Tagarchief: Henrik Svensmark

Svensmark – een nieuw artikel, het oude liedje

Verloop van de temperatuur (gemiddelde van GISTEMP, NOAA en HadCRUT4) en kosmische straling (data van de Moscow Neutron Monitor) sinds 1958. Kosmische straling is voor de duidelijkheid weergegeven op een inverse schaal: volgens de Svensmark-hypothese zou minder straling tot een hogere temperatuur leiden. De grafiek is van Jos Hagelaars.

Het komt nog wel eens voor dat het wetenschappelijk of maatschappelijk belang van een wetenschappelijke publicatie wat wordt aangedikt in een persbericht of interview. Die overdrijving zal nogal eens afkomstig zijn van een pr-afdeling, maar soms zullen wetenschappers ook zelf menen dat ze hun onderzoek zo moeten verkopen. Of ze overschatten het belang van hun onderzoek echt. Een wetenschapper is tenslotte ook maar een mens. Maar er zijn maar weinig wetenschappers die zo ver gaan in hun overdrijving dan Henrik Svensmark.

Svensmark meent dat kosmische straling een invloed kan hebben op bewolking en daarmee op het klimaat op aarde. Op zich een interessante gedachte, die best zou kunnen kloppen. Alleen is kosmische straling dan één van de vele factoren die meespelen in het complexe mechanisme waarmee aerosolen effect kunnen hebben op wolken. En er zijn nog geen aanwijzingen dat kosmische straling daar een dominante factor is. Laat staan dat die straling een grote rol speelt bij klimaatschommelingen. Dat kosmische straling heeft bijgedragen aan de opwarming van het klimaat sinds midden vorige eeuw is al helemaal onaannemelijk. De afbeelding hierboven illustreert dat: volgens de Svensmark-hypothese had het juist wat af moeten koelen. Lees verder

Advertenties

Zin en onzin over de rol van stofdeeltjes bij het ontstaan van wolken

Er zijn de laatste tijd zo hier en daar weer verhalen verschenen over de rol van aerosolen bij het ontstaan van wolken, waarin niet zelden feit en fictie door elkaar worden gehaald. Dit naar aanleiding van drie nieuwe artikelen (zie voor meer informatie over deze onderzoeken het nieuwsbericht van Nature) die diep ingaan op het ontstaan van die aerosolen. Omdat hier zoveel misverstanden over bestaan, kan het geen kwaad om eens wat zaken op een rijtje te zetten.

Om bij het begin te beginnen: de eerste factor die bepaalt of er wel of geen wolken ontstaan op een bepaalde plek is de luchtvochtigheid. Als lucht niet verzadigd is met waterdamp, ofwel bij een relatieve vochtigheid beneden de 100%, kunnen er geen wolken ontstaan. Als lucht wel verzadigd is kan dat wel, maar er is nog iets nodig.

De complicatie zit ‘m in het fenomeen faseovergang. De overgang van een stof tussen vaste, vloeibare en gasfase heeft vaak een duwtje in de rug nodig om op gang te komen. Dat is bijvoorbeeld te zien in een glas bier of frisdrank: de koolzuurbelletjes ontstaan alleen op bepaalde plekken, waar ze zich kunnen ontwikkelen bij microscopisch kleine oneffenheden in het glas. Kookvertraging in een magnetron is ook een bekend fenomeen: water kan opgewarmd worden tot boven het kookpunt, maar pas overgaan in de gasfase door de schok als het glas uit de oven wordt gepakt. Voor de condensatie van waterdamp tot druppeltjes of ijskristallen in de lucht geldt iets vergelijkbaars: helemaal zuivere lucht kan oververzadigd raken met waterdamp zonder dat er direct wolken ontstaan. Kleine stofdeeltjes in de lucht (aerosolen) kunnen hier het duwtje in de rug geven: watermoleculen condenseren op die deeltjes, die vervolgens uitgroeien tot druppeltjes of ijskristallen. Dergelijke stofdeeltjes worden wel condensatiekernen genoemd. Op Youtube wordt dit effect zichtbaar gemaakt met een eenvoudig experimentje (met excuses voor de muziek).

In een volledig stofvrije aardatmosfeer zouden minder wolken voorkomen dan in een atmosfeer die wat stoffiger is. Zonder de aanwezigheid van stofdeeltjes condenseert water niet zo snel: de relatieve vochtigheid kan dan oplopen tot 400%. (Een gevolg van het zogenaamde Kelvin effect.) In de aardatmosfeer zijn altijd wel wat stofdeeltjes aanwezig en zal een dergelijke oververzadiging daarom nooit voorkomen; de oververzadiging blijft beperkt tot enkele procenten. Omdat er altijd wel condensatiekernen aanwezig zijn is in de praktijk de luchtvochtigheid de bepalende factor voor het al of niet ontstaan van wolken. De mate van oververzadiging bepaalt hoeveel wolken er ontstaan, of beter: hoeveel waterdamp er condenseert.

De hoeveelheid condensatiekernen heeft vooral invloed op de eigenschappen van de bewolking. Het ligt voor dat hand dat er, in elk geval in eerste instantie, meer en kleinere druppeltjes zullen ontstaan naarmate het aantal condensatiekernen toeneemt. Elke condensatiekern vormt immers het begin van een druppeltje, als er meer condensatiekernen zijn wordt de hoeveelheid waterdamp die condenseert over meer druppeltjes verdeeld. Wolken worden dan witter: ze reflecteren meer zonlicht en hebben dus een afkoelend effect op het klimaat. Bovendien regenen de kleinere druppeltjes minder snel uit, waardoor deze wolken een langere levensduur hebben. Lees verder

Wetenschapsjournalistiek, deel II: ‘false balance’ in berichtgeving over CLOUD experiment bij CERN

In de vorige post had ik nog een deel II beloofd over ander stukje in hetzelfde wetenschapskatern. In tegenstelling tot het stuk over Pluto worden hierin verschillende interpretaties naast elkaar gepresenteerd, zonder informatie over de relatieve geldigheid ervan. Als de ene interpretatie wetenschappelijk veel robuuster is dan de andere, leidt dat tot meer verwarring dan inzicht. Dit fenomeen wordt ook wel ‘false balance’ genoemd.

Dit stukje gaat over het CLOUD experiment bij CERN, met de tenenkrommende titel:

Iéts doet de kosmos toch wel met wolkenvorming op aarde

Huh? Dat kun je helemaal niet afleiden uit de net gepubliceerde CLOUD resultaten. Daarin werd aangetoond dat minuscuul kleine fijn stof deeltjes (aerosolen) gevormd kunnen worden via verschillende wegen (zwavelzuur, ammonia, organische verbindingen, ionen). Volledig volgens verwachting wordt aerosolvorming o.a. gestimuleerd door meer ionen (elektrisch geladen deeltjes). Deze deeltjes zijn echter nog een factor 100.000 te klein om wolkenvorming en het klimaat te beinvloeden. Een merkbare invloed van kosmische straling op het klimaat (via kosmische straling -> ionenvorming   -> aerosolvorming -> aerosolgroei -> wolkenvorming -> afkoeling) is met deze studie nog lang niet aangetoond. Dat ionen aerosolvorming kunnen versterken is niets opzienbarends (dat was al bekend) en is ook niet de zwakke schakel in de bovengenoemde keten van oorzaak -> effect. De gekozen titel geeft dus een verkeerd beeld van de betekenis van deze studie.

De hoofdauteur van de studie, Jasper Kirkby, wordt geciteerd met een aantal zinnige uitspraken, die de media hype omtrent dit onderzoek in perspectief plaatsen:

het is een enorme en onterechte extrapolatie om te zeggen dat we op dit moment een effect op het klimaat hebben gevonden

Daarnaast wordt ook Henrik Svensmark aan het woord gelaten, die heilig gelooft in een kosmische oorzaak van de huidige opwarming. Maar er wordt niet genoemd dat de hoeveelheid kosmische straling geen neergaande trend vertoont in de afgelopen 50 jaar, en dat die dus geen rol kan hebben gespeeld in de sterke opwarming van de laatste 35 jaar. Een simpelere en meer sluitende argumentatie dat Svensmark’s hypothese niet klopt valt nauwelijks te bedenken.

Boven: kosmische straling (via RC). Onder: Temperatuurafwijking (GISS, via WfT). Beiden van 1950-2010

Als je dan persé een andere stem aan het woord wilt laten, geef de lezer dan in ieder geval dergelijke belangrijke context over de validiteit van iemands ideeen.

Kirkby is zelf ook een proponent van de kosmische straling-klimaat hypothese, dus in die zin is het erbij halen van Svensmark totaal overbodig, zelfs vanuit een ‘correct balance’ perspectief. Wel is Kirkby een heel stuk genuanceerder en wetenschappelijker in zijn publieke uitlatingen.

Disclaimer: Ik was zijdelings betrokken bij de eerdere CLOUD experimenten bij CERN (ik herinner me nog een uitspraak van Kirkby tijdens een bepaald experiment: “completely underwhelming!”) en ken velen van de auteurs van het recente Nature artikel (wat overigens een heel robuust stuk werk was).