Categorie archief: klimaatverandering

Meer aanwijzingen voor een verband tussen aanhoudend extreem zomerweer en snelle opwarming in het Noordpoolgebied

Schematische weergave van een blokkade

Dat extreem zomerweer extremer kan worden in een warmer klimaat ligt voor de hand. Als de temperatuur stijgt kunnen hittegolven warmer worden, vaker voorkomen of langer duren. Of alle drie. En uit warmere oceanen verdampt meer water, wat extremere neerslag tot gevolg kan hebben. Dit soort veranderingen is te verwachten op basis van vrij simpele fysische (of: thermodynamische) processen. Maar er is ook een ander soort veranderingen mogelijk, dat te maken heeft met de atmosferische dynamiek. De aarde warmt niet overal evenveel of even snel op. Land warmt sneller op dan oceanen, en door arctische amplificatie warmt het Noordpoolgebied sneller op dan de tropen. Temperatuurverschillen drijven de circulatie in de atmosfeer aan. Als die temperatuurverschillen veranderen, kan er dus ook wat veranderen in stromingspatronen in de atmosfeer. En dat kan op bepaalde plekken op aarde gevolgen hebben voor het weer.

De atmosferische dynamiek is veel complexer dan de thermodynamica van het klimaat. Hoe die dynamiek verandert in een veranderend klimaat is dan ook niet zo makkelijk te voorspellen. Klimaatmodellen simuleren zulke veranderingen niet zo goed. Er is dus nog de nodige onzekerheid over wat op dit punt zal gebeuren als het klimaat verder opwarmt. Terwijl het wel belangrijk is, omdat het veel invloed kan hebben op wat er met het klimaat gebeurt op lokaal niveau. Het vergaren van kennis hierover is daarom een belangrijk aandachtspunt van de klimaatwetenschap.

Hoeveel invloed atmosferische dynamiek kan hebben, hebben we afgelopen zomer gemerkt. Een hogedrukgebied dat lang op ongeveer dezelfde plek boven Scandinavië bleef liggen – in meteorologisch jargon: een blokkade – zorgde voor een aanhoudende stroom van warme en droge lucht. Had die blokkade op een andere plek gelegen, dan hadden we misschien de hele zomer in de regen gezeten. Lees verder

Advertenties

De menselijke invloed op het klimaat op hoofdlijnen

Het klimaat warmt op. Die opwarming wordt veroorzaakt door menselijke broeikasgasemissies. Als we niets doen om die broeikasgasemissies terug te dringen zal het in de toekomst nog verder opwarmen. Een overgrote meerderheid van de klimaatwetenschappers is het daarover eens. Waarom? Sommigen menen dat het een wereldwijd complot van duizenden wetenschappers is. Of dat al die wetenschappers niet zo veel begrijpen van hun eigen vakgebied. Meer aannemelijk is het dat alle wetenschappelijke kennis dezelfde kant op wijst. Klimaatwetenschapper Katharine Hayhoe liet onlangs in een Twitter-draadje nog eens zien dat dat het geval is. De hoofdlijnen van al dat wetenschappelijke bewijs zijn bovendien helemaal niet zo ingewikkeld. Wie er wat moeite voor wil doen kan het allemaal best begrijpen. Alleen degenen die het niet willen begrijpen zullen volhouden dat de wetenschap er nog niet uit is.

Geïnspireerd door de tweets van Katharine Hayhoe volgt hier een overzicht van hoofdlijnen van de wetenschappelijke onderbouwing van de menselijke invloed op het klimaat.

Broeikaseffect

Het broeikaseffect is basale natuurwetenschap. Volledig onomstreden en dat is het al meer dan een eeuw. Er is geen enkele serieuze natuurwetenschapper, meteoroloog of klimatoloog te vinden die het broeikaseffect ontkent. Wie wil beweren dat een sterker broeikaseffect geen invloed op de temperatuur van het aardoppervlak heeft zal aardig wat basis-natuurkunde opnieuw uit moeten vinden. Dat dat ooit nog gebeurt is net zo onwaarschijnlijk als dat iemand alsnog aantoont dat de aarde plat is.

CO2

Bij het verbranden van fossiele brandstoffen komt het broeikasgas CO2 vrij in de lucht. Sinds mensen grote hoeveelheden fossiele brandstoffen gebruiken, stijgt de concentratie CO2 in de atmosfeer. Het verband tussen die stijgende concentratie en de menselijke emissies is eerst en vooral een simpele kwestie van de wet van behoud van massa.

CO2-emissies en -concentraties sinds 1850. Bron: Knorr 2009

Opwarming

Sinds we grote hoeveelheden fossiele brandstoffen gebruiken is het klimaat ook werkelijk opgewarmd. Zoals dat al in 1896 werd voorspeld door Arrhenius. En in 1856 door Eunice Foote!

Verloop van de gemiddelde mondiale temperatuur, weergegeven als warming stripes. Data: HadCRUT4

Wetenschappelijke scepsis

De bovenstaande punten maken de menselijke invloed op het klimaat al heel aannemelijk. Maar voor veel wetenschappers is dat nog niet voldoende om er een stellig standpunt over in te nemen. Om dat te doen, willen ze ook weten of andere factoren van invloed kunnen zijn. Ze doen stellige uitspraken omdat andere mogelijke factoren uitgebreid zijn onderzocht. Lees verder

Wat warme periodes uit het verleden kunnen betekenen voor het heden

Joides Resolution: dit schip doet boringen in de oceaanbodem voor wetenschappelijk onderzoek. Bron: International Ocean Discovery Program JOIDES Resolution Science Operator

De vraag of het op aarde ooit warmer is geweest dan nu komt nogal eens naar voren in discussies over het klimaat. Het meest gemakzuchtige antwoord: ja natuurlijk; vlak na het ontstaan bestond het aardoppervlak uit roodgloeiend, gesmolten gesteente. Dat was veel warmer! Maar ook toen dat gesteente allang was gestold en afgekoeld, en de aarde in veel opzichten leek op die van nu, kwamen er nog warmere periodes voor.

Het Eoceen, 56 tot 33,9 miljoen jaar geleden, was zo’n warme periode. De polen waren ijsvrij in het Eoceen. In het eerste deel van dat tijdperk, ruwweg 5 tot 10 miljoen jaar, was het klimaat er zelfs subtropisch. In de loop van het Eoceen koelde de aarde behoorlijk af. Aan het eind van het Eoceen, ongeveer 34 miljoen jaar geleden, ontstond de ijskap op Antarctica. Uit onderzoek van Margot Cramwinckel van de Universiteit Utrecht en collega’s, onlangs gepubliceerd in Nature, blijkt dat een dalende CO2-concentratie een dominante rol speelde bij deze afkoeling.

Er waren tot op heden vooral aanwijzingen voor afkoeling van de diepe oceaan gedurende het Eoceen. De temperatuur van de diepe oceaan geeft een beeld van de wintertemperatuur in de poolgebieden: juist dan zinkt daar koud water naar de diepte. Klimaatwetenschappers hielden daarom rekening met de mogelijkheid dat de afkoeling geen mondiaal verschijnsel was. Veranderingen in het warmtetransport op aarde zouden vooral de poolgebieden kunnen afkoelen, terwijl het elders misschien wel warmer zou kunnen worden. Dat zou zeker niet onaannemelijk zijn: het verschuiven van continenten tijdens het Eoceen heeft aanzienlijke invloed gehad op de oceaancirculatie op mondiale schaal. Groenland en Europa schoven uit elkaar, evenals Australië en Antarctica. De circulatie in de noordelijke Atlantische Oceaan en in de Zuidelijke Oceaan veranderde daardoor en het warmtetransport in de oceaan dus ook. De ligging van continenten en oceanen begon in de loop van het Eoceen steeds meer op de wereld van nu te lijken. Lees verder

De Global Warming Index: een actuele indicator van de antropogene opwarming

Klimaatonderzoekers van de universiteiten van Oxford en Leeds hebben een Global Warming Index ontwikkeld. De indruk zou kunnen ontstaan dat die index niet meer is dan een gimmick en die indruk zou versterkt kunnen worden door het tellertje dat meeloopt op de website, dat suggereert de opwarming per seconde en tot op 9 cijfers achter de komma nauwkeurig weer te geven. Geen idee waar dat nou goed voor is. Vooral ook omdat die Global Warming Index wel degelijk meer is dan alleen maar een gimmick.

Het artikel van Karsten Haustein et al. in Scientific Reports (details, een interessante discussie en een spreadsheet met alle data zijn te vinden in een gastblog van Haustein bij And Then There’s Physics) maakt duidelijk wat de bedoeling is. Voor beleid en (internationale) afspraken is het belangrijk dat er duidelijke doelen worden gesteld. Zonder die duidelijkheid ligt altijd vrijblijvendheid op de loer. Klimaatdoelstellingen worden geformuleerd als een maximale opwarming die nog acceptabel wordt geacht. Zo werd in Parijs in 2015 de volgende doelstelling vastgesteld:

Holding the increase in the global average temperature to well below 2 °C above pre-industrial levels and pursuing efforts to limit the temperature increase to 1.5 °C above pre-industrial levels.

Lees verder

Waarom al die aandacht voor CO2 in het regeerakkoord?

Dinsdag 10 oktober is het nieuwe regeerakkoord gepubliceerd. Er is veel aandacht voor het klimaat en het tegengaan van klimaatverandering in dit akkoord onder het motto: “We pakken de uitdaging van de klimaatverandering aan. Nederland wordt duurzaam.”. De komende regering wil maatregelen nemen om Nederland voor te bereiden op het terugdringen van onze broeikasgasemissies met 49% in 2030 t.o.v. de uitstoot in 1990. Gezien de historie van deze emissies over de laatste 26 jaar mag je dat toch ambitieus noemen. In 2016 lag de totale uitstoot van broeikasgassen circa 12% lager dan in 1990, maar de uitstoot van CO2 was met 2,6% toegenomen.

Juist aan de Nederlandse CO2-emissies wil men blijkbaar wat gaan doen want in het regeerakkoord komt het woord CO2 (of koolstofdioxide) erg vaak voor, 21 keer als ik me niet verteld heb. Vanwaar al die aandacht voor dat gas CO2 en klimaatverandering? Heel veel mensen weten dat waarschijnlijk al, maar voor de minder ingevoerde lezers van ons blog geven we nog een kleine samenvatting.

Meer CO2 in de atmosfeer zorgt voor opwarming.

Ieder voorwerp dat een temperatuur heeft straalt ook energie uit. De aarde wordt verwarmd door de zon en zal daarom eveneens energie uitstralen, dit gebeurt in de vorm van infrarood licht. De broeikasgassen in de atmosfeer absorberen een deel van dat infrarode licht. Deze absorptie zorgt ervoor dat de aarde iets warmer moet zijn om evenveel energie uit te stralen naar het heelal als het van de zon ontvangt. Als de ontvangen en uitgezonden energie niet gelijk aan elkaar zijn, koelt de aarde af of warmt hij op totdat de balans weer in evenwicht is. Dit komt in feite neer op de wet van behoud van energie. Door dit zogenoemde broeikaseffect is het aan het oppervlak van de aarde warmer dan het zonder de aanwezigheid van broeikasgassen zou zijn: dan was het gemiddeld circa -18 °C op aarde, 33 graden kouder dan nu het geval is.
Lees verder

Hoe modern is ecomodernisme?

Door Hans, Bart, Jos en Bob

De zogenaamde ecomodernisten zetten zich af tegen de traditionele milieubeweging, ze zijn voor ontkoppeling (“het uit elkaar halen van mens en natuur”), voor kernenergie en voor genetische modificatie. Met deze oplossingsstrategieën schoppen ze menigeen tegen het zere been, en op zich is het goed om de discussie hierover breder te trekken en om (al dan niet vermeende) dogma’s aan de kaak te stellen. Het is wel jammer dat ze, zoals Joep Engels in Trouw terecht opmerkte, zelf ook wat dogmatische kantjes vertonen. Daarnaast hebben ze er een handje van om milieuproblemen en klimaatverandering te bagatelliseren. Dat is jammer, want er zitten zeker waardevolle gezichtspunten in hun benadering, bijvoorbeeld op het gebied van landbouw. Maar met name wat betreft klimaatverandering en duurzame energie lijkt het echter vooral op een slimme re-branding van het alom bekende “sceptische” repertoire, na zich ook al “klimaatoptimisten” te hebben genoemd.  Vanavond (2 mei 2017) wordt in Pakhuis De Zwijger in Amsterdam het boek ecomodernisme middels een panel discussie gepresenteerd.

Schoppen tegen de schenen van de milieubeweging

De ecomodernisten willen“geaccepteerde meningen kritisch herzien”, zo valt in hun inleiding te lezen:

Zeg dat je een ‘groene’ leefstijl hebt en je voldoet aan een helder signalement. Je bent tegen kernenergie en tegen gentechnologie in de landbouw. Je bent voor windmolens, voor biologische landbouw en voor lokaal geproduceerd voedsel. (…) Je ziet een vegetarisch dieet als een manier om de planeet te redden.

Iets verderop gaat het over “de heersende groene gedachte (..) om daarom ‘in harmonie’ met de natuur te leven” en “traditionele groenen” die “van oudsher dromen van een sober, laagtechnologisch bestaan op het platteland”.

Ecomodernisten houden er blijkbaar een karikaturaal beeld op na van mensen die bezig zijn met duurzaamheid. Het beeld van – ietwat gechargeerd – de geitenwollensokkendragende boomknuffelaar die vindt dat we helemaal terug moeten naar de natuur om de aarde te redden. Een beeld dat in de jaren ‘70 van de vorige eeuw misschien enigszins terecht was, maar sindsdien is er toch echt wel wat veranderd. Duurzaamheid is allang niet meer alleen het domein van groepen die moderne technologie afzweren of economische groei willen indammen (even terzijde, dat laatste is natuurlijk ook een taboe van jewelste). De wetenschap houdt zich er mee bezig, de politiek en ambtenarij over de hele wereld en niet te vergeten het bedrijfsleven. Er zijn bedrijven die van duurzaamheid hun core-business hebben gemaakt en anderen menen dat een overgang naar een duurzamere economie nodig is voor hun voortbestaan. Echter, elk van deze beroepsgroepen, in zoverre ze zich met duurzaamheid bezighouden, wordt op hun beurt ook scherp bekritiseerd door dezelfde ecomodernisten die zo afgeven op de zogenaamde boomknuffelaars. Oftewel, als je je met duurzaamheid bezighoudt kun je het in hun ogen nooit goed doen. Tenzij je het helemaal met hun eens bent natuurlijk.

treehugger Lees verder

Geen pauze, geen versnelling: de opwarming van de aarde gaat in gestaag tempo door

Strikt natuurwetenschappelijk bekeken is de opwarming van de aarde te omschrijven en te begrijpen als accumulatie van energie in het klimaatsysteem. Maar meestal kijken we naar de stijging van de temperatuur aan het aardoppervlak. Dat is niet vreemd en ook niet onterecht: het aardoppervlak is immers de plek waar we wonen. De stijging van de temperatuur is hoe wij de opwarming waarnemen. Bovendien hangen veel gevolgen van klimaatverandering direct samen met de veranderende temperatuur aan het aardoppervlak. De wetenschappelijke terminologie die in de loop der tijd is ontstaan kan soms wat verwarrend zijn: wanneer wetenschappers het over “global warming” hebben, dan bedoelen ze de stijging van de oppervlaktetemperatuur.

Grafieken zoals die bovenaan dit stuk zijn alomtegenwoordig in wetenschappelijke artikelen, mediaberichten en blogstukken die over het klimaat gaan. En sommige blogs en media trekken nogal makkelijk conclusies op basis van wat men over korte tijdschalen in zo’n grafiek meent te zien. Dat er tot voor kort een pauze zou zijn in de opwarming van de aarde, bijvoorbeeld, of juist dat de opwarming versnelt nu er drie opeenvolgende recordwarme jaren zijn geweest. Wetenschappers zijn in het algemeen wat voorzichtiger. Die beoordelen grafieken niet op het oog, maar laten statistische analyses los op de data. Daarmee kan men bijvoorbeeld onderscheid maken tussen “ruis” (temperatuurschommelingen op korte termijn, die er altijd zijn geweest en er altijd zullen blijven) en “signaal” (de stijging van de temperatuur op lange termijn, bijvoorbeeld als gevolg van menselijke broeikasgasemissies).

De afbeelding hierboven komt uit een onlangs verschenen artikel over een dergelijke analyse: Global temperature evolution: recent trends and some pitfalls van Rahmstorf, Foster en Cahill. Het artikel is vrij toegankelijk en in een leesbare stijl geschreven. Voor de meeste geïnteresseerden zal de video-samenvatting van Stefan Rahmstorf voldoende zijn om dit onderzoek op hoofdlijnen te begrijpen. Wie dan nog wat meer informatie wil, kan terecht op het blog van Victor Venema of bij John Abraham op de site van The Guardian. Ik beperk me hier tot de belangrijkste punten.

De grafiek uit het artikel laat zien waar er, volgens statistische trendbreukanalyse, werkelijk veranderingen zijn in de trend van de mondiale temperatuur. Met een trendbreukanalyse probeert men de best mogelijke combinatie van lineaire fits voor de data te vinden, waarbij de verschillende trends geen discontinuïteit mogen vertonen. De conclusie is duidelijk: de “hiatus”, waar de afgelopen jaren zoveel over gezegd en geschreven is, wijst niet op een vertraging in het tempo van de opwarming van de aarde. Ofwel: de zogenaamde hiatus was een heel normaal gevolg van natuurlijke variabiliteit van het klimaat. En, aan de andere kant, de drie recente recordwarme jaren wijzen niet op een versnelling. De adder onder het gras: een eventuele versnelling of vertraging is pas na lange tijd met enige mate van zekerheid aan te tonen.