Global Cooling – De verschrikkelijke afkoeling die maar niet wil komen

De temperatuurrecords rijgen zich aaneen, 17 van de 20 mondiaal warmste jaren sinds het begin van de metingen vallen in de 21e eeuw (NASA GISS). Het is overduidelijk warmer geworden op aarde en zolang de mensheid doorgaat met het emitteren van grote hoeveelheden broeikasgassen zal de opwarming zich voortzetten. Ondanks de inmiddels 150 jaar oude fysica omtrent de broeikasgassen en al die honderden wetenschappelijke artikelen die laten zien dat opwarming ons voorland is, verschijnen er met enige regelmaat berichten in de media (bijv. hier, hier, hier, hier, hier, hier) dat een nieuwe mini-ijstijd op ons wacht. Er zou zogenaamd een kans zijn dat het in de nabije toekomst veel kouder gaat worden op aarde, een Global Cooling stond/staat ons te wachten. Op de bekende pseudosceptische blogs, waar afkoeling al jaren een geliefd onderwerp is, vindt men dan ook dat we een open oog moeten houden voor de mogelijkheid van een afkoelingsscenario. Je weet immers maar nooit en het voorzorgsbeginsel werkt toch twee kanten op nietwaar?

Onze toekomst ziet er bar en boos uit volgens deze koudegolf-aanhangers; een drastische teruggang in oogstopbrengsten, meer UV licht dat gewassen aantast, meer stormen en ja zelfs meer aardbevingen en vulkaanuitbarstingen door een toename van de vreselijke Galactic Cosmic Rays. Tja, als we niet financieel ten onder gaan door het klimaatbeleid, gaan we wel fysiek ten onder door de Global Cooling. Over alarmisme gesproken. Het moet gezegd, er zijn gelukkig ook media die deze afkoelingsonzin weerspreken, bijvoorbeeld de Volkskrant of The Guardian.

De verhalen over de komende Global Cooling zijn veelal gebaseerd op een mogelijke (toekomstige) afname van de zonneactiviteit. “Toekomstige” staat hier tussen haakjes omdat deze verhalen dus al jaren de ronde doen, een kleine bloemlezing:

Uiteraard heeft de wetenschap in het verleden al uitgebreid gekeken naar een mogelijk effect van een lagere activiteit van de zon zoals tijdens de kleine ijstijd, die begon rond 1430 en duurde tot halverwege de negentiende eeuw (we hebben daar op ons blog al eens eerder over geschreven). Onderstaande figuur gebaseerd op Feulner en Rahmstorf 2010 laat zien dat een fors minder actieve zon weinig effect heeft op het temperatuursverloop in de 21e eeuw. De toekomstige emissies van broeikasgassen zullen een eventuele teruggang in de energie-output van de zon volledig overvleugelen en een echte nieuwe ijstijd hebben wij met al ons gestook waarschijnlijk al voor een héél lange tijd uit weten te stellen.

Figuur 1. Het effect van een nieuw Grand Mininum in de 21e eeuw op de mondiale temperatuur voor enkele emissiescenario’s uit het vierde IPCC rapport. Naar fig. 2 uit Feulner & Rahmstorf 2010 (bron: The Guardian).

Alle voorspellingen van bovengenoemde zonspecialisten zijn tot nu toe niet uitgekomen, integendeel de vier warmste jaren in de NASA GISS dataset waren de afgelopen vier: 2016, 2015, 2017 en 2014. Gezien het gegeven dat onze broeikasgasemissies niet zullen stoppen de komende 10 jaar, durf ik ook een voorspelling aan: de laatste ‘voorspellingen’ over het aanbreken van een nieuwe mini-ijstijd in 2030 zullen zeer waarschijnlijk niet uitkomen (“high confidence”, extreme vulkaanuitbarstingen of een kernoorlog daargelaten).

Hieronder enkele voorbeelden van de eerdergenoemde Global Cooling ‘voorspellingen’. Het bovenste plaatje is van Abdussamatov met daarin de groene lijn voor 2017 (zie ook dit blogstuk van David Appell). Het tweede plaatje betreft het model van David Evans, een saillant detail daarin is niet alleen dat zijn voorspelling de plank volledig misslaat, maar tevens dat de mondiale temperatuur zijn CO2-only model met een klimaatgevoeligheid van 3,4 (de groene lijn) keurig volgt. Het derde plaatje is een update van een eerdere vergelijking tussen HadCRUT4 en de voorspelling van Don Easterbrook. Het vierde plaatje is een recente vergelijking tussen de prognoses van “Die Kalte Sonne” van Vahrenholt/Lüning en NASA GISS data (zie ook de vertaling van het blog van Stefan Rahmstorf: Recordwarmte op de aarde ondanks een koude zon).

Figuren 2-5: Boven de voorspelling van Abdussamatov, de tweede van boven de voorspelling van David Evans, daaronder de voorspelling van Don Easterbrook en de onderste bevat de prognose van Die Kalte Sonne.

Een ander Global Cooling verhaal dat soms aangeroerd wordt (bijv. in twitterdiscussies of blogs) is het zogenaamd voorspellen van een naderende sterke afkoeling in de jaren 1970 door klimaatwetenschappers. Men komt dan bijvoorbeeld met een cover van het magazine Time uit 1977 (of een nep cover) aanzetten.

Dit betreft echter meestal media artikelen en geen wetenschappelijke artikelen. Een wetenschappelijk artikel dat vaak genoemd wordt is dat van Rasool en Schneider uit 1971. Volgens dat artikel zou een sterke toename van menselijke zwavel- en aerosolemissies tot een forse daling van de temperatuur kunnen leiden. Het inzicht dat aerosolen een afkoelend effect kunnen hebben, staat nog steeds overeind, maar de menselijke zwaveluitstoot (een belangrijke bron van aerosolen) piekte begin jaren 1970. Overigens erkende Stephen Scheider snel na het verschijnen van het artikel al dat hij de te verwachten afkoeling van aerosolen had overschat en de verwachte opwarming van menselijke broeikasgasemissie juist had onderschat. De meeste wetenschappelijke artikelen in de jaren 1960 en 1970 voorspelden opwarming i.p.v. afkoeling zoals onderstaande figuur, afkomstig uit Peterson et al. 2008, laat zien.

Figuur 6: Het aantal wetenschappelijke artikelen uit de periode 1965-1979 die opwarming (rood) of afkoeling (blauw) voorspelden. In geen enkel jaar waren er meer afkoeling voorspellende artikelen dan opwarming voorspellende artikelen. Bron: Figuur 1 uit Peterson et al 2008.

Pseudosceptici zijn enorme liefhebbers van het recyclen van al lang weerlegde klimaatmythes, vermoedelijk zullen we in de toekomst dus elke paar jaar weer geconfronteerd worden met een Global Cooling verhaal of voorspelling. Het was nonsens, is nonsens en straks is het weer nonsens. Er wacht ons geen Global Cooling, in de toekomst zal het warmer worden op aarde. Hoeveel? Dat ligt voornamelijk aan ons en aan de respons van het klimaatsysteem op onze emissies (de klimaatgevoeligheid).

Advertenties

19 Reacties op “Global Cooling – De verschrikkelijke afkoeling die maar niet wil komen

  1. Misschien dat we dan weer eens een keer een 11-Stedentocht kunnen krijgen. Zo weer eens tijd worden. Maar ik heb zo mijn twijfels over mini-ijstijd-scenario’s.

  2. Raymond, een verschrikkelijke uit het lood geslagen winter, een polaire vortex, waarom niet? Het was de afgelopen tijd abnormaal koud in Siberie tenslotte. Maar dat is natuurlijk wel wat anders dan een ijstijd.

  3. In Siberië is het meestal erg koud. Zelfs als het er 10 graden boven normaal is besterf je van de koud.

  4. Dank je Lieuwe.
    Deze link zit idd niet in het blogstuk. Mocht je er meer tegenkomen, kun je die uiteraard hier kwijt. Ik heb vast nog meer interessants gemist toen ik dit alles bij elkaar zocht.

  5. De invloed van het versterkt broeikas effect op het klimaat is duidelijk. Gezien de waarden van de gassen is de huidige temperatuur stijging voorspelbaar. De invloed van de zon op het klimaat over eeuwen en de vraag of de magnitude (uitstraling) van de zon constant is of variabel (met enkele procenten) is niet beantwoord, omdat we nog slechts sinds 40 jaar variatie in de magnitude van de zon kennen. De variatie in magnetische activiteit kent men wel over langere periodes, maar … Het is duidelijk dat de zon sinds 1960 in activiteit afneemt en de temperatuur een beetje heeft laten dalen en dat dus de de temperaturen iets hoger zouden zijn bij een volledig constante zon. Daarnaast zorgt de toenemende uitstoot van rook (aerosolen) ook voor een afkoeling. Eens zal de zon weer actiever worden en zullen de mensen ook in bijv Azië minder aerosolen in de atmosfeer brengen. Dan pas zal de opwarming op volle toeren gaan draaien!

  6. @Willem Schot

    Inderdaad, een langdurig zonneminimum kent ook een einde en dan verdwijnt de relatief geringe (t.o.v. de GHG concentratieverandering) mondiale temperatuurverlaging als gevolg van dat minimum. Een mooi voorbeeld daarvan is te vinden in een recent gepubliceerd artikel:
    https://www.atmos-chem-phys.net/18/3469/2018/acp-18-3469-2018.html
    De grafiek hieronder geeft de invloed weer van verminderde zonneactiviteit voor enkele scenario’s en het RCP4.5 scenario qua broeikasgassen. Na een heel diep zonneminimum dat in de 22e eeuw weer terugkeert naar ‘normale’ waarden (gele lijn), is de temperatuur in 2200 circa 4% lager dan in het referentiescenario (groene lijn).

  7. Mijn zorgen worden niet weggenomen door dit artikel. Wat er, denk ik, gebeurt is (globaal gesproken): Men meet de temperatuur en men meet de broeikasgassen en daarmee worden prognoses gemaakt over de temperatuur in 2100 bijvoorbeeld. Men houdt bij die metingen geen of te weinig rekening met afkoelende factoren. Vooral wat betreft de zon, want die geeft volgens ipcc nog steeds een geringe bijdrage aan de opwarming, terwijl de activiteit van de zon al sinds 1960 aan het afnemen is, waarvan de laatste ca 15 jaar in versneld tempo (langdurig minimum, verlaagd maximum). Doordat er geen rekening mee wordt gehouden wordt de uiteindelijke opwarming onderschat voor de afkoeling tijdens het langdurig zonneminimum X 2. Dat geldt wsl ook door de afkoeling door toenemende aerosolen. Logisch toch: Stel van 2000 tot 2100 is er een reductie van 0,5% in de TSI. Dit zal een afkoeling geven van ca 1 graad C, want zonder zon koelt het hier bijna 300 graden af. In dit model is de TSI in 2200 weer hetzelfde als in 2000. Zo onderschat men de temperatuur in 2200 met 2 graden door geen rekening met de zon te houden. Verder wijst de waarneming van de magnetische zonne cycli op de lange termijn op ingewikkelde patronen wsl door interferentie van verschillen periodes. Het lijkt daarbij wel waarschijnlijk dat het eerste minimum veel eerder komt dan 2100. Mogelijk neemt de zonne activitet weer toe in de tweede helft van deze eeuw en gaat dit gepaard met afname van de aerosolen en een CO2 die nog stijgt van 600 tot …in deze periode.

  8. @Willem Schot

    In de scenario’s die doorgerekend zijn voor het laatste IPCC rapport wordt wel degelijk de invloed van afkoelende factoren meegenomen zoals o.a. de zwavel aersolen. Zie bijv. de weergave in grafiekvorm van de forceringen voor de verschillende RCP scenario’s:
    http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/rcps/data/RCPs_FINAL_RELEASE_31May2010_OVERVIEW.pdf
    Zo geeft de grafiek op blz. 52 de totale forcering als gevolg van het directe effect van aerosolen (zoals de SO2-emissies), die is duidelijk negatief in de 21e eeuw voor alle scenario’s.

    In de RCP-scenario’s is inderdaad geen rekening gehouden met een nieuw minimum in de zonneactiviteit (blz. 46 in de PIK-Potsdam grafieken). Zoals in het blogstuk al aangegeven zijn er echter wel degelijk studies verricht naar de invloed van zo’n langdurig minimum. Zie de blauwe en rode lijn in de grafiek van figuur 1. Deze invloed is een stuk kleiner dan de 1 graad die jij noemt, doordat tegelijkertijd de concentraties aan broeikasgassen in de atmosfeer toenemen. Ook de nieuwe studie van Arsenovic et al., waarvan ik in de vorige reactie enkele grafieken geef, laat dat zien voor een teruggang in de TSI met 0.5%.

    Het IPCC schrijft in box 10.2 (blz. 885) van het laatste IPCC AR5 rapport het volgende over de invloed van de variaties in de zonneactiviteit. Studies na AR5 zoals dat van Arsenovic et al. onderschrijven dat alleen maar.
    “Regarding possible future influences of the sun on the Earth’s climate, there is very low confidence in our ability to predict future solar output, but there is high confidence that the effects from solar irradiance variations will be much smaller than the projected climate changes from increased RF due to GHGs (Sections 8.4.1.3 and 11.3.6.2.2).”

  9. Ok bedankt, hoewel ik denk dat niet alle tijdelijke (humane) geforceerde afkoeling door aerosolen hierin staan. Wat me ook opvalt en een belangrijk detail is bij deze grafieken is dat de concentratie van CH4 verkeerd aangegeven is: ppm moet zijn ppb. Verder is er de laatste tijd weinig toename in de CH4 concentratie (blijft ca 1750 ppb) en dus ook de forcing daardoor. Dit komt mijns inziens doordat de verhoogde concentratie van CH4 het oxidatie evenwicht doet verschuiven en de reactie met O2 in de atmosfeer versneld. Hierbij ontstaat dan uiteraard wel CO2, maar de verwachting van nog steeds snel stijgend CH4 klopt niet.

    Gelukkig zijn er wel studies naar een langdurig solair minimum. De essentie hierbij is echter dat de afkoeling die dit veroorzaakt niet bemerkt wordt en ook niet gekend is. Uiteraard is deze afkoeling veel kleiner dan de opwarming door de broeikasgassen. We merken dus alleen de opwarming, Hierbij wordt de broeikas opwarming eerst verminderd met een factor x en na het minimum wordt die vermeerderd met een factor x. Vandaar de verdubbeling en het punt dat een kleine factor dan toch van enig belang is. Dit geldt ook voor andere factoren die op dit moment tijdelijk het klimaat afkoelen en waarmee men niet volledig rekening houdt. Als de teruggang in de TSI 0,5% zou bedragen, wat vermoedelijk erg veel is, dan zou daaruit toch een afkoeling vanwege de zon van ca 1 graad resulteren. We blijven dan echter wsl toch bij dat zonneminimum een duidelijke opwarming meten, als althans de emissies hoog blijven. Men moet dus de de verschillende factoren van opwarming en afkoeling onafhankelijk inschatten. Dit klopt dus niet: “Deze invloed is een stuk kleiner dan de 1 graad die jij noemt, doordat tegelijkertijd de concentraties aan broeikasgassen in de atmosfeer toenemen. “

  10. @Willem Schot

    “Verder is er de laatste tijd weinig toename in de CH4 concentratie (blijft ca 1750 ppb) en dus ook de forcing daardoor.”

    De mondiale CH4-concentratie is over de periode van 1999 t/m 2006 zo ongeveer constant gebleven, dit wijt men aan een afname of gelijkblijvende emissie van methaan bij het winnen van fossiele brandstoffen en stabiele of toenemende microbiologische emissies. Meer info daarover in:
    https://klimaatverandering.wordpress.com/2013/10/27/in-het-datamoeras-van-een-moerasgas/

    Helaas heeft de stijging van CH4-concentratie in de atmosfeer zich daarna weer hervat en zitten we nu op circa 1850 ppb. Zie bijv. de NOAA data:
    https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends_ch4/

    Volgens het Global Carbon Budget benadert de huidige stijgingssnelheid van de CH4-concentratie die van het RCP8.5 scenario. Zie blz. 12 in:
    http://www.globalcarbonproject.org/methanebudget/16/files/GCP_MethaneBudget_2016.pdf

    ”Dit klopt dus niet: “Deze invloed is een stuk kleiner dan de 1 graad die jij noemt, doordat tegelijkertijd de concentraties aan broeikasgassen in de atmosfeer toenemen. “”

    Je hebt gelijk, ik doel op het totale effect en jij alleen op het effect van de zon. Een afname van 7 W/m² in TSI geeft, rekening houdend met de geometrie van de aarde, een afname in forcering van 1,75 W/m². Rekenend met een TCR van 1.8 °C (lamba = circa 0.5 °K/(W/m²)), kom ik op circa 0,9 °C T-daling. Dezelfde range als jij aangeeft.

  11. Oh, ik zie nu dat je hier een uitgebreid en goed stuk geschreven hebt over de CH4 in de atmosfeer. Helaas loop ik achter en is de CH4 concentratie al weer bijna 10 jaar aan het stijgen.

    Er is dus veel studie gedaan. Er zijn diverse chemische reacties waardoor CH4 uit de atmosfeer verdwijnt, maar waarbij CO2 ontstaat en ook schadelijk O3 in de troposfeer. Wat ik me dan afvraag en wat moeilijk te vinden is dit: Je verwacht toch dat de snelheid van de reacties, waardoor het CH4 verdwijnt groter worden als de CH4 concentratie toeneemt, ook dat er tevens nieuwe reacties komen, die er bij lage concentraties niet zijn. De verblijfstijd van het CH4 in de atmosfeer wordt mi korter bij een hogere concentratie. Hierdoor ontstaat ook na verloop van tijd een constante CH4 concentratie bij hoge en nog toenemende emissie. Dit kan dan in de periode 1999 – 2007 het geval zijn geweest, maar daarna is de emissie toch weer zo hoog geworden dat de concentratie weer ging stijgen en helaas ontstaan daarbij ook nog andere schadelijke producten.

  12. Het lijkt mij, bij toenemende CH4-concentratie, dat niet de afbraaksnelheid groter wordt, maar wel dat er meer CH4 wordt afgebroken.

  13. Hoe meer methaan er is, hoe meer er wordt afgebroken inderdaad:
    d[CH4]/dt = k * [OH] * [CH4]
    Methaan wordt primair afgebroken door het OH radicaal. Het lijtk er op dat de OH concentratie iets is afgenomen, waardoor er meer methaan wordt afgebroken (en de verblijftijd van methaan in de atmosfeer iets langer wordt). Het wordt verder nog gecompliceerd omdat methaan op zijn beurt ook de OH concentratie beinvloed (omdat methaan 1 vd belangrijkste sinks is voor OH). Zie bijv http://www.pnas.org/content/114/21/5367 en Jacob’s textbook http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap11.html#pgfId=1038496

  14. Bart, bedoel je een *afname* van de OH concentratie, waardoor er *minder* methaan wordt afgebroken en de verblijftijd *langer* wordt, of juist het omgekeerde?
    Zoals je het beschrijft, klopt er volgens mij iets niet.

  15. Oeps, dat klopt idd niet helemaal. Good catch.

    Turner et al:

    The most likely explanation for the renewed growth in atmospheric methane involves a decrease in hydroxyl (OH), the main sink for atmospheric methane, that is partially offset by a decrease in methane emissions.

    Dus idd, de afname in OH (wrsch mede door toename van CH4 en CO, zie Jacob textbook) zorgt ervoor dat er minder CH4 wordt afgebroken (langere verblijftijd) en de CH4 concetratie verder stijgt.

  16. Hallo Willem Schot,

    Oh, ik zie nu dat je hier een uitgebreid en goed stuk geschreven hebt over de CH4 in de atmosfeer. Helaas loop ik achter en is de CH4 concentratie al weer bijna 10 jaar aan het stijgen.

    Ja, inderdaad. Over de langere termijn bekeken is er een spectaculaire stijging van de CH4-concentratie sinds pre-industrieel (ca. 1750). Hierbij uit IPCC AR5 die de laatste 8 jaren dus nog niet toont (de tweede grafiek van boven):

    Er zijn nogal wat aanwijzingen dat de aanwezigheid van het OH-radicaal in de dampkring mede afhangt van CH4 (er worden OH- ionen weggevangen door extra CH4 en koolmonoxide, zodat het oxidatief vermogen van de dampkring afneemt). Ook op het blog van Eli Rabett (geochemicus die gespecialiseerd is in deze oxidatieve processen) kan je e.e.a. lezen:

    http://rabett.blogspot.nl/2009/06/good-question-when-last-seen-eli-was.html

    http://rabett.blogspot.nl/2009/06/science-lurches-backwards-about-year.html

    Er zijn nog andere oorzaken waardoor dit oxidatief vermogen v.d. dampkring schommelt over korte tijdschalen. Op de lange termijn is de toename van de concentratie van methaan heel duidelijk.

    Wat me ook opvalt en een belangrijk detail is bij deze grafieken is dat de concentratie van CH4 verkeerd aangegeven is: ppm moet zijn ppb.

    Nee, zie de IPCC grafiek in deze reactie waar bij de 2e curve van boven (methaan) gewoon ‘ppb’ staat.

  17. @Bob Brand Bedankt voor je gegevens over het veranderend (?) oxidatief vermogen van de atmosfeer. Niet zo eenvoudig dus als ik dacht.

    Ik was wel op de hoogte van het spectaculair snel stijgen van het CH4 op de lange termijn, want ik heb daarover zelf ook grafieken gemaakt en op mijn site gezet http://www.genevo.nl/images/nl/14_Sun_greenhouse_gas_and_temperature.pdf Ik had het alleen niet bijgehouden wat er de laatste 10 jaar is gebeurd met de CH4 concentratie.

    Op deze link, die ik van Jos Hagelaars doorkreeg wordt de CH4 concentratie abusievelijk in ppm aangegeven op blz 91 http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/rcps/data/RCPs_FINAL_RELEASE_31May2010_OVERVIEW.pdf

  18. Op 91e sheet van die presentatie staat inderdaad ten onrechte ‘ppm’ als eenheid bij de verticale as. Op de andere sheets klopt de eenheid wel.

    Vermoedelijk is het een foutje door de CO2-grafiek te kopiëren en abusievelijk te vergeten om de tekst bij de verticale as aan te passen. De auteurs, waaronder prof. Malte Meinshausen, weten uitermate goed dat het in die grafiek ppb’s zijn.

    In het RCP8.5 emissie-scenario dat er daar beschreven staat, loopt de CH4 concentratie in de 21e eeuw relatief zo sterk op mede door: (1) ver-viervoudiging wereldwijd energiegebruik en (2) te verwachten schaarste aan petroleum (in dat specifieke scenario) later in de 21e eeuw.

    Dan worden petroleum-based producten gedeeltelijk vervangen door aardgas en synthetische brandstoffen o.b.v. steenkool. Daar komt extra methaan bij vrij.

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 )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ 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 )

w

Verbinden met %s