Tagarchief: el nino

Nieuw onderzoek eerste kwartaal 2018

Er zijn de afgelopen tijd nogal wat interessante nieuwe artikelen verschenen. Teveel om allemaal in aparte blogstukken te behandelen. Vooral in maart was het prijs. Omdat een aantal van die artikelen de moeite waard is om te noemen volgt hier een versneld rondje.

Klimaatgevoeligheid

Klimaatgevoeligheid blijft een veelbesproken onderwerp, zowel in de wereld van de pseudosceptische ecomodernisten als in de serieuze wetenschap. Vaak gaat het dan over het verschil tussen schattingen volgens de zogenaamde observationele methode en schattingen gebaseerd op simulaties met klimaatmodellen. Een artikel van Marvel et al. in Geophysical Research Letters zoekt verklaringen voor dat verschil en borduurt daarbij voort op eerder onderzoek, zoals dat van Proistosescu en Huybers van afgelopen zomer.

Volgens dit onderzoek hebben twee factoren invloed gehad op het verloop van de mondiaal gemiddelde temperatuur in de afgelopen jaren, en daarmee ook op de klimaatgevoeligheid die mede op basis van dat temperatuurverloop wordt bepaald.

  • Ten eerste is er het feit dat we in een overgangsklimaat zitten. De stralingsbalans is niet in evenwicht. Vanwege hun grote warmte-inhoud warmen oceanen minder snel op dan het land. Er zijn aanwijzingen dat (overwegend versterkende) terugkoppelingen in het klimaatsysteem niet constant zijn, maar sterker worden naarmate het klimaat dichter bij een stralingsevenwicht komt.
  • Een specifiek temperatuurpatroon van het oceaanoppervlak zorgde voor meer bewolking boven oceanen in de tropen. Dit remde de opwarming van het klimaat. Het is aannemelijk dat dit patroon samenhangt met interne variabiliteit van het klimaat. Dat zou betekenen dat het tijdelijk is. Maar het zou ook een gevolg van de opwarming kunnen zijn dat door modellen niet goed wordt gesimuleerd. Wat dat zou betekenen voor een toekomstig, verder opwarmend klimaat is moeilijk te zeggen.

De conclusies zijn mede gebaseerd op wat “gemodelleerde observationele schattingen” genoemd zouden kunnen worden: schattingen van de evenwichtsklimaatgevoeligheid uit modelsimulaties waarin dezelfde berekeningen worden uitgevoerd over dezelfde periode (ruwweg de afgelopen anderhalve eeuw) als in observationele studies. Dat levert een lagere klimaatgevoeligheid op dan een berekening uit diezelfde modelsimulaties als die doorlopen tot het klimaat meer in evenwicht is. Voor de auteurs is dit reden om de observationele methode in zijn geheel ter discussie te stellen:

This suggests that ECS estimates inferred from recent observations are not only biased, but do not necessarily provide any simple constraint on future climate sensitivity.

Een ander, behoorlijk lang artikel over klimaatgevoeligheid is van Caldwell et al. in Journal of Climate. Hierin worden 19 eerdere onderzoeken onder de loep genomen naar zogenaamde “emergent constraints” (emergente begrenzingen) van de klimaatgevoeligheid. In zulke onderzoeken kijkt men naar één specifieke factor in het klimaat waarvan het aannemelijk is dat die samenhangt de klimaatgevoeligheid. Meestal heeft het met bewolking en de veranderingen daarin in het veranderende klimaat te maken. Men vergelijkt de simulaties van verschillende modellen van die ene factor met waarnemingen. De gedachte is dat modellen die dergelijke factoren het beste simuleren waarschijnlijk ook de beste schattingen van de klimaatgevoeligheid opleveren. Lees verder

Advertenties

Zogenaamde ‘pauze’ opwarming aardoppervlak bedrieglijk

Vorige week stond er een interview met mij op Energiepodium over de ontwikkeling van de oppervlakte temperatuur en welke factoren daar een rol bij spelen. Het stuk is geschreven door Tseard Zoethout en is hieronder met toestemming overgenomen. Ik heb een aantal extra hyperlinks toegevoegd.

Sinds 1998 zijn temperaturen aan het oppervlak minder gestegen dan tussen 1970 en 1998. Volgens Bart Verheggen, Lector Aardwetenschappen aan het Amsterdam University College en een fervent blogger, is er echter geen trendbreuk en zal dit proces zich na verloop van tijd weer omkeren. Klimaatwetenschappelijk onderzoek richt zich op de rol van het arctisch gebied en de diepzee in het vinden van een verklaring.

“Wie de puzzelstukjes naast elkaar legt, ziet weinig tegenstelling tussen de laatste vijftien jaar en de kwart eeuw daarvoor: de opwarming van de aarde gaat gewoon door”, zegt Verheggen.

Lees verder

Globaal gemiddelde temperatuur: korte termijn variatie vs lange termijn trend

Van maand tot maand, en zelfs van jaar tot jaar, vertoont de globaal gemiddelde temperatuur veel variatie. Dat zorgt ervoor dat over tijdsschalen korter dan ruwweg 10-15 jaar de onderliggende trend niet goed zichtbaar is.

Voor klimaatverandering (lange termijn verandering in de gemiddelde weerssituatie) is het van belang om onderscheid te maken tussen de korte termijn variatie en de lange termijn trend.

(doubleclick to see animation; via SkS)

Ook in aanwezigheid van een lange termijn trend zijn er perioden van stagnerende temperatuur. Dat wordt ook door klimaatmodellen voorspeld, alleen kan de precieze timing ervan niet worden voorspeld (omdat de ENSO cyclus en vulkanen niet voorspelbaar zijn op tijdsschalen van meerdere jaren).

Een groot deel van de variatie op een tijdsschaal van enkele jaren valt terug te voeren op de effecten van natuurlijke processen zoals de El Nino/La Nina cyclus, grote vulkaanuitbarstingen, en de zonnecyclus. Deze invloeden kunnen op basis van fysische principes gekwantificeerd worden (zoals in grootschalige klimaatmodellen wordt gedaan). Het is ook mogelijk om op basis van een regressie analyse van de mondiale temperatuur de meest waarschijnlijke invloed ervan te bepalen. Als dan voor de invloed van deze processen gecorrigeerd wordt, komt de opwarmende trend duidelijker uit de ruis te voorschijn.

Dit is in een notedop wat Foster en Rahmstorf hebben gedaan in hun recente artikel. Daarin laten ze de data als het ware voor zichzelf spreken, zonder enige aanname over werkingsmechanisme of de mate van invloed van de verschillende factoren. Het komt erop neer dat ze hebben gekeken met welke combinatie van bovengenoemde natuurlijke factoren en een lineaire trend (als proxy voor het menselijke global warming signaal) de gemeten opwarming het beste gesimuleerd kan worden. Daarbij is ook rekening gehouden met een eventuele vertraagde respons (door dat ook in de regressie op te nemen).

De maandelijkse waarden van de ‘gecorrigeerde’ globaal gemiddelde temperatuur vertonen nog steeds flinke pieken en dalen, maar alleen over korte tijdsschalen vanminder dan een jaar. Deze variaties zijn onderdeel van het chaotische element in ‘het weer’. Door de jaarlijkse waarden van de gemeten en de voor natuurlijke factoren gecorrigeerde opwarming met elkaar te vergelijken wordt duidelijk dat over meerdere jaren bekeken de opwarming gestaag aan het doorgaan is:

(In de bovenste van deze twee figuren zijn de verschillende datasets verticaal verschoven voor de duidelijkheid)

Een zelfde soort analyse is enkele jaren geleden ook door Lean en Rind gedaan. Zij gebruikten een langere tijdsperiode (1889 – 2006), waardoor de menselijke invloed ook niet meer met een lineaire trend gesimuleerd kon worden. In plaats daarvan gebruikten zij een combinatie van broeikaswarming en aerosolkoeling. Qua fysische onderbouwing sterker, maar het vereist wel extra aannames over de relatieve sterkte van de broeikas en aerosolforcering (en de laatste is heel onzeker). Beide keuzes zijn verdedigbaar, en beiden hebben hun specifieke voor- en nadelen.

Een korte versie van deze analyse heb ik op 12 december op het klimaatsymposium gepresenteeerd. Zie mijn slides hier. Commentaar van Tamino op zijn eigen artikel. Een flinke discussie over dit artikel werd ook al gevoerd op een vorige blogspost.

Update (15 oktober): In een latere blog ga ik verder in op het verschil tussen korte termijn variaties en een lange termijn trend: De onderliggende opwarmende trend gaat gewoon door, terwijl door natuurlijke variaties en andere factoren die trend tijdelijk gemaskeerd kan worden.