Auteursarchief: Bob Brand

Open discussie zomer 2019

In Trouw is er zojuist een mooi interview verschenen met onze Bart Verheggen, een aanrader: Deze klimaatwetenschapper trekt ten strijde tegen de klimaatonzin van Baudet, Trump en de media.

Verder is de meteorologische zomer dit jaar van start gegaan met een forse hittegolf in Zuid-Europa en met een aantal nieuwe records. Er wordt onderzoek gedaan naar hoe de kans op dergelijke extremen beïnvloed wordt door de huidige en toekomstige klimaatverandering — een onderwerp voor een volgende keer.

Klimaatverandering in het verre verleden

Via de mail kregen we de vraag: “Lang in geleden zijn er al eens eerder hele warme perioden geweest met zeer veel ppm CO2 in de atmosfeer. Hoe verhoud zich dat tot de huidige opwarming van de aarde?” Dat is uiteraard al besproken in eerdere blogstukken. Jos Hagelaars vatte het als volgt samen:

De natuurkunde leert ons dat een toename van CO2 in de atmosfeer leidt tot een toename van temperatuur. Een wetmatigheid die uiteraard ook opgaat voor tijden uit het verre verleden voordat er mensen waren. En dat verleden kent inderdaad warme perioden met hoge CO2-concentraties. Een mooi voorbeeld is het PETM zo’n 56 miljoen jaar geleden, een periode van snelle klimaat-verandering in een al warme periode. Warme periodes uit het verleden leren ons trouwens dat relatief kleine fluctuaties in de CO2-concentratie een aanzienlijk effect op de temperatuur hebben.

De mensheid is bezig om het huidige klimaat in hoog tempo te veranderen, aan het einde van deze eeuw hebben we wellicht een mondiale temperatuur die in miljoenen jaren niet meer is voorgekomen. De grootte van de stijging is uiteraard afhankelijk van onze toekomstige broeikasgasemissies. Dat hoge tempo is het grote verschil met het geologische verleden, de snelheid van de verandering is nu veel hoger dan bij klimaatveranderingen uit het verleden.

De mensheid heeft zijn beschaving opgebouwd in het zogenaamde Holoceen, een periode met relatief een stabiel klimaat. We gaan ons later deze eeuw op onbekend terrein voor de mensheid begeven en dat met inmiddels zo’n 7 miljard mensen op aarde. En de klimaatverandering zal niet stoppen 2100, maar vele eeuwen doorgaan. Vooral de zeespiegelstijging zal nog duizenden jaren doorgaan. Het duurt ook meer dan honderdduizend jaar voordat al het menselijke CO2 weer uit de atmosfeer is verdwenen.

Tot zover deze samenvatting. Onze eerdere blogstukken zijn te vinden via het tabje ‘LINKS’ en dan ‘Archief:chronologisch’ bovenaan de pagina. Ook het zoekveld rechtsboven kan behulpzaam zijn.

In deze Open Discussie kunnen inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk.

Advertenties

Koolstof in beweging

Robert Rohde, bekend van de Berkeley Earth temperatuurreeksen, heeft een fascinerende animatie gemaakt van (de veranderingen in) de mondiale koolstofcyclus sinds 1850:

Je ziet daar:

  • de verschillende ‘stocks’ (reservoirs) van koolstof zoals in de oceanen, in de atmosfeer als CO2, in de biosfeer en als ondergrondse fossiele reserves;
  • de ‘flows’ (massastromen of fluxes) tussen de reservoirs.

Elk zwart of rood blokje staat voor één gigaton koolstof. Een gigaton is gelijk aan de massa van een kubieke kilometer water (disclaimer: bij goede benadering en dan zoet water even boven het vriespunt. De dichtheid van zeewater is iets groter). Robert Rohde heeft ook een versie op Youtube en die is wat makkelijker leesbaar:

Als je rechtsonder klikt of op ‘YouTube’, kan je de animatie in full-screen bekijken.

Het begin van de animatie toont de ‘stocks’ en ‘flows’ zoals die waren in het pre-industriële tijdperk, vóór het grootschalig ingrijpen door de mens. Elk jaar werden er grote hoeveelheden koolstof uitgewisseld tussen de reservoirs, maar er was een natuurlijk evenwicht tussen de ‘flows’ waardoor de totale hoeveelheid koolstof in elk reservoir ongeveer gelijk bleef. Zo ook in de atmosfeer, totdat de mens fossiel koolstof (steenkool, aardolie, aardgas) ging verstoken:

Het laatste frame van de animatie laat zien hoe het fossiele koolstof – de rode blokjes – nu verdeeld is over de andere koolstof-reservoirs, waaronder ook als CO2 in de dampkring.

Over de komende eeuwen zal het koolstof dat wij uit de fossiele reservoirs halen en verbranden, zijn weg vinden naar de oceanen. Indien we eenmaal stoppen met dit verbranden dan zal daardoor het CO2 in de atmosfeer geleidelijk af gaan nemen – hoe snel of hoe langzaam dit gaat, kan je zien aan de omvang van de ‘flows’. Het mechanisme om dit koolstof uiteindelijk weer  ‘in de Aarde’ te krijgen is de sedimentvorming, een zeer traag proces dat ook in de animatie staat aangegeven. De natuurlijke processen zullen er dan ook > 100.000 jaar over doen om het extra koolstof in de dampkring weer ondergronds vast te leggen.

Verdere info is op Robert Rohde’s twitter feed te vinden.

Open discussie zomer 2016

De meteorologische zomer begint al bijna ten einde te lopen en het voorgaande Open Discussie draadje is overvol. Het aanmaken van een nieuwe, zomerse versie ondervond nogal wat vertraging mijnerzijds en daarmee zijn we gelijk bij een onderwerp aangeland:
Het gaat hier om meerdere traagheden. Veranderingen in onze emissies leiden slechts met vertraging tot een verandering in (de toename van) de broeikasgas-concentraties. Veranderde concentraties resulteren weliswaar meteen in een verandering van de stralingsbalans maar deze extra warmte, het stralingsoverschotaccumuleert traag in het klimaatsysteem en resulteert pas na verloop van tijd in een nieuwe evenwichtssituatie — waarbij de gestegen oppervlaktetemperaturen ervoor zorgen dat de uitgaande warmte weer in evenwicht is met de binnenkomende warmte.
Minstens zo belangrijk is de maatschappelijke en technische traagheid waar het gaat om emissiereductie:
The inertia of the climate system could be compared to that of a supertanker: if we want to change its course, it’s important to start steering the wheel in the desired direction in time.

De traagheid van het klimaatsysteem is als een supertanker: als we de koers willen wijzigen, is het belangrijk het stuurwiel tijdig in de gewenste richting te gaan draaien.

Bart Verheggen heeft hier zojuist een interessant stuk over geschreven op zijn Engelstalige blog. Vooruitlopend op een mogelijke Nederlandstalige versie wijs ik alvast op:

In deze Open Discussie kunnen inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk.

Open discussie voorjaar 2015

De meteorologische lente is alweer bijna voorbij en de CO2-concentratie heeft een nieuw record bereikt — hoog tijd voor een nieuwe Open Discussie:

Carbon Dioxide in the Atmosphere for the past 800,000 Years

Hier kunnen inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk. Reminder: als je voelt dat je in herhaling dreigt te vallen in antwoord op de herhalingen van een mede-discussiant, dan is een “agree to disagree” wellicht het hoogst haalbare en dat is oké.

STEPS – A journey to the edge of climate change

Steps movie

Een tip van meteoroloog en weerman Reinier van den Berg: momenteel is de prachtige documentaire Steps gratis te zien op Vimeo. Het gaat over de ervaringen van drie Zwitserse ‘extreme snowboarders’ en hun relatie tot het gebergte en de natuur in het Alpengebied.

Zij zijn bezorgd over de klimaatverandering en zoeken naar nieuwe wegen om hun passie voor het snowboarden in harmonie met de Natuur te brengen. Géén verre vliegreizen of motorscooters meer, geen helikopters en kabelbanen maar zo rauw mogelijk en te voet de meest afgelegen pieken verkennen om daar hun passie te beleven.

Indien je haast mocht hebben, spring even naar tijdcode 12:15 en kijk daar een minuut of drie… De volledige film:

Vanaf 16:30 komt prof. Knutti van de ETH in Zürich aan het woord. Later in de film zie je hoe berggids en snowboarder Reto Kestenholz zijn internationale loopbaan heeft opgegeven om een ecologisch houdbare vorm van bergsport te ontwikkelen en de schoonheid van de natuur onder de aandacht te brengen.

De fotografie en de soundtrack zijn heel geslaagd. De documentaire is gratis te bekijken en desgewenst kan je doneren aan de crowdsourcing actie van Reto Kestenholz en ‘Ride Greener’ op de Vimeo pagina.

Meer info: stepsfilm.com

Wil de echte CO2-toename opstaan?

Dat is natuurlijk een grapje. In het commentaar onder de vorige blogpost over het jaarlijkse WMO Greenhouse Gas Bulletin blijkt dat de WMO met een toename van 2.9 ± 0.2 ppm CO2 over 2013 beduidend hoger uitkomt dan NOAA met 2.54 ± 0.09 ppm. De betrouwbaarheidsintervallen overlappen net niet. Het maakt nieuwsgierig en Dr. Guido van der Werf was zo vriendelijk om op onderzoek uit te gaan. Al binnen een dag had hij antwoord:

The difference between WMO (growth rate for 2013 of 2.9 ± 0.2 ppm) and NOAA (2.54 ± 0.09 ppm) is very large, especially when considering this is the best constrained part of the global carbon cycle. Pieter Tans (NOAA) and Wouter Peters (Wageningen University) helped out with understanding what is going on. There are two main differences: 1) WMO includes more CO2 measurement stations in their averaging procedure than NOAA, including many on land. NOAA refrains from doing that as the land stations may be more influenced by local processes thus not fully representing background conditions. Interestingly, including more land stations elevates the average concentration somewhat as emissions occur mostly on land (see top panel of this figure). 2) WMO calculates the annual growth rate as the difference between mean annual concentration of one year minus mean annual concentration of the previous year. NOAA does it different, they calculate it as the difference between mean concentrations on midnight of the 31st of December minus those of midnigh January 1st. The two basically have a 6 month offset. Combined, these two things lead to different results, see middle panel. By far the largest difference is due to the different ways of calculating the growth rate, if we would use the WMO approach but the NOAA data we get almost as high a growth rate in 2013 as WMO gets, see the bottom panel. pdf version of the graph is here

NOAA_WMO Lees verder

CO2-concentratie sneller gestegen dan ooit tevoren

De World Meteorological Organization heeft gisteren haar jaarlijkse overzicht van broeikasgas-concentraties gepubliceerd (lees ook hier). In 2013 is de CO2-concentratie met 2,9 ppm gestegen — de grootste jaar-op-jaar toename ooit waargenomen. Het grafiekje linksonder toont de toename per jaar:

Figuur 1. Concentratie in de atmosfeer (boven) en de jaarlijkse toename van de broeikasgassen kooldioxide, methaan en lachgas N2O.

De WMO maakt gebruikt van wereldgemiddelde concentraties en die liggen systematisch iets lager dan op Mauna Loa op het noordelijk halfrond, waar meer CO2 vrijkomt en de seizoensgang groter is. De WMO komt op een gemiddelde van 396,0 ± 0,1 ppm voor 2013 terwijl het op Mauna Loa 396,48 ± 0,12 ppm is.

Ook de concentraties van methaan en lachgas zijn gestegen maar in ongeveer hetzelfde tempo als de laatste vijf en tien jaar. Het bulletin van de WMO bevat verder data over de wereldgemiddelde toename van andere broeikasgassen en over het tempo van de oceaanverzuring.

Opmerkelijk

De 2,9 ppm CO2 erbij in één jaar is opmerkelijk, een nieuw record. De gemiddelde toename over de laatste 10 jaar was 2,1 ppm/jaar. De toename in 1998 was bijna even groot maar dat was een extreem El Niño jaar, dan komt er netto méér kooldioxide in de dampkring als gevolg van extra rotting, bosbranden en wellicht minder netto opname in de oceaan. Echter… 2013 was helemaal geen El Niño jaar!

Lees verder