Categorie archief: Klimaatwetenschap

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 aarde warmt op door de mens. Dat is overvloedig aangetoond, en derhalve is er binnen de klimaatwetenschap brede consensus over.

Uit meerdere, onafhankelijke studies blijkt dat verreweg de meeste klimaatwetenschappers het eens zijn dat de aarde opwarmt door toedoen van de mens. Dat is ook vrij logisch, als je de wetenschappelijke achtergrond begrijpt. Sommige van deze studies zijn op basis van enquêtes onder klimaatwetenschappers, en andere concluderen dat op basis van de wetenschappelijke literatuur. De bekendste studie van de laatste categorie is die van John Cook et al, één van de vijf studies die een consensus van 97% of hoger vond. Deze wordt vaak aangehaald, en vaak bekritiseerd, tot in de Nederlandse Tweede Kamer aan toe. De argumenten die tegen Cook’s onderzoek naar voren worden gebracht snijden echter geen hout.

En niet onbelangrijk, uit de verscheidenheid aan studies komt ook naar voren dat de mate van overeenstemming sterker is onder groepen met meer relevante expertise. Zo is de consensus hoger onder publicerende klimaatwetenschappers dan onder aardwetenschappers in het algemeen. Dat is ook vrij logisch: die eerste groep weet er waarschijnlijk meer van. De mensen die het hardste roepen dat de wetenschappelijke conclusies er compleet naast zitten hebben zelf vrijwel nooit relevant onderzoek verricht.

Dat de grote lijnen goed bekend zijn wil overigens niet zeggen dat we alles weten; over allerlei details en ‘cutting edge’ onderzoek (bijv over hoe snel de West-Antarctische ijskap instabiel kan worden) blijven wetenschappers natuurlijk flink bakkeleien. Met de wapens van de wetenschap: solide argumentatie op basis van goed begrepen theorieën en goed uitgevoerde metingen, waarbij ze elkaar continue scherp houden door inhoudelijke feedback en kritiek.

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

Ongekende smelt van de Groenlandse ijskap

Op onze aardbol zijn twee hele grote ijskappen te vinden, op Antarctica en Groenland. Het plaatje hierboven van de Groenlandse ijskap is afkomstig uit een video over een 3D analyse van NASA. De ijskap van Groenland is in het midden zo’n 3 km dik en bevat totaal ca. 3 miljoen km³ ijs (ca. 2,7 miljoen gigaton), wat genoeg is om het zeeniveau met 7,4 m te laten stijgen. Gelukkig is dat niet iets dat in de komende eeuw zal gebeuren, het smelten van zo’n ijskap is een traag proces. In een wereld die warmer en warmer wordt, zal logischerwijs de hoeveelheid ijs verminderen. Dat zien we ook terug bij de ijskap van Groenland, het massaverlies van Groenland (gemeten met de GRACE-satellieten) bedroeg tussen april 2002 en juni 2017 circa 260-270 gigaton per jaar (een gigaton is 1000 miljard kilogram). Dit heeft uiteraard bijgedragen aan de zeespiegelstijging, wetenschappers schatten de bijdrage van Groenland aan de zeespiegelstijging in de afgelopen jaren op ongeveer 25%.


(Bron: https://discoveringthearctic.org.uk/introducing-the-arctic/climate-change/losing-the-ice/)

Er spelen diverse processen een rol bij het groeien en smelten van een ijskap. Heel in het kort: Op de hoogste gebieden van de ijskap valt er meer sneeuw dan er smelt, dit heet het accumulatiegebied. Het gebied waar er meer sneeuw wegsmelt (of sublimeert) dan er valt, heet het ablatiegebied. Het ijs in de ijskap beweegt onder invloed van de zwaartekracht naar de rand van de ijskap. Indien de ijskap eindigt in zee, zullen er uiteindelijk stukken ijs afbreken en ijsbergen vormen en via dit proces verliest de ijskap dus ook massa. De som van alle processen is de massabalans en een ijskap groeit als deze massabalans positief is en krimpt als deze negatief is. Het image hierboven geeft een overzicht van deze processen voor de Groenlandse ijskap.
Lees verder

7 tot 12 meter

Trouw had deze week een interview met de nieuwe fractievoorzitter van D66 Rob Jetten en met de Europese klimaatspecialist van die partij Gerben Jan Gerbrandy. Gerbrandy maakt in dat interview een enorme misser:

Zelfs als we de beloftes van Parijs netjes uitvoeren, stijgt de zeespiegel deze eeuw zeven tot twaalf meter. Dat is de eeuw die mijn zoon zal meemaken. Hij is tegen het eind van deze eeuw een bejaarde man. Dat is de urgentie.

Er is geen enkele serieuze projectie die ook maar in de buurt komt van 7 tot 12 meter zeespiegelstijging deze eeuw, ook niet in een worst-case scenario, zelfs als er helemaal niets zou worden gedaan om broeikasgasemissies te beperken. Een recent advies aan de Deltacommissaris geeft 3 meter zeespiegelstijging als bovengrens in een scenario met extreme opwarming. Pas een eeuw later zou, in het ergste geval, de stijging in de buurt kunnen komen van de cijfers die Gerbrandy geeft. Bij het halen van de doelstellingen van Parijs is het worst-case scenario 2 meter in 2100.

En wat deed Gerbrandy toen hij op deze enorme fout werd gewezen? Zich verschuilen achter een wetenschapper en “IPCC-lid”.

Wie ons kent weet wat wij in zo’n geval gaan doen: de bron zoeken. Waarschijnlijk hebben we die ook gevonden: een presentatie van Hans Otto Pörtner (die overigens geen zeespiegel-deskundige is, maar onderzoek doet naar mariene ecosystemen) die een zeespiegelstijging laat zien die overeenkomt met wat Gerbrandy zegt. Alleen is dat de zeespiegelstijging op zeer lange termijn, van eeuwen tot millennia. En dus geen verwachting voor de komende eeuw. Pörtner baseert zich op Knutti et al., 2015.

 

We hebben Gerbrandy in een tweet gewezen op de fout die hij waarschijnlijk heeft gemaakt. Antwoord is tot nu toe uitgebleven.

Als we hier kritiek hebben op politici zijn dat meestal vertegenwoordigers van de (verre) rechterkant van het politieke spectrum. Omdat men daar de grootste moeite lijkt te hebben met het accepteren van de wetenschap over de menselijke invloed op het klimaat. Maar slordige omgang met wetenschappelijke inzichten en conclusies is, zo blijkt maar weer eens, niet gebonden aan één politieke kleur.

Dat een politicus zich eens vergist is geen probleem. Wetenschap is omvangrijk, complex en genuanceerd en dan is een foutje zo gemaakt. Maar dat die politicus zijn fout niet volmondig erkent, maar hem in de schoenen van de wetenschap of van een wetenschapper probeert te schuiven, dat is wel verwijtbaar. En het is slecht voor het vertrouwen in zowel de politiek als in de wetenschap.