Categorie archief: Klimaatwetenschap

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

Thoenes en Berkhout preken voor eigen parochie in Elsevier

De Global Warming Index: verloop van de mondiale temperatuur (in zwart en rood) en van menselijke (geel) en natuurlijke (blauw) factoren die het klimaat beïnvloeden

Ooit, jaren geleden, las ik vrijwel elke dag wel een verhaal van iemand die de menselijke invloed op het klimaat, of de wetenschap daar achter, bestreed. Dat was best leerzaam. Niet omdat er zo veel bruikbare informatie in die verhalen stond, maar omdat ik allerlei beweringen uit dat stuk ging controleren op waarheidsgehalte, logica, consistentie en wetenschappelijke onderbouwing. Natuurlijk bleef er van al die beweringen dan maar bar weinig overeind. En al factcheckend kwam ik beetje bij beetje meer te weten over het klimaat en begon ik ook wat te begrijpen van de wetenschap op dit onderwerp.

Na een tijdje begon die leermethode steeds minder goed te werken. Er bleven steeds minder dingen over om te checken, omdat ik ze allemaal al een keertje had gezien. Wel begon ik nu te leren hoe de mensen die zichzelf “sceptisch” noemen zich gedragen in discussies over het klimaat. Ze blijven simpelweg steeds nagenoeg hetzelfde repertoire aan beweringen en claims herhalen, zonder ooit serieus in te gaan op tegenargumenten. Waar ze vaak zeggen dat ze discussie willen, zijn ze in de praktijk juist steeds weer bezig met het ontwijken daarvan. Wat lijkt op een discussie is in werkelijkheid niet meer dan een eindeloze herhaling van (min of meer) dezelfde claims en weerleggingen. Een schijndebat. Van echte scepsis – niet alles wat er wordt gezegd klakkeloos voor waar aannemen – is ook geen sprake. Dit is pseudoscepsis: alles wat in strijd is met de vooraf bepaalde mening wordt niet alleen afgewezen, men neemt zelfs niet de moeite om er serieus naar te kijken. En wat wel overeenkomt met de eigen mening wordt kritiekloos omarmd.

Hoewel ik in de loop der tijd wel wat geleerd heb over pseudoscepsis, echt begrijpen doe ik het niet. Het lukt me niet om me echt te verplaatsen in iemand die wel een discussie zegt te willen voeren, maar nooit de moeite neemt om argumenten van anderen echt te onderzoeken. Omdat het natuurlijk nooit lukt om die ander te overtuigen als je je niet in zijn argumenten verdiept. Maar ook omdat het onderzoeken van tegenargumenten zo’n goede manier is om de eigen mening aan te scherpen en zo nodig bij te stellen.

Mijn onbegrip van pseudoscepsis steeg naar nieuwe hoogten toen ik het – nota bene prominent op de voorpagina aangekondigde – opiniestuk van Guus Berkhout en Dick Thoenes in Elsevier Weekblad (betaalmuur) van 13 oktober las. Deze emeritus hoogleraren lijken zo’n beetje alle wetenschappelijke kennis over het klimaat, samen met de overwegingen van energiedeskundigen en –bedrijven en van economen en beleidsmakers die zich bezighouden met de energietransitie of het klimaat, op één grote hoop te gooien: die van het milieuactivisme. Wel zo makkelijk; dan hoeven ze zich er niet echt in te verdiepen om toch vast te kunnen houden aan de overtuiging dat ze het zelf allemaal veel beter weten. Het gevolg is dat ze nogal druk zijn met het weerleggen van beweringen die geen zinnig mens ooit zal doen.

Als ik een manier zou weten om tot een zinnig, constructief gesprek te komen met deze heren, dan zou ik het zeggen. Maar ik heb werkelijk geen idee hoe dat zou moeten. Er zit daarom weinig anders op dan nog maar weer eens ingaan op de inhoudelijke missers in het stuk van Berkhout en Thoenes (hierna: B&T). Misschien is dat ook wel preken voor eigen parochie. Maar dan nog lijkt het me zinvol om, met onderbouwing, aan te geven waar ze de plank misslaan. Met daarbij de kanttekening dat het onbegonnen werk is om op alle onjuistheden en drogredenen in te gaan. Ook met het beperkte aantal punten dat ik er uit pik zal dit stuk al wel weer veel langer worden dan eigenlijk mijn bedoeling was. Wie liever een wat kortere respons leest: de column hierover van Rosanne Hertzberger in het NRC van afgelopen zaterdag kan ik van harte aanbevelen. Lees verder

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

Worden de warmste dagen in Nederland warmer?

Gastblog van Tinus Pulles

Wordt het warmer?

Er is recentelijk veel discussie rondom de vraag of het warme weer van de laatste weken wordt veroorzaakt door klimaatverandering. Op Twitter leidt dat tot een lange reeks van tweets over deze kwestie. Een van de topics is de “hittegolven”: worden er dat nu meer of niet? “Hittegolven” en met name de frequentie daarvan wordt hier gezien als één van de indicatoren dat het klimaat warmer wordt en de extremen wellicht extremer.

Hittegolven

In deze discussie is het van belang je te realiseren dat er verschillende definities van het begrip “hittegolf” zijn:

  • De “informele” definitie in het algemeen spraakgebruik (van Dale): een periode met zeer hoge temperaturen
  • De “officiële” definitie in de meteorologie (KNMI): een serie van minstens 5 zomerse dagen waarvan er zeker 3 tropisch zijn
    • een zomerse dag heeft een (maximum) temperatuur van 25,0 graden of hoger.
    • een tropische dag is volgens de meteorologie een dag waarop de maximumtemperatuur 30,0 graden of hoger is.

Deze twee verschillende definities zijn verwarrend in een discussie tussen niet-deskundigen. Wanneer bijvoorbeeld twee “officiële” hittegolven, kort na elkaar plaatsvinden (zoals in de afgelopen periode, zullen die in veel gevallen als één periode met zeer hoge temperaturen worden waargenomen. Of, met andere woorden, als die enkele koelere dag tussen twee officiële hittegolven niet plaatsvindt, is het maar één officiële hittegolf, terwijl er in het spraakgebruik nog steeds één periode met zeer hoge temperaturen is voorgekomen.

Er kan dus een verschil zijn tussen het aantal hittegolven dat officieel wordt geteld en dat aantal dat informeel wordt waargenomen. Dit is nog los van de mogelijkheid dat bij een officiële hittegolf in de Bilt (“nationale hittegolf”) op andere plaatsen in het land géén formele hittegolf wordt waargenomen. En omgekeerd: bij een lokale hittegolf elders in het land hoeft die niet ook in de Bilt te zijn waargenomen.

Homogeniseren van meetgegevens

Een tweede probleem bij het vaststellen of het aantal hittegolven in de loop der jaren verandert, is dat de metingen van het KNMI niet altijd volledig consistente meetseries kunnen leveren. Meetlocaties kunnen veranderen en meetinstrumenten kunnen worden verbeterd en vernieuwd. Beide veranderingen zijn in de loop van de afgelopen 120 jaar voorgekomen. Het KNMI probeert daarom uit de ruwe metingen consistente tijdreeksen af te leiden, de zogenaamde gehomogeniseerde meetreeksen. Een belangrijk aspect van dit homogeniseren is dat de nieuwere meetopstelling tot ongeveer 2 graden lagere temperaturen waarneemt dan de oudere. Deze 2 graden betreft de maximum waarden op warmere dagen, voor de gemiddelde dagwaarden kon dit oplopen tot circa 1,1 graad. Dat betekent dat in de “officiële” definitie van een hittegolf dagen, die in de oude methode als nét zomers of nét tropisch worden gezien, in de nieuwere methode niet meer zomers of tropisch zullen zijn. Daarmee neemt dus het aantal “officiële” hittegolven in de periode dat de oude opstelling werd gebruik af. Met name Marcel Crok maakt zich daar nogal druk over. Maar hij niet alleen. De werkelijkheid verandert uiteraard niet door deze homogenisatie en ook niet door de nieuwe meetmethode of de andere locatie.
Lees verder

Hectiek over het hothouse

Er was vorige week veel aandacht in de pers en op social media voor een artikel dat verscheen in Proceedings of the National Academy of Science (PNAS). Het artikel, met als hoofdauteur Will Steffen, heeft in totaal 16 auteurs, die verbonden zijn aan 13 wetenschappelijke instellingen in 8 landen en heeft als titel: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. De interpretaties liepen zo ongeveer uiteen van “een belangrijke waarschuwing” tot “zinloze bangmakerij van wetenschappers die een wereldregering willen vestigen”. Waarmee alles wat ik dit voorjaar schreef over risicoperceptie maar weer eens werd bevestigd. Want het artikel identificeert een risico, en het doet voorstellen voor hoe dat risico te beperken zou zijn.

Als het de bedoeling van de auteurs was om een knuppel in het hoenderhok te gooien, dan is dat met alle aandacht en controverse zeker gelukt. En misschien was dat wel de bedoeling. Het artikel is geschreven als “perspective”. Dat betekent dat het geen resultaten van nieuw onderzoek presenteert, maar dat het bestaande wetenschappelijke kennis in een – jawel – perspectief plaatst. In dit geval is dat nadrukkelijk een maatschappelijk risico-perspectief. En dus was het ongetwijfeld de bedoeling dat de maatschappij er ook kennis van zou nemen.

Het artikel draait grotendeels om de stabiliteit van het klimaat en om de vraag of elke toestand van het klimaat wel even stabiel is. Klimaatprojecties gaan hier vaak impliciet van uit: als we de menselijke broeikasgasemissies zodanig terugbrengen dat de concentratie stabiliseert, zal het klimaat naar een evenwichtstoestand gaan die bij die stabiele concentratie hoort. Dat klinkt logisch, maar volgens de auteurs van het PNAS-artikel is het toch minder vanzelfsprekend dan het lijkt. Kijkend naar het verleden zit daar wel wat in. Het klimaat in de afgelopen twee en een half miljoen jaar (het Kwartair) kenmerkte zich door een afwisseling van ijstijden en interglacialen. Kwam de aarde uit een ijstijd dan ging het klimaat relatief snel, naar geologische maatstaven, naar een interglaciaal en omgekeerd. Het lijkt er op dat de koude toestand van een ijstijd en de warme toestand van een interglaciaal stabieler waren dan de toestand daar tussenin. Als een externe forcering het klimaat uit zo’n stabiele toestand haalt gebeurt er mogelijk iets in het aardsysteem waardoor het vanzelf, al kan dat de nodige millennia in beslag nemen, weer in een van beide stabiele toestanden terechtkomt. 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

Opverende zeebodem bij West-Antarctica zorgt mogelijk voor een stabielere ijskap

De Amundsenzee. Bron: Polargeo/Wikipedia

Het houdt maar niet op met interessante nieuwe artikelen over Antarctica. Of, om specifiek te zijn: over West-Antarctica. Nog maar enkele weken geleden schreven we hier over drie artikelen in Nature, en dat stuk stond amper een paar dagen op het blog toen er alweer een nieuw onderzoek verscheen in Science. Het zou deze keer wel eens goed nieuws kunnen zijn. Volgens dit onderzoek veert de bodem van de Amundsenzee, voor de kust van West-Antarctica snel op als de druk er op afneemt door zich terugtrekkende mariene gletsjers. Het effect hiervan is dat de gletsjer minder snel gaat stromen. Door de lagere stroomsnelheid wordt de kans dat de zich terugtrekkende gletsjers van West-Antarctica instabiel worden kleiner. Heel misschien gaan ze na verloop van niet al te veel tijd zelfs weer groeien, als we de verdere opwarming van het klimaat tenminste weten te beperken. Er zit wel een andere kant aan het verhaal: West-Antarctica zou 10% meer ijs verloren kunnen hebben dan tot dusver werd aangenomen.

Het fenomeen waar het hier allemaal om draait heet postglaciale opheffing. Het artikel van Kingslake et al. uit Nature van vorige maand ging ook over dit fenomeen. Maar waar Kingslake et al. dit fenomeen beschouwden in het verleden en op een tijdschaal van millennia, gaat het in het Science-artikel van Barletta et al. over het heden en om decennia. Op welke tijdschaal de bodem terugveert na het verdwijnen van een zware belasting hangt af van de viscositeit van verschillende lagen van de aardmantel. Waar op veel plekken op de wereld de bodem nog stijgt of juist daalt als na-ijleffect van de laatste ijstijd, 11.700 jaar geleden, reageert de bodem bij de Amundsenzee veel sneller. Als gevolg van de verminderde belasting door het smelten van ijs in de afgelopen decennia stijgt de bodem daar met een snelheid tot wel 41 millimeter per jaar.

Dat dit juist in dit gebied gebeurt is belangrijk omdat zich hier de twee snelst slinkende gletsjers van Antarctica bevinden: Pine Island en Thwaites. Ongeveer een kwart van het smeltwater dat de oceaan in stroomt als gevolg van het smelten van gletsjers en ijskappen op aarde is afkomstig uit dit gebied. Jaarlijks smelt hier meer dan 100 gigaton ijs; met die hoeveelheid zou je heel Nederland kunnen bedekken met een laag ijs van bijna 3 meter dik. De bijdrage aan de totale mondiale zeespiegelstijging ligt in de orde van grootte van 10%. Als al het ijs in dit gebied zou smelten zou de zeespiegel 1,2 meter stijgen. Lees verder