Tagarchief: lange termijn

De verreikende menselijke invloed op het klimaat

De laatste tienduizend jaar of zo zijn wij mensen druk bezig geweest hier op aarde en hebben we het aanzicht van onze thuisplaneet behoorlijk veranderd. We hebben huizen en flats gebouwd, wegen, dammen en kanalen aangelegd, stukken water ingepolderd en heel veel bossen verwijderd. Sinds de industriële revolutie zijn we naast het ontbossen op grote schaal fossiele brandstoffen gaan verstoken en samen met de cementproductie heeft dat geleid tot een forse toename van de concentratie van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer (zie figuur 1). Andere activiteiten die we hebben ontplooid, hebben geleid tot de toename van de concentratie van andere broeikasgassen zoals bijvoorbeeld methaan (CH4) en lachgas (NO2) in de atmosfeer.

Figuur 1. De CO2-concentratie in de atmosfeer in de afgelopen 800.000 jaar. Bron Scripps.

De toename van broeikasgassen in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, en daardoor ook het zeeniveau. De wetenschap bij monde van het IPCC vertelt ons dat ongelimiteerd doorgaan met het opstoken van fossiele brandstoffen tegen 2100 zal leiden tot minstens enkele graden opwarming en dat daar allerlei risico’s voor de mensheid en ecosystemen aan verbonden zijn. In het laatste IPCC rapport staan veel grafieken en tabellen met prognoses voor allerlei emissiescenario’s waarin informatie te vinden is hoe ons klimaat er mogelijk voor zal staan aan het einde van deze eeuw. Het jaar 2100 is dan ook veelvuldig zichtbaar als laatste jaar in die IPCC grafieken en tabellen en dat zie je ook in de berichtgeving in de media (als voorbeeld hier, hier of hier). Na 2100 komt echter gewoon 2101 en, mits de zon niet onverwacht een nova wordt, zullen er nog veel meer jaren volgen. Wat zal er (ver) na 2100 met het klimaat van onze aarde gebeuren, hoe verhoudt zich dat tot het verleden en hoever in de toekomst zal onze invloed op dat klimaat nog voelbaar en zichtbaar zijn? Deze vragen zijn het onderwerp van een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Climate Change van hoofdauteur Prof. Peter Clark met bijdragen van een groot aantal andere bekende klimaatwetenschappers:
Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change

Lees verder

To Pause Or Not To Pause

Het zal de meeste volgers van het klimaatnieuws niet zijn ontgaan: NOAA – NCEI (voorheen NCDC) heeft zijn oppervlaktetemperatuur dataset geüpdatet en UAH is druk doende om zijn temperatuurdataset van de lagere troposfeer op basis van satellietdata te updaten. Updaten van datasets is gewoon een onderdeel dat hoort bij de wetenschappelijke vooruitgang.
De nieuwe NOAA data laten zien dat er geen vertraging waar te nemen is in het lange termijn opwarmingssignaal. In versie v6.0-bèta van de UAH data kan men, net als bij de RSS data, weer lijntjes trekken die vanaf het bekende jaar 1998 ongeveer vlak lopen. Daarbij moet men wel de ogen sluiten voor de grotere onzekerheid in de trendbepaling bij de satelliettemperaturen ten opzichte van de oppervlaktetemperaturen en ook de invloed van de enorme piek in de satelliet-temperatuurdata rond 1998 op de trendbepaling negeren. NOAA wordt op sommige websites natuurlijk beschuldigd van manipulatie, terwijl de nieuwe UAH bèta-dataset al vrolijk wordt ingezet om te melden dat ‘global warming has stopped’. Geen verrassingen dus op dat terrein.

De wetenschappelijke beschrijving van NOAA’s update zijn te vinden in een artikel van Karl e.a. in Science (pdf). De grootste wijzigingen zitten in hun oceaan dataset en bestaan bijvoorbeeld uit correcties voor het overstappen van het meten van de temperatuur van zeewater met boeien i.p.v. met schepen. De nieuwe oceaan-dataset heet ERSST version 4.0.0. Men is tevens bezig met het verbeteren van de land-dataset (o.a. meer meetstations) en het artikel van Karl 2015 heeft daar al gebruik van gemaakt. De data die NOAA-NCEI rapporteert t/m mei 2015 zijn vooralsnog gebaseerd op de land-dataset GHCN version 3.0.0 en niet op de nieuwe land-dataset. Zie hier voor een uitleg en links. Interessant is de vergelijking in Karl 2015 tussen de ruwe data en de data met daarin alle correcties, zie figuur 1.

Figuur 1. De temperatuur anomalie zonder correcties (lichtgroen) en met de correcties van NOAA-NCEI (grijs). Bron: figuur 2B uit Karl 2015.

Lees verder

Het weer is warmer dan het klimaat (in het vroege Antropoceen)

Enkele dagen geleden zag ik een serie van vier tweets voorbijkomen van Kees van der Leun.

Het leek me wel aardig om uit te zoeken wanneer de jaargemiddelde temperatuur voor het laatst lager was dan het gemiddelde over de voorafgaande 30 jaar. En dus toog ik spoorslags naar het onvolprezen Woord for Trees, dat naast die geweldige tool om met enkele muisklikken grafieken te maken, ook de mogelijkheid biedt om gegevens in hapklare brokken te downloaden. Dat moest ik wel even doen, want de grafiek die ik nodig had hoort niet bij de standaard opties van Wood for Trees.

Na het downloaden was het klusje zo geklaard: ik had een grafiek met het antwoord. Waarna ik me begon af te vragen wat ik ermee aan kon vangen. Liep ik niet het risico met hoon te worden overladen als ik mijn grafiekje openbaar zou maken? Immers, volgens de regels der kunst in de statistiek hoort een voortschrijdend gemiddelde uitgelijnd te worden op het midden van een periode en niet op het eind, zoals ik voor mijn 30 jaars gemiddelde had gedaan. Dat was immers nodig om het antwoord op de vraag te krijgen. Medeblogger Jos stelde me gerust. Ik zou niet de enige zijn die zich niet aan de statistische mores houdt: in de wereld van de aandelenhandel blijkt het heel gebruikelijk te zijn om op deze manier een voortschrijdend gemiddelde weer te geven als hulpmiddel bij het beleggen. Als de actuele waarde hoger ligt dan het voortschrijdend gemiddelde, ziet men daar zelfs een aanwijzing in voor verdere groei. Zover wil ik niet gaan. Voor de verwachting dat de temperatuur verder zal stijgen, bestaan bewijzen die veel overtuigender zijn.

Bovendien: het klimaat is gedefinieerd als het gemiddelde weer over een periode van (minstens) 30 jaar. Omdat we het weer van de komende 15 jaar niet kennen, denk ik dat het ook wel redelijk is om het klimaat te definiëren als het gemiddelde weer van de afgelopen 30 jaar. Mijn grafiek vergelijkt dus het actuele wereldweer (in blauw) met het actuele wereldklimaat (in rood), volgens NASA’s GISTEMP.

gisstemp30j

Het wereldweer (gemiddelde over 12 maanden, in blauw) en wereldklimaat (gemiddelde over 30 jaar, in rood) volgens NASA’s GISTEMP data

De laatste keer dat de jaargemiddelde temperatuur lager was dan het 30 jaars gemiddelde was: maart 1977. Dat is meer dan 30 jaar geleden. We kunnen dus concluderen dat weer dat warmer is dan het klimaat een kenmerk van het huidige wereldklimaat is.

Tot slot nog iets heel anders: zoals via Twitter het idee voor een grafiekje aanwaaide, verscheen via Youtube een interview met Jan Paul van Soest op mijn scherm. Het is de moeite van het bekijken meer dan waard.

Lange termijn zeespiegelstijging

Gast-blog van Martin Vermeer (TU Helsinki, Finland)

Het onlangs verschenen artikel “Long-term sea-level rise implied by 1.5 C and 2 C warming levels” met als hoofdauteur Michiel Schaeffer, bouwt voort op de semi-empirische methodiek van Kemp et al. 2011, “Climate related sea-level variations over the past two millennia”. Voor beide artikelen maakte ik (MV) deel uit van het auteursteam, samen met Stefan Rahmstorf van het Instituut voor Onderzoek aan de Effekten van Klimaatsverandering in Potsdam, Duitsland, de “vader” van de semi-empirische methode. Voor het Kemp et al. artikel was mijn rol heel aktief: ik ontwikkelde de Matlab-software die daarin gebruikt werd om een verzameling mogelijke zeeniveau-krommes en hun waarschijnlijkheid af te leiden (“Bayesian inference”) uit tijdseries voor globale temperatuur en zeeniveau. In het Schaeffer et al. artikel was mijn rol begrensd tot Michiel bijstaan in het uitbreiden van deze software tot het maken van voorspellingen voor komende eeuwen, op basis van IPCC-scenario’s voor temperatuur.

Het idee achter de semi-empirische methode is heel eenvoudig: Neem aan dat tussen de mondiaal gemiddelde temperatuur (over een passend tijdsinterval, bv. enkele decennia, om de invloed van  natuurlijke variatie zoals ENSO te verkleinen) en het mondiaal gemiddelde zeeniveau (zoals enkele groepen dat hebben berekend, zoals Church en White, en Jevrejeva en collega’s) een eenvoudige lineaire relatie bestaat. Dit is een redelijke aanname, zolang de veranderingen in temperatuur en in zeeniveau/globaal ijsvolume klein genoeg blijven: klein, bijvoorbeeld, in vergelijking met wat er tussen een ijstijd en een interglaciaal gebeurt.

Lees verder

Korte termijn trend heeft geen voorspellende waarde voor lange termijn trend

Op Ejo Schrama’s “twitterblog” heeft Jos de Laat van KNMI een reactie op ons stuk gegeven.

Hij viel over de volgende passage uit ons stuk:

De opwarming is, in tegenstelling tot wat Baudet beweert, geenszins gestagneerd in de afgelopen 10 jaar. Er zijn natuurlijke variaties, vooral door oceaanbewegingen, maar de onderliggende trend van opwarming, ongeveer 0,18 graden per 10 jaar, is onmiskenbaar.

Dit is volgens hem onjuist. Hij schrijft:

Kortom, het lijkt toch wel algemeen geaccepteerd dat het de laatste 8-15 jaar – afhankelijk van wie je leest – niet warmer is geworden en misschien zelfs wel wat is afgekoeld.

Volgens mij hebben we allebei gelijk. Omdat we het allebei over iets anders hebben.

Wij hebben het over de onderliggende (lange termijn) trend vd opwarming. Jos hebt het (als ik het goed heb begrepen) over de (korte termijn)temperatuurmetingen sec. Dat maakt een groot verschil:

De onderliggende opwarmende trend kan gewoon doorgaan, terwijl door natuurlijke variaties en andere factoren (zoals Jos die terecht noemt) die trend tijdelijk gemaskeerd kan worden. Wij wilden de nadruk leggen op het feit dat er geen aanwijzingen zijn dat de onderliggende trend ook daadwerkelijk is verminderd; integendeel (zie bijv Foster en Rahmstorf; Hansen et al; MetOffice), terwijl Jos de nadruk legt op het feit dat de temperatuurmetingen sec een afvlakking laten zien. Voor de realiteit en betekenis van anthropogene opwarming vind ik het echter een stuk relevanter om de onderliggende, lange termijn trend te beschouwen dan de kortstondige variaties die daarop gesuperponeerd zijn.

Over korte termijn variatie vs lange termijn trend schreef ik eerder (op basis van Foster en Rahmstorf):

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.

Wellicht stond in de opmerking waar Jos over viel niet duidelijk genoeg vermeld dat we hier op doelden. Ook heeft hij natuurlijk gelijk dat de werkelijkheid gecompliceerder en genuanceerder is dan wij in zo’n krantenartikel kwijt konden, bijvoorbeeld dat er meerdere factoren een rol kunnen spelen bij de huidige hiatus (al komen bijv Foster en Rahmstorf en naar ik meen ook Hansen tot de concludie dat op deze tijdsschaal ENSO dominant is; deze studies vond ik overtuigender dan bijv die van Kaufmann, maar daarover lopen de meningen wellicht uiteen).

Jos citeert o.a. Gerald Meehl:

There have been decades, such as 2000–2009, when the observed globally averaged surface-temperature time series shows little increase or even a slightly negative trend1 (a hiatus period).

Meehl is tevens mede-ondertekenaar van een brief in de Wall Street Journal (in reactie op een tendentieus stukje aldaar).  Een relevante passage eruit:

Climate experts know that the long-term warming trend has not abated in the past decade. In fact, it was the warmest decade on record. Observations show unequivocally that our planet is getting hotter. And computer models have recently shown that during periods when there is a smaller increase of surface temperatures, warming is occurring elsewhere in the climate system, typically in the deep ocean. Such periods are a relatively common climate phenomenon, are consistent with our physical understanding of how the climate system works, and certainly do not invalidate our understanding of human-induced warming or the models used to simulate that warming.

Hetzelfde onderscheid is hier dus merkbaar: In dit stuk hebben ze het over de lange termijn onderliggende trend, terwijl in het citaat daaroven  Meehl het heeft over de korte termijn temperatuurmetingen, inclusief variatie en al. Two different beasts.