Recordwarmte op de aarde ondanks een koude zon

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

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

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

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

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

Figuur 2. De meetwaarden van de zonnesterkte van het World Radiation Center in Davos.

Klimaatonderzoekers zijn natuurlijk geenszins verrast door deze ontwikkeling, er zijn al lange tijd aanwijzingen dat de variatie in de zonneactiviteit op zijn minst gedurende de afgelopen 65 jaar een volstrekt ondergeschikte rol in de klimaatverandering heeft gespeeld (zie bijvoorbeeld een eerder stuk van Stefan Rahmstorf daarover (in het Duits): Welke rol speelt de zon?). De recente mondiale opwarming wordt grotendeels veroorzaakt door broeikasgassen, daar is in de wetenschap al geruime tijd consensus over. Het laatste IPCC-rapport geeft aan dat de natuurlijke bijdrage aan de mondiale opwarming sinds 1950 niet meer dan plus of min 0,1 °C is geweest (dat kan dus ook negatief zijn, bijvoorbeeld vanwege de zwakkere zon).

Daarmee worden de dubieuze beweringen uit de hoek van de kolenlobby en de zogenaamde ‘klimaatsceptici ‘ weerlegd, die maar blijven proberen om de opwarming van de aarde aan de zon toe te wijzen. En die, gezien de koude zon, ook steeds maar weer een afkoeling voorspellen op korte termijn.

Het toewijzen van de opwarming aan de zon is wel erg lastig gezien de meetdata: de zonneactiviteit is de afgelopen 65 jaar eenvoudigweg niet toegenomen maar was in wezen constant, buiten de bekende ongeveer elfjarige zonnecyclus van Schwabe (die ook nauwelijks een uitwerking op de mondiale temperatuur heeft) en een kleine neerwaartse trend.

Fout begrepen thermische traagheid

Het excuus van de ‘sceptici’ is hier meestal: de opwarming van de aarde is een vertraagde reactie op de toename van de zonneactiviteit voor 1950. Dit basisidee is niet helemaal verkeerd: het klimaatsysteem beschikt over een zekere traagheid. Als men de intensiteit van de zon een tandje hoger zou schakelen, zou de temperatuur niet onmiddellijk naar een nieuwe evenwichtswaarde stijgen want het duurt een tijdje om de oceanen op te warmen. Dit kan ook worden gekwantificeerd met modelsimulaties: zo laten Caldeira en Myhrvold (ERL 2013) zien dat 60% van de temperatuurstijging plaats zal vinden in de eerste 20 jaar. Maar nu heeft ongeveer 80% van de mondiale opwarming sinds circa 1900 plaatsgevonden na 1970. Het is dan ook in strijd met elementaire natuurwetenschappelijke logica dat de lichte stijging van de zonneactiviteit voor 1950 aanzienlijk zou hebben bijgedragen aan de sterke opwarming na 1970.

Een andere aanwijzing hiervoor geeft de vergelijking van de temperaturen boven land en boven zee. Iedereen weet dat als de zon opkomt in de ochtend het slechts een paar uur duurt, en niet decennia, om de lucht sterk te verwarmen. De thermische traagheid bevindt zich voor meer dan 90% in de oceaan, de lucht boven land warmt snel op. Als de opwarming van de aarde sinds 1970 een verlate reactie zou zijn op een eerdere stijging van de zonnesterkte, dan zouden we nu vooral een stijgende temperatuur boven de zeeën moeten waarnemen. Het tegendeel is het geval: de oppervlaktetemperatuur boven de continenten stijgt juist sneller dan de oppervlaktetemperatuur van de oceanen.

Foute voorspellingen

Zogenaamde klimaatsceptici zoals Fritz Vahrenholt (“Groenland was in de Middeleeuwen bijna ijsvrij”) wagen zich ook aan voorspellingen. In het jaar 2010 begon Vahrenholt (destijds hoofd van RWE Innogy) een “essay” in de Welt met een prachtige zin:

“Die Winter werden merklich strenger. Das beunruhigt all jene, die der Frage nachgehen, warum die Erderwärmung offenbar pausiert.”

Hij had ook de oorzaak paraat:

“Natürlich, it’s the sun, stupid!”

(Zie het toenmalige commentaar van Rahmstorf daarop inclusief een antwoord van Vahrenholt)

In zijn in 2012 gepubliceerde boek, “Die kalte Sonne”  (geschreven met Sebastian Lüning), presenteerde Vahrenholt zijn eigen voorspelling betreffende de wereldwijde ontwikkeling van de temperatuur tot 2030. In figuur 3 wordt deze voorspelling vergeleken met de gemeten data. Elk commentaar is overbodig.

Figuur 3. Een vergelijking van de meetdata van de mondiale temperatuur van de NASA (voortschrijdend gemiddelde over 12 maanden) met de voorspelling voor de mondiale temperatuur tot 2030 van Vahrenholt en Lüning (gebaseerd op figuur 73 uit “Die kalte Sonne”). Grafiek: Prof. Stefan Rahmstorf, Creative Commons BY-SA 4.0.

Het boek “Die kalte Sonne” heeft echter ongetwijfeld een verdienste. De mooie titel heeft er toe bijgedragen om het publiek bewust te maken van het feit dat de zon thans juist wat minder actief is – goed om te weten gezien de alsmaar voortschrijdende mondiale opwarming.

Links

Klimafakten.de laat zien hoe “Die kalte Sonne” systematisch de resultaten van studies onjuist presenteert of met misleidende trucgrafieken werkt die op deze wijze nooit in de vakliteratuur zouden verschijnen.

~

Dr. Stefan Rahmstorf is klimaatwetenschapper en afdelingsleider bij het Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung en Professor aan de Universität Potsdam.

Posts op Klimaatverandering gerelateerd aan dit onderwerp:

9 Reacties op “Recordwarmte op de aarde ondanks een koude zon

  1. Pingback: Rekordwärme auf der Erde trotz kalter Sonne » KlimaLounge » SciLogs - Wissenschaftsblogs

  2. Als je nu nog niet overtuigd bent weet ik het niet meer. Ik heb zelf een klein artikeltje geschreven waar ik uitleg hoe onwaarschijnlijk het is dat de opwarming sinds het begin van de industriële revolutie toe kunt schrijven aan een actievere zon sinds het Maunder Minimum. Het is duidelijk dat het beslist antropogeen is. Andere oorzaken zijn er niet. het is een kwestie van natuurwetten zoals de thermodynamica. Energie kan niet uit het niets te voorschijn worden getoverd, het kan niet in het niets verdwijnen, je kunt het alleen maar omzetten van de ene vorm in de andere. Dit principe kun je gelijk stellen aan een axioma.

  3. Jos,
    “Drie recordjaren [2014-16] op rij – dat is in alle decennia van de opwarming van de aarde sinds 1900 nog niet voorgekomen.”

    De te voorziene en voorspelde gevolgen van die trend luidt: weersextremen. Dat kan ik anecdotisch beamen.
    Terwijl het bij jou in NL begin september tropisch warm is, is bij mij in Puglia de druivenoogst kaduuk incl. de inkomsten van de coöperatieve telers. Reden: 10 dagenlang onafgebroken regen. Met bakken. Nooit voorgekomen. En niet alleen de druivenoogst is kaduuk. Om de haverklap valt door bliksem de stoom uit omdat alle leidingen bovengronds liggen (ondergronds is rots) zodat ondernemers onthand en out of bussiness zijn. Tegelijkertijd gaat andere infrastructuur met de modderstromen eraan, denk aan bruggetjes, secundair en slecht onderhouden wegennet, traditionele droge muurtjes rond de terrasvormige percelen. De kuststrook is een ravage van al de modder die van het plateau (+400 m) naar zeeniveau dendert over een afstand van 8 km.. Ook after season toerisme, een belangrijke bron van inkomsten in de regio, is daarmee kaduuk. Ik heb niet de indruk dat er qua adaptie enige rek zit bij dergelijke weerssextremen.

  4. Goff,

    Ik had eerlijk gezegd geen idee dat het zo tekeer was gegaan daar in Italië. Triest voor de mensen. Het huidige niveau van global warming kunnen we niet meer terugdraaien en helaas, ook voor de mensen in jouw omgeving: De temperatuur zal verder stijgen met meer extreem weergebeurtenissen, zoals de extreme regenval die jij beschrijft, tot gevolg (je hebt vast ons stuk daarover gelezen:https://klimaatverandering.wordpress.com/2016/07/29/extreme-regenval-we-zullen-er-aan-moeten-wennen/).

    Wat betreft de warme temperaturen hier in Nederland, het KNMI heeft een daarvan een klimaatanalyse gemaakt:
    http://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/achtergrond/klimaatanalyse-van-septemberhitte-in-nederland
    De huidige septemberhitte is nog altijd uitzonderlijk met een kans van eens in circa 90 jaar (50-130). Deze kans is echter door klimaatverandering toegenomen met een factor 11 sinds 1900. En zoals Stefan Rahmstorf hier overduidelijk laat zien: dat ligt duidelijk niet aan de zon maar is iets dat wij mensen hebben veroorzaakt.

  5. Op de blogpost van Prof. Stefan Rahmstorf staan de nodige sceptische reacties… de ‘discussie’ stopt met onderstaande link. Het is een strip van Randall Munroe. De Correspondent besteedde er een artikel aan. Grappig.

    http://xkcd.com/1732/

  6. Hi Hamburg,

    De xkcd timeline is een mooie visualisatie. Het is wat ongebruikelijk om een lineaire (i.p.v. logaritmische) tijdschaal te hanteren omdat… ehh… de grafiek nogal lang wordt. Ook gaat xkcd hier ‘maar’ 22.000 jaar terug.

    Zo rond 17.000 BC vermelden zij: “CO2 levels start to climb… and then the warming speeds up.

    Wat xkcd vergeet te vermelden is dat deze versterkende feedback door de CO2-toename de opwarming aan het einde van de laatste ijstijd ook mondiaal heeft gemaakt.

    Zonder deze versterkende terugkoppeling kan de Milankovic-forcering nooit verklaren waarom het niet bleef bij regionaal stijgende (zomer-)temperaturen in de noordelijke Arctische gebieden, precies gecompenseerd door een overeenkomstige temperatuur-daling in de zuidelijke Antarctische regio’s.

    Wereldgemiddeld verandert de TSI (de insolatie) namelijk geen snars door (alleen) een schuinere stand van de aardas aan het einde van een glaciaal. Wat er aan extra zonlicht bijkomt op hoge noordelijke breedtegraden gaat er immers precies evenveel vanaf aan minder zonlicht op hoge zuidelijke breedtegraden.

    Het is de ‘chain of events’ die in gang gezet werd door: de smelt van de ijskappen rond 65° NB -—> stijgende CO2-concentraties —> versterking en mondiaal maken opwarming, die het interglaciaal veroorzaakt.

    De beroemde publicatie van Hays, Imbrie en Shackleton uit 1976 beschreef het al: Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages

  7. Bob,

    De strip is vooral een antwoord op de bekende sceptische reacties in het klimaatdebat.

    https://decorrespondent.nl/5255/waar-mensen-over-praten-als-ze-zeggen-het-klimaat-verandert-toch-altijd/301386079005-c5cb2970

    Lieuwe Hamburg

  8. Frits van Dalen

    Of de zon nou daadwerkelijk zo koud was is de vraag. In onderstaand wetenschappelijk artikel wordt door Chinese onderzoekers aangetoond dat de El Niño van 2015 vooral zo sterk was als gevolg van een sterke piek in zonne-activiteit.

    http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/16742834.2016.1231567?scroll=top&needAccess=true

    Citaat: “Statistical analysis revealed that an El Niño Modoki event will most likely occur in the one to three years following a solar peak year. The solar cycle reached a peak in 2014 — the 24th solar cycle since 1755. The evolution of the SST and wind anomalies are similar to the typical features found from historical data composites in peak years and the following one to three years after a solar peak. Therefore, the El Niño Modoki component of the 2015/16 El Niño event might also have resulted from high solar activity. Considering the impact of high solar activity, the El Niño Modoki component in the 2015/16 El Niño event may not decay as quickly as the EP El Niño event. It will likely sustain in the central Pacific, with a low-intensity level, in the second half of 2016.”

    Wie heeft er nu gelijk?

  9. @Frits van Dalen

    De titel van het artikel in dat obscure blaadje zegt het al: het gaat daarin over de El Nino van 2015/16 in relatie met de sunspot number index. Het gaat duidelijk NIET over de zonneactiviteit en de gestegen temperatuur sinds de jaren 1950 zoals in figuur 1 in het blogstuk te zien is.
    Die Chinezen gebruiken data van SILSO betreffende het aantal zonnevlekken. Hieronder de grafiek van dat aantal zonnevlekken (een maat voor de activiteit van de zon) sinds 1950. Het is duidelijk dat de activiteit van de zon is afgenomen sinds 1950 evenals de gemeten energieoutput die in figuur 1 is gebruikt. Om je vraag dan te beantwoorden: de zon was “daadwerkelijk zo koud”.

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