Over het onbestaande verband tussen aardwarmte en klimaatverandering en het nut van onzindetectie

Enkele energiestromen in het klimaatsysteem

Binnenkomend zonlicht: 340 W/m2
Geabsorbeerd zonlicht: 240 W/m2
Antropogene forcering: 2,3 W/m2
Stroom van aardwarmte naar het oppervlak: 0,09 W/m2

Het lijstje hierboven vergelijkt de hoeveelheid aardwarmte die het klimaatsysteem in stroomt met enkele andere energiestromen. De gegevens maken in één oogopslag duidelijk dat aardwarmte geen rol van betekenis speelt in het klimaat. Voor ik daar wat dieper op inga, permitteer ik me een lange en enigszins meanderende inleiding.

Scepsis, een mens heeft er, zeker in een tijd van blogs, Facebooken en Twitters, niet snel teveel van. Dan bedoel ik wel echte scepsis: niet zomaar iets voor waar aannemen, ook niet – of: vooral niet – als je het graag zou willen geloven. Wie scepsis aanneemt als levenshouding kan in de loop der jaren een vrij goed afgestelde onzindetector ontwikkelen.

Het herleiden van beweringen naar hun originele bron is een goed begin van een sceptische houding, zeker wanneer het over een wetenschappelijk onderwerp gaat. De oorspronkelijke bron is vaak een wetenschappelijk artikel of rapport, en soms een blogpost of tweet van, of een interview met een onderzoeker. Als in een verhaal niet of niet duidelijk wordt verwezen naar die originele bron, kan een beetje achterdocht geen kwaad. Natuurlijk is het voor niemand mogelijk om altijd maar weer alles te checken. Dat hoeft ook niet. Zo nu en dan een steekproef is genoeg om te zien waar de informatie meestal betrouwbaar is en waar dat niet het geval is. Zo zal een steekproef, zoals die bijvoorbeeld door enkele reageerders op het blog van William Connolley werd uitgevoerd, al snel duidelijk maken dat er niks klopt van de beweringen waarmee het pseudosceptische No Tricks Zone probeert een al vele malen weerlegde mythe – dat veel wetenschappers in de jaren ‘70 van de vorige eeuw afkoeling voorspeldennieuw leven in te blazen. Volgens No Tricks Zone zouden 285 wetenschappelijke artikelen uit de jaren ‘60, ‘70 en ‘80 afkoeling voorspellen, maar het lijkt (zo blijkt ook uit mijn eigen steekproef) veelal om artikelen te gaan die ofwel helemaal geen afkoeling voorspellen, of die expliciet aangeven maar één factor (aerosolen, Milankovic cycli) onder de loep te nemen. Een enkel foutje in zo’n lijst zou best begrijpelijk zijn, maar als het moeite kost om ook maar één artikel te vinden dat zo’n claim ondersteunt, is die claim niet geloofwaardig. En dat geldt ook voor degene die die claim doet.

Een andere goede sceptische controle van klimaatverhalen is, in elk geval voor wie een beetje gevoel voor bètavakken heeft, de natuurwetenschappelijke logica. In de theorieën van degenen die de mainstream klimaatwetenschap niet willen accepteren blijkt de wet van behoud van energie nogal eens een lastig punt. Soms geldt dat zelfs voor de wet van behoud van massa. Met de fysische eigenschappen van water (smeltpunt, thermische expansie, toenemende dampspanning bij stijgende temperatuur) neemt men het ook niet altijd even nauw. Soms blijkt zoiets elementairs als de zwaartekracht al een te groot obstakel. Tamino bericht over een zekere Ronald Rotunda (jurist en verbonden aan de conservatieve “denktank” Cato Insitute), die over dat onderwerp het spoor helemaal bijster is, maar die desalniettemin de klimaatdeskundige uit mag hangen tijdens een hoorzitting van de wetenschapscommissie van het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden. Wie de onthutsende vertoning met eigen ogen wil zien kan terecht bij Youtube. (Rotunda heeft overigens voor een uitdossing gekozen die uitstekend past bij zijn clowneske optreden. Soms denk ik dat ze het erom doen…).

Op een iets gedetailleerder niveau gaat het ook vaak mis met wetenschappelijke logica en consistentie. Bijvoorbeeld met betrekking tot het begrip klimaatgevoeligheid. Steeds maar weer proberen pseudosceptici te vertellen dat het klimaatsysteem heel sterk reageert op minuscule wisselingen in bijvoorbeeld de activiteit van de zon, terwijl het juist ontzettend ongevoelig zou zijn voor een versterkt broeikaseffect. Terwijl de feedbacks in het klimaatsysteem die de gevoeligheid voor verandering bepalen in alle gevallen nagenoeg hetzelfde zullen zijn. Een zojuist verschenen artikel van Lewandowsky, Cook en Lloyd geeft een aantal voorbeelden van dergelijke inconsistenties en constateert dat pseudosceptici daarmee niet alleen elkaar, maar ook zeer regelmatig zichzelf tegenspreken. Hieronder een aantal voorbeelden.

Voorbeelden van pseudosceptische inconsistenties uit Lewandowsky et al. 2016

  1. Klimaatgevoeligheid is laag (voor broeikasgassen) én hoog (voor allerlei andere factoren).
  2. Paleoklimatologische reconstructies van de temperatuur zijn onbetrouwbaar en in de middeleeuwen was het warmer dan nu.
  3. Reconstructies van historische CO2-concentraties zijn onbetrouwbaar en CO2 volgt de temperatuur.
  4. De mondiale temperatuur kan niet nauwkeurig bepaald worden en de temperatuur stijgt niet meer sinds 1998.
  5. Er is geen wetenschappelijke consensus, maar degenen die de consensus bestrijden zijn dappere klokkenluiders.
  6. Het klimaat is onvoorspelbaar, maar er komt een nieuwe ijstijd aan.
  7. Extreem weer kan niet toegeschreven worden aan klimaatverandering maar sneeuw bewijst dat het klimaat niet verandert.
  8. De Groenlandse ijskap kan niet instorten, maar Groenland was groen in de middeleeuwen.
  9. Het broeikaseffect bestaat niet en waterdamp is het sterkste broeikasgas.
  10. Antropogene klimaatverandering is een onfalsifieerbare hypothese, maar is gefalsifieerd.
  11. De CO2-concentratie volgt de temperatuur en er is geen correlatie tussen CO2 en temperatuur.

Wie op deze sceptische manier kijkt, kan alleen maar concluderen dat er niets overeind blijft van alle pogingen om de klimaatwetenschap in diskrediet te brengen. Wat dan weer niet betekent dat alle kritiek op klimaatwetenschappelijk onderzoek per definitie onterecht is. Zelfs de meest gezaghebbende wetenschappelijke tijdschriften publiceren wel eens een artikel dat de plank behoorlijk misslaat. Dat gebeurde deze week: in Nature verscheen een artikel (via de link onderaan het nieuwsbericht op de site van Nature is het volledige artikel toegankelijk) dat op basis van een redenering die veel te kort door de bocht gaat (het temperatuurverschil tussen ijstijden en interglacialen wordt ten onrechte volledig toegeschreven aan CO2) uitkomt op een ongebruikelijk hoge klimaatgevoeligheid voor de lange termijn. Wetenschap is mensenwerk en dus worden er fouten gemaakt. Onvolkomenheden in een individueel artikel of ongelukkige uitlatingen van een individuele wetenschapper doen geen afbreuk aan het wetenschappelijke proces als geheel. Integendeel: het zou pas verdacht zijn als elke individuele klimaatwetenschapper alwetend en onfeilbaar zou zijn, of als men zou proberen die indruk te wekken.

De fout in het Nature-artikel mag gerust een blunder genoemd worden, die vermeden had moeten worden. Maar dat geldt niet voor elke inschatting of aanname die achteraf onjuist blijkt te zijn. Als wetenschappers elk risico op een misvatting zouden mijden, zou de zoektocht naar inzicht in zaken die we nog niet helemaal begrijpen vastlopen, zoals And Then There’s Physics onlangs schreef. Wetenschap is geen spelletje dat je wint als je alles in één keer goed gokt. Wetenschappers leren van hun fouten. Dat kan natuurlijk alleen als ze die fouten erkennen. In die bereidheid om fouten te erkennen en ervan te leren zit misschien wel het allergrootste verschil tussen echte wetenschappelijke scepsis en pseudoscepsis. Dit betekent dat het eerdergenoemde verzinsel van No Tricks Zone, zelfs als het geen geschiedvervalsing zou zijn, een non-argument zou blijven. Volgens de huidige wetenschappelijke kennis nemen we ontegenzeggelijk grote risico’s met het klimaat als we niets aan onze broeikasgasemissies doen. Wat de wetenschap 40, of 100, of 500 jaar geleden dacht, dat is niet de kern van de zaak.

Soms komt er een verhaal voorbij waar mijn onzindetector zo sterk op reageert dat ik niet eens de moeite neem om er serieus over na te denken. Het verzinsel dat onderzeese vulkanen bijgedragen zouden hebben aan de opwarming van het klimaat was er zo eentje. Maar toen ik dat verzinsel onlangs weer eens tegenkwam, besloot ik dat het een aardig onderwerp was om mijn onzindetector te testen. De methode: een snelle berekening op een bierviltje. Ofwel: een ruwe schatting van het aantal onderzeese vulkanen dat nodig zou zijn om voor significante opwarming van het klimaat te zorgen. Let wel, we hebben het hier over klimaatverandering en dus over hoeveel nieuwe onderzeese vulkanen er bijgekomen zouden moeten zijn in de afgelopen anderhalve eeuw, en dan vooral in de afgelopen 40 jaar.

50 onderzeese Krakatau’s

Als voorbeeld van een vulkaan nam ik een hele grote: de Krakatau. De hoeveelheid thermische energie die vrijkwam bij de explosieve uitbarsting in augustus 1883 wordt geschat op 200 MT TNT. Dat komt, afgerond naar boven – een bierviltjesberekening is een ruwe schatting dus alles wordt afgerond op mooie ronde getallen – overeen met 1018J. Als al die energie in een dag vrij zou komen, betekent dat een vermogen van ruim 10*1012W. Het oppervlak van de aarde is 500*106 km2, ofwel 500*1012 m2. Gemiddeld over het hele aardoppervlak levert de thermische energie van deze hypothetische Krakatau dan een klimaatforcering op van 0,02 W/m2. Voor een merkbaar klimaateffect is er iets in de orde van grootte van 1 W/m2 nodig. Dat zijn 50 onderzeese Krakatau-uitbarstingen per dag. En dat moet dus de toename in onderzeese vulkanische activiteit zijn geweest, als de warmte van die vulkanen inderdaad een rol van betekenis had gespeeld in de opwarming. Het idee dat er zoiets zou kunnen gebeuren zonder dat het op allerlei andere manieren opgemerkt zou worden is natuurlijk absurd. En zo blijkt de bierviltjesberekening ook een goede methode te zijn om pseudosceptische claims te weerleggen. Met de toevoeging dat het uitvoeren van die berekening aanzienlijk minder tijd kostte dan het schrijven van dit stukje tekst erover.

Het is dus uiterst onwaarschijnlijk dat er sinds ergens in de vorige eeuw dagelijks 50 onderzeese Krakatau’s uitbarsten. De voor de hand liggende vraag is dan: hoeveel is de onderzeese vulkanische activiteit dan wel toegenomen? Het onthutsende antwoord: er is geen enkele aanwijzing voor welke toe- of afname van de vulkanische activiteit dan ook. Er schijnt wel eens beweerd te worden dat een toename van het aantal aardbevingen zou wijzen op een sterkere geologische activiteit, inclusief vulkanisme. Alleen is er geen reden om aan te nemen dat het aantal aardbevingen in de afgelopen eeuw is toegenomen. Deze mythe blijkt populair te zijn onder bepaalde groepen streng gelovige christenen, die er een aanwijzing in zien dat de eindtijd in aantocht is. Of zoiets.

WGI_AR5_Fig8-18

Dat er geen aanwijzingen zijn voor een toe- of afname van de geologische activiteit haalt ook de grond onder andere claims over vulkanen als oorzaak van klimaatverandering vandaan. Dat de CO2-concentratie in de atmosfeer in anderhalve eeuw is gestegen van 280 ppm naar 400 ppm komt niet door vulkanische emissies, maar door de verbranding van fossiele brandstoffen. En het welbekende plaatje uit het laatste IPCC rapport hierboven laat zien dat vulkanische aerosolen kort na een grote uitbarsting een flink afkoelend effect kunnen hebben, maar dat de invloed hiervan op de langetermijntrend ook minimaal of onbestaande is. Overigens zijn er wetenschappers die menen dat we in de toekomst wel een toename van de vulkanische activiteit kunnen verwachten, bijvoorbeeld op IJsland. Door het smelten van gletsjers neemt de druk op de bodem af in dit vulkanisch actieve gebied, waardoor magma gemakkelijker een weg naar buiten zou kunnen vinden. Het klinkt aannemelijk, maar dat neemt niet weg dat er hierover vooral nog een heleboel onzeker is.

Tenslotte keer ik nog even terug naar de thermische energie van vulkanen. De niet meer helemaal actuele afbeelding op Skeptikal Science laat, net als het lijstje helemaal bovenaan dit blogstuk zien dat de totale hoeveelheid warmte die vanuit het midden van de aarde naar het oppervlak borrelt miniem is ten opzichte van het antropogeen versterkte broeikaseffect. Het spreekt voor zich dat het klimaateffect van schommelingen in die stroom van aardwarmte, die er ongetwijfeld zullen zijn, bijzonder klein is. Onmerkbaar zelfs, ten opzichte van andere natuurlijke en menselijke factoren. En dan is het ook nog eens zo dat het land sneller opwarmt dan de oceanen, en het zeeoppervlak sneller dan de diepe oceaan. Ook die waarnemingen weerleggen het fabeltje van de onderzeese vulkanen als oorzaak van de huidige opwarming. Wie ooit in dat fabeltje heeft geloofd zou zijn onzindetector eens een grote onderhoudsbeurt moeten geven.

84 Reacties op “Over het onbestaande verband tussen aardwarmte en klimaatverandering en het nut van onzindetectie

  1. Hans,
    jurist R. Rotunda van de youtube-link in je blogstuk lijkt verdacht veel op het typetje Dr. R. Clavan -‘polemoloog en Oost-Europa deskundige’- vertolkt door Van Kooten en geïnterviewd door De Bie. Let op de vlinderdasjes van polemoloog Clavan en jurist Rotunda, dat is geen sinicure: https://www.youtube.com/watch?v=yaaBLIOQEkg

    De conclusie van het artikel Lewandowsky et al. waarnaar je linkt luidt:
    “Climate science denial is therefore perhaps best understood as a *rational activity* [nadruk van mij] that replaces a coherent body of science with an incoherent and conspiracist body of pseudo-science for political reasons and with considerable political coherence and effectiveness.”

    Ik vind het een discutabele conclusie. De kwalificatie van klimaatontkenning als een ‘rational activity’ gaat er bij mij niet in om drie redenen:
    – ontkenning van wetenschappelijke bevindingen is geen ‘rational activity’ maar een ressentimentele activiteit.
    – incoherente pseudo-wetenschap is per definitie niet rationeel maar irrationeel.
    – politieke redenen om wetenschappelijke onzin te debiteren c.q. onderschrijven is een machtskwestie en die is per definitie irrationeel ook al kan ze voor een tijdje effectief zijn voor fossiele belangenbehartiging.

    Overigens komt het me voor dat Lewandowsky et al. academisch kruit verschieten aan achterhoede gevechtjes met pseudosceptici. De kaarten zijn inmiddels wel geschud. Immers, de grootgeld partijen die ertoe doen (BlackRock, Bank of England, Munich Re, etc.) hebben afgelopen 12 maanden te kennen gegeven dat de klimatologische feiten maatschappelijk zwaarwegender zijn dan de klimaat-ontkennende argumenten van de twijfelbrigade. Ook de olie Sheiks in het nabije Oosten zetten in op zonnepanelen en hebben onlangs besloten hun olieproductie terug te draaien om de prijs op te drijven en aldus nog inkomsten te garanderen. Het is allemaal gevolg van klimatologische kennis en van de politieke & maatschappelijke gevolgtrekkingen daaruit. Laten we wel wezen, pseudo-scepsis is vooral een U.S.A.-ding en het is niet toevallig dat één van de twee kandidaten voor het presidentschap aldaar een doorgewinterde twijfelbrigadier is.

  2. Lennart van der Linde

    Hoi Hans,
    Je noemt het artikel van Snyder 2016 in Nature met de hoge ESS-schatting. Op het stukje van Gavin Schmidt op RealClimate reageerden o.a. Jim Hansen en Andreas Schmittner (reacties nr 2 en 15). Zij lijken het inhoudelijk iets minder oneens te zijn met Snyder dan Schmidt.

    In zijn stukje verwijst Schmidt naar Pagani et al 2010, die voor het vroege Plioceen tot een even hoge ESS-schatting komen als Snyder:
    http://www.nature.com/articles/ngeo724.epdf?referrer_access_token=FSbGYBQt5bhpaFj1TvHN6dRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0OEpcoKHH_D1dnHRf42nCK_kriiUKzoKMhAKTR3dFDzAgMTChsL8pDJIEFMvY2qqQwGq7wu-R_UDB2SCNucMpnlQQ81IoArmlMqwqOItbXtutPOdUlX13Ne05fH9xGybo-fATRZm4okcLk24qmlTaeLp_KPOVG6W5UnUbvH65C2fqFI6Y2Ec2FO9tpe7K-ikC5Ppu2KrjHO8WfTZYn3oGBv&tracking_referrer=www.realclimate.org

    Schmidt zegt volgens mij per abuis dat Pagani et al zich baseren op PETM-data. Jim Hansen lijkt de schatting van Snyder wat te hoog te vinden, maar geeft, net als Schmidt aan dat hier nog behoorlijke onzekerheden bestaan. Misschien blijkt de schatting van Snyder uiteindelijk veel te hoog te zijn, maar misschien ook niet, tenminste als we Hansen mogen geloven ipv Schmidt. Of is er reden om aan te nemen dat Schmidt deze kwestie beter doorziet dan Hansen?

  3. Hoi Goff,

    Ik vind het een discutabele conclusie. De kwalificatie van klimaatontkenning als een ‘rational activity’ gaat er bij mij niet in om drie redenen:

    Wat Lewandowsky vermoedelijk bedoelt is dat het een doelbewuste activiteit is, gericht op het behouden van macht uit het verleden en op het behoud van een (deels imaginaire) status-quo.

    M.a.w. het is wel vaak zo dat ‘haat jegens windturbines’ de motivatie is voor bepaalde lui om dan maar de klimaatwetenschappelijke realiteit (dat de menselijke emissies van extra broeikasgassen de oorzaak van de huidige klimaatverandering zijn) te gaan ontkennen.

    Hoe mallotig een dergelijke omgekeerde redeneertrant is (‘ik wil geen windmolens DUS moet de klimaatwetenschap onwaar zijn’), hoef ik je niet uit te leggen. Je ziet het opnieuw gedemonstreerd bij reageerder Frits van Dalen, die blijkbaar gemotiveerd wordt door een diepe weerzin/haat jegens windturbines… en DAAROM stukjes uit discutabele publicaties uit hun context gaat halen. Zie het antwoord van Jos.

    Lewandowksy bedoelt dat door het vervangen van wetenschap door “an incoherent and conspiracist body of pseudo-science for political reasons” er doelbewust politieke doelen worden nagestreefd. In de optiek van Lewandowsky is dat rationeel gedrag.

  4. Lennart van der Linde

    Snyder en Schmidt verwijzen allebei niet naar Previdi et al 2013, die zeggen:
    http://sci-hub.cc/10.1002/qj.2165

    “While the fast feedback sensitivity is very likely less than 7◦C, it is not clear that this is the case for the Earth system sensitivity including ice sheet and climate–GHG feedbacks. The higher Earth system sensitivity thus implies a real possibility of exceeding the 2◦C global warming threshold if atmospheric GHG concentrations are sustained at or above present-day levels‡‡. This needs to be communicated clearly to policymakers and to the general public in order to ensure appropriately informed decisions about future GHG stabilization.”

    Ik vraag me af of Snyder op dit punt door sommigen niet te hard afgeschoten wordt. Ook Hansen en Schmittner hebben kritiek op haar stuk, onder meer vanwege het ontbreken van enkele relevante referenties, maar tegelijkertijd lijken ze de kritiek van Schmidt en Thorne wat over the top te vinden.

    Previdi et al zeggen ook nog:
    “Since climate–GHGfeedbacks are positive, the Earth system sensitivity is higher with these feedbacks included. Hansen and Sato (2012) find that including non-CO2 GHG (CH4 and N2O) changes as a feedback increases the Earth system sensitivity to 8◦C for doubled CO2 . They stress, though, that since this estimate is based on the LGM–Holocene transition, which featured a strong ice sheet/vegetation albedo feedback, it is likely on the high end of what is relevant in the Anthropocene. If (non-anthropogenic) atmospheric CO2 responses to climate change are also counted as a feedback, the Earth system sensitivity would be higher still. At this point, however, it becomes difficult to define the sensitivity in a meaningful way based on the Pleistocene glacial cycles, since these cycles were driven by orbital variations which produced a negligible global mean forcing∗∗.”

    Dus op welke manier de invloed van orbitale forcings verdisconteerd moet worden bij het bepalen van de ESS is blijkbaar nogal ingewikkeld en niet eenduidig. Zo begrijp ik het oordeel van Previdi et al althans.

  5. Lennart van der Linde

    Misschien is het ook nuttig om te kijken wat Snyder precies zegt over haar ESS-schatting. Hier het volledige fragment daarover:

    “The concept of S[GHG] has been defined as the total global climate response over millennial timescales from changes in ice sheets, dust and vegetation, as well as from the feedbacks included in ‘equilibrium climate sensitivity’—water vapour, lapse rate, sea ice, snow cover, clouds and ocean heat uptake, but does not include carbon cycle feedbacks. A comparison of the new GAST reconstruction with GHG radiative forcing estimates S[GHG] as 2.5°C (1.8–3.6 °C, 95% interval) change in GAST per 1 W m−2 change in GHG radiative forcing (Fig. 2b), and finds that the relationship does not change significantly over the past 800 kyr (Extended Data Fig. 6b). This S[GHG] estimate translates to a 9 °C (7–13 °C, 95% interval) change in GAST per doubling of atmospheric carbon dioxide (3.7 W m−2), which has often been called ESS.

    Attenuation of the S[GHG] relationship is apparent in deep glacial states and a quadratic relationship is found to be a significantly better fit than a linear relationship (Fig. 2b). However, it is unclear whether such a quadratic relationship would apply in warmer states—when the bottom quarter of the record is removed, a quadratic relationship is not significant. Previous research also found S[GHG] to be climate state dependent, and most studies find higher values for the late Quaternary than for the Pliocene. The presence of large ice sheets in the Quaternary is probably a major cause. Yet little research has focused on the potential variation of S[GHG] within the late Quaternary. Masson-Delmotte et al. also found attenuation within the late Quaternary in deep glacial states, estimating a parabolic relationship. The observed attenuation of late Quaternary S[GHG] seems to suggest there is a limit to the power of positive climate feedbacks, such as from sea ice and ice sheets, as ice sheet size increases in deep glacial states.

    Because S[GHG] and ESS are climate state dependent, it is most useful to compare this result to other estimates from the late Quaternary. Rohling et al. found a similar ESS estimate of 8.5 °C, but did not include a comparable probabilistic analysis in their estimate. Hansen et al. estimated ESS of 6 °C, assuming GAST is half the Antarctic temperature change or twice the DWT change. The present research finds that there is a 99% probability that ESS for the late Quaternary is higher than 6 °C.”

  6. Lennart van der Linde

    Misschien bedoelde Schmidt te verwijzen naar Zeebe et al 2009 over de klimaatgevoeligheid tijdens het PETM? Zie hun samenvatting:
    http://www.nature.com/ngeo/journal/v2/n8/abs/ngeo578.html

    “global surface temperatures rose by 5–9 °C within a few thousand years. Here we use published palaeorecords of deep-sea carbonate dissolution and stable carbon isotope composition along with a carbon cycle model to constrain the initial carbon pulse to a magnitude of 3,000 Pg C or less, with an isotopic composition lighter than -50permil. As a result, atmospheric carbon dioxide concentrations increased during the main event by less than about 70% compared with pre-event levels. At accepted values for the climate sensitivity to a doubling of the atmospheric CO2 concentration, this rise in CO2 can explain only between 1 and 3.5 °C of the warming inferred from proxy records. We conclude that in addition to direct CO2 forcing, other processes and/or feedbacks that are hitherto unknown must have caused a substantial portion of the warming during the Palaeocene–Eocene Thermal Maximum. Once these processes have been identified, their potential effect on future climate change needs to be taken into account.”

  7. Lennart van der Linde

    En zie ook Zeebe 2013, die lijkt te impliceren dat hoe hoger/sneller de forcing, hoe hoe hoger de ESS wordt. Die zou dus tijdsafhankelijk zijn:
    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3752277/

    Uit de samenvatting:
    “Here, I introduce the time-dependent climate sensitivity, which unifies fast-feedback and Earth system sensitivity. I show that warming projections, which include a time-dependent climate sensitivity, exhibit an enhanced feedback between surface warming and ocean CO2 solubility, which in turn leads to higher atmospheric CO2 levels and further warming. Compared with earlier studies, my results predict a much longer lifetime of human-induced future warming (23,000–165,000 y), which increases the likelihood of large ice sheet melting and major sea level rise. The main point regarding the legacy of anthropogenic greenhouse gas emissions is that, even if the fast-feedback sensitivity is no more than 3 K per CO2 doubling, there will likely be additional long-term warming from slow climate feedbacks. Time-dependent climate sensitivity also helps explaining intense and prolonged warming in response to massive carbon release as documented for past events such as the Paleocene–Eocene Thermal Maximum.”

  8. Lennart,

    In het artikel van Martínez-Botí et al. 2015 (co-auteur Rohling) dat we hier besproken hebben, komt dezelfde problematiek naar voren: https://klimaatverandering.wordpress.com/2015/02/14/klimaatgevoeligheid-in-het-plioceen-en-pleistoceen/
    Figuur 4a geeft voor het Pleistoceen een klimaatgevoeligheid (ESS) van 2.01 * 3.7 = 7.4 °C als ze alléén naar de CO2 forcering kijken. Nemen ze de ijs-albedo forcering mee komen ze op ongeveer de helft uit. In dat artikel van Martínez-Botí e.a. staat dat de ESS met 95% waarschijnlijkheid kleiner is dan 5.2 °C. Snyder schrijft vrolijk dat deze voor 99% zeker groter is dan 6 °C en vertaalt dat een op een door naar de huidige tijd. Dat kan dus niet daar de aarde nu zo’n grote ijskappen niet meer heeft.
    Door een regressie toe te passen van T tegen forcering negeer je de ijs-albedo forcering en dat is het punt dat Schmidt maakt. In Martínez-Botí 2015 voert men eveneens dergelijke regressieberekeningen uit en negeren ze juist niet de ijs-albedo forcering.

  9. Hi Bob,
    ja, ik onderschrijf je vermoeden over Lewandowsky’s bedoeling om twijfelbrigadiers een specifieke politieke rationaliteit toe te dichten. Je merkt op:
    “In de optiek van Lewandowsky is dat rationeel gedrag.”

    Dat is precies waarom ik de conclusie discutabel vind. Het is in feite een sociologische (of cultureel antropologische?) conclusie uit een wetenschapstheoretische analyse. Ik heb daarmee dezelfde moeite als met wetenschappers die stellen dat ontkenners van de evolutietheorie rationeel zijn ‘op hun manier’.

    Mijn aandachtspunt is dat Lewandowsky zijn wetenschappelijk inzicht in de drijfveer van mensen verwart met rationaliteit van die mensen.
    Nogmaals, de twijfelbrigade mag dan lange tijd effectief zijn geweest, ze is vanaf het begin logisch incoherent geweest en anno 2016 is ze bovendien politiek incoherent. Immers, nagenoeg alle groot geld-partijen (BlackRock, Bank of England, etc. etc.) stellen expliciet dat de klimatologische feiten maatschappelijk zwaarwegender zijn dan de klimaatontkennende argumenten van de twijfelbrigade. Ik snap dan ook niet waarom Lewandowsky dat feit niet heeft verdisconteerd in zijn analyse en conclusie: de twijfelbrigade babbelt al heel lang klimatologisch incoherent en opereert inmiddels ook politiek gezien incoherent: de energietransitie is een onomkeerbaar maatschappelijk en industrieel en macro-economisch feit. Reageerders als Frits van Dalen en Michiel de Pooter hebben daar grote moeite mee en reageren hun frustratie af met slap armpje drukken tegen een huge body of evidence.

  10. Goff,

    De conclusie die je aanhaalt viel mij ook op. Ik denk dat Lewandowsky het opzetten van een redenering als rationele activiteit ziet, ongeacht te kwaliteit van die redenering. Ofwel: een rationeel proces dat een irrationele afslag neemt, blijft een rationeel proces.

    De wetenschappelijke belangstelling voor het fenomeen wetenschapsontkenning vind ik heel begrijpelijk. Ik vind het fenomeen ook erg interessant. Ik ben het dan ook pertinent – ik neig zelfs tot: principieel – oneens met je opmerking dat het “academisch kruit verschieten” zou zijn.

    Lennart,

    De kritiek op Snyder heeft niet zozeer betrekking op de uitkomst van haar berekening, maar op de onderliggende redenering. Ze legt een direct verband tussen CO2 en het temperatuurverschil tussen ijstijden en interglacialen, en ziet daarbij andere factoren die van invloed zijn over het hoofd. Dat andere analyses, misschien op grond van een andere benadering (ik ben op dit moment niet in de gelegenheid om in de details te duiken), op een vergelijkbare ESS uitkomen doet niets af aan die redeneerfout.

  11. Hans,
    je hebt gelijk, het is regulair academisch kruit schieten. Ik neem mijn woorden ‘academisch kruit verschieten’ terug.

  12. Lennart van der Linde

    Hoi Jos,

    Als ik het goed begrijp slaat die 95% van Martinez-Boti op het Plioceen, terwijl de 99% van Snyder op het laat Quarternary slaat. Dat ze die een op een doortrekt naar de toekomst, althans in de samenvatting, lijkt mij inderdaad ook te kort door de bocht en in tegenspraak met wat ze zegt in het fragment dat ik hierboven citeerde, of althans niet zo genuanceerd als wenselijk is.

    Want de vraag hoe groot de ESS is voor klimaten tussen het laat Quarternary en het Plioceen. Hansen en Sato 2012 zeggen daarover: “S-CO2 is smaller [than 8C] for a positive forcing, but it is nearly that large for a positive forcing just large enough to melt the Antarctic ice sheet.” En S-GHG is dan nog wat groter, dus als S-CO2 voor deze klimaatstaat circa 6C is, dan zou S-GHG bv 7-8C zijn, volgens Hansen en Sato.

    Vandaar ook waarschijnlijk dat Hansen in reactie op Schmidt zegt:
    “There are various technical issues with both Schmittner and Snyder approaches that lead them toward their low and high values. Suffice it to say that I expect the true answer lie between the two, but closer to Snyder’s. The evidence favors a temperature change in the range ~4-5C for LGM-Holocene, and thus a fast-feedback climate sensitivity close to 3C or a bit larger. This then leads to an ESS sensitivity ~6C or somewhat higher as discussed in our 2013 paper.”

    Dat artikel uit 2013 zegt:
    http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/371/2001/20120294

    “We conclude that the existing data favour a climate sensitivity of at least two-thirds of the Russell sensitivity, and probably closer to the full Russell sensitivity. That lower limit is just over 3°C for 2×CO2 for the range of climate states of immediate relevance to humanity.”

    The fast feedback Russell sensitivity is circa 4,5C, dus de S-GHG gaat dan mogelijk richting 7-8C.

    Misschien zit Snyder er helemaal naast, maar dan zou dat volgens mij ook gelden voor Pagani et al, Hansen en Sato, Previdi et al en Hansen et al.

  13. Lennart van der Linde

    Hans,
    Volgens mij laat het citaat uit Snyder hierboven zien dat ze wel rekening houdt met de omvang van ijskappen. Andreas Schmittner, en ook Jim Hansen, zien de tekortkoming van haar artikel vooral in een te hoog temperatuurverschil tussen glacialen en interglacialen als gevolg van een beperkte/selective dataset, waarvoor niet gecorrigeerd is.

    Hansen zegt:
    “Snyder’s empirical inference of climate sensitivity, using the magnitude of the global temperature oscillations, depends especially on the selection of data records. The essentials of the climate sensitivity story can be boiled down to finding the single best-documented glacial-interglacial oscillation. So far, that is the oscillation form the LGM (Last Glacial Maximum, 20,000 years ago) to the Holocene (present interglacial period, 11,700 year period that we live in). Snyder’s study and that of Schmittner et al (Science, 24 November 2011 Science Express) provide bookends to the estimated LGM-Holocene temperature change. Schmittner et al use a spatially more complete data set than Snyder and finds LGM-Holocene warming = 2.3C. Snyder finds LGM-Holocene warming = 6.2C. We have estimated from a range of different observations aided by modeling, that the LGM-Holocene warming is 4-5C, which led to our estimate of ESS sensitivity ~6C in our 2008 paper, which she references. In our 2013 paper, which she also references, we conclude that the fast-feedback and ESS sensitivities are probably somewhat on the high side of the earlier estimates, but we do not give exact values. Instead we discuss observations needed to allow greater precision. The analysis of Snyder emphasizes data covering a substantial period, rather than complete global coverage with well calibrated data for a well-observed glacial-interglacial transition. The longer data set of Snyder does not bulwark her climate sensitivity estimate, because her entire curve should be multiplied by the scale factor determined by the best documented glacial-interglacial transition. This scale factor defines the bias introduced by a particular selection of ocean cores, failure of that distribution to represent a true global average, and various assumptions in converting the proxy data into a temperature change.”

    Schmittner zegt:
    “I somewhat agree with Jim Hansen and think that the bigger issue is the large temperature changes reconstructed. In my opinion the best LGM global mean temperature reconstruction is Annan and Hargreaves (2013, http://www.clim-past.net/9/367/2013/), which uses a much larger dataset than Snyder. Their result is a 4 degree C cooling (plus minus 0.8 deg C). I’m very surprised that Snyder didn’t even cite that paper. In her discussion of the LGM temperatures in the Methods section (Validity testing the GAST reconstruction using particular points in time) only studies are considered that agree more with her reconstruction. This seems like a major omission to me. In response to Jim Hansen’s comments I would like to note that our 2011 paper (Schmittner et al., 2011, http://science.sciencemag.org/content/334/6061/1385), which was also not cited by Snyder, did not claim to be the best LGM global mean temperature reconstruction. The main point of that paper was that very high climate sensitivities could be excluded by the LGM temperature reconstructions and I still think that this is a robust and important conclusion. If Snyder’s ESS estimate of ESS_Snyder = 9 deg C is scaled by the ratio of Annan and Hargreave’s to Snyder’s LGM temperature estimate 4/6.2 it results in ESS = ESS_Snyder*4/6.2 = 5.8 deg C a value more in line with previous work.”

    Volgens Schmidt missen zij zijn punt dat Snyder niet goed naar de rol van orbitale variaties kijkt, maar als dat zo is, dan keken Hansen en Schmittner daar eerder blijkbaar ook niet goed naar. Dus waarom dan de ophef over Snyder? Misschien omdat ze in haar samenvatting verder gaat dan in de tekst van haar artikel zelf. Daar heeft ze denk ik wel wat uit te leggen. En naar de verdere discussie over de precieze rol van orbitale variaties ben ik zeer benieuwd.

  14. Lennart van der Linde

    Hansen en Sato 2012 zeggen over de orbitale variaties:
    http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783709109724-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1328875-p174243184

    “The orbital forcing, computed as the global-mean annual-mean perturbation of absorbed solar radiation with fixed climate, is less than 0.25 W/m2 (Fig. S3 of Hansen et al. 2008). Climate variability at other frequencies in the observational data is expected because orbital changes are more complex than three discrete time scales and because the dating of observed climate variations is imprecise. But it is clear that a large global climate response to the weak orbital forcing does exist (Roe 2006), demonstrating that climate is very sensitive on millennial time scales and implying that large amplifying feedbacks exist on such time scales. Thus, large climate change should also be expected in response to other weak forcings and climate noise (chaos). A satisfactory quantitative interpretation of how each orbital parameter alters climate has not yet been achieved. Milankovitch argued that the magnitude of summer insolation at high latitudes in the Northern Hemisphere was the key factor determining when glaciation and deglaciation occurred. Huybers (2006) points out that insolation integrated over the summer is affected only by axial tilt. Hansen et al. (2007a) argue that late spring (mid-May) insolation is the key because early “flip” of ice sheet albedo to a dark wet condition produces a long summer melt season; they buttress this argument with data for the timing of the last two deglaciations (termination I 13,000–14,000 years ago and termination II about 130,000 years ago). Fortunately, it is not necessary to have a detailed quantitative theory of the ice ages in order to extract vitally important information.”

    Previdi et al 2013 wijzen bovendien op de snelheid waarmee ijskappen mogelijk kunnen desintegreren onder een sterkere forcing, wat tot een versterkende feedback zou leiden vergeleken met de orbitale forcing uit het verleden:

    “Further work is also needed in order to better constrain the time-scales over which the ice sheet feedback may become significant. Evidence for centennial time-scale ice sheet changes based on palaeo-sea-level records (see above) is largely derived from periods in Earth’s history (e.g. the
    transition from the LGM to the Holocene) which featured greater amounts of ice than is available today (with much of this ice existing at relatively lower latitudes and elevations). One could argue that this would tend to favour a slower ice sheet response today than occurred during past warming. However, it must also be borne in mind that the current
    anthropogenic forcing greatly exceeds the forcing from orbital variations that drove past deglaciations, which might be expected to compensate to some extent (perhaps entirely) for the smaller present-day global ice volume. At the heart of the uncertainty surrounding ice sheet response time is the incomplete understanding of the dynamical processes (e.g. ice stream acceleration, ice shelf disintegration) that are thought to play a critical role in ice sheet decay (e.g. Dupont and Alley, 2006). Working to better understand these processes, and representing them in ice sheet models, are therefore crucial next steps toward narrowing the range
    of possible future ice sheet changes.”

    De vraag daarbij is misschien niet alleen hoe groot de mondiaal gemiddelde forcing is, maar ook hoe effectief een regionale (orbitale) forcing is vergeleken met een mondiale GHG-forcing. Deze vraag lijkt nog niet eenduidig beantwoord.

  15. “Misschien zit Snyder er helemaal naast, maar dan zou dat volgens mij ook gelden voor Pagani et al, Hansen en Sato, Previdi et al en Hansen et al.”

    Ik zou niet weten waarom Lennart.
    Ik heb niet alle artikelen doorgespit maar bijv. in Hansen 2008 (Target Atmospheric CO2) staat bij het Pleistoceen – Slow Feedbacks:
    “Plotting GHG forcing [7] from ice core data [18] against temperature shows that global climate sensitivity including the slow surface albedo feedback is 1.5°C per W/m2 or 6°C for doubled CO2 (Fig. 2), twice as large as the Charney fastfeedback sensitivity.”
    In Previdi 2013 schrijft men over die berekening:
    “This is an average Earth system sensitivity for the range of climate states between glacial conditions and ice-free Earth, and thus it largely reflects the changes that occurred during the Pleistocene glacial cycles. For smaller ice sheet changes, the sensitivity would be somewhat less.”
    Men vergelijkt de temperatuurveranderingen dus met alle W/m² van die periode, van CO2, andere gassen en de ice-albedo feedback en geeft tevens aan dat de ESS wat lager zal zijn in onze huidige tijd.

    Het regressiesommetje van Snyder vergelijkt de temperatuurveranderingen alleen met de W/m² van CO2. In Martínez-Botí voert men eenzelfde soort regressiesommetjes uit, maar dus óók met de W/m² van de ijs-albedo feedback. Dan is duidelijk dat de ESS van het Pleistoceen ongeveer gelijk is aan die van het Plioceen.

    In Hansen 2008 (Target…) kun je een ECS berekening vinden voor het LGM-Holoceen (Fig. S1): totaal 6.5 W/m² voor icekappen + vegetatie + alle GHG’s (2,25 W/m² van CO2) en een temperatuurverandering van 5 °C geeft 0.77 °C/(W/m²), een ECS van circa 2.9 °C. De ‘Snyder-methode’ komt dan m.i. overeen met: neem de 5°C en vergelijk die alleen met de 2.25 W/m² van CO2, dat geeft dan een ECS van circa 8.2 °C.

  16. Lennart van der Linde

    Jos,
    Volgens mij gaat het erom of je de GHG-verandering als forcing of als feedback beschouwt. Hansen et al 2008 zeggen in hun supplement:

    “It is our presumption that most of the Pleistocene GHG changes are a slow feedback in response to climate change. This interpretation is supported by the lag of several hundred years between temperature change and greenhouse gas amount. The conclusion that most of the ice area and surface albedo change is also a feedback in response to global temperature change is supported by the fact that the large climate swings are global.”

    In paragraaf 2.2. van de hoofdtekst zeggen ze:

    “GHG and surface albedo feedbacks respond and contribute to temperature change caused by any climate forcing, natural or human-made, given sufficient time. The GHG feedback is nearly linear in global temperature during the late Pleistocene. Surface albedo feedback increases as Earth becomes colder and the area of ice increases. Climate sensitivity on Pleistocene time scales includes slow feedbacks, and is larger than the Charney sensitivity, because the dominant slow feedbacks are positive. Other feedbacks, e.g., the negative feedback of increased weathering as CO2 increases, become important on longer geologic time scales.

    Paleoclimate data permit evaluation of long-term sensitivity to specified GHG change. We assume only that, to first order, the area of ice is a function of global temperature. Plotting GHG forcing from ice core data against temperature shows that global climate sensitivity including the slow surface albedo feedback is 1.5°C per W/m2 or 6°C for doubled CO2, twice as large as the Charney fastfeedback sensitivity. Note that we assume the area of ice and snow on the planet to be predominately dependent on global temperature, but some changes of regional ice sheet properties occur as part of the Earth orbital climate forcing (see Supplementary Material).

    This equilibrium sensitivity of 6°C for doubled CO2 is valid for specified GHG amount, as in studies that employ emission scenarios and coupled carbon cycle/climate models to determine GHG amount. If GHGs are included as a feedback (with say solar irradiance as forcing) sensitivity is still larger on Pleistocene time scales (see Supplementary Material), but the sensitivity may be reduced by negative feedbacks on geologic time scales. The 6°C sensitivity reduces to 3°C when the planet has become warm enough to lose its ice sheets.”

    Dit lijkt me hetzelfde verhaal als van Hansen en Sato 2012, Hansen et al 2013 en Previdi et al 2013, en niet wezenlijk anders dan wat Snyder zegt in dit eerder geciteerde fragment:

    “Attenuation of the S[GHG] relationship is apparent in deep glacial states and a quadratic relationship is found to be a significantly better fit than a linear relationship (Fig. 2b). However, it is unclear whether such a quadratic relationship would apply in warmer states—when the bottom quarter of the record is removed, a quadratic relationship is not significant. Previous research also found S[GHG] to be climate state dependent, and most studies find higher values for the late Quaternary than for the Pliocene. The presence of large ice sheets in the Quaternary is probably a major cause…

    Because S[GHG] and ESS are climate state dependent, it is most useful to compare this result to other estimates from the late Quaternary. Rohling et al. found a similar ESS estimate of 8.5 °C, but did not include a comparable probabilistic analysis in their estimate. Hansen et al. estimated ESS of 6 °C, assuming GAST is half the Antarctic temperature change or twice the DWT change. The present research finds that there is a 99% probability that ESS for the late Quaternary is higher than 6 °C.”

    De enige verschillen zijn dan dat Hansen in zijn 6C nog niet de GHG-feedback heeft meegenomen en dat Snyder uitgaat van een groter temperatuurverschil tussen glaciaal en interglaciaal, voorzover ik begrijp. Volgens Hansen is dat grotere termperatuurverschil het gevolg van een beperkte data-selectie, waarvoor ze had moeten corrigeren.

    De kritiek van Gavin Schmidt gaat echter verder: zoals ik het begrijp is volgens hem de orbitale regionale forcing effectiever in het smelten van ijs dan de mondiale GHG-forcing en daarom de GHG-ESS kleiner dan Snyder, en Hansen, denken. De vraag is wie er gelijk heeft, ook gelet op de snelheid waarmee het Arctisch zeeijs aan het verdwijnen is en op de snelheid waarmee volgens bv DeConto en Pollard of Applegate et al het ijs op Antarctica en Groenland zou kunnen verdwijnen.

    Ik dacht ook dat er studies zijn verschenen die aangeven dat de klimaatgevoeligheid mogelijk/waarschijnlijk toeneemt met de snelheid van de GHG-toename, maar ik heb even geen namen paraat. Het lijkt me ook best aannemelijk dat een CO2-verdubbeling in pakweg 100-200 jaar een grotere uiteindelijke opwarming teweeg kan brengen, dan een verdubbeling in bv 1000-2000 jaar, of in 10.000-20.000 jaar. De CO2-toename die de mens nu veroorzaakt gaat waarschijnlijk minimaal 10x zo snel als ooit op natuurlijke wijze heeft plaatsgevonden. Daardoor is het misschien extra moeilijk op grond van het natuurlijke verleden de klimaatgevoeligheid voor de huidige antropogene forcing te bepalen. Mijn indruk is dat iemand als Jim Hansen daar meer oog voor heeft dan Gavin Schmidt, maar ik kan het mis hebben.

    [JH: ontspamd, je volgende reacties waren een kopie en heb ik daarom verwijderd]

  17. Lennart van der Linde

    mijn aanvulling zojuist verschijnt ook weer niet…

    [JH: Lennert, het spamfilter is nogal overijverig bezig met je reacties.
    Je eerste reactie van 17:17 zat in het spamfilter en bestond uit dezelfde tekst als enkele reacties daarna, waarvan er ook een paar in het spamfilter zaten. Ik heb daarom je eerste reactie van 17:17 uit het spamfilter gehaald en de daaropvolgende kopieën weggehaald.
    Laat het aub even weten als ik daarin iets over het hoofd heb gezien?
    Sorry voor het ongemak.]

  18. Hans Custers

    Lennart,

    Forcering vs feedback is volgens mij inderdaad een belangrijk onderdeel van de kritiek van Gavin Schmidt, nu ik die nog een keer lees. Het punt dat hij volgens mij wil maken is dat de klimaatgevoeligheid altijd gekoppeld is aan een forcering, en dat CO2 bij de overgang ijstijd – interglaciaal een feedback is. De sprong die Snyder maakt van haar regressieberekening naar ESS is daarom erg slordig. Dat lijkt me terechte kritiek.

    Ik geloof trouwens niet dat Schmidt wil zeggen dat orbitale forcering per definitie effectiever is in het smelten van ijs dan broeikasgasforcering. Ik neem aan dat je doelt op onderstaande passage:

    These have an almost zero effect in the global mean radiative forcing but make huge differences to the seasonal and regional solar fluxes. This makes these drivers almost uniquely effective at impacting ice sheets, hence temperature, the circulation, the biosphere, and therefore the carbon cycle. Notably, these drivers don’t fit neatly into a global forcing/global response paradigm.

    Wat hij volgens mij bedoelt is dat de asymmetrische verdeling van land, water en ijs over het aardoppervlak een grotere rol speelt (of kan spelen) bij de gevolgen van Milancovic-cycli, dan bij de gelijkmatig over het aardoppervlak verspreide broeikasforcering.

  19. Lennart,

    “De enige verschillen zijn dan dat Hansen in zijn 6C nog niet de GHG-feedback heeft meegenomen en dat Snyder uitgaat van een groter temperatuurverschil tussen glaciaal en interglaciaal, voorzover ik begrijp.”
    Nou, Hansen neemt in zijn 2008 artikel de “slow surface albedo feedback” wel mee in hun berekening zodat zij iets kunnen zeggen over het effect van CO2 alleen. Let op dat “including” in de tekst die je zelf ook citeert. En zoals gezegd, Snyder vergelijkt de temperatuursverandering alleen met de CO2 forcering. Ze noemt dan wel die “presence of large ice sheets”, maar vertaalt haar sommetje in het abstract gewoon naar de huidige tijd. Dat kan m.i. dus niet.
    Het lijkt mij ook dat Hansen vooral het grotere temperatuurverschil tussen glaciaal en interglaciaal bij Snyder niet correct vindt, daar gaat zijn reactie op RealClimate grotendeels over. Daarom schrijft Schmidt m.i. dat Hansen het Snyder verhaal wat meer in detail moet bekijken.

    “Ik dacht ook dat er studies zijn verschenen die aangeven dat de klimaatgevoeligheid mogelijk/waarschijnlijk toeneemt met de snelheid van de GHG-toename, maar ik heb even geen namen paraat.”
    In het blogstuk over de klimaatgevoeligheid in het Plioceen en Pleistoceen geef ik een link daarover naar een artikel van Meraner: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2013GL058118/abstract
    In een warmer klimaat dan het huidige kan de klimaatgevoeligheid weer anders kunnen zijn door bijvoorbeeld een sterkere invloed van een toenemende waterdampconcentratie.

  20. Lennart van der Linde

    Jos,
    “Ze noemt dan wel die “presence of large ice sheets”, maar vertaalt haar sommetje in het abstract gewoon naar de huidige tijd. Dat kan m.i. dus niet.”

    Inderdaad, dat kan volgens mij ook niet, zoals eerder aangegeven, dus daarover zijn we het eens. Maar met haar hoofdtekst is volgens mij niet zoveel mis, afgezien van de kritiek van Hansen en Schmittner. Maar ik zal het nog eens bekijken, evenals je link naar Meraner. Misschien zijn in dat verband ook nog relevant:

    Gregory & Andrews 2016:
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL068406/full

    Armour et al 2013:
    http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JCLI-D-12-00544.1

    Hans,
    Inderdaad die passage van Schmidt had ik in gedachten. De twee links hierboven zijn daarbij misschien ook relevant. Ik ga het verder bekijken.

    [JH: link naar Sci-Hub vervangen door reguliere link naar Gregory & Andrews 2016]

  21. Lennart van der Linde

    Jos, op RealClimate heb je het ook over de 95% van Martinez-Boti en de 99% van Snyder, maar die gaan toch niet over hetzelfde? Snyder heeft het over koelere klimaten dan nu, Martinez-Boti over warmere. Of lees ik verkeerd?

  22. Lennart,

    “Jos, op RealClimate heb je het ook over de 95% van Martinez-Boti en de 99% van Snyder, maar die gaan toch niet over hetzelfde? Snyder heeft het over koelere klimaten dan nu, Martinez-Boti over warmere.”

    In Martínez-Botí voert men berekeningen uit aan het Plioceen én ook het koudere Pleistoceen. Uiteindelijk is hun conclusie dat de ESS (95%) zeker kleiner is dan 5,2. En Snyder zegt op basis van alleen het Pleistoceen dat de ESS groter is dan 6 (99%). Beide kunnen niet tegelijk waar zijn.
    M.i. komt dat omdat de ESS van Snyder niet alleen het effect van CO2 bevat maar óók de gevolgen van orbitale veranderingen meeneemt en dat maakt het niet tot een ESS van het effect van een verdubbeling van CO2 alleen. Zo brengt ze het echter wel en gebruikt het ook zo in het abstract. Ik was benieuwd wat Schmidt vond van die verschillen, maar helaas no response.

    Tijdens de overgang van een glaciaal naar een interglaciaal hobbelt de CO2-concentratie achter de mondiale temperatuur aan. Er spelen dan dus processen een rol waardoor de mondiale temperatuur op aarde stijgt zonder dat er een ppm CO2 extra in de atmosfeer terechtkomt (zie ook: https://klimaatverandering.wordpress.com/2015/04/25/kip-en-ei-bij-co2-en-de-temperatuur/).
    Daarna stijgt ook de CO2 concentratie en dat versterkt natuurlijk weer de temperatuurtoename. Het effect van die niet-CO2 gerelateerde processen die de temperatuur laten veranderen tijdens zo’n overgang glaciaal-interglaciaal kun je niet meenemen in een ESS berekening. Die gaat nl over het effect van alleen 2xCO2. Althans, dat is dan mijn idee.

  23. Lennart van der Linde

    Hoi Jos,
    Martinez-Boti et al zeggen:
    “our estimate of Pliocene SCO2 using DMAT lies within a range of 0.6–1.5 KW-1m2 (at 95% confidence), meaning that, once all feedbacks have played out for future CO2 doubling, ESS (=SCO2x3.7) will very probably (95% confidence) be <5.2K"

    S-CO2 voor het Plioceen is kleiner dan S-CO2 voor het Pleistoceen volgens hun fig.5a+c. Dus die 95% waarschijnlijkheid van een ESS kleiner dan 5,2C geldt volgens mij alleen voor het Plioceen. Voor het Pleistoceen vinden ze een 97,5% kans op een ESS van meer dan 6,2C (=1,68×3,7).

    Snyder zegt:
    "The present research finds that there is a 99% probability that ESS for the late Quaternary is higher than 6°C."

    Dit is dus alleen voor het Pleistoceen. Dat ze dat er in de samenvatting niet bij zegt, lijkt mij een vergissing. Maar verder is het volgens mij vergelijkbaar met de schatting van Martinez-Boti et al.

  24. Lennart van der Linde

    Martinex-Boti et al vinden een beste schatting voor de EES-pleistoceen van circa 7,4C, dus iets lager dan de 9C van Snyder. Voor de EES-plioceen vinden ze een beste schatting can circa 3,9C. De vraag is nu volgens mij: hoe groot is de EES-antropoceen/huidige tijd?

    In het Plioceen was er waarschijnlijk (?) geen Arctisch zeeijs en misschien ook geen of weinig sneeuwbedekking op het Noordelijk Halfrond, terwijl dat er nu nog wel is. Het lijkt dus aannemelijk dat de EES nu groter is dan toen.

    Tijdens het Pleistoceen waren de ijskappen doorgaans veel groter dan nu, met name op het Noordelijk Halfrond, dus het lijkt aannemelijk dat de EES toen groter was dan nu.

    De EES zal nu dus waarschijnlijk ergens tussen de circa 7-8C en 4C liggen, misschien dichter bij circa 6C dan bij 5C (?). Dat lijkt dan weer aardig op de schatting van Jim Hansen c.s. in Target Atmospheric CO2 en verder.

  25. Lennart van der Linde

    Eh, ESS natuurlijk ipv EES.

  26. Lennart van der Linde

    Snyder zegt aan het eind van haar samenvatting:
    “stabilization at today’s greenhouse gas levels may already commit Earth to an eventual total warming of 5 degrees Celsius (range 3 to 7 degrees Celsius, 95 per cent credible interval) over the next few millennia as ice sheets, vegetation and atmospheric dust continue to respond to global warming.”

    Dit verschilt niet zoveel van wat Hansen et al en Martinez-Boti et al zeggen, volgens mij. Hansen pleit juist daarom ook voor het verlagen van de huidige CO2-concentratie van 400 ppm tot minimaal 350 ppm, en daarna misschien nog lager. Maar hoe langer dat duurt, hoe moeilijker het wordt door de toenemende en moeillijk te stoppen werking van trage feedbacks.

  27. Even in het Engels, over Snyder’s paper:

    The reason why I think it’s wrong is that in her calculation of ESS she takes the forcing induced by albedo changes (resulting from the difference in ice coverage of ~10 (interglacial) to ~25% (glacial) of earth’s surface if I’m not mistaken) and assumes it to be a feedback on the CO2 forced T-change.

    There are two issues with this:

    1) In reality both albedo and GHG changes are feedbacks on the orbital forcing, and the relation in the one direction (T-change causing GHG levels to change) is not necessarily the same as the relation in the reverse direction (GHG levels -> T-change). That’s the point Gavin explains in his RC post (http://www.realclimate.org/index.php/archives/2016/09/the-snyder-sensitivity-situation/).

    2) The ESS value obtained would (ignoring the more complext first point) perhaps be applicable to a glacial-interglacial transition, but decidedly not to an interglacial-hyperinterglacial transition, where the ice-albedoe feedback would of course be much smaller because of the much smaller ice-covered surface area.

    This second point was also made by James Annan (http://julesandjames.blogspot.nl/2007/10/climate-sensitivity-is-6c.html) in response to Hansen’s 2008 Target CO2 paper, where he essentially used the same method as Snyder is using (but came to a smaller value of 6 because Snyder uses a greater T-amplitude between glacial-interglacial). Hansen was (of course) aware of the second point though, e.g. stating in that paper “The 6°C sensitivity reduces to 3°C when the planet has become warm enough to lose its ice sheets.”

  28. Lennart,

    We vervallen in herhalingen, naar mijn mening is het fundamenteel fout om de gehele delta T van de glacialen-interglacialen toe te wijzen aan de CO2-forcering en daarmee alles op een hoop te gooien. Zo kun je zo’n ESS berekening niet maken, ik sluit me dus aan bij Gavin Schmidt.

    Enkele andere opmerkingen:
    “Martinex-Boti et al vinden een beste schatting voor de EES-pleistoceen van circa 7,4C”
    Die is dus met alle delta T toegewezen aan CO2, ze maken echter niet dezelfde fout als Snyder want doen óók een regressie tegen de volledige forcering en gebruiken die om iets te zeggen over de huidige tijd.

    “Dit verschilt niet zoveel van wat Hansen et al en Martinez-Boti et al zeggen, volgens mij.”
    Volgens mij wel. Een ESS van 6 °C geeft met de huidige CO2 forcering (circa 2 W/m2) t.o.v. pre-industrieel een “committed warming” van 3.2 °C, tegen 4.9 °C van Snyder. Misschien is die ESS voor de huidige staat van het klimaat groter dan 6, alleen kan dat niet geconcludeerd worden uit de berekening van Snyder. Die is “veel te kort door de bocht” zoals Hans dat hier zo mooi omschreef.

  29. Wat Bart en Jos (en Gavin Schmidt) al uitleggen werd nog eens mooi samengevat in een tweet van Kevin Anchukaitis:

    Je dient de temperatuurverandering glaciaal –> interglaciaal te vergelijken met de totale forcering, en niet alléén die door broeikasgassen.

    Ook in onze huidige situatie (minder ijsbedekking dan tijdens een glaciaal, maar nog altijd substantieel) zal er een versterkende ‘ice-sheets & vegetation’ feedback zijn. Echter, deze feedback en daarmee de totale ‘top of the atmosphere radiative forcing’ zal nu geringer zijn dan in het grafiekje.

    Er ontstaat m.i. wel eens spraakverwarring, doordat (1) de initiële forcering en (2) de uiteindelijke ‘top of the atmosphere radiative forcing’ (de totale ‘radiative imbalance’ inclusief feedbacks, t.o.v. de uitgangssituatie) door elkaar gehaald worden?

    De lange-termijn temperatuurverandering aan het oppervlak dient t.o.v. die tweede grootheid beschouwd te worden. Dat is dan eigenlijk gelijk aan de fast-feedback sensitivity ofwel Charney-sensitivity.

  30. Lennart van der Linde

    Jos, je zegt:
    “naar mijn mening is het fundamenteel fout om de gehele delta T van de glacialen-interglacialen toe te wijzen aan de CO2-forcering”

    Hansen et al 2008 zeggen:
    “It is our presumption that most of the Pleistocene GHG changes are a slow feedback in response to climate change. This interpretation is supported by the lag of several hundred years between temperature change and greenhouse gas amount. The conclusion that most of the ice area and surface albedo change is also a feedback in response to global temperature change is supported by the fact that the large climate swings are global.”

    Hansen et al denken dus dat een mondiaal gezien kleine orbitale forcing leidt tot regionale ijsmelt, opwarming en GHG-stijging, die vervolgens via verdere albedo- en GHG-feedbacks het grootste deel van de mondiale opwarming verklaart. Daarom denken ze dat als je begint met opwarming door een mondiale GHG-forcing (ipv een regionale orbitale insolatie-forcing), daarop ook een aanzienlijk GHG-feedback zal volgen, vooral zolang er nog een behoorlijke hoeveelheid ijs is die bij smelt voor verdere opwarming en GHG-feedback zorgt. Ik weet niet of ze gelijk hebben, maar volgens mij denkt Snyder er hetzelfde over.

    Zij zegt immers:
    “Attenuation of the S[GHG] relationship is apparent in deep glacial states and a quadratic relationship is found to be a significantly better fit than a linear relationship (Fig. 2b). However, it is unclear whether such a quadratic relationship would apply in warmer states—when the bottom quarter of the record is removed, a quadratic relationship is not significant. Previous research also found S[GHG] to be climate state dependent, and most studies find higher values for the late Quaternary than for the Pliocene. The presence of large ice sheets in the Quaternary is probably a major cause.”

    Ook Snyder beseft dus dat de ESS (=S-GHG) in het Pleistoceen, of ‘late Quaternary” (zeer) waarschijnlijk groter is dan die in het Plioceen. De vraag is hoe groot die nu is: dichter bij die van het Pleistoceen of dichter bij die van het Plioceen. In haar samenvatting gaat ze er blijkbaar zonder argumenten vanuit dat de ESS nu nog steeds hetzelfde is als tijdens het Pleistoceen. Dat lijkt ook mij te kort door de bocht, en is ook niet wat ze zegt in haar hoofdtekst.

    Mijn enige punt is dat ze volgens mij in haar hoofdtekst niet veel anders zegt dan Hansen et al en Martinez-Boti et al over de ESS tijdens het Pleistoceen. Ze komt alleen tot een iets hogere waarde om de reden die Hansen op RealClimate uitlegt. En ze past die vervolgens in haar samenvatting toe op het heden, terwijl ze dat niet onderbouwt. Als Schmidt geldige kritiek heeft op haar ESS-schatting voor het Pleistoceen/Late Quaternary, dan geldt die kritiek m.i. ook voor Hansen et al en Martinez-Boti et al. Of ik begrijp niet waar Snyder van hen verschilt.

    De vraag blijft echter hoeveel ijs tijdens deglaciaties gesmolten is door de directe orbitale insolatie-forcing en hoeveel door de indirecte albedo- en GHG-feedbacks. Schmidt lijkt daarop een ander antwoord te geven dan Hansen et al. Wie er gelijk heeft lijkt nog onbeslist, voorzover ik kan zien. Maar wellicht hebben anderen hier meer gezien?

  31. PS Lennart, begrijp me niet verkeerd: ik vind het zeker interessant om er over te bomen, wij twee vallen alleen in herhaling.
    Ter info, hier een blogstuk van een van de auteurs van Martínez-Botí et al over het Snyder verhaal:
    http://www.thefosterlab.org/blog/2016/9/27/future-relevant-earth-system-sensitivity

  32. Lennart van der Linde

    Jos, ik zal het stuk van Snyder nog eens doornemen om te zien of ik een fundamenteel verschil kan ontdekken tussen haar analyse en die van Hansen et al en Martinez-Boti et al. Als anderen me dat kunnen uitleggen, dan helpt dat misschien.

  33. Lennart van der Linde

    Jos, dank voor de verwijzing naar het blog van Foster. Volgens mij zeg ik hetzelfde als hij. Maar laat ik eerst Snyder nog ‘ns eens goed doornemen🙂

  34. Lennart, hier komt Richard Alley aan het woord over Snyder
    http://arstechnica.com/science/2016/09/two-million-year-climate-record-sheds-light-on-change-in-ice-ages/
    “This assumes that all of the temperature change over the ice-age cycles arose from the greenhouse-gas change,” Alley told Ars. “But, we have high confidence that the ice ages were driven by features of Earth’s orbit and that the temperature would have changed (just not as much) if the greenhouse-gas forcing had not changed.” Alley went on to say that “the ‘sensitivity’ calculated in the new paper is an upper limit, because we know that some of the temperature change was not caused by greenhouse gases.”

  35. Hans Custers

    Lennart,

    Ik snap eerlijk gezegd niet zo goed welk punt je probeert te maken. Misschien lost het volgende een misverstand op. Ik denk niet dat critici van Snyder vinden dat haar berekening hoe dan ook fundamenteel niet klopt. Ik zou me bijvoorbeeld voor kunnen stellen dat het gepresenteerd wordt als bovengrens-schatting van de ESS.

    Als dat in een apart artikel zou gebeuren, zouden er in de tekst de nodige nuances aangebracht kunnen worden. Die nuance ontbreekt nu, omdat ze haar berekening nu simpelweg als ESS-schatting poneert. Ik omschreef dat in het blogstuk als “te kort door de bocht”, en ik denk dat dat goed weergeeft wat er aan de hand is.

    Samengevat: het is niet per se fundamenteel fout, maar wel bijzonder onzorgvuldig.

  36. Lennart van der Linde

    Jos, dank voor verwijzing naar commentaar van Alley. Snyder reageerde eerder op dergelijke kritiek van Gavin Schmidt in Nature:
    http://www.nature.com/news/longest-historic-temperature-record-stretches-back-2-million-years-1.20673

    Nature schrijft:
    Snyder isn’t convinced that the orbital effects are that important in this case. She says her study provides a single measure of the relationship between historic temperatures and CO2 levels. If that relationship were to hold up, it would suggest that the Earth is in store for even more warming in the future. But she stresses that conclusions about future climate change should be viewed with caution. “This is not an exact prediction or a forecast,” she says. “The experiment we as humans are doing is very different than what we saw in the past.”

    De vraag is dan waarom ze niet overtuigd is dat orbitale effecten in dit geval niet zo belangrijk zijn. En “niet zo belangrijk”, zoals ook Hansen vindt, of “helemaal niet belangrijk”? Misschien is dat inderdaad het grootste verschil met Hansen et al en Martinez-Boti et al: dat Snyder blijkbaar het orbitale effect in haar ESS-berekening volledig negeert, terwijl die anderen dat niet doen?

    In dat geval kan ik me geheel vinden in de conclusie van Hans en Alley dat haar schatting een uiterste bovengrens geeft, waarbij de werkelijke waarde waarschijnlijk (iets?) lager ligt.

  37. Lennart van der Linde

    “niet overtuigd is” moet zijn “denkt”

  38. Lennart van der Linde

    En toch nog even over Martinez-Boti et al, die zeggen:

    “We ignore mean annual forcing by orbital variations because it is small (<0.5W/m2 with a periodicity of 100–400 kyr) and averages out over the length of our records."

    Is dat iets anders dan wat Snyder doet?

  39. Hi Lennart,

    Misschien is dat inderdaad het grootste verschil met Hansen et al en Martinez-Boti et al: dat Snyder blijkbaar het orbitale effect in haar ESS-berekening volledig negeert, terwijl die anderen dat niet doen?

    Nee, het ‘grootste verschil’ is dat Snyder het linker balkje in figuur 2 van Hansen & Sato 2012 negeert:

    De ‘historic temperatures’ zijn een respons op het totaal van de radiative imbalance (de optelsom van beide balkjes) en niet alleen een respons op het rechter balkje.

  40. Lennart van der Linde

    Hoi Bob, je zegt:
    “De ‘historic temperatures’ zijn een respons op het totaal van de radiative imbalance (de optelsom van beide balkjes) en niet alleen een respons op het rechter balkje.”

    Ja, volgens mij negeert Snyder dat niet, maar is de vraag die zij, Hansen et al en Martinez-Boti et al stellen in hoeverre de linkerbalk door de rechterbalk en/of andersom bepaald wordt. Ofwel: hoeveel zou het albedo veranderen als het begin van de deglaciatie niet veroorzaakt zou worden door orbitale forcing maar door een GHG-puls met de omvang van de linkerbalk?

    Hoe dan ook: Snyder komt tot een ESS-pleistoceen van 9C, terwijl Martinez-Boti et al tot 7,4C komen, met een kleiner temperatuurverschil tussen glaciaal en interglaciaal. Negeren zij de linkerbalk dan ook? En Hansen et al komen ook tot 6-8C, of zelfs nog iets meer, afhankelijk van welke ESS-definitie ze hanteren. Negeren die de linkerbalk dan ook?

  41. Lennart van der Linde

    “GHG-puls met de omvang van de linkerbalk” moet zijn “… van de rechterbalk”. Ik moet naar bed…

  42. Michiel de Pooter

    Beste Hans Custers,

    “Een vrij goed afgestelde onzindetector”.

    Ja, maar die zijn nergens te koop. Geeft niks hoor, wat je vergeet is, dat je onzindetectors zelf af kan stellen. Dus wat moet je ermee ?

    “Een andere goede sceptische controle van klimaatverhalen is, in elk geval voor wie een beetje gevoel voor bètavakken heeft, de natuurwetenschappelijke logica”.

    Wat doen we dan met al die paniek-alfaatjes als Klein, Minnesma en Mc Kibben ? Je redenering loopt helemaal vierkant. Of je detector is niet aangezet, of niet goed afgesteld.

  43. Hans Custers

    Lennart,

    Nee, of de linker- door te rechterbalk bepaald wordt of andersom is helemaal niet het punt. Dat doet er niet toe. Sterker nog: ik denk niet dat je kunt zeggen dat het een het ander bepaald, in wezen zijn het beide feedbacks van de orbitale forcering. De feedbacks versterken elkaar wederzijds.

    Het gaat om het simpele feit dat er in ijstijden meer ijs is dan nu, dat er dus ook meer ijs kan smelten met een grote albedo-feedback als gevolg.

    Ik weet niet of Bob of Jos zin heeft om de precieze aanpak van allerlei andere onderzoeken uit te pluizen. Wat dat betreft vraag je nogal veel.

    En je lijkt steeds weer voorbij te gaan aan de volgende opmerkingen die al eerder zijn gemaakt:

    – De kritiek op Snyder gaat niet over de uitkomst van haar berekening, maar over de bijzonder onzorgvuldige manier waarop ze die presenteert. Dat andere onderzoekers in hun artikelen op enigszins vergelijkbare waarden uitkomen is dus niet relevant.
    – De berekening is ook niet noodzakelijk fout. De kritiek gaat erover dat ze zonder enige nuance aan te brengen in één keer van die regressieberekening naar de ESS stapt. En dat is, opnieuw, onzorgvuldig. Als in een ander artikel een vergelijkbare berekening wordt uitgevoerd, maar de mitsen en maren worden wel duidelijk vermeld, is dat geen probleem.

    Ben je het eens met deze twee punten? Zo niet, waarom niet? En anders, wat is nu precies het punt dat je wil maken?

  44. Hans Custers

    Geeft niks hoor, wat je vergeet is, dat je onzindetectors zelf af kan stellen.

    En dat staat dan ook letterlijk in dit stuk. Meerdere malen. Bevestiging van wat ik al meerdere malen heb opgemerkt: wat wij hier schrijven interesseert je geen moer; je komt hier alleen maar om te zeuren, te zuigen en te zieken.

    En dit stuk gaat over wetenschap en hoe kritisch te kijken naar verhalen over wetenschap. Natuurlijk moet je de verhalen van activisten niet zomaar voor waar aannemen, of ze nu voor of tegen duurzame energie zijn. En ik heb nergens het tegendeel beweerd.

    Zou je alsjeblief op willen houden me deze demonstratie van desinteresse? Het begint zo langzamerhand namelijk ronduit onbeschoft te worden.

  45. G.J. Smeets

    “Het [desinteresse in wat anderen schrijven. G.J.] begint zo langzamerhand namelijk ronduit onbeschoft te worden.”

    Ter info: voor mij reden om effe niet mee te doen, ook in het draadje achter Jos’ stuk over investeerders.

  46. Tja. Je moet klimaatrevisionisten gewoon weren, vaker gezegd.

  47. Michiel de Pooter

    Beste Hans Custers,

    “Het begint zo langzamerhand namelijk ronduit onbeschoft te worden”.

    Ja, het is inderdaad onbeschoft om het oneens te zijn met Hans Custers. Hoe verzin je het ? En als je argumenten op zijn, stuur je gewoon een standaard afzeiktekstje. Ik weet genoeg.

  48. Lennart van der Linde

    Hans,

    Mijn punt is dat wetenschappers als Schmidt en Hansen volgens mij verschillend reageren op het artikel van Snyder, en dat ik de reactie van Schmidt enigszins over the top vind.

    Schmidt zei op 24 september jl, nog voor het artikel van Snyder gepubliceerd was:
    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2016/09/why-correlations-of-co2-and-temperature-over-ice-age-cycles-dont-define-climate-sensitivity/

    “The first point to recognize is that the ice age/interglacial variations are being driven by Milankovitch forcings (“orbital wobbles”). These have an almost zero effect in the global mean radiative forcing but make huge differences to the seasonal and regional solar fluxes. This makes these drivers almost uniquely effective at impacting ice sheets, hence temperature, the circulation, the biosphere, and therefore the carbon cycle. Notably, these drivers don’t fit neatly into a global forcing/global response paradigm.

    Second, the relationship we are seeing in the ice cores is made up of two independent factors: the sensitivity of the CO2 to temperature over the ice age cycle – roughly ~100 ppmv/4ºC or ~25 ppmv/ºC – and the sensitivity of the climate to CO2, which we’d like to know.

    The problem is perhaps made clearer with two thought experiments. Imagine a world where the sensitivity of the climate system to carbon dioxide was zero (note this is not Planet Earth!). Then the records discussed above would show a reduced amplitude cycle, but a strong correlation between CO2 radiative forcing and temperature. This relationship would be exactly the T to CO2 function. To take another extreme case, assume that that carbon cycle was insensitive to climate, but climate still responded to CO22, then we’d see no CO2 change and zero regression. In neither case would the raw T/CO2 regression tell you what the sensitivity to CO2 alone was.

    Instead, to constrain the Charney sensitivity from the ice age cycle you need to specifically extract out those long term changes (in ice sheets, vegetation, sea level etc.) and then estimate the total radiative forcing including these changes as forcing, not responses. In most assessments of this, you end up with 2.5ºC to 3ºC in response to 2xCO2. To estimate the ESS from these cycles you’d need to know what the separate impacts the CO2 and the orbital forcing had on the ice sheets, and that is not possible just from these data. Constraints on ESS have thus come from the Pliocene (3 million years ago) or even longer Cenezoic time scales – giving a range roughly 4.5ºC to 6ºC.”

    Dit lijkt me alleszins redelijk.

    Hansen en Sato 2012 zeggen:
    http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783709109724-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1328875-p174243184

    “Hays et al. (1976) confirmed that climate oscillations occur at the frequencies of the periodic orbital perturbations. Wunsch (2003) showed that the dominant orbital frequencies account for only a fraction of total long-term climate variability. That result is not surprising given the small magnitude of the orbital forcing. The orbital forcing, computed as the global-mean annual-mean perturbation of absorbed solar radiation with fixed climate, is less than 0.25 W/m2 (Fig. S3 of Hansen et al. 2008). Climate variability at other frequencies in the observational data is expected because orbital changes are more complex than three discrete time scales and because the dating of observed climate variations is imprecise. But it is clear that a large global climate response to the weak orbital forcing does exist (Roe 2006), demonstrating that climate is very sensitive on millennial time scales and implying that large amplifying feedbacks exist on such time scales. Thus, large climate change should also be expected in response to other weak forcings and climate noise (chaos).”

    Zij leggen meer dan Schmidt nadruk op de mondiaal beperkte orbitale forcing, terwijl Schmidt de sterke regionale orbitale forcing benadrukt. Dit verschil in nadruk lijkt mij bepalend voor de inschatting of een relatief hoge of lage ESS aannemelijk is.

    Over Snyder 2016 schrijft Schmidt op RealClimate:
    “Snyder’s claim of a committed warming of 3-7ºC is based on an incorrect method for defining ESS, an inappropriate application of this to the present and is inconsistent with current estimates of the radiative imbalance and plausible future changes in ice sheets.”

    Zijn tweede punt deel ik. Bij zijn eerste punt vraag ik me af in hoeverre de benadering van Snyder verschilt van die van Hansen et al en Martinez-Boti. Bij zijn derde punt vraag ik me af in hoeverre dat klopt, want van welke plausible future changes in ice sheets gaat hij uit? Daar zou ik wel een uitgebreidere toelichting op willen zien, gelet op de opvatting van Hansen et al dat die ijskappen waarschijnlijk veel sneller kunnen smelten dan tot dusver veelal gedacht, wat inmiddels door het werk van DeConto & Pollard breder gedeeld lijkt te worden.

  49. Hans Custers

    Lennart,

    Het is je goed recht om de kritiek van Schmidt overdreven te vinden. In mijn ogen gaat die kritiek, zoals ik al eerder heb gemeld, vooral over de onzorgvuldige manier waarop Snyder haar berekening presenteert. En ik ben het wel met Schmidt eens dat zulke slordigheden niet thuishoren in een wetenschappelijke publicatie, en zeker niet een een gezaghebbend blad als Nature.

    De inhoudelijke discussie over details van een schatting van de ESS is een heel ander onderwerp, die ik even laat lopen. Daar lijken enkele misverstanden in geslopen, waar ik mijn vinger niet helemaal op kan leggen.

  50. Het punt bij de bepaling van klimaatgevoeligheid is wat definieer je als forcing en wat als feedback? Daar is geen pasklaar antwoord op; het hangt er van af wat je wilt bepalen en met welke betekenis. Het is in die zin een operationele definitie. James Annan legt dit heel duidelijk uit in zijn oudere blogpost n.a.v. het “Target CO2” manuscript van Hansen: http://julesandjames.blogspot.nl/2007/10/climate-sensitivity-is-6c.html

    Je kunt het in die zin nog scherper stellen en de albedo en GHG veranderingen beiden als feedback zien op de orbital forcing. Als je dan de klimaatgevoeligheid uitrekent van die orbital forcing kom je op tientallen graden per verdubbeling van CO2. Natuurlijk compleet betekenisloos als werkelijke klimaatgevoeligheid voor forced changes in CO2, waarin we uiteindelijk het meest geinteresseerd zijn. Maar dat laat onverlet dat de albedo en GHG beiden veranderingen zijn die in werking zijn getreden door de orbital forcing, en ze versterken elkaar in feite ook (door een positieve feedback met de temperatuur).

    Als je wilt weten wat de klimaatgevoeligheid is voor GHG neem je die dus per definitie aan als forcing. Om de verandering in de ijstijdencyclus zelf te begrijpen kun je dan evt de albedo als feedback definieren, maar ook dat is enigszins questionable, omdat albedo en GHG in de oorzaak-gevolg keten min of meer op hetzelfde plan staan (ik weet zo uit m’n hoofd niet zeker of dat in detail ook zo is trouwens, maargoed). Gavin geeft goeded redenen aan dat dit niet het juiste kader is om een ESS te berekenen, maar idd ziet hij dat anders dan Hansen lijkt het. Ik vind Gavin’s redenering persoonlijk meer hout snijden.

    Waar Snyder echt de fout in gaat is met het toepassen van een dusdanig verkregen ESS (waar je al vraagtekens bij kunt zetten, maar op zich een reeel punt van discussie) op de huidige opwarming. Deze zin in het abstract is werkelijk regelrechte onzin: “This result suggests that stabilization at today’s greenhouse gas levels may already commit Earth to an eventual total warming of 5 degrees Celsius (range 3 to 7 degrees Celsius, 95 per cent credible interval) over the next few millennia as ice sheets, vegetation and atmospheric dust continue to respond to global warming.”

    Om de al vaker genoemde reden dat er lang niet zo’n grote ice sheets nu zijn als tijdens een glaciaal, en de lange termijn ijs-albedo feedback dus lang zo sterk niet zal zijn als toen.

  51. Hans Custers

    Michiel de Pooter,

    Je laatste reactie bevestigt nogmaals wat ik eerder schreef. Je staat vanaf nu in moderatie. Alleen als je reacties op geen enkele manier in strijd zijn met onze huisregels zullen we ze nog doorlaten.

  52. Lennart van der Linde

    Hans,
    Ik ben benieuwd of en hoe Snyder op alle kritiek zal reageren.

    Wat de inhoudelijke discussie/puzzel over ECS en ESS betreft, verwees Jos eerder naar de interessante bijdrage van Meraner et al 2013. Zij concluderen:

    “The available evidence suggests that climate sensitivity depends considerably on the reference climate state. This has important implications for attempts to estimate ECS from paleoclimate data [Crucifix, 2006; Rohling et al., 2012]. In particular, estimates of the ECS from climates much warmer than today, such as the Paleocene-Eocene, would naturally yield higher values than studies based on observed recent climate change [e.g., Otto et al., 2013]. The latter, in turn, may not be representative for projecting future high-emission climate scenarios, and so understanding the fundamental physics underlying a possible rise in climate sensitivity in warmer climates is of value and should be more systematically explored in future climate model intercomparisons.”

    In die lijn is ook Schaffer et al 2016 interessant, die concluderen:
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL069243/full

    “Our findings support the notion that as pCO2 and global temperatures continue to rise, there may be additional warming as CS may increase despite less ice albedo feedback as snow and sea ice cover diminish. If warming increases CS, greater CS makes the Earth warm more, amplifying the warming (Bloch-Johnson et al., 2015). Thus our results further underline the need to limit ongoing global warming by greatly reducing anthropogenic greenhouse gas emissions as soon as possible.”

    Bloch-Johnson et al 2015 zeggen:
    http://geosci.uchicago.edu/~abbot/files/PAPERS/bloch-johnson-et-al-15.pdf

    “We show that observational estimates of climate sensitivity likely underestimate the risk of high warming by neglecting equilibrium nonlinearity, and that understanding this nonlinearity is essential for reducing our uncertainty of these high-risk scenarios…

    Adding a temperature-dependent feedback has a small effect on the less sensitive part of the distribution (i.e., the 5th, 17th, and 50th percentiles) but a strong effect on the more sensitive part: P(ΔT4x >8 K) varies from 2% to 13% for Lewis and Curry [2014], from 1% to 20% for Otto et al. [2013], and from 11% to 61% for Murphy et al.[2009] depending on the assumed value or distribution of a. For all three studies, adding a distribution of a that roughly matches our GCM range (purple line) increases the risk of high warming, despite this distribution having equal likelihood of positive and negative a. If a is likely positive [Meraner et al., 2013], the risk of high warming increases further, as does the risk of quadratic runaway. Accounting for transient nonlinearity would likely further increase the sensitivity of these distributions [Armour et al., 2013].”

    Ik vraag me af of Schmidt bij zijn oordeel over Snyder (afgezien van haar onterechte bewering in haar abstract) voldoende rekening houdt met dit soort bevindingen.

  53. Lennart van der Linde

    Aanvulling: de referenties over toenemende klimaatgevoeligheid bij opwarming lijken vooral relevant bij aanzienlijke opwarming en meerdere (?) CO2-verdubbelingen, dus zijn in die zin niet direct van toepassing op de bewering van Snyder in haar abstract dat bij het huidige CO2-niveau de opwarming uiteindelijk 3-7C zou kunnen bedragen.

  54. Hi Lennart,

    Je zei hierboven, ten onrechte:

    Ja, volgens mij negeert Snyder dat niet, maar is de vraag die zij, Hansen et al en Martinez-Boti et al stellen in hoeverre de linkerbalk door de rechterbalk en/of andersom bepaald wordt.

    Nee, Snyder negeert het waar zij de regressie van T tegen (alleen) CO2-eq doet, de GHG radiative forcing:

    In dat geval zie je in het rechter grafiekje een mondiaal temperatuurverschil van ~ 9 °C voor een verdubbeling van CO2 (3,7 W/m^2). Deze ‘sensitivity’ negeert de ‘ice-sheets & vegetation’ feedback die tijdens de glacialen sterker was dan nu, en die onderdeel is van de totale radiatieve imbalans.

    Het zal best zo zijn dat wij, in onze huidige situatie, ook een versterkende feedback gaan ondervinden (op lange tijdschalen) van de ice-albedo feedback, maar het ligt niet voor de hand dat die even groot wordt als tijdens een glaciaal.

  55. De temperaturen in figuur 2b zijn een respons op het totaal van de ‘radiative imbalance’ (de optelsom van beide balkjes) en niet alleen een respons op het rechter balkje:

    Figuur 2b van Snyder bevat verder specifiek de ‘GAST’ mondiale temperatuurschommelingen over de afgelopen 800k jaar, dus glaciaal —> interglaciaal schommelingen van het Pleistoceen.

    Zoals gezegd: ik ben het ermee eens dat je ook nu, in onze huidige situatie, kan verwachten dat er op lange termijn een versterkende ice-albedo feedback zal zijn. Figuur 2b bevat echter geen data bij >> 280 ppm en bij onze huidige (relatief geringe) ijsbedekking.

    Het lijkt me dat bij een gegeven omvang van het rechter balkje, het linker balkje met de ‘ice-sheets & vegetation’ feedback kleiner gaat zijn, in onze huidige situatie.

  56. Lennart van der Linde

    Hoi Bob, je zegt:
    “Deze ‘sensitivity’ negeert de ‘ice-sheets & vegetation’ feedback die tijdens de glacialen sterker was dan nu, en die onderdeel is van de totale radiatieve imbalans.”

    Volgens mij is dat precies de bedoeling omdat deze feedbacks hier als feedback van de als forcing beschouwde GHG-stijging behandeld worden, en niet van de orbitale forcing. Voorzover ik begrijp doen Hansen et al en Martinez-Boti et al dat ook om tot hun ESS-schattingen voor CO2/GHG te komen. Als dat niet zo is, dan ben ik benieuwd waaruit dat blijkt.

  57. Hallo Lennart,

    Maar ‘deze’ feedbacks’ zijn, zelfs in dat geval, niet van toepassing op onze huidige situatie. Alleen op een situatie van glacialen tijdens de laatste 800k jaar met enorme glaciale ijsbedekking en << 280 ppm.

    En de temperaturen in Figuur 2b zijn een respons op het GEHEEL van de radiatieve imbalans, niet alleen GHG's.

    Er is geen regel die voorschrijft dat bij een gegeven verandering van de GHG's, de ‘ice-sheets & vegetation’ feedback zo groot is als hier links aangeven:

    Dat is specifiek van toepassing op het glaciaal van 20k jaar geleden en mogelijk op de andere glacialen van de laatste 800k jaar.

  58. Lennart van der Linde

    “De temperaturen in figuur 2b zijn een respons op het totaal van de ‘radiative imbalance’ (de optelsom van beide balkjes) en niet alleen een respons op het rechter balkje”

    Er is niemand die dat bestrijdt. Het gaat erom hoeveel van dat ijs kan gaan smelten als gevolg van GHG-stijging nu er geen sprake is van orbitale forcing, Hansen et al, Martinez-Boti et al en Snyder behandelen die orbitale forcing, mondiaal gezien, als verwaarloosbaar en zien de ijssmelt grotendeels als gevolg van de GHG-stijging, die op zijn beurt weer grotendeels door de ijssmelt veroorzaakt wordt. De orbitale forcing is de trigger die deze sterke feedback-spiraal in werking stelt.

    De vraag is nu of een relatief beperkte GHG-stijging op zichzelf ook zo’n spiraal kan veroorzaken of niet. Dat dit met minder ijs dan vroeger moeilijker is, daar lijkt ook iedereen het over eens. Maar hoeveel moeilijker is de vraag. En wellicht zijn er andere processen die (op termijn) alsnog weer een sterkere opwaartse spiraal veroorzaken, zoals Jos ook aangeeft.

    Dat Snyder in haar abstract onzorgvuldig is, vindt volgens mij ook iedereen. Hoe zwaar dat haar aangerekend wordt, daarover verschillen de meningen wellicht.

  59. Er is niemand die dat bestrijdt.

    Jawel, Snyder.

    Snyder presenteert die 9 °C als alléén een gevolg van GHG forcering in haar Figuur 2. En zij neemt daarmee impliciet aan dat de ice-sheets & vegetation feedback nu, verhoudingsgewijs even groot zou worden als tijdens een glaciaal.

    Snyder trekt uit die 9 °C conclusies als:

    This result suggests that stabilization at today’s greenhouse gas levels may already commit Earth to an eventual total warming of 5 degrees Celsius (range 3 to 7 degrees Celsius, 95 per cent credible interval) over the next few millennia as ice sheets, vegetation and atmospheric dust continue to respond to global warming.

    Snyder neemt zomaar aan dat de ice-sheets & vegetation feedback nu, verhoudingsgewijs even groot is als tijdens een glaciaal.

  60. Lennart van der Linde

    Als je haar hoofdtekst leest zegt ze dat niet. Ze geeft juist aan dat kleinere ijskappen nu c.q. in het Plioceen volgens het meeste onderzoek tot een kleinere ESS leiden. Haar abstract klopt dus op dat punt niet, of is te kort door de bocht, zoals Hans zegt.

    Dit laat onverlet dat de vraag is hoe sterk de albedo-feedback nu op langere termijn zal zijn, ook gelet op de aanzienlijke hoeveelheid Arctisch zeeijs die waarschijnlijk op vrij korte termijn kan smelten, wat vaak nog niet (geheel) in modellen is meegenomen.

  61. Er is inderdaad een geheel separaat issue, dat door Gavin Schmidt terecht werd aangekaart:

    1) behalve dat de ‘ice albedo’ een feedback is op stijgende broeikasgas-concentraties (een feedback die zal verschillen tijdens een glaciaal versus tijdens onze situatie);

    2) is er waarschijnlijk tijdens de ijstijden een niet-lineaire respons van de ijsbedekking op de zomer-insolatie rond 65 NB. DAT is de ‘orbital forcing’ die Gavin Schmidt bedoelt.

    Het gaat dan niet om de mondiaal gemiddelde (!) ‘orbital forcing’ want die is inderdaad klein (ongeveer 0,5 W/m^2).

    Hansen et al, Martinez-Boti et al en Snyder behandelen die orbitale forcing, mondiaal gezien, als verwaarloosbaar …

    Ja, mondiaal gezien wel. Echter is er de laatste tijd meer aandacht voor het hele concept van ‘efficacy’: dat sommige forceringen of feedbacks relatief méér of minder effect kunnen hebben op de mondiale temperaturen als gevolg van de specifieke breedtegraden waar zij invloed op hebben.

    Een deel van de ‘ice-sheets & vegetation feedback’ tijdens glacialen (toch al verhoudingsgewijs groter dan nu), zou dus wellicht geen feedback zijn op GHG-niveau’s — maar op de zomer-insolatie op die ijsmassa’s rond 65 graden noorderbreedte.

  62. Als je haar hoofdtekst leest zegt ze dat niet.

    Het staat prominent in de abstract van haar artikel met vergaande conclusies:

    This result suggests that stabilization at today’s greenhouse gas levels may already commit Earth to an eventual total warming of 5 degrees Celsius (range 3 to 7 degrees Celsius, 95 per cent credible interval) over the next few millennia as ice sheets, vegetation and atmospheric dust continue to respond to global warming.

    Eenzelfde conclusie trekt zij in de hoofdtekst:

    A comparison of the new GAST reconstruction with GHG radiative forcing estimates S[GHG] as 2.5°C (1.8–3.6 °C, 95% interval) change in GAST per 1 W m−2 change in GHG radiative forcing (Fig. 2b), and finds that the relationship does not change significantly over the past 800 kyr (Extended Data Fig. 6b). This S[GHG] estimate translates to a 9 °C (7–13 °C, 95% interval) change in GAST per doubling of atmospheric carbon dioxide (3.7 W m−2), which has often been called ESS2,19,20.

    Opnieuw wordt de 2.5 °C per W/m^2 alléén toegeschreven aan ‘GHG radiative forcing’. Wel wordt er daar gerefereerd aan ‘the past 800 kyr’ dus niet persé van toepassing op de huidige situatie.

  63. Lennart van der Linde

    Shakun et al 2012 onderzoeken het relatieve belang van orbitale forcings versus albedo- en GHG-feedbacks en hun interacties/mechanismen:
    http://www.atm.damtp.cam.ac.uk/mcintyre/shakun-co2-temp-lag-nat12.pdf

    Zij concluderen:
    “Our global temperature stack and transient modelling point to CO2 as a key mechanism of global warming during the last deglaciation. Furthermore, our results support an interhemispheric seesawing of heat related to AMOC variability and suggest that these internal heat redistributions explain the lead of Antarctic temperature over CO2 while global temperature was in phase with or slightly lagged CO2. Lastly, the global proxy database suggests that parts of the northern mid to high latitudes were the first to warm after the LGM, which could have initiated the reduction in the AMOC that may have ultimately caused the increase in CO2 concentration.”

    En:
    “A possible forcing model to explain this sequence of events starts with rising boreal summer insolation driving northern warming. This leads to the observed retreat of Northern Hemisphere ice sheets and the increase in sea level commencing,19 kyr ago (Fig. 3a, b), with the attendant freshwater forcing causing a reduction in the AMOC that warms the Southern Hemisphere through the bipolar seesaw.”

    Daarmee blijft de vraag hoe effectief de regionale insolatie-forcing is vergeleken met de mondiale albedo- en GHG-forcings/feedbacks, vooral lopend via de oceanen. Dit schijnt vooralsnog een moeilijke precies te beantwoorden vraag, dus ook de ESS is daarmee moeilijk precies vast te stellen.

    IPCC AR5 WG1 Hst.5 p.399 zegt:
    “The limited number of models for MPWP [Middle Pliocene Warm Period], which take into account slow feedbacks such as ice sheets and the carbon cycle, imply with medium confidence that Earth-system sensitivity may be up to two times the model equilibrium climate sensitivity (ECS) (Lunt et al., 2010; Pagani et al., 2010; Haywood et al., 2013). However, if the slow amplifying feedbacks associated with ice sheets and CO2 are considered as forcings rather than feedbacks, climate records of the past 65 Myr yield an estimate of 1.1°C to 7°C (95% confidence interval) for ECS (PALAEOSENS Project Members, 2012).”

    Ook dit geeft geen antwoord op de vraag in welke mate de gevonden ESS-schattingen afhankelijk zijn van de orbitale forcings. Die vraag gaan we dus hier voorlopig waarschijnlijk ook niet preciezer kunnen beantwoorden.

  64. Lennart van der Linde

    “Wel wordt er daar gerefereerd aan ‘the past 800 kyr’ dus niet per sé van toepassing op de huidige situatie.”

    Inderdaad, dus haar abstract is geen samenvatting van haar hoofdtekst en trekt daaruit niet-onderbouwde conclusies. En haar 9 graden voor het Pleistoceen verschilt niet substantieel van de 7,4C van Martinez-Boti voor het Pleistoceen, ook gelet of het iets grotere temperatuurverschil tussen glacialen en interglacialen waarvan Snyder uitgaat.

  65. Hallo Lennart,

    Het stukje in Shakun et al 2012 heeft betrekking op mondiaal gemiddelde orbital forcing:

    The ORB model stack, by contrast, shows only minor warming, consistent with a modest role for orbital forcing in directly driving global temperature changes.

    Hun ORB simulatie gaat over de mondiaal gemiddelde orbitale forcering (die is klein), en waar Gavin Schmidt op doelt is de zomer-insolatie rond 65 graden noorderbreedte.

    Die laatste heeft een onevenredig groot effect op de omvang van de ijsmassa’s. Het is immers de basis van de hele Milankovic-theorie van de glacialen. Een deel v.d. ice-albedo feedback tijdens glacialen zou dus toegeschreven kunnen worden aan dit effect, i.p.v. alléén een feedback op GHG-forcing.

    Welk deel? Beats me. Misschien kunnen simulaties van de zomer-insolatie in die gebieden, tijdens de glacialen, daar antwoord op geven.

  66. Hallo Lennart,

    En haar 9 graden voor het Pleistoceen verschilt niet substantieel van de 7,4C van Martinez-Boti voor het Pleistoceen,

    Ik lees echter:

    We find that Earth’s climate sensitivity to CO2-based radiative forcing (Earth system sensitivity) was half as strong during the warm Pliocene as during the cold late Pleistocene epoch (0.8 to 0.01 million years ago).

    M.a.w. Martinez-Boti geeft aan dat gedurende ‘warme’ perioden zoals het Plioceen (relatief weinig ijsbedekking, zoals nu) de ESS ongeveer ‘half as strong’ zou zijn als gedurende de afgelopen 0.8 miljoen jaar.

    De 9 °C van Snyder heeft betrekking op die afgelopen 0.8 miljoen jaar.

    http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7537/abs/nature14145.html

  67. Verder schrijven Martinez-Boti et al 2015:

    We attribute this difference to the radiative impacts of continental ice-volume changes (the ice–albedo feedback) during the late Pleistocene, because equilibrium climate sensitivity is identical for the two intervals when we account for such impacts using sea-level reconstructions. We conclude that, on a global scale, no unexpected climate feedbacks operated during the warm Pliocene, and that predictions of equilibrium climate sensitivity (excluding long-term ice-albedo feedbacks) for our Pliocene-like future (with CO2 levels up to maximum Pliocene levels of 450 parts per million) are well described by the currently accepted range of an increase of 1.5 K to 4.5 K per doubling of CO2.

    Ma.w. de ECS, de evenwichts-klimaatgevoeligheid verschilt volgens hen niet substantieel tussen Plioceen en Pleistoceen. Daarvoor komen zij op de welbekende 1.5 K tot 4.5 K. Zie ook het blogstuk van Jos:

    Klimaatgevoeligheid in het Plioceen en Pleistoceen

    Voor de ESS, de lange-termijn Earth System Sensitivity, vinden zij dat die gedurende ‘warme perioden’ zoals het Plioceen ongeveer de helft zou bedragen van die gedurende de laatste 800.000 jaar.

  68. Lennart van der Linde

    “waar Gavin Schmidt op doelt is de zomer-insolatie rond 65 graden noorderbreedte. Die laatste heeft een onevenredig groot effect op de omvang van de ijsmassa’s. Het is immers de basis van de hele Milankovic-theorie van de glacialen. Een deel v.d. ice-albedo feedback tijdens glacialen zou dus toegeschreven kunnen worden aan dit effect, i.p.v. alléén een feedback op GHG-forcing. Welk deel? Beats me. Misschien kunnen simulaties van de zomer-insolatie in die gebieden, tijdens de glacialen, daar antwoord op geven.”

    Inderdaad, dus afhankelijk van de uitkomst van zulke simulaties zou de ESS voor GHG voor het Pleistoceen en Plioceen lager kunnen zijn dan onderzoekers als Hansen et al, Martinez-Boti et al en Snyder nu denken.

  69. Lennart van der Linde

    Bob, volgens mij lees je Plioceen waar ik Pleistoceen schrijf:

    Je zegt;
    “Martinez-Boti geeft aan dat gedurende ‘warme’ perioden zoals het Plioceen (relatief weinig ijsbedekking, zoals nu) de ESS ongeveer ‘half as strong’ zou zijn als gedurende de afgelopen 0.8 miljoen jaar. De 9 °C van Snyder heeft betrekking op die afgelopen 0.8 miljoen jaar.”

    Dat is precies wat ik schreef:
    “haar 9 graden voor het Pleistoceen verschilt niet substantieel van de 7,4C van Martinez-Boti voor het Pleistoceen”

  70. Hallo Lennart,

    Het punt is dat Martinez-Boti et al. voor ‘warme perioden’ zoals het Plioceen de HELFT van de ESS waarde vinden, in vergelijking met de afgelopen 800.000 jaar (Pleistoceen).

    Niet alleen is 7,4 °C kleiner dan 9 °C, maar het ging mij om hun conclusie:

    We find that Earth’s climate sensitivity to CO2-based radiative forcing (Earth system sensitivity) was half as strong during the warm Pliocene as during the cold late Pleistocene epoch (0.8 to 0.01 million years ago).

    M.a.w. de lange-termijn ESS zou voor onze huidige situatie (veel warmer dan een glaciaal tijdens de afgelopen 0.8 miljoen jaar) aanmerkelijk geringer kunnen zijn dan de 7,4 °C of 9 °C.

    Tijdens warme perioden zoals het Plioceen (waar ons interglaciaal zich dichter bij bevindt dan bij de ‘glacial state’) was het ‘half as strong’:

    http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7537/abs/nature14145.html

    Als je probeert om die 9 °C van toepassing te verklaren op onze huidige situatie, zoals Snyder doet in haar abstract, dan dien je wel rekening te houden met dit aspect (dus met de nu kleinere ‘continental ice-volume changes (the ice–albedo feedback)’ die Martinez-Boti noemt en met het separate punt van Gavin Schmidt, dat een deel v.d. ice-albedo feedback tijdens het Pleistoceen toe te schrijven is aan regionale (!) ‘orbital forcing’).

  71. Lennart van der Linde

    “Het punt is dat Martinez-Boti et al. voor ‘warme perioden’ zoals het Plioceen de HELFT van de ESS waarde vinden, in vergelijking met de afgelopen 800.000 jaar (Pleistoceen)…” etc.

    Inderdaad, daar wijst Snyder ook op in haar hoofdtekst. Volgens haar geldt die 9C voor het hele Pleistoceen, dus de vraag is hoe snel die 9C of 7,4C omlaag gaat naar de circa 4-6C voor het Plioceen (uitgaande van 1,3-1,5 x ECS van 3-4C), toen er al weer wat minder ijs was dan nu. Misschien zitten we dan nu op een ESS van 5-7C, zonder nog rekening te houden met de wellicht veel effectievere orbitale forcing dan Hansen etc denken? Of misschien is die ESS nu slechts 3-4C, als die orbitale forcing inderdaad veel effectiever is dan door hen gedacht?

  72. Misschien zitten we dan nu op een ESS van 5-7C

    Dat zou wellicht kunnen, een waarde ergens halverwege tussen 3,7 – 7,4 °C (Martinez-Boti) of 4,5 – 9 °C (Snyder) voor de lange-termijn ESS in onze huidige situatie.

    Dit nog even afgezien van het wellicht onevenredige effect van de ‘orbital forcing’ — de zomer-insolatie rond 65 graden noorderbreedte — op de ijsmassa’s daar. Dat zou een aandeel kunnen hebben specifiek in de 7,4 °C en 9 °C (ik neem dan aan dat deze ijsmassa’s in het Plioceen wel afwezig geweest zullen zijn).

  73. Lennart van der Linde

    “even afgezien van het wellicht onevenredige effect van de ‘orbital forcing’”

    Ja, en misschien ook afgezien van de mogelijk toenemende ECS in warmere klimaten, waar Schaffer et al 2016 dus op wijzen:
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL069243/full

    “Our findings support the notion that as pCO2 and global temperatures continue to rise, there may be additional warming as CS may increase despite less ice albedo feedback as snow and sea ice cover diminish. If warming increases CS, greater CS makes the Earth warm more, amplifying the warming (Bloch-Johnson et al., 2015). Thus our results further underline the need to limit ongoing global warming by greatly reducing anthropogenic greenhouse gas emissions as soon as possible.”

    Hun fig.3 laat zien dat de ECS voor het Plioceen wellicht hoger was dan nu.

    Hansen et al 2005 (p.33) wezen hier overigens ook op:
    http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2005/2005_Hansen_ha01110v.pdf

    “it is likely that the sensitivity will increase if global temperature increases substantially.”

  74. … en misschien ook afgezien van de mogelijk toenemende ECS in warmere klimaten, waar Schaffer et al 2016 dus op wijzen: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL069243/full

    Dat gaat over de ECS, niet de ESS (wat o.a. blijkt uit de Introduction van Shaffer et al: “Present CS estimates are 1.5 – 4.5 K”)

    Het kan best zijn dat zowel:

    — de ESS lager is (3,7 of 4,5 °C) tijdens de warmere klimaten van het Plioceen;

    — terwijl de ECS dan toeneemt.

    Immers, tijdens de warmere klimaten van het Plioceen zijn de ijsmassa’s en daarmee de versterkende ‘ice-albedo feedback’ afwezig. Dus je zou eigenlijk ook wel verwachten dat de ECS en de ESS dan dichter bij elkaar liggen?

    (Voor alle duidelijkheid: ik denk niet dat onze huidige situatie helemaal gelijk is aan die tijdens het Plioceen. Zo stond toen de zeespiegel 15 tot 40 meter hoger, dus blijkbaar hebben we nu nog beduidend meer landijs. We zitten wschl. ergens tussen de ‘glacial state’ en de ‘Pliocene state’ ook qua ESS)

  75. Lennart van der Linde

    “Het kan best zijn dat zowel:
    — de ESS lager is (3,7 of 4,5 °C) tijdens de warmere klimaten van het Plioceen;
    — terwijl de ECS dan toeneemt.”

    Ja, dat zou kunnen, denk ik, maar het zou ook kunnen dat een (iets) hogere ECS ervoor zorgt dat de ESS (iets) minder daalt in een opwarmend klimaat dan je zou verwachten alleen op basis van het afnemende ijsalbedo. Het lijkt me dus net als de orbitale forcing een extra factor waarvan nog niet helemaal duidelijk is wat daarvan per saldo het effect is.

  76. Ja, dat zou kunnen, denk ik, maar het zou ook kunnen dat een (iets) hogere ECS ervoor zorgt dat de ESS (iets) minder daalt

    Ook in dat geval komen die dichter bij elkaar te liggen.

    In onze huidige situatie ‘dempt’ het aanwezige landijs de ECS enigszins doordat een deel van de extra Joules die het klimaatsysteem vasthoudt, in de smelt van de cryosphere gaat zitten (hier grijs aangegeven):

    Dit ontbreekt nadat het landijs weg is. De ECS wordt dan hoger (minder ‘inertia’ in het klimaatsysteem), maar de ESS lager doordat de ice-albedo feedback ontbreekt. Denk je dat dit redelijk is, Lennart?

    Het lijkt me dat Shaffer et al 2016 (over ECS) enerzijds en anderzijds Martinez-Boti of Snyder (over ESS) elkaar niet tegen hoeven te spreken.

    Leuke puzzeltjes.🙂

  77. Lennart van der Linde

    “Dit ontbreekt nadat het landijs weg is. De ECS wordt dan hoger (minder ‘inertia’ in het klimaatsysteem), maar de ESS lager doordat de ice-albedo feedback ontbreekt. Denk je dat dit redelijk is, Lennart?”

    In ieder geval niet onredelijk🙂

    Maar als natuurkundige leek zou ik me ook kunnen voorstellen dat zolang er nog enig landijs beschikbaar is een hogere ECS ertoe leidt dat meer warmte beschikbaar is om die krimpende hoeveelheid te smelten. Die smelt zou daardoor misschien relatief sneller kunnen gaan, met meer opwarming en extra GHG-feedback tot gevolg. Dus wat dan per saldo het effect op de ESS is? Beats me too.

    Maar leuk om over zulke puzzels te speculeren, ja🙂

  78. Het artikel van Snyder geeft (ook hier) aanleiding tot nogal wat discussie. Het belangrijkste aspect van het artikel is m.i. echter de temperatuurreconstructie die teruggaat tot circa 2 miljoen jaar geleden. Hieronder een weergave daarvan.
    Volgens deze temperatuurreconstructie zullen we aan het einde van deze eeuw de temperaturen van het Pleistoceen zo ongeveer achter ons hebben gelaten. In het laatste discussie-artikel van Hansen et al (http://www.earth-syst-dynam-discuss.net/esd-2016-42/) schrijft men dat we nu qua temperatuur ongeveer het niveau van het Eemien hebben bereikt. In de Snyder reconstructie ligt het Eemien nog ietsje hoger dan de huidige HadCRUT4-data, maar niet veel meer (circa 0.6 °C, aannemende dat de twee referentieperioden goed vergelijkbaar zijn). In het Eemien stond alleen het zeeniveau zo’n 6-9 meter hoger dan nu het geval is:
    https://klimaatverandering.wordpress.com/2015/07/21/reconstructies-van-de-zeespiegel-in-het-verleden-een-waarschuwing-voor-de-toekomst/

  79. G.J. Smeets

    Beste Snyder analisten,
    Bart stelde oktober 3, 2016 om 22:10 :
    “Het punt bij de bepaling van klimaatgevoeligheid is wat definieer je als forcing en wat als feedback? Daar is geen pasklaar antwoord op; het hangt er van af wat je wilt bepalen en met welke betekenis.”

    Dat is m.i. zeer ter zake. Aan die vraag gaat de tweelingvraag gepaard wat (het verschil! tussen) forcing en feedback nu eigenlijk is. Het antwoord daarop is epistemologisch gezien een gordiaanse knoop van tijd en ruimte. Een paar overwegingen ter illustratie en verbazing:
    – Forcering is verstoring van de stralingsbalans. Die wordt uitgedrukt in termen van globaal inkomende energie waartegen uitgaande energie wordt afgezet. De tijdfactor (geologische tijdschaal) waarbinnen e.e.a. wordt voorgesteld/gecalculeerd is variabel terwijl de ruimtefactor niet relevant is.
    – Feedback is de energetische dynamiek binnen het klimaatsysteem. Die wordt uitgedrukt in termen van localiseerbare gebeurtenissen die tegen elkaar worden afgezet. Hier is niet alleen de tijdfactor (o.m. de beruchte vertragingen) variabel en discutabel maar ook en vooral de ruimtefactor: de relaties tussen in- en afvoer van energie in land, zee en atmosfeer.

    Met andere woorden: forcering is fysisch en meetpraktisch een robuuster gedocumenteerd en documenteerbaar onderzoeksobject dan feedback. De gedachtewisseling in dit draadje tussen Hans, Bob en Lennart over Snyders manoeuvres met ECS en ESS laat dat ook zien: feedback gepuzzel. Jos’ opmerking oktober 4, 2016 om 21:57 over Snyders artikel (“T-reconstructie tot 2 miljoen jaar terug”) dekt weliswaar de voorkant van de puzzel. De achterkant is localisatie en het zou me niet verbazen als Snyders critici aan die achterkant zitten.

    Ik kan het helemaal mis hebben maar me lijkt dat de discussie in wezen een zoektocht is naar het verschil tussen forcing en feedback. Het verschil, kortom, tussen onomstotelijk fysisch feit en z’n discutabele verklaring.

  80. Hi Goff,

    Het lijkt me dat je opmerkingen wel terecht zijn. Naast wat je al noemt speelt causaliteit een rol: A veroorzaakt B en in welke mate is er terugkoppeling zodat B vervolgens weer A versterkt of verzwakt.

    Er heerst nogal eens het misverstand dat een versterkende terugkoppeling onvermijdelijk tot een ‘blow-up’ zou moeten leiden: dat A zó versterkt wordt door B, wat vervolgens weer B doet stijgen etc. dat dit automatisch tot een boven elk getal stijgende A zou leiden (divergentie)

    Dat is niet zo. Of het systeem convergeert naar een (limiet)waarde of juist divergeert, wordt bepaald door de ‘loop gain’:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Positive_feedback#Basic

    Metastabiele systemen en ‘tipping points’ waarbij een vrij bescheiden A het gehele systeem doet kantelen naar een nieuwe (semistabiele) toestand komen ook voor, zie:

    https://klimaatverandering.wordpress.com/2013/09/06/kantelpunten-tipping-points-in-het-klimaatsysteem-klimaatjagers/

    De begrippen ‘forcing’ A en ‘feedbacks’ B, C etc. die op hun beurt weer terugkoppelen op A dienen ook in dit licht bekeken te worden (naast wat je al naar voren brengt).

  81. G.J. Smeets

    Ciao Bob,
    dank voor de link naar het informatieve stuk van Bart (van alweer 3 jaar geleden) over de kantelpunten. En voor je opm. over de factor causaliteit; die heb ik inderdaad niet expliciet genoemd hoewel hij er impliciet wel inzit [“…de relaties tussen in- en afvoer van energie…”]

    Overigens vind ik het opmerkelijk dat het klimatologische vocabulaire/jargon wat betreft verstoring en evt. herstelling van semi(in)stabiele toestanden etc. in termen gegoten is van de inwerking van levenloze biljartballen. Terwijl we toch met een levend biologisch systeem te maken hebben: homo sapiens en z’n habitat. Hoe complex ook, beide vormen een interactionele eenheid met elk z’n eigen operationele dynamiek. Me lijkt het logischer en correcter om verstoring en evt. herstelling van semi(in)stabiele toestanden ook in biologische termen te gieten. Bijvoorbeeld (ontleend aan H.Maturana en F. Varela, De boom der kennis. A’dam 1989):
    – Toestandsveranderingen (structuurverandering met behoud van organisatie/identiteit),
    – Destructieve veranderingen (structuurverandering met verlies van organisatie/identiteit),
    – Inwerkingen (verandering van toestand t.g.v. interactie),
    – Destructieve interacties (fatale interactie)

    Het is voorstelbaar dat de vele (soorten) oorzaak/gevolg ketens die de natuurkunde/klimatologie onderscheid en onderzoekt in een biologische taxonomie als boven ’n plaats krijgen. Ik weet het, ’t is fiction science maar wel een aardige denkoefening.

    Nu ik toch eenmaal de handen vuil heb kan er nog wel eentje bij – in vraagvorm.
    Is jou (of een meelezer) bekend of de decennialange en intensieve klimatologische research geleid heeft tot definitie c.q. ontdekking van een nieuw ‘natuurverschijnsel’? En dan bedoel ik niet extremen van bekende variabelen maar echt nieuwe structuurelementen in het klimaatsysteem. Emergentie.

  82. Lennart van der Linde

    “Er heerst nogal eens het misverstand dat een versterkende terugkoppeling onvermijdelijk tot een ‘blow-up’ zou moeten leiden: dat A zó versterkt wordt door B, wat vervolgens weer B doet stijgen etc. dat dit automatisch tot een boven elk getal stijgende A zou leiden (divergentie). Dat is niet zo.”

    Versterkende opwarmende feedbacks worden meestal uiteindelijk in toom gehouden door een sterke negatieve feedback als gevolg van de Wet van Stefan-Boltmann:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Runaway_greenhouse_effect

    “Positive feedbacks do not have to lead to a runaway effect, as the gain is not always sufficient. A strong negative feedback always exists (radiation from a planet increases in proportion to the fourth power of temperature, in accordance with the Stefan-Boltzmann law) so the positive feedback effect has to be very strong to cause a runaway effect”

    Toch heeft op Venus waarschijnlijk een runaway opwarming plaatsgevonden tot al het water daar verdampt en naar de ruimte ontsnapt was:

    “A runaway greenhouse effect involving carbon dioxide and water vapor may have occurred on Venus. In this scenario, early Venus may have had a global ocean. As the brightness of the early Sun increased, the amount of water vapor in the atmosphere increased, increasing the temperature and consequently increasing the evaporation of the ocean, leading eventually to the situation in which the oceans boiled, and all of the water vapor entered the atmosphere. On Venus today there is little water vapor in the atmosphere. If water vapor did contribute to the warmth of Venus at one time, this water is thought to have escaped to space.”

    Op aarde zou dit in theorie ook kunnen gebeuren, maar in de praktijk waarschijnlijk niet wegens gebrek aan voldoende fossiele brandstoffen:

    “In the current climate the gain of the positive feedback effect from increased atmospheric water vapor, as well as Earth being too far away from the Sun at its current luminosity for such to occur is well below that which is required to boil away the oceans. Climate scientist John Houghton has written that “[there] is no possibility of [Venus’s] runaway greenhouse conditions occurring on the Earth”. However, climatologist James Hansen disagrees. In his Storms of My Grandchildren he says that burning coal and mining shale oil will result in runaway greenhouse on Earth. A re-evaluation in 2013 of the effect of water vapor in the climate models showed that James Hansen’s outcome might be possible, but requires ten times the amount of CO2 we could release from burning all the oil, coal, and natural gas in Earth’s crust.”

  83. Hi Goff,

    Is jou (of een meelezer) bekend of de decennialange en intensieve klimatologische research geleid heeft tot definitie c.q. ontdekking van een nieuw ‘natuurverschijnsel’?

    Het lijkt me dat daar wel voorbeelden van zijn:

    1) chaostheorie, de vlinder van Edward Lorenz. Eigenlijk meer een meteorologische ontdekking maar het werkt wel door in het runnen van klimaatsimulaties met ‘ensembles’. Als je precies hetzelfde weer- of klimaatmodel (General Circulation Model) meerdere keren met dezelfde startwaarden (of minimaal verschillende startwaarden) laat draaien, dan kan daar telkens een andere uitkomst uit rollen. Het geheel van alle uitkomsten is een ‘ensemble’ en de dichtheid van die uitkomsten geeft de waarschijnlijkheid van de uitkomst aan. Overigens is het klimaat waarschijnlijk niet ‘chaotisch’ op de wijze waarop het weer dat is, de evolutie ervan wordt begrensd door ‘boundary conditions’.

    2) de fotochemie van ozon. De Nederlander Paul J. Crutzen heeft daar in 1995 de Nobelprijs voor gewonnen:

    http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1995/press.html

    3) het broeikaseffect? Dat is immers ook van toepassing op veel andere planetaire atmosferen (zoals van de Saturnus-maan Titan), en het is dus een universeel natuurverschijnsel:

    http://www.lpi.usra.edu/decadal/opag/CNixon_TitanClimate_v8.pdf

    4) de Navier-Stokes vergelijkingen uit de vloeistofdynamica, die de stroming te beschrijven van gassen en vloeistoffen (en hoe die warmte meevoeren). Die zijn echter niet ‘ontdekt’ door het weer- en klimaatonderzoek, maar werden daar wel meteen toegepast:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Navier–Stokes_equations

    Deze zijn eigenlijk de basis van weer- en klimaatmodellen (GCMs).

    5) de verklaring van de ijstijden. Een enorme prestatie van o.a. Arrhenius, Milankovic en later Imbrie, Shackleton etc. Het is een natuurverschijnsel waarvan nog steeds de allerlaatste puzzelstukjes ontbreken, maar inmiddels is er wel veel van begrepen:

    https://johncarlosbaez.wordpress.com/2013/01/30/milankovich-vs-the-ice-ages/

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