Auteursarchief: Hans Custers

Klimaatgesprekken bij RTL Z

Na zijn twee columns waar wel wat op aan te merken viel heeft RTL Z journalist Roderick Veelo de afgelopen tijd twee mensen geïnterviewd over het klimaat: Marcel Crok en Bart Strengers. Laten we zeggen dat hij daarmee hoor en wederhoor heeft gepleegd, al was het natuurlijk evenwichtiger geweest als Veelo tegenover het activisme[*] van Crok het verhaal van een milieu- of klimaatactivist had geplaatst. De wetenschapper Bart Strengers had dan in een derde interview beide visies kunnen becommentariëren.

Het interview met Bart Sprengers spreekt voor zich. Het is van begin tot eind doordrongen van wetenschappelijke nuance.

Op het interview met Marcel Crok is, het zal onze vaste lezers niet verbazen, wel het een en ander aan te merken. Zoveel zelfs dat dit een behoorlijk lang stuk is geworden.

ONZEKERHEID

Onzekerheid is geen onwetendheid en wetenschappelijke onzekerheid heeft twee kanten

Als er een grote lijn in het interview met Marcel Crok zit, dan is het de moeizame relatie die hij heeft met verschillende vormen van onzekerheid: onzekerheid over toekomstige ontwikkelingen en wetenschappelijke onzekerheid. Terwijl onzekerheid over de toekomst onlosmakelijk is verbonden met het leven en wetenschappelijke onzekerheid integraal onderdeel is van wetenschappelijke onderzoeken, inzichten en resultaten. Hoeveel kennis er ook is over een onderwerp, die kennis heeft altijd zijn grenzen. En in de wetenschap is het belangrijk om die grenzen te markeren. Dat doet de wetenschap dan ook.

Crok gaat uiterst flexibel om met wetenschappelijke onzekerheid. Naar gelang het hem het beste uitkomt wordt die uitvergroot tot totale onwetendheid of juist volledig genegeerd. Of hij concentreert zich op het stukje onzekerheidsinterval dat hem het meeste bevalt. En voor de toekomst lijkt hij alles in te willen zetten op één scenario: dat het allemaal wel meevalt. Over het algemeen wordt het verstandiger gevonden om in het beleid zo veel mogelijk rekening te houden met alle denkbare scenario’s. Rationeel afwegen van risico’s is echt iets anders dan maar gokken op een goede afloop. Lees verder

Advertenties

De truc met Fourier: het cyclische klimaat

Jean-Baptiste Joseph Fourier, grondlegger van de Fourier-analyse én van de wetenschap over het broeikaseffect.

Het is een klassieker uit het pseudosceptische repertoire: de opwarming van de aarde sinds het begin van de industriële revolutie zou het gevolg zijn van een natuurlijke cyclus, of van een combinatie van natuurlijke cycli. Het “bewijs” daarvoor is vaak een Fourier-analyse, of een vergelijkbare wiskundige methode. Als we dit verhaal ontleden in zijn samenstellende componenten blijkt het uit uitsluitend drogredenen te bestaan. Ik tel er vijf: een cirkelredenering, wapperende handen, een stropop, een non-sequitur en een valse tegenstelling.

De cirkelredenering zit ‘m in de gebruikte methode. Een Fourier-analyse is bedoeld om periodiciteit in een gegevensreeks op te sporen. Dat kan heel handig zijn, bijvoorbeeld om muziekbestanden te comprimeren tot mp3tjes: als een zich herhalend patroon beschreven (of benaderd) kan worden met een beperkt aantal karakteristieken (zoals enkele frequenties en amplitudes), kan dat herhalend patroon zelf weggelaten worden uit de gegevensreeks. En in de wetenschap kan een Fourier-analyse ook heel bruikbaar zijn. Maar dan is het wel nodig om te snappen wat zo’n analyse precies inhoudt. Een Fourier-analyse test niet of er daadwerkelijk periodiciteit in een dataset zit, maar ontleedt elke dataset in een combinatie van sinussen en cosinussen. Ofwel: in een combinatie van cycli, of golven, of oscillaties; wiskundig gezien komt dat allemaal op hetzelfde neer.

In een video waarin de basisprincipes van de Fourier-analyse worden uitgelegd wordt gedemonstreerd hoe het portret van Homer Simpson getekend kan worden met een combinatie van cyclische bewegingen. Toch zal niemand beweren dat Homer Simpson is ontstaan uit een combinatie van natuurlijke cycli. Het simpele gegeven is dat elk patroon te beschrijven of te benaderen is als een combinatie van sinussen en cosinussen. Hoeveel sinussen en cosinussen en nodig zijn hangt af van de complexiteit van het patroon en van de gewenste nauwkeurigheid van de beschrijving of de benadering. Homer Simpson is een stuk complexer dan het temperatuurverloop op aarde over de afgelopen anderhalve eeuw. Zeker wanneer de jaar-tot-jaar-variatie uit dat temperatuurverloop wordt verwijderd door een voortschrijdend gemiddelde over tien jaar of langer te nemen. Er zullen dus ook minder cycli nodig zijn om dat temperatuurverloop te benaderen. Het is daarom volkomen logisch dat je met een stuk of 4, 5 cycli heel goed in de buurt komt. Lees verder

Is de opwarming van de aarde nog te beperken tot 1,5°C?

Reactie van de auteurs op de onjuiste berichtgeving in de media over hun artikel.

Er was de afgelopen week weer eens de nodige opschudding in de klimaatwereld. Aanleiding was een artikel van grotendeels Britse klimaatonderzoekers in Nature Geoscience. Of eigenlijk, zo vermoed ik tenminste, het bericht hierover van The Independent. Die krant heeft niet de gewoonte de menselijke invloed op het klimaat te ontkennen, maar had nu de subkop: “Previous climate models may have been ‘on the hot side’ ”. Het spreekt voor zich dat de welbekende desinformatiekanalen daar gretig bovenop doken en het nog eens stevig aandikten om aldus tot de conclusie te komen dat de Grote Ommekeer in de mainstream klimaatwetenschap nu werkelijk was begonnen. Onzin natuurlijk. De onderzoekers zagen zich, twee dagen nadat hun artikel in Nature Geoscience was verschenen, genoodzaakt dit duidelijk te maken in een bericht op de website van de universiteit van de hoofdauteur en wat uitgebreider in een ingezonden stuk in The Guardian.

Het artikel – “Emission budgets and pathways consistent with limiting warming to 1.5 °C” van Richard J. Millar et al. – behandelt bijzonder complexe materie. Toch zijn een paar oogopslagen op de resultaten voldoende om te zien dat van een Grote Ommekeer in de klimaatwetenschap geen sprake kan zijn. Die resultaten vallen namelijk keurig binnen de waarschijnlijkheidsintervallen zoals die steeds worden aangegeven door de wetenschap, onder meer in de rapportages van het VN klimaatpanel IPCC. Sterker nog, het draait hier om iets dat duidelijk door het IPCC is aangegeven in hun laatste rapport: het zwarte vlekje linksonder in onderstaande afbeelding (figuur 2.3 uit het AR5 Synthesis Report). Dat vlekje laat zien dat de temperatuur in het eerste decennium van deze eeuw iets onder het gemiddelde lag – maar wel ruim binnen de onzekerheidsmarges – van wat was berekend op basis van de geschatte cumulatieve CO2-emissies. Millar et al. hebben die afbeelding geactualiseerd tot 2015 en zien dan hetzelfde verschijnsel. Dat zou implicaties kunnen hebben voor het zogenaamde koolstofbudget: de totale hoeveelheid CO2 die we nog uit kunnen stoten om de opwarming beneden een bepaalde grens (meestal 1,5 of 2°C) te houden. Lees verder

De Kleine IJstijd was geen ijstijd. Zelfs geen kleintje.

Jagers in de Sneeuw van Pieter Bruegel de Oude uit 1565, een van de winterlandschappen uit de Kleine IJstijd die symbool staan voor de strenge winters in die periode.

Een naam kan een behoorlijke invloed hebben op het beeld dat er over iets ontstaat, zo weten politici, spin doctors en journalisten. Wetenschappers weten dan weer dat die naam niets verandert aan de werkelijkheid. Met die vaststelling opent een artikel over de Kleine IJstijd dat enkele maanden geleden verscheen in Astronomy & Geophysics. Een goede aanleiding om eens wat feiten en mythes over die Kleine IJstijd op een rijtje te zetten.

De auteurs van het artikel, Lockwood et al., beginnen met de constatering dat de Kleine IJstijd niets te maken heeft met een echte ijstijd. IJstijden waren perioden waarin het klimaat overal ter wereld wezenlijk anders was dan nu het geval is. De wereld was gemiddeld zo’n 5 °C kouder dan nu, met bijvoorbeeld als gevolg dat de polaire ijskappen zich veel verder uitstrekten. In de voorlaatste ijstijd lag de noordelijke ijskap tot over Nederland en lag de zeespiegel vanwege al dat extra landijs ruim 100 meter beneden het huidige niveau. In de laatste ijstijd kwam het ijs minder ver, maar groeiden er hier gedurende lange tijd geen bomen, omdat het daar te koud voor was.

Overzicht van temperatuurreconstructies van het noordelijk (boven) en zuidelijk (linksonder) halfrond en de wereld (rechtsonder). Bron: IPCC AR5 (werkgroep 1, hoofdstuk 5).

Vergeleken met de echte ijstijden was de Kleine IJstijd een kleine schommeling in de temperatuur. De periode van ruwweg vier eeuwen was gemiddeld wat kouder dan de eeuwen ervoor en erna, in elk geval op het noordelijk halfrond, zo blijkt uit temperatuurreconstructies. Maar het beeld dat uit verschillende reconstructies naar voren komt is nogal diffuus. Zo wordt het jaar 1430 vaak genoemd als begin van de koelere periode, maar zijn er ook aanwijzingen dat de afkoeling al anderhalve eeuw eerder begon op sommige plekken in de noordelijke Atlantische Oceaan (IJsland en Baffineiland). De afbeelding hieronder laat zien dat er behoorlijke regionale verschillen zijn in de gereconstrueerde temperatuurwisselingen. En er zijn ook nog plekken op aarde waar in reconstructies niet of nauwelijks afkoeling te zien is gedurende de Kleine IJstijd, of een deel daarvan, maar bijvoorbeeld wel een verandering in de hoeveelheid neerslag. Ook zijn er verschillen tussen de seizoenen. Zo lijken in West-Europa vooral de winters kouder te zijn geweest en was dit in de zomers veel minder het geval. Lees verder

Hoe zit het nu met orkanen en klimaatverandering?

Met het actieve orkaanseizoen op de Atlantische Oceaan duikt in de media regelmatig de vraag op of er een verband is met klimaatverandering. Dat is een ingewikkelde kwestie. De wetenschappers die hier antwoord op geven begeven zich dan ook op glad ijs: het is niet zo makkelijk om hier een toegankelijk verhaal over te houden en tegelijkertijd recht te doen aan alle nuances. Het is dan ook niet zo moeilijk om op basis van wat soundbytes de indruk te wekken dat de opvattingen van verschillende deskundigen diametraal tegenover elkaar staan. Zo zei orkaandeskundige Phil Klotzbach (van het Tropical Meteorology Project van Colorado State University) in een interview met de Amerikaanse publieke radio NPR dit:

When it comes to climate change’s impacts on the storm – so most the theoretical models really don’t see any change in the frequency, perhaps even going down a little bit. They say maybe the storms will get slightly more intense. But I typically look at the observations. I don’t do much theoretical modeling. And in the observations, it’s just really too hard to say.

En klimaatonderzoeker Michael Mann zegt in een opiniestuk in The Guardian:

We can’t say that Hurricane Harvey was caused by climate change. But it was certainly worsened by it.

Is het nu een zekerheid, of is het moeilijk om er iets over te zeggen? Het merkwaardige is dat het allebei in zekere zin klopt, en dat geen van beide beweringen echt in tegenspraak is met wat het IPCC (het plaatje bovenaan dit stuk is gepikt van David Appell) hierover schrijft. Klotzbach en Mann leggen andere accenten omdat ze de kwestie vanuit een andere invalshoek benaderen. En dat heeft dan weer alles te maken met hun eigen onderzoeksgebied. Kort gezegd: de invalshoek van Klotzbach is probabilistisch, die van Mann is deterministisch. Lees verder

De ingenieursblik van Dick Thoenes berust niet op feiten

Zo af en toe wordt een pseudosceptisch verhaal door allerlei mensen opgepikt en gaat het rondzingen in de social media. Dat gebeurde vorige week met een stuk van Dick Thoenes op Climategate.nl. Het stuk heeft, zoals zo vaak met dit soort verhalen, de opzet van een “Gish gallop”; er is geen beginnen aan om alle onjuistheden, suggesties en drogredenen uitgebreid en onderbouwd te beantwoorden. Medeblogger Jos heeft er hier (pdf) een groot aantal kort aangestipt.

Waarom dat verhaal zo rondgaat, is voor mij onbegrijpelijk. Het ligt in elk geval niet aan de kwaliteit van de argumenten. Al moet ik wel toegeven dat mijn eerste reactie op Twitter bij nader inzien iets te kort door de bocht was.

Bij nader inzien zit een behoorlijk deel van het pseudosceptische standaardrepertoire wel op een terloopse manier in het stuk van Thoenes verweven, maar geeft hij er vaak een eigen (maar daarmee niet noodzakelijk betere) draai aan. Met de nodige goede wil zou je er de ingenieursblik van de emeritus hoogleraar procestechniek – ik heb ooit nog bij hem in de collegebanken gezeten – kunnen herkennen. Ingenieurs willen dingen ontwerpen die het doen als ze zijn gebouwd. Ze zullen daarom anders met onzekerheden omgaan dan veel andere wetenschappelijke disciplines. Als een brug 95% kans heeft om niet in te storten deugt het ontwerp ervan niet. Terwijl 95% waarschijnlijkheid in de meeste wetenschappelijke disciplines als behoorlijk overtuigend bewijs wordt gezien voor een hypothese. Ingenieurs zijn ook pragmatisch: als een empirisch vastgestelde formule – in de procestechniek wemelt het er van – goed genoeg is voor een ontwerp, vinden ze het niet nodig om verder te graven naar de precieze natuurwetenschappelijke achtergrond van zulke formules. Als je eenmaal weet hoe je een leiding moet dimensioneren zodat je geen last krijgt van turbulentie is dat genoeg. Diep graven naar de achterliggende fysica kost een hoop tijd en energie, terwijl je ontwerp er hoogstwaarschijnlijk niet beter van wordt.

Dat gezegd hebbende, is het ook wel duidelijk dat Thoenes nooit de moeite heeft genomen om zich serieus in de klimaatwetenschap te verdiepen. Daarvoor mist hij teveel kernpunten van die wetenschap en staan er teveel flagrante onjuistheden in zijn verhaal. Hij heeft ook niet erg zijn best gedaan om er een samenhangend betoog van de maken: het is eerder een verzameling losse kreten die elkaar zo nu en dan behoorlijk tegenspreken. En van onderbouwing is al helemaal geen sprake; de lezer moet Thoenes maar op zijn woord geloven want nergens in zijn stuk is een verwijzing naar al dan niet wetenschappelijke bronnen te vinden die zijn claims ondersteunen.

Zoals gezegd is het onbegonnen werk om alles inhoudelijk en onderbouwd te weerleggen. Daarom pik ik er enkele opvallende punten uit. Lees verder

De beïnvloeding van het klimaat door de interactie tussen aerosolen en wolken lijkt eenvoudiger dan gedacht

Eruptie van de Holuhraun in IJsland in het najaar van 2014 (Bron: Flickr/Sparkle Motion)

De invloed van aerosolen (microscopisch kleine deeltjes of druppeltjes in de atmosfeer) op het klimaat is complex. Aerosolen kunnen een afkoelend effect hebben op het oppervlak, omdat ze zonlicht reflecteren, maar ook een opwarmend effect op de atmosfeer als de deeltjes zonlicht absorberen. Het netto-effect hangt af van tijd, plaats, hoogte en de precieze eigenschappen van de aerosol-deeltjes. En alsof dat al niet genoeg is, spelen aerosolen ook nog eens een belangrijke rol bij het ontstaan van bewolking. Met alle mogelijke klimaateffecten van dien. De invloed van aerosolen op bewolking wordt wel het indirect aerosol-effect genoemd.

Het zit zo. Als lucht afkoelt en daardoor oververzadigd raakt met waterdamp, condenseert die waterdamp op de aanwezige aerosoldeeltjes. Zonder de “hulp” van die zogenaamde condensatiekernen zou de luchtvochtigheid op kunnen lopen tot wel vier maal het verzadigingspunt, voordat de condensatie van waterdamp op gang komt. Met als gevolg, zo stel ik me in elk geval voor, dat er ineens een enorme plens water uit een totaal onbewolkte lucht zou vallen als die condensatie eenmaal op gang zou komen.

Dat zal in werkelijkheid nooit gebeuren, omdat de aardse atmosfeer nooit helemaal stofvrij is. Er zit vulkanische as in de lucht, woestijnstof, zeezout en roet dat ontstaat bij natuurbranden. En wij mensen voegen daar nog van alles aan toe. Misschien nog belangrijker is dat er door chemische processen in de atmosfeer ook aerosolen ontstaan. Daarbij spelen diverse organische stoffen en zwaveldioxide een grote rol. Die stoffen belanden door zowel natuurlijke processen als menselijke activiteiten in de atmosfeer. Vulkanen zijn een belangrijke natuurlijke bron van zwaveldioxide. Menselijke emissies zijn vooral het gevolg van het gebruik van fossiele brandstoffen. De concentratie zwaveldioxide is van grote invloed op de vorming van aerosolen.

Omdat er vrijwel altijd al voldoende aerosolen aanwezig zijn, zorgen extra deeltjes er niet of nauwelijks voor dat bewolking eerder of gemakkelijker ontstaat. De hoeveelheid water die condenseert neemt meestal ook niet toe als er meer deeltjes zijn; als de waterdampconcentratie beneden het verzadigingspunt komt condenseert er niets meer. Maar als er meer deeltjes zijn die als condensatiekern kunnen fungeren ontstaan er wel meer druppeltjes (of ijskristalletjes), die dan ook kleiner zijn. En dat heeft invloed op de eigenschappen van een wolk, op twee verschillende manieren: Lees verder