5 een duidelijke conclusie wordt getrokken over het hiaat. Ik deel die mening niet. AR5 beweert, dat ongeveer de helft van het hiaat verklaarbaar zou zijn door externe forcering. Dat berust dan op meningen van experts. Er is ijverig gezocht naar oorzaken van de stilstand. Gekwantificeerd is er niets. In feite blijft alleen maar de verandering in zonnevlekken over. Ik wantrouw de bewering: Ze willen het zo graag verklaren.
    De andere helft – naar mijn vermoeden dus meer dan de helft – zou een gevolg zijn van interne variabiliteit. Dat is een goede verklaring voor fluctuaties van jaar op jaar. Maar wanneer het hiaat 14 jaar duurt – ik heb het over de periode 2000- 2013 – is die verklaring een dooddoener. Dan dien je de interne variabiliteit verder te benoemen. Trenberth en Fasullo doen dat wel en wijzen op de PDO.

    Dit brengt me tot de volgende vraag: Waarom wordt in AR5 decenniaschommeling als mogelijke verklaring voor het hiaat niet genoemd?
    Er waren drie redenen om dat wel te doen:
    1. Het duidelijk cyclische verloop in het verleden.
    2. Het ENSO verloop tijdens het hiaat met meer niña’s dan niño”s.
    3. In verscheidene artikelen is op de mogelijkheid van de PDO als verklaring voor het hiaat gewezen.
    Desondanks negeert AR5 hardnekkig. Mijn vraag is: Waarom?
    Ik heb wel een vermoeden: Indien die mogelijkheid wordt geopperd, wordt een perspectief geopend van een stilstand van decennia en zo iets past niet in de opwarmingsboodschap.
    Ik ben benieuwd naar je verklaring voor de negatie in AR5.

    In je reactie wijs je er op, dat een dalende trend alleen maar is te constateren, wanneer we 1998 als beginjaar nemen. Ik doe dat niet en geef een temperatuurstijging van 0,05 C per decennium bij een IPCC prognose van 1,5 C tot 3 C per decennium over de periode 2000-2013. Met opzet niet begonnen in 1998. Ik volg daarmee het standpunt van Met Office, dat stelt dat we niet van dat uitschietersjaar moeten uitgaan. Terzijde: ik had ook 1999 als beginjaar kunnen nemen.

    Vervolgens produceer je een grafiek met toch nog een duidelijke stijgende lijn. Indien ik het goed begrijp is 1996 het beginjaar van die grafiek. Daarmee wordt nog een stijging getoond omdat nog enkele jaren van de positieve fase van de cyclus worden meegenomen. Ik neem de periode 2000-2013 en dan is de trend praktisch horizontaal.

    Je reactie eindigt met de opmerking, dat 2010 warm was en we de onderliggende trend al weer beginnen te zien. Een merkwaardige opmerking voor een persoon, die meerdere keren heeft gesteld, dat we een periode van 30 jaar zouden moeten nemen. Voor de fluctuaties van jaar op jaar kunnen we wel de term interne variabiliteit zonder verdere benoeming gebruiken maar een trend op basis van 3 jaar is een voorbarige conclusie. Het is overigens best mogelijk, dat je gelijk krijgt. Ik vermoed, dat het hiaat door de negatieve fase van de PDO wordt veroorzaakt maar we weten het niet. Afwachten dus. Misschien bestaat er helemaal geen PDO.
    En terzijde: een periode van 30 jaar voor trendberekening vind ik wegens het cyclische verloop van de temperatuur ongeschikt.

  26. Rinus Wallenburg, of jij de conclusie van AR5 inzake de hiatus onderschrijft of niet is van geen enkel belang in de voortschrijding van de klimaatwetenschap. Je zet de bevindingen van de IPCC-experts weg als ‘meningen’ naast de jouwe – hoe pedant kan de belangstellende leek worden!
    Je stelt de vraag: “Waarom wordt in AR5 de decenniaschommeling als mogelijke verklaring voor het hiaat niet genoemd?” Goed lezen, Wallenburg, het wordt wel degelijk behandeld. Check it. En wat betreft je dubieuze suggestie over ‘zonnevlekken’, daarover kun je e.e.a. lezen op dit blog onder de categorie ‘Zon.’ Warm aanbevolen : )

  27. Hans Custers

    Rinus,

    Je begint met het verwijt dat het IPCC het “zo graag wil verklaren“. En direct daarna beweer je dat ze de verklaring “decennium­schommelingen” volledig zouden negeren. Dat is onjuist, omdat die schommelingen gewoon deel uitmaken van de interne variabiliteit, die uitgebreid behandeld wordt door het IPCC, zoals Bob heeft laten zien. En weer even verderop beperk jij die interne variabiliteit tot “de fluctuaties van jaar op jaar” en ontken of negeer je dus zelf de “decennium­schommelingen“. Het spijt me, maar ik kan er werkelijk geen touw meer aan vastknopen.

  28. @Rinus van Wallenburg

    Beste Rinus, als er een rapport wordt geschreven, zijn er altijd mensen die er wat in missen, die het uitgebreider hadden willen hebben, of juist minder uitgebreid et cetera. Enkele opmerkingen hieronder over je bespiegelingen.

    “Dan dien je de interne variabiliteit verder te benoemen.”
    Zie blz. 9-27 waar zo’n 800 woorden daaraan worden besteed. Ik zie daar begrippen als de OHC, El Nino en Interdecadal Pacific Oscillation voorbijkomen. Daarnaast wordt er verwezen naar de literatuur zoals Meehl – 2013 (co-auteurs Fasullo & Trenberth) die duidelijk laten zien dat dergelijke hiatus perioden – een verminderde opwarming van de atmosfeer maar grotere toename van de energie-opname door de oceanen – aanwezig zijn in klimaatsimulaties van de toekomst. En ook daar komt de IPC weer voorbij:
    “Conversely, hiatus decades typically occur with the negative phase of the IPO, when warming from the external forcing is overwhelmed by internally generated cooling in the tropical Pacific. Internally generated hiatus periods of up to 15 years with zero global warming trend are present in the future climate simulations. This suggests that there is a chance the current observed hiatus could extend for several more years.”
    http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-12-00548.1

    “Waarom wordt in AR5 decenniaschommeling als mogelijke verklaring voor het hiaat niet genoemd?”
    De tekst op blz. 9-27 begint met: “Hiatus periods of 10–15 years can arise as a manifestation of internal decadal climate variability, which sometimes enhances and sometimes counteracts the long-term externally forced trend.”

    “Indien die mogelijkheid wordt geopperd, wordt een perspectief geopend van een stilstand van decennia en zo iets past niet in de opwarmingsboodschap.”
    Onzin. Het is allang besproken in de wetenschappelijke literatuur, als voorbeeld figuur 2 in Easterling & Wehner 2009:
    “We highlight two periods in Figure 2, 2001–2010 and 2016–2031. Both of these periods show a small, statistically insignificant negative trend based on a simple least-squares trend line and there are other periods, such as the last seven years of this simulation, that show a similar lack of trend.”
    http://sciences.blogs.liberation.fr/files/dix-ans-de-froid-dans-un-si%C3%A8cle-chaud.pdf

    “Ik neem de periode 2000-2013 en dan is de trend praktisch horizontaal.”
    Met horizontaal bedoel je natuurlijk gelijk aan 0. De vraag is wat je genomen hebt, want de drie meest bekende datasets van de oppervlaktetemperaturen, GISTEMP, HadCRUT4, NCDC, geven een trend groter dan 0. Respectievelijk +0.61, +0.42 en +0.43 °C/eeuw . Praktisch gezien niet ‘horizontaal’.

    “En terzijde: een periode van 30 jaar voor trendberekening vind ik wegens het cyclische verloop van de temperatuur ongeschikt.”
    Je werkt liever met periodes van 14 jaar?

  29. Beste Rinus van Wallenburg,

    Het IPCC heeft wel degelijk heel duidelijke conclusies getrokken over de zogenaamde ‘hiatus’, waaronder:

    * de trend valt binnen de range van de projecties;
    * op de korte tijdschaal van jaren en decennia zie je altijd toevallige fluctuaties: “there exists substantial interannual to decadal variability in the rate of warming, with several periods exhibiting weaker trends (including the warming hiatus since 1998)”;
    * en dat geldt nog meer als je de piek van een extreme, ultieme, El Niño precies aan het begin neemt!

    Kijk eens naar dit grafiekje van NASA GISTEMP met de trend 1970-1997 en de trend 1999-heden:

    Wat zie je daar? De groene pijl is simpelweg de trend 1970 t/m 1997 die is doorgetrokken. En dan blijken de jaren vanaf 1999 bijna allemaal op (of boven) die doorgetrokken trendlijn te liggen…

    De mondiale oppervlaktetemperaturen zitten nu op het niveau dat je zou verwachten als er helemaal geen Super El Niño in 1998 was geweest. Dat het blauwe trendlijntje een geringere hellingshoek heeft, is niet zo verbazingwekkend. De extreme El Niño betekent immers mondiaal wat hogere temperaturen – waardoor het stralingsoverschot (de radiative imbalance) enige tijd wat geringer is. En waardoor de opwarming enige tijd wat trager verloopt.

    Dit verloop – dus met de extreme El Niño in 1998 aan het begin en daarna opvallend veel La Niña’s – is alleen een andere manier om te zeggen dat er de laatste jaren relatief meer warmte de (diepe) oceaan in gegaan is. Dat is immers precies wat La Niña’s doen.

    Natuurlijk mag je die geringere trend sinds 1999 wel een naam geven: ‘hiatus’. Maar wonderlijk is dat blauwe trendlijntje allerminst.

  30. Rinus van Wallenburg

    @ Jos Hagelaars

    Beste Jos, Nee, ik vind een periode van 14 jaar voor een trendberekening geen goed instrument. De keuze van het beginjaar heeft grote invloed en een korte periode beperkt de waarschijnlijkheid. Ik berekende als gemiddelde van vijf temperatuurreeksen voor de periode 2000-2013 een temperatuurstijging van 0,05 C per decennium. De twee-sigma grens is 0,21.Ik gebruik de methode bij gebrek aan beter. Nutteloos is de berekening niet. Het zegt wel iets over de laatste 14 jaar.

    De onder klimaatwetenschappers gebruikelijke periode van 30 jaar werkt niet goed bij een cyclische beweging. Het is bij die methode nog steeds mogelijk een aanzienlijke temperatuurstijging te laten zien over de periode 1984-2013, terwijl de temperatuur al ongeveer 15 jaar niet meer stijgt. De methode camoufleert dat.

    Bij een cyclische beweging dient de trend te worden berekend over de golflengte. Het probleem is, dat de lengte niet vaststaat. Voor de PDO wordt zowel 50 als 60 jaar genoemd. Toch even geprobeerd. Teruggekeken naar de stand van een voortschrijdend gemiddelde in 1954 (golflengte 60 jaar) en naar 1964 (golflengte 50 jaar). Het blijkt in dit geval niets uit te maken. De temperatuur is in beide perioden met ruwweg 0,5 C gestegen. Met deze aanpak wordt de invloed van de golf geneutraliseerd en blijkt de kracht van het broeikaseffect.

    Een extrapolatie van die 0,05 C per decennium naar het jaar 2100 lijkt me statistisch zeer aanvechtbaar. Ik kan je daarin niet volgen. Al zou het mooi zijn, wanneer de temperatuur in 2100 slechts 0,5 C zou zijn gestegen, ver onder de IPCC prognoses.

    In je reactie kom je verder met een aantal citaten uit tijdschriftartikelen. Met citaten uit tijdschriftartikelen kan alles worden bewezen, van ufo’s tot bosgeesten, een nieuwe ijstijd binnen 20 jaar of – in termen van Murakami – de komst van het Koninkrijk. Ik heb het over de teksten van AR5. Als ik er tijd voor kan vinden, zal ik er nog op terugkomen om te beredeneren, hoezeer die naar mijn mening te kort schieten.

  31. Beste Rinus van Wallenburg,

    Je spreekt jezelf op meerdere punten tegen: “voor de periode 2000-2013 een temperatuurstijging van 0,05 C per decennium” en “de temperatuur al ongeveer 15 jaar niet meer stijgt.

    Dus wél +0,05 °C/decennium en tegelijkertijd geen stijging? Pardon? In werkelijkheid zijn er over de laatste 15 jaar (180 maanden) de volgende trends:

    NASA GISTEMP: +0,09 °C/decennium
    HadCRUT4: +0,07 °C/decennium
    UAH: +0,134 °C °C/decennium

    De onder klimaatwetenschappers gebruikelijke periode van 30 jaar werkt niet goed bij een cyclische beweging.

    Klimatologische trends worden bepaald over een periode van minimaal 30 jaar omdat dan de korte-termijn fluctuaties door El Niño/La Niña, vulkanisme en de 11-jarige zonnecyclus uitmiddelen. Pas over een periode van ten minste 30 jaar spreekt men over ‘het klimaat’.

    Kortere periodes betekent dat je voornamelijk naar de ruis door El Niño/La Niña, vulkanisme, de zonnecyclus en het weer zit te kijken. De signaal/ruis-verhouding voor het lange-termijn klimaatsignaal is dan te klein.

    In je reactie kom je verder met een aantal citaten uit tijdschriftartikelen.

    De hoogste standaard die er binnen de wetenschap bestaat zijn de peer-reviewed wetenschappelijke journals, de ‘tijdschriften’ waar Jos dus uit citeert. Dat is de ultieme ‘golden standard’ en méér gezaghebbend is er niet in de gehele wetenschap:

    – Journal of Geophysical Research
    – Geophysical Research Letters
    – Nature
    – Nature Geoscience
    – Bulletin of the American Meteorological Society
    – Reviews of Geophysics, etc.

    De taak van het IPCC als organisatie is niet om zelf onderzoek te doen. De opdracht aan het IPCC is alleen en uitsluitend om periodiek het recente onderzoek in de peer-reviewed wetenschappelijke journals, dus in de wetenschappelijke literatuur, samen te vatten. Het is een assessment.

  32. Hans Custers

    Rinus,

    Zoals Bob al zegt: de periode van 30 jaar dient om variaties op korte termijn (het weer) te onderscheiden van het klimaat. Maar dat betekent niet dat je trends over een periode van 30 jaar zomaar klakkeloos door kunt trekken in de toekomst. Dat kan namelijk ook niet voor trends over periodes van 50, 100 of zelfs 1000 jaar. Eeuwigdurende trends bestaan namelijk niet in het klimaat. Ik kan me niet herinneren ooit één wetenschappelijke publicatie over het klimaat te hebben gezien waar in een trend over een bepaalde periode tot “de trend” werd verklaard.

    De wetenschap bekijkt waarnemingen (en dus ook waargenomen trends) altijd in de context van de kennis die men heeft over wat er werkelijk gebeurt in het klimaat. Eventuele voorspellingen (of projecties) zijn altijd gebaseerd op een combinatie van die twee.

  33. @Rinus van Wallenburg

    “De onder klimaatwetenschappers gebruikelijke periode van 30 jaar werkt niet goed bij een cyclische beweging.”
    Waarom zijn er zoveel niet-klimaatwetenschappers die altijd maar vinden dat alle klimaatwetenschappers iets fout doen?
    Je geeft hier eerder een citaat uit het T&F artikel: “But the veracity of decadal variability in models is an issue.”. Daarin zit het woord decadal, variaties op decennium schaal en bij middelen over 30 jaar verdwijnt die decenniumvariatie.
    Daarbij lijkt het alsof jij denkt dat de invloed van de PDO of een andere cyclische beweging dermate groot is dat het 30 jaar lang de invloed van de stijgende antropogene forcering tegen kan gaan of waardoor zelfs de oppervlaktetemperatuur kan dalen. Je schrijft immers dat het kouder kan worden en het ‘hiaat’ tot 2030 door kan gaan.
    Waar baseer je dat op? In het T&F artikel staat dat nergens en in figuur 8 kun je zien dat de PDO ongeveer 25% van de maandelijkse variantie verklaart, maar pas nadat de ‘global mean SST’s’ uit de data zijn verwijderd. En er is helemaal geen sprake van een ‘daling’ van de temperatuur, die volgt nog altijd keurig de trend zoals ingezet over 1970-2000. Zie de figuur die ik hierboven heb geplaatst of de derde figuur in het blogstuk.

    “Een extrapolatie van die 0,05 C per decennium naar het jaar 2100 lijkt me statistisch zeer aanvechtbaar.”
    Ik extrapoleerde helemaal niet, ik gaf alleen de trend weer in °C/eeuw. Als dat te lastig is, hier in °C/jaar voor 2000-2013: GISTEMP = +0.0061, HadCRUT4 = +0.0042 en NCDC= +0.0043.

    “Ik heb het over de teksten van AR5.”
    En ik heb teksten gebruikt uit AR5 waaruit duidelijk blijkt dat jij onterecht stelt dat in AR5 decenniaschommelingen als mogelijke verklaring voor het ‘hiaat’ niet genoemd worden. Daarnaast heb ik citaten/referenties gegeven uit/naar wetenschappelijke artikelen waar men in AR5 expliciet naar verwijst bij de bespreking van het ‘hiaat’.

    Je komt hier met ‘de kracht van het broeikaseffect’ aangezet, dit op basis van je eigen sommetjes. Die ‘kracht’ is inderdaad duidelijk, de dominante factor bij de temperatuurstijging vanaf 1950 is volgens het IPCC AR5 de mens en bij ongewijzigd beleid zal dat zo blijven.
    Dus ik vraag me af: waar wil je nu eigenlijk heen met je ‘het gezag van het IPCC zal afnemen’ verhaaltje? Gebaseerd op het feit dat er op decenniumschaal variaties optreden in de oppervlaktemperaturen? Of dat we de laatste jaren meer La Nina’s hebben gehad, waarvan de timing niet in de klimaatmodellen zit, dit terwijl de toename energie-inhoud van de aarde fors blijft toenemen (zie deze figuur)?
    Het verdient enige uitleg lijkt mij.

  34. Rinus van Wallenburg

    @ Jos Hagelaars

    Een verlate reactie. Ik was er even niet. Ik weet niet, of het nog zin heeft te reageren. Er zijn inmiddels twee volgende “draadjes” verschenen.

    Je vraagt: “Waarom zijn er zoveel niet-klimaatwetenschappers die altijd maar vinden dat alle klimaatwetenschappers iets fout vinden? ”
    Een suggestieve vraag. Ik beweer dat nergens. Het is ook een vraag in de overtreffende trap: “altijd maar” en “alle klimaatwetenschappers”.

    Je maakt vervolgens de opmerking, dat bij middelen over 30 jaar de decenniumvariatie verdwijnt. De opmerking is niet ter zake, omdat uit het temperatuurverloop in de 20e eeuw en tot en met 2013 een variatie blijkt met een periode van ongeveer 60 jaar. Hoe het dan uitkomt om met een periode van 30 jaar te werken laat zich blijken.
    De periode 1940-1970 was een negatieve fase. In de jaren 60 kwam dan ook prompt het verhaal, dat we op weg waren naar een nieuwe ijstijd.
    De periode 1970-2000 was een positieve fase. Dat leidde bij een trendberekening met 30 jaar tot een overdrijving van de te verwachten temperatuurstijging op lange termijn. Naar ik vermoed ook in de IPCC prognoses.
    De periode 1984-2013 bestaat uit twee bewegingen. Om in termen van bergsport te spreken: de eerste 15 km was het klimmen, de volgende 15 km waren vlak en konden we kuieren. In de termen van de statistiek: Er was een trendbreuk na ongeveer 15 jaar. Bij een trendbreuk kan niet met een lineaire trend worden gerekend.
    Stel, dat de huidige negatieve fase nog 15 jaar duurt. Bij een trendberekening met een periode van 30 jaar zou dan over 15 jaar geconstateerd worden, dat de temperatuur niet stijgt terwijl de volgende positieve fase op komst is.
    Conclusie: Gebruik van een periode van 30 jaar is gezien de cyclische beweging onbruikbaar en misleidend.

    Je stelt verder: “En er is helemaal geen sprake van een ‘daling’ van de temperatuur, die volgt nog altijd keurig de trend zoals ingezet over 1970-2000.” Ik beweer nergens, dat de temperatuur daalt. En je bewering, dat de trend van 1970-2000 nog keurig wordt gevolgd, is een kras voorbeeld van werkelijkheidsontkenning. Je bent niet de enige.

    Je stelt verder: “Dus ik vraag me af: waar wil je nu eigenlijk heen met je ‘het gezag van het IPCC zal afnemen’ verhaaltje? ” Ik wil nergens heen. Maar stel, dat tot AR6, over een jaar of zeven dus, de temperatuur niet stijgt en het hiaat daarmee oploopt tot ongeveer 0,5 C. Wie zal dan het IPCC-verhaal nog geloven, het IPCC, dat systematisch en hardnekkig het bestaan van de feitelijk bestaande lange termijnschommeling heeft ontkend?
    Voor de zoveelste keer: ik beweer niet, dat de temperatuur de komende zeven jaar niet zal stijgen of zal dalen. Ik heb geen profetische gaven en over de oorzaak van de lange termijn fluctuatie in de laatste anderhalve eeuw weten we niets. Maar ik stel wel, dat er gezien het verleden een aanzienlijke kans op is.

  35. @Rinus
    Het ‘ik beweer niet’ en ‘ik stel wel’ in de laatste zinnen wat kunnen wij daar mee?

  36. @Rinus van Wallenburg

    Reageren kan natuurlijk altijd nog bij een bepaalde post, indien het van toepassing is of je nieuwe/andere informatie hebt.

    Mijn vraag waarom er zoveel niet-klimaatwetenschappers zijn die altijd maar vinden dat alle klimaatwetenschappers iets fout doen was eerder een algemene verzuchting, maar je hebt nl. wel degelijk onderstaande zinnen geproduceerd:
    “De geloofwaardigheid van de IPCC prognoses en daarmee van het IPCC zelf staat door de hiatus nu al onder druk en zal verder afkalven.”
    “De onder klimaatwetenschappers gebruikelijke periode van 30 jaar werkt niet goed bij een cyclische beweging.”
    En je voegt er alweer een nieuwe aan toe, zeker gezien het woord ‘misleidend’:
    “Gebruik van een periode van 30 jaar is gezien de cyclische beweging onbruikbaar en misleidend.”.

    Dan:
    “De opmerking is niet ter zake, omdat uit het temperatuurverloop in de 20e eeuw en tot en met 2013 een variatie blijkt met een periode van ongeveer 60 jaar.”
    Ik zie die niet zo vlug, heb je daar bewijzen voor?
    De ‘buigpunten’ liggen zo ongeveer bij 1910, 1940 en 1970. Vanaf ~1970 kennen we nu alweer zo’n 44 jaar temperatuurstijging.

    “En je bewering, dat de trend van 1970-2000 nog keurig wordt gevolgd, is een kras voorbeeld van werkelijkheidsontkenning.”
    O ja, welke werkelijkheid ontken ik dan? De temperaturen na 2000 vallen nog altijd in het trendkanaal over 1970-2000:

    “Maar stel, dat tot AR6, over een jaar of zeven dus, de temperatuur niet stijgt en het hiaat daarmee oploopt tot ongeveer 0,5 C.”
    “Maar ik stel wel, dat er gezien het verleden een aanzienlijke kans op is.”
    Je zegt zelf dat de temperatuur gestegen is na 2000 en nu kom je weer met een ‘aanzienlijke’ kans dat de temperatuur niet stijgt. Gebaseerd op wat?

    De opwarming van de aarde gaat in rap tempo door. Hieronder de NOAA OHC data t/m 2013 en zoals men op Skeptical Science al schreef, “We’re going to need a bigger graph”:

  37. Hans Custers

    De (mij tot nog toe onbekende) blogger Ed Davies zet de “hiatus” nog eens in perspectief met een aardige analyse, die voortborduurt op een blogpost van Tamino.

  38. @RinusWallenburg, ik schreef je op 26 jan. om 17:04 het volgende:
    “…of jij de conclusie van AR5 inzake de hiatus onderschrijft of niet is van geen enkel belang in de voortschrijding van de klimaatwetenschap. Je zet de bevindingen van de IPCC-experts weg als ‘meningen’ naast de jouwe – hoe pedant kan de belangstellende leek worden!…”
    Jij hebt daar niet op geantwoord, for whatever reason.

    Nu fantaseer je door over 30 en 60 jarige cycli.
    Rinus, de trend van opwarming, inclusief de zogeheten hiatus, is opwaarts. Ook de voorzichtigste inschattingen van de IPCC-rapportage zijn daarover duidelijk. Je opmerking “…over de lange termijn fluctuaties in de laatste anderhalve eeuw weten we niets.” is een teken dat je de IPCC assessments niet gelezen hebt c.q. de assessments niet accepeert. Zeg maar welke van de twee. Dat vergemakkelijkt wat mij betreft de gedachtenwisseling.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s