Auteursarchief: Hans Custers

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

Advertenties

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

Nieuws over de klimaatgevoeligheid, maar geen spectaculair nieuws

Er was de afgelopen dagen wat drukte in de social media over een nieuw artikel in Science Advances over de klimaatgevoeligheid. Aanleiding voor die drukte was waarschijnlijk vooral een bericht in De Volkskrant, waarin de soep wat heter werd opgediend dat hij wordt gegeten. Want waar De Volkskrant suggereert dat het onderzoek een heel nieuw inzicht geeft, is het in werkelijkheid vooral een bevestiging van wat veel klimaatwetenschappers al dachten.

Het artikel “Slow climate mode reconciles historical and model-based estimates of climate sensitivity” is geschreven door twee onderzoekers van Harvard: Christian Proistosescu (inmiddels werkzaam aan de Universiteit van Washington) en Peter Huybers. Nic Lewis vindt in De Volkskrant dat het onderzoek de verschillende resultaten die de diverse methoden om de klimaatgevoeligheid te schatten opleveren “onder het tapijt” veegt. Een ronduit absurd verwijt, omdat het onderzoek juist helemaal gewijd is aan die verschillen. Er wordt absoluut niet geheimzinnig gedaan over de verschillen, Men zoekt hier juist naar een verklaring voor de verschillen tussen de zogenaamde observationele methode en schattingen van de klimaatgevoeligheid volgens klimaatmodellen. Zoals dat hoort in de wetenschap.

We hebben er al vaker over geschreven op ons blog: schattingen van de evenwichtsklimaatgevoeligheid (of ECS: Equilibrium Climate Sensitivity) volgens de zogenaamde observationele methode vallen meestal wat lager uit dan schattingen op basis van klimaatmodellen of paleoklimatologische reconstructies. In het artikel waarin de observationele methode 15 jaar geleden voor het eerst werd beschreven, Gregory et al., werd deze methode al een ondergrens-benadering genoemd. Dat deze schattingen vaak aan de lage kant zijn is dus geen verrassing. Mensen als Lewis menen desondanks dat deze methode superieur is, vermoedelijk juist omdat de lage uitkomst ze zo goed bevalt.

Het mooie van observationele schattingen van de klimaatgevoeligheid is de eenvoud van de methode. Maar dat is tegelijkertijd de zwakte. Proistosescu en Huybers constateren wat bijvoorbeeld Marvel et al. en Richardson et al. eerder ook al constateerden: de sterk vereenvoudigde observationele methode, die volledig gebaseerd is op mondiaal gemiddelde gegeven, mist onderdelen van de complexe realiteit die van invloed kunnen zijn op de werkelijke klimaatgevoeligheid. De focus op het mondiale gemiddelde gaat bijvoorbeeld helemaal voorbij aan de grote lokale verschillen die er in de echte wereld zijn. Modellen kijken wel naar die lokale verschillen. Een belangrijk verschil is dat tussen land en oceaan. Niet alleen warmt land sneller op dan de oceaan, er kunnen ook verschillen zijn in de terugkoppelingen die de opwarming versterken of verzwakken. En dat is precies wat Proistosescu en Huybers vinden, via een uitgebreide analyse van CMIP5 modelresultaten: de versterkende terugkoppelingen zijn boven de oceaan sterker dan boven land. Omdat de opwarming van de oceanen achterloopt op het mondiaal gemiddelde, geldt dat ook voor die versterkende terugkoppelingen. We hebben dus nog relatief veel opwarming tegoed van wat Proistosescu en Huybers de “slow mode” noemen. Lees verder

Het verband tussen klimaatverandering, de straalstroom en extreem weer

De straalstroom, een meanderende band met zeer hoge windsnelheden hoog in de atmosfeer, heeft aanzienlijke invloed op ons weer. Mogelijk verandert het gedrag van de straalstroom in het veranderende klimaat. De kans op langdurige periodes van hitte, droogte, kou of neerslag zou daardoor in sommige delen van de wereld groter kunnen worden. Klimaatonderzoekers menen dat hier aanwijzingen voor zijn, maar de wetenschappelijke discussie woedt nog volop.

Wie wel eens intercontinentaal reist weet het waarschijnlijk: een vlucht in oostelijke richting gaat vaak een stuk sneller dan een vlucht naar het westen. Dat komt door de straalstroom: een krachtige wind die met snelheden van 100 tot soms wel 400 kilometer per uur waait op grote hoogte. De straalstroom waait van west naar oost op ongeveer 10 kilometer hoogte, bovenin de onderste luchtlaag, de troposfeer. Meteorologen onderscheiden een polaire straalstroom en een subtropische straalstroom. De ligging van de polaire straalstroom is van invloed op het weer in Nederland: ligt die ten noorden van ons dan is het warm, en ligt hij in het zuiden dan is het koud. En een straalstroom die vlakbij Nederland ligt brengt depressies met regen en wind. De afbeelding boven dit artikel geeft een schematische weergave van de straalstroom; de realiteit is grilliger. Vaak zijn er flinke slingeringen en vertakkingen en meestal is de straalstroom geen gesloten band die de hele aarde omspant. Op het prachtige earth.nullschool.net is (naast heel veel anders) de actuele situatie van de straalstroom te zien.

De straalstroom is op dit moment een van de onderwerpen waar de klimaatwetenschap veel belangstelling voor heeft. Om precies te zijn: het gaat dan om de slingeringen van de straalstroom, die Rossby-golven of planetaire golven worden genoemd. Er zijn aanwijzingen dat er iets verandert in het gedrag van die Rossby-golven en dat dat invloed heeft op het weer. De Amerikaanse klimaatwetenschapper Jennifer Francis trok in 2012 nogal wat aandacht met haar publicatie hierover. Voor een webzine van Yale University schreef ze een toelichting op haar onderzoek.

Om te begrijpen wat er aan de hand is, is het nodig om te weten dat de straalstroom wordt aangedreven door het temperatuurverschil tussen de tropen en de polen. (Terzijde: ook de draaiing van de aarde speelt een grote rol.) Dat temperatuurverschil is de afgelopen decennia kleiner geworden, door een fenomeen dat arctische amplificatie wordt genoemd. Dit fenomeen werd, in zekere zin, al aan het eind van de 19e eeuw voorspeld door Svante Arrhenius. Sneeuw en ijs zijn wit. Dat betekent dat licht dat er op valt grotendeels wordt gereflecteerd. Als sneeuw en ijs door opwarming smelten, komt het daaronder liggende land- of wateroppervlak vrij, dat veel donkerder van kleur is. Zo’n donker oppervlak absorbeert absorbeert meer zonlicht, waardoor het verder opwarmt. Klimaatonderzoek heeft uitgewezen dat er ook andere factoren meespelen, en dat de realiteit dus wat ingewikkelder is, maar dat neemt niet weg dat met name het Noordpoolgebied de afgelopen decennia veel sterker is opgewarmd dan de rest van de wereld.

Lees verder

Nee, de klimaatwetenschap maakt geen melding van aannames die men helemaal niet doet

Op 3 juni verscheen in het Financieele Dagblad een opiniestuk van emeritus hoogleraar Guus Berkhout. Berkhout liet daarin, niet voor het eerst, zien dat hij er een nadrukkelijke mening over klimaatwetenschap op na houdt die niet berust op een gedegen kennis van de feiten.

Inmiddels is door het FD de volgende reactie gepubliceerd.

Klimaatwetenschap niet afserveren met stropop

Nu president Trump heeft aangekondigd uit het klimaatakkoord van Parijs te stappen, roeren de tegenstanders van dat akkoord zich weer flink in de media. Dat recht hebben ze, maar wanneer zij de gehele klimaatwetenschap afserveren op basis van aantoonbare onjuistheden, of al lang en breed blootgelegde drogredeneringen — zoals Guus Berkhout doet in zijn opiniestuk in het FD van 3 juni — is dat toch een kwalijke zaak.

Berkhout beweert dat men in de klimaatwetenschap aannames doet, die niet ter discussie worden gesteld in de peer reviewed literatuur. Zo veronderstelt hij dat wetenschappers ten onrechte aannemen dat ‘grote natuurkrachten’ geen rol meer spelen in klimaatverandering.

Het probleem is alleen dat er geen enkele serieuze klimaatwetenschapper bestaat die dit aanneemt. Hij dicht klimaatwetenschappers dus een opvatting toe die ze in de praktijk helemaal niet hebben. Om vervolgens die door hemzelf verzonnen opvatting aan te vallen. Een stropop, zoals die drogreden doorgaans wordt genoemd.

Wat blijkt uit de peer reviewed literatuur is dat er simpelweg geen enkele aanwijzing is van een grote natuurkracht die de, naar geologische maatstaven, snelle opwarming van 1°C die we in de afgelopen anderhalve eeuw hebben gezien kan verklaren.

Ook suggereert Berkhout dat klimaatmodellen de klimaatveranderingen uit het verleden niet zouden kunnen verklaren, maar wederom is het tegendeel het geval. Het is juist de volledige wetenschappelijke kennis — over de fysica in het klimaatsysteem, over veranderingen in het verleden en over de opwarming die op dit moment plaatsvindt — die, in samenhang bekeken, ontegenzeggelijk op de menselijke invloed wijst.

Daarmee is overigens — laat dat duidelijk zijn — niet gezegd dat de wetenschap een toekomstig klimaat tot in detail kan voorspellen. Absolute zekerheid bestaat niet. Wat de klimaatwetenschap wel laat zien is dat klimaatverandering grote risico’s met zich meebrengt als we onze economische ontwikkeling in de toekomst grotendeels op het gebruik van fossiele brandstoffen blijven baseren.

Het akkoord van Parijs is dan ook niet gebaseerd op absolute zekerheid. Waar het akkoord in wezen op neerkomt is dat vrijwel de gehele wereldgemeenschap het er over eens is dat klimaatverandering zodanige risico’s oplevert, dat aanzienlijke inspanningen om de opwarming ruim beneden de 2°C te houden gerechtvaardigd zijn. Klimaatafspraken en klimaatbeleid berusten in de kern op een afwegen van risico’s, niet op een keuze tussen zekerheden. De wetenschap is zich daar terdege van bewust, zoals ook blijkt uit de rapportages van het IPCC, maar Berkhout lijkt dit punt volledig te missen.

Bart Strengers, klimaatonderzoeker Planbureau voor de Leefomgeving
Rob van Dorland, klimaatonderzoeker KNMI
Bart Verheggen, docent Earth and Climate Sciences, Amsterdam University College
Ernst Schrama, universitair hoofddocent, TU Delft
Hans Custers, klimaatblogger

Lees verder