Auteursarchief: Hans Custers

Het Atmosferisch Thermisch Effect (ATE) van Ned Nikolov en Karl Zeller

Gastblog van Tinus Pulles

Een steeds weer terugkerende discussie op Twitter start vanuit enkele publicaties van Ned Nikolov en Karl Zeller (of Den Volokin en Lark RelLez, hun namen achterstevoren!). In die publicaties beweren zij dat de opwarming van de aarde niet wordt veroorzaakt door de toenemende CO2-concentratie. Zij komen met een alternatief, waarin zij in de kern beweren dat de temperatuur op een hemellichaam binnen ons zonnestelsel alleen wordt bepaald door de zonnestraling en de druk van de atmosfeer aan het oppervlak van het hemellichaam. Zij brengen hun “theorie” met indrukwekkende formules en een paginalange afleiding van die formules. Die theorie is geen theorie, maar een ingenieursbenadering: ze hebben een aantal data-punten beschikbaar en gaan daarin met behulp van een zogenaamde dimensieanalyse zoeken naar een mathematisch verband. De interpretatie van het resultaat van die analyse is hun theorie.

Hieronder een door hen zelf geformuleerde samenvatting. Verwijzingen naar de twee artikelen staan in de tweet, waaruit deze samenvatting is gekopieerd.

Kort samengevat komt hun theorie erop neer dat de gemiddelde temperatuur aan het oppervlakte van een hemellichaam alleen wordt bepaald door de intensiteit van de zonnestraling en de atmosferische druk aan het oppervlak van dat hemellichaam. De samenstelling van de atmosfeer is daarbij, in hun ogen, niet relevant. Lees verder

Advertenties

De onbewoonbare aarde: cli-fi of een zinnige bijdrage aan het debat?

To get to the worst cases, two things have to happen – we have to be incredibly stupid and incredibly unlucky. Dismissing plausible worst case scenarios adds to the likelihood of both. Conversely, dwelling on impossible catastrophes is a massive drain of mental energy and focus.

Gavin Schmidt

Bij de Bezige Bij verschijnt deze maand “De Onbewoonbare Aarde”, een vertaling van “The Uninhabitable Earth” van David Wallace-Wells. In 2017 publiceerde New York Magazine een lang artikel van Wallace-Wells met dezelfde titel. Dat artikel werd stevig bekritiseerd, ook vanuit de klimaatwetenschap. Deels ging die kritiek over de inhoud. Op een aantal punten gaf het artikel een onjuiste weergave van de wetenschap en op enkele andere punten ontbrak context, waardoor beweringen die op zich niet onwaar waren toch een verkeerde indruk van wetenschappelijke resultaten gaven. Daarnaast was er het nodige commentaar op de toonzetting van het stuk. Volgens Wallace-Wells was het bedoeld als een overzicht van worst-case scenario’s. Maar in plaats van als een verhaal over wat er in het uiterste geval zou kunnen gebeuren als werkelijk alles tegenzit, leest het meer als een aankondiging van een onafwendbaar doemscenario.

Op Climate Feedback becommentarieerden in totaal 17 wetenschappers het artikel van Wallace-Wells. Dat er inhoudelijk het nodige mis is, daar zijn ze het alle 17 wel over eens. Maar over de toonzetting verschillen de meningen flink. Dat is best een interessante constatering: de 17 klimaatwetenschappers die het – zeker in grote lijnen – eens zijn over de wetenschappelijke inhoud, hebben behoorlijk uiteenlopende ideeën over hoe je daar over zou kunnen of moeten schrijven. Het heeft ongetwijfeld te maken met hun risico-perceptie en met hoe die doorwerkt in de ideeën over hoe er over risico’s gecommuniceerd moet worden. Lees verder

Een Kleine IJstijd op de bodem van de Stille Oceaan

HMS Challenger, het schip waarmee in de periode 1872 – 1876 metingen werden gedaan van de temperatuur in de diepe Stille Oceaan. Bron: The Royal Albert Memorial Museum, HMS Challenger Project

Mijn eerste reactie na lezing van de samenvatting van een artikel van Geoffrey Gebbie en Peter Huybers in Science: “Nogal wiedes”. Maar na lezing van het hele artikel bleek het toch wat moeite te kosten om alle details te doorgronden. Ik begin met het voor de hand liggende deel.

Schematische weergave van de thermohaliene circulatie. Bron: Stefan Rahmstorf, PIK Potsdam

De oceaancirculatie op mondiale schaal, de thermohaliene circulatie, wordt onder meer aangedreven door koud water dat in de poolgebieden door zijn hoge soortelijke gewicht naar de zeebodem zinkt. De noordelijke Atlantische Oceaan, bij Groenland, is een plek waar veel water naar de diepte zinkt. Een belangrijke tak van de thermohaliene circulatie stroomt daar vandaan over de bodem naar het zuiden en vervolgens naar de Stille Oceaan. Op verschillende plekken in de Stille Oceaan komt het water, een tot twee millennia later, weer naar boven.

Eenmaal in de diepte dringt er geen zonlicht meer tot dat water door. Er is ook weinig warmteoverdracht vanuit hogere lagen door menging of andere processen. De temperatuur van het water in de diepe oceaan wordt daarom in belangrijke mate bepaald door de temperatuur die het had toen het naar beneden zakte. Klimaatschommelingen aan het oppervlak vinden ook plaats in de diepe oceaan, maar wel met een vertraging die tot vele eeuwen op kan lopen. De diepte van het noordelijke deel van de Stille Oceaan loopt het meest achter, omdat veel van het water daar de lange reis vanuit de noordelijke Atlantische Oceaan heeft gemaakt.

Op het diepe deel van de oceanische transportband ligt dus een archief van het klimaat van de afgelopen 1000 tot 2000 jaar. Niet noodzakelijk van het wereldklimaat, want de temperatuur van het diepe water wordt vooral bepaald door wat er in de poolgebieden aan de hand is. Toch is een zeker verband met klimaatschommelingen op wereldschaal wel aannemelijk. Het lastige is dat dat archief bepaald niet makkelijk toegankelijk is. Zelfs in de 21e eeuw: de ARGO-sondes die tegenwoordig de temperatuur van de oceaan in de gaten houden komen niet dieper dan 2 kilometer. Metingen beneden die diepte zijn schaars. Maar ze zijn er wel. Lees verder

De toenemende warmte-inhoud van de oceanen – drie nieuwe onderzoeken

Doorsnede van een ARGO boei. Bron UC San Diego

Opwarming van het klimaat is op de keper beschouwd eigenlijk accumulatie van energie in het klimaatsysteem. We nemen die toename van de energie-inhoud vooral waar als een stijging van de temperatuur bij het aardoppervlak. Want daar wonen we nu eenmaal. Maar het overgrote deel van die extra energie, ongeveer 93%, wordt opgenomen door de oceanen. Zo bezien zou de verandering van de warmte-inhoud van de oceanen de beste indicator zijn van klimaatverandering. Alleen is die verandering niet zo makkelijk te bepalen: daarvoor is een driedimensionaal beeld van de temperatuurverandering van de oceanen nodig. Daarover is nog de nodige onzekerheid, maar het beeld wordt wel steeds duidelijker. De afgelopen weken verschenen er drie interessante wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp.

Alle drie de artikelen zijn vrij toegankelijk. Het lijkt erop dat wetenschappelijke uitgevers er steeds vaker voor kiezen om belangwekkende artikelen over het klimaat niet achter een betaalmuur te stoppen. Of zou dat een keuze zijn van onderzoeksinstellingen? Dat zou ik nog eens uit moeten zoeken. Het is hoe dan ook een goede ontwikkeling.

Overzicht van de bevindingen van Cheng et al.

De afbeelding hierboven komt uit een overzichtsartikel in Science van Cheng et al.. Twee belangrijke constateringen:

    • De gemeten toename van de warmte-inhoud van de oceanen komt goed overeen met de modelsimulaties uit het CMIP5-experiment.
    • Sinds begin jaren ‘90 neemt de warmte-inhoud sneller toe dan in de periode daarvoor.

Lees verder

Climate Intelligence

Vastgoedmagnaat Niek Sandmann wil een stichting oprichten om onafhankelijke klimaatstudies te financieren, bericht De Telegraaf. De naam van die stichting wordt Climate Intelligence.

Nu is er geen enkele reden om aan te nemen dat het overgrote deel van het klimaatonderzoek van de afgelopen twee eeuwen niet onafhankelijk zou zijn. Voor de regelmatig terugkerende insinuaties van het tegendeel, afkomstig van mensen die de wetenschappelijke conclusies niet kunnen of willen accepteren, is geen enkel bewijs. Maar extra onderzoek, of een extra toetsing van de bestaande kennis, kan natuurlijk nooit kwaad. Zolang het tenminste volgens de wetenschappelijke methode gebeurt. Berkeley Earth is een goed voorbeeld van hoe dat kan. Berkeley Earth werd in 2010 opgericht door Richard en Elizabeth Muller, omdat ze hun twijfels hadden over de juistheid of de accuraatheid van datasets over de mondiale temperatuur van instituten als NASA, NOAA, Hadley en JMA. Ze besloten daarom om hun eigen versie van zo’n dataset te ontwikkelen. Ze zochten en vonden financiering voor hun onderzoek, zetten een team op en gingen aan de slag. Binnen enkele jaren volgde het resultaat: een bevestiging van de opwarming die ook bleek uit de gegevens van anderen. Hun scepsis leverde dus een echte bijdrage aan de wetenschap op: een dataset die onafhankelijk van andere datasets een beeld geeft van de ontwikkeling van de mondiale temperatuur. En Richard Muller herzag zijn mening.

Tegenover Berkeley Earth staan de nodige voorbeelden van hoe het niet moet. Er zijn in het verleden nogal wat pogingen ondernomen om de bekende en eindeloos vaak weerlegde pseudosceptische retoriek te vermommen als serieuze wetenschap. Enkele opmerkingen van mede-oprichter Guus Berkhout van de nieuwe stichting wekken het bange vermoeden dat het die kant op gaat. Zo blijkt de eerste studie te gaan over “misleiding rond hittegolven”. Dat werkt wel heel sterk de indruk dat al bij voorbaat vaststaat wat de conclusie van die studie zou moeten zijn. En als er direct al van misleiding wordt gesproken lijkt het meer de bedoeling om de mainstream klimaatwetenschap verdacht te maken, dan om iets toe te voegen aan de bestaande kennis. Lees verder

Het nut van worst-case scenario’s, of: waarom dijken niet worden berekend op de gemiddelde waterhoogte

Klimaat is een belangrijk thema in Nederland, tegenwoordig. Ook in Elsevier. De boodschap is daar steevast dat een stevige aanpak van klimaatverandering geen goed idee is. Die boodschap wordt nogal eens gebracht met de holle retoriek en drogredenen die we kennen uit het pseudosceptische repertoire. Dat is jammer. Klimaat en klimaatbeleid zijn belangrijke onderwerpen, waarover een constructief en inhoudelijk debat zou moeten worden gevoerd. Holle retoriek en drogredenen helpen daarbij niet, ze saboteren een serieus debat juist. Onlangs (betaalmuur) had Simon Rozendaal, oudgediende bij Elsevier, de beurt om iets te schrijven.

Er is één punt uit dat stuk waar ik wat dieper op in wil gaan: de bewering[1] dat er “altijd voor het meest extreme scenario” wordt gekozen. Het lijkt me overdreven om te zeggen dat dat altijd het geval is, maar het gebeurt best vaak. Mijn opvatting van wetenschapsjournalistiek zou zijn dat er duidelijk wordt gemaakt waarom dat zo is. Door te wijzen op het verschil tussen een scenario en een voorspelling, bijvoorbeeld. En door te wijzen op het belang van worst-case scenario’s in wetenschap en beleid bij het analyseren, het afwegen en het zo nodig beheersen van risico’s. Risico impliceert onzekerheid: het kan mee- en het kan tegenvallen. Er zijn goede redenen waarom de mogelijke tegenvallers vrijwel altijd zwaar meewegen in de uitkomst van een risico-analyse. Risico is kans maal gevolg; een kleine kans vermenigvuldigd met een enorm gevolg kan een aanzienlijk risico betekenen. Dus krijgen zulke scenario’s de nodige aandacht.

Rozendaal verwijst in zijn stuk naar de Deltacommissaris – overigens onder verwijzing naar een rapport uit 2008; het recente advies waarin het worst-case scenario naar boven is bijgesteld noemt hij niet – en de benadering van de Deltacommissaris is wel een goede manier om dit punt te illustreren. De benadering van de Deltacommissaris is vanzelfsprekend stevig geworteld in hoe we in Nederland om gaan met overstromingsrisico’s. Dat houdt in: wat er in 1953 is gebeurd mag nooit meer gebeuren, tenzij er zich iets ondenkbaars voordoet. Waarbij het ondenkbare dan concreet wordt gemaakt door het te presenteren als een ramp, bijvoorbeeld een stormvloed, die hooguit eens per 100.000 jaar voor zou kunnen komen. Daar ontwerpen we de kustverdediging op; niet op het gemiddelde hoogwater of een storm die eens in de paar jaar wel eens voorbijkomt. Wie er met die blik naar kijkt zal nooit alleen de gemiddeld te verwachten zeespiegelstijging in beschouwing nemen. Om te weten of het veiligheidsniveau van eens per 100.000 jaar ook in de toekomst gehandhaafd kan worden is ook, of juist, de bovengrens van belang. Lees verder

De vergroening van de aarde – over de bomen, het bos en andere zaken

Vergroening volgens de NVDI-index. Bron: Matthias Forkel

De aarde vergroent. Daar zijn zo ongeveer alle deskundigen het wel over eens. En het is weinig aannemelijk dat de natuur uit zichzelf besloten heeft om maar eens een tandje bij te schakelen. Het ligt er dus dik bovenop dat die vergroening het – deels bedoelde en deels onbedoelde – gevolg is van menselijke activiteiten. Tot zover het eenvoudige deel van het verhaal. Want wie er wat dieper induikt ziet al snel dat het knap ingewikkeld is om op wat meer detailniveau te begrijpen wat er precies gebeurt. Bijvoorbeeld omdat er zoveel factoren meespelen, die elkaar ook nog eens kunnen beïnvloeden. Maar ook omdat het nog niet zo makkelijk is om die vergroening te meten, of zelfs maar te definiëren. Een artikel dat in november verscheen in Nature Ecology & Evolution illustreert dat: Enhanced peak growth of global vegetation and its key mechanisms van Huang et al..

De complexiteit van het onderwerp en de verschillen tussen onderzoeksmethodes verklaren waarschijnlijk waarom de resultaten van verschillende studies nogal uiteenlopen, of dat op het eerste gezicht lijken te doen. In 2016 constateerden Zhu et al., weliswaar met een forse onzekerheidsmarge, dat CO2-fertilisatie de belangrijkste oorzaak van de vergroening was. Huang et al. komen tot een ander resultaat. Volgens hen zijn drie factoren, elk in min of meer gelijke mate, samen verantwoordelijk voor ongeveer 60% van de vergroening. Behalve CO2-fertilisatie spelen ook de depositie van stikstof en landbouw een rol van betekenis. Ook veranderingen van temperatuur, hoeveelheid neerslag en de hoeveelheid invallend zonlicht kunnen van invloed zijn. De afbeelding hieronder laat zien welke factor waar op aarde het meest bepalend is.

Dominante factoren van vergroening: roze: temperatuur, geel: invallend zonlicht, blauw: neerslag, rood: landbouw, oranje: stikstofdepositie, groen: CO2-fertilisatie. Stippen markeren gridcellen waar de vergroening statistisch significant is. Bron: Huang et al.

Lees verder