Nieuwe pagina 1

26-11-2010

Nog meer bewijs dat kosmische straling wolkvorming en daarmee het klimaat beïnvloedt

De onderzoekers baseerden zich op veranderingen in wolkendata en vergeleken die met betreffende kosmische stralingdata. Als onder bepaalde atmosferische omstandigheden er een correlatie was tussen beide gegevens werd dit gefilterd om onder andere autocorrelatie te verwijderen, en onderdeel van hun zogenaamde “composite analyses”. De onderzoekers bekeken hiervoor de wolkendata van beide gematigde zones op het NH en ZH tussen 30° en 60°, onder andere vanwege het feit dat recente studies aantoonden dat juist wolken op deze breedte gevoelig zij voor kosmische straling. Snelle bewolkingsveranderingen werden betrokken van het ISCCP (International Satellite Cloud Climatology Project), en de stralingsdata kwamen uit de databanken van diverse neutronenmonitoren over de gehele aarde.

Bron: Laken e.a.

Op bovenstaande figuur is het verband te zien tussen plotselinge verandering van bewolking en een verschuiving in de kosmische straling. Het gaat om het gebied rond dag 0. De bewolkingsdata tot een luchtdrukhoogte van 30mB (ongeveer 22 km hoogte) werden bij het onderzoek gebruikt.

Op onderstaande figuur is te zien dat de bewolkingverandering het sterkst is in het lagere en middengedeelte van de troposfeer (gemiddeld tot 15 km hoogte). Er is een opvallende congruentie waar te nemen tussen beide gebieden op het NH en ZH. De sterkste bewolkingverandering vindt plaats op ongeveer 2 km hoogte rond 30° NB en ZB, waar de permanente hogedrukgebieden van beide Hadleys Cells liggen.

Bron: Laken e.a.

De onderzoekers denken dat er 2 mogelijke mechanismen zijn waarlangs de correlatie kosmische straling- wolken werkzaam is. De eerste, het clean-air effect, is dat er door ionen zeer kleine (<2 nm) condensatiekernen ontstaan. Deze kunnen dan door condensatie en samenklontering uitgroeien tot deeltjes met een doorsnede van ongeveer 100 nm, waardoor ze groot genoeg zijn om te dienen als condensatiekernen voor de vorming van wolken. Yu e.a. hebben dit mechanisme in hun publicatie uit 2008 aannemelijk gemaakt. Dit is het mechanisme dat Svensmark naar voren heeft gebracht. Zie in het hoofdstuk Nieuwe Inzichten de theorie van Svensmark.

Bron: Carslaw e.a.

Laken e.a. concluderen dat hun onderzoek het bewijs levert dat er een relatie bestaat tussen kosmische straling en het klimaat. Die relatie wordt bepaald door enerzijds kortetermijn veranderingen in kosmische straling en anderzijds door specifieke atmosferische omstandigheden.

De uitkomsten van de publicatie van Laken e.a. bewijzen hoe een relatief kleine verandering in zonne-output veel grotere veranderingen in het aardse klimaat kan veroorzaken. Vooralsnog zijn er twee fysische mechanismen bekend waarlangs kosmische straling via micro-fysische processen wolkvorming kan beïnvloeden. Verder onderzoek moet uitwijzen hoe het echt werkt. Maar dát het werkt is intussen steeds duidelijker. Het CLOUD project van de reusachtige deeltjesversneller van CERN
zal hierover mogelijk in de nabije toekomst meer duidelijkheid geven.

De positieve fase van deze oscillatie bestaat uit sterke hogedrukgebieden in de buurt van de Azoren en diepere lagedrukgebieden boven IJsland, waardoor grote hoeveelheden zachte lucht ver naar het noorden wordt gebracht. Deze situatie boven het noorden van de Atlantische Oceaan wordt ook wel een positieve fase van de NAO genoemd. Op bovenstaande figuur is een typische drukverdeling weergeven bij een positieve NAO, waardoor met ZW-wind grote hoeveelheden zachte lucht West Europa binnenstromen.

Als de NAO negatief is, verandert de drukverdeling op hogere breedten, en wordt de sterke westenwind in de bovenlucht veel zwakker. Door deze veranderingen kunnen grote hoeveelheden koude lucht tot ver naar het zuiden zakken. Deze negatieve fase va de NAO veroorzaakt relatief lage temperaturen in West Europa en het oosten van de VS. Zie de figuur hieronder.

Bron: NSIDC

De NAO vertoont een aanzienlijke korte variabiliteit van soms perioden van meerdere maanden, zoals op onderstaande figuur goed te zien is.Rood zijn de periodes met een positieve NAO index, blauw met een negatieve.

Bron: NOAA

De NAO heeft vooral invloed op het weer in West Europa gedurende het koude deel van het jaar. Die winter-NAO vertoont een belangrijke multi-decadale periodiciteit . De negatieve fase van de NAO domineerde bijvoorbeeld vanaf het midden van 1950 tot de winter van 1978-79. Tijdens deze circa 24-jarige interval waren er vier prominente perioden van ten minste drie jaar lang waarin de negatieve fase dominant was en de positieve fase afwezig. Zie onderstaande grafiek.

Bron: CGD

Een abrupte overgang naar terugkerende positieve fasen van de NAO vond plaats tijdens de winter 1979-80 en duurde tot de winter van 1994-95. Deze positieve fase duurde 15 jaar. Vanaf 1995 tot 1999 was de NAO duidelijk in mineur, daarna tot 2005 wisselend met toch een licht positieve tendens. Vanaf 2005 zakken we duidelijk weer in een negatieve periode, wellicht de afgelopen 2 jaar versterkt door het uitblijven van zonnecyclus 24. Zie voor dat laatste het betreffende hoofdstuk onder Nieuwe Inzichten.

Een negatieve index biedt goede kansen voor het ontstaan van noordelijke hogedrukgebieden. De westcirculatie zakt dan ver naar het zuiden weg of verdwijnt grotendeels. Het zijn deze noordelijke hogedrukgebieden die in Nederland winterweer brengen. Wanneer deze zich in de buurt van IJsland bevinden hebben we veelal te maken met een noordelijke stroming en dus vrij lage temperaturen en vaak sneeuwbuien. Op onderstaande figuren is de luchtdrukverdeling weergegeven die typisch is voor een positieve ( links) en negatieve AO fase (rechts).

Bron: The Arctic Climate System (Serreze + Barry, 2005)

Op onderstaande grafiek is goed te zien dat de NAO-index zich momenteel in een negatieve fase bevindt. De grafiek geeft de situatie weer vanaf eind juli 2010. Duidelijk is te zien dat al vanaf augustus van dit jaar de NAO-index overwegend negatief is. Omdat dit met name in het koude jaargetijde invloed heeft, hebben we in de nazomer en begin van de herfst relatief weinig gemerkt van lagere temperaturen.

Bron: NOAA

Dat er een duidelijk positieve correlatie is tussen de negatieve fase van de NAO-index en wintertemperaturen in ons land bewijst onderstaande grafiek. Op de X-as staan de gemiddelde wintertemperaturen van 1864 t/m 2009, op de Y-as NAO-index van 1864 t/m 2009. De gemiddelde wintertemperatuur is de gemiddelde maandtemperatuur van december, januari en februari van De Bilt. De decembertemperatuur van een bepaald jaar (voorbeeld: december 1922) vormt samen met de gemiddelden van januari en februari 1923 de gemiddelde wintertemperatuur van het jaar 1923.

Wat we op de figuur zien is dat de correlatie positief is. Dat wil zeggen: als de NAO-index groter is, dan is de wintertemperatuur in De Bilt vaak ook hoger. Het verband is echter niet zeer sterk: de correlatiecoëfficiënt is +0,46. We weten dus niet zeker of er dit jaar of volgend jaar een Elfstedentocht voor de deur staat. Maar de kans is wel aanmerkelijk groter dan wanneer de NAO-index in een langdurige positieve fase is aanbeland.

Een mooi bewijs van deze positieve correlatie is dat van de 15 Elfstedentochten die gereden zijn sinds 1909 er 11 plaats vonden in een winter met een negatieve NAO-index. Van de 4 tochten die gereden zijn in een winter met positieve NAO-index waren er 2 in winters met een NAO-index van +0,2 respectievelijk +0,1. Een sterk verband dus!

De vraag is: houdt de koude aan? Op bovenstaande grafiek is de voorspelling te zien voor de komende weken. De verwachting is dat de negatieve fase nog zeker tot en met de eerste week van december aanhoudt, dus voorzichtig al kijken waar u de schaatsen hebt opgeborgen kan geen kwaad. Lukt het de komende 2 weken niet op op het ijs te staan, dan is dit in elk geval een mooie opmaat voor de volgende kans, want het oppervlaktewater zal flink afkoelen. En als de negatieve NAO-index de komende tijd wil blijven, dan is schaatsweer te voorzien.

Op onderstaand grafiekje heb ik het verloop van de NAO-index vanaf 1990 tot heden weergeven. Ik herhaal wat ik vorige winter al zei: toenemende kansen op een Elfstedentocht de komende jaren!

Afgelopen week heeft onderzoeksjournalist Marcel Crok een interessant boek laten verschijnen, De Staat van het Klimaat. Het dagblad Trouw publiceerde een interview met Crok, en besloot ook meteen het commentaar van professor Pier Vellinga van Wageningen Universiteit te vragen (zie hierboven).Volgens Vellinga poneert Crok een onzinnige stelling door de verwachting uit te spreken dat de aarde in 2050 slechts 1°C is opgewarmd. Vellinga "bewijst" zijn gelijk door te stellen dat Nederland momenteel 0,4°C warmer is dan 10 jaar geleden, en de aarde zelfs 0,8°C . Maar helaas, dat cijfer van Nederland klopt niet, en die 0,8°C globale opwarming is ook aan de hoge kant. Ik heb geprobeerd te achterhalen waar Vellinga zijn cijfers vandaan heeft gehaald en ben op zoek gegaan naar harde data van het bijna afgelopen meteorologische decennium (2001 t/m 2010).

Laten we beginnen met de sterke opwarming van Nederland, 0,4°C gedurende het afgelopen decennium. Waar komt dat getal vandaan? Als men de temperatuurgegevens van GISS NASA voor De Bilt ophaalt komt de temperatuurreeks vanaf 2001 er zo uit te zien:

Let op: op het moment van schrijven zijn de gemiddelde maandtemperaturen van november en december nog niet bekend. Ik heb als jaargemiddelde het gemiddelde van januari t/m oktober 2010 genomen, en kwam uit op 10,48°C. Die waarde heb ik in bovenstaande grafiek voor 2010 gebruikt. De lineaire trendlijn is de zwarte lijn. De trend gedurende het afgelopen decennium in De Bilt is in bovenstaande grafiek +0,2°C.

Als ik de gegevens van het KNMI voor De Bilt gebruik en ook hier de laatste 2 maanden van 2010 niet gebruik komt de grafiek er zo uit te zien:

De trend voor De Bilt van januari 2001 t/m oktober 2010 is volgens de gegevens van het KNMI licht negatief! Wie zich verbaast over het feit dat de data van GISS en het KNMI niet exact met elkaar overeen komen moet de diverse artikelen op deze site over het homogenisatiepraktijken van GISS maar eens lezen!

Dat de jaargemiddelden van 2010 van de bovenstaande grafieken uiteindelijk te hoog zullen zijn is duidelijk: november en vooral december zijn koude maanden. GISS houdt daar al rekening mee en heeft temperaturen van november en december geschat op basis van de huidige trend Men komt zo uit op een jaartemperatuur 2010 van 9,37°C. Die gegevens heb ik gebruikt voor de volgende grafiek:

De trend in deze grafiek is -0,3°C ! Men zo kunnen tegenwerpen dat GISS voor de laatste 2 maanden van het jaar wellicht te lage getallen heeft gebruikt. Dat is mogelijk. Het is in elk geval 100% zeker dat de trendlijnen van de eerste 2 grafieken van De Bilt te positief zijn doordat 2 koude maanden ontbreken. De echte waarden zullen we pas over enkele maanden weten. Ook zou men kunnen tegenwerpen dat De Bilt Nederland niet is, maar vanwege de geografische ligging van De Bilt benaderen de data van De Bilt heel aardig die van Nederland.

In elk geval is het duidelijk dat de 0,4°C opwarming waar Vellinga het over heeft onjuist is. Waar heeft hij dit getal vandaan? Ik denk uit de krant. Diverse kranten hebben op 3-11-2010 artikelen geplaatst over de opwarming van ons land in het bijna afgelopen meteorologisch decennium. Die artikelen waren gebaseerd op een persbericht van MeteoVista/Weeronline.nl, dat zegt dat zij haar gegevens ontleent aan het KNMI (?).

Uiteraard zegt een temperatuurtrend in een betrekkelijk kleine regio als Nederland niets over de globale trend. Op die manier aantonen dat de temperatuur fors is gestegen is een vorm van anekdotische bewijsvoering. Zo zou men ook kunnen stellen dat de aarde afkoelt als men onderstaande grafiek van Fort Lauderdale in Florida( bron GISS) bekijkt:

Dat volgens professor Vellinga de aarde 0,8 graden warmer geworden is ook onjuist. De meest recente satellietgegevens van MSU betreffende de globale temperatuur sinds 2000 geven een opwarming aan van 0,14°C in plaats van 0,8°C. Dat scheelt nogal lijkt me. Op onderstaande grafiek is het verloop van de globale temperatuur weergegeven, gebaseerd op data van MSU satellietmetingen in het onderste deel van de troposfeer (ongeveer onderste 3 km). Ook hier zijn de laatste 2 maanden van 2010 niet meegenomen. De decenniumtrend voor de globale temperatuur is nagenoeg vlak, ongeveer +0,03°C.

Het NCDC/NOAA , ’s werelds grootste archief van klimaatdata ter wereld, komt met getallen die aan onderstaande grafiek ten grondslag liggen. De gegevens lopen hier t/m oktober 2010:

Ook hier is nauwelijks sprake van een stijging van de globale temperatuur gedurende het afgelopen decennium: ongeveer 0,01°C . En ook hier is dan de vraag waar Vellinga zijn gegevens vandaan haalde? Misschien ook uit de krant? Ik heb het niet kunnen achterhalen. In elk geval is het duidelijk dat indien de trend van het globale temperatuurverloop zich voortzet zoals het afgelopen decennium, de kans groot is dat Croks voorspelling zo gek nog niet is, en zeker niet onzinnig zoals de professor beweert. Vellinga’s cijfers zijn daarentegen wél onzin.

Het ozongat ontstaat door de schadelijke werking van chloor welke normaal gesproken in de ozonlaag aanwezig is in verbinding met stikstofoxiden. Echter, via complexe chemische processen kan chloor vrijgemaakt worden tijdens de polaire winter boven het zuidpoolgebied. Bij temperaturen onder de -78°C worden stikstofoxiden uit de stratosfeer verwijderd. Het aanwezige chloor kan zich niet chemisch binden en als in het voorjaar het zonlicht aan kracht wint kan het chloor zijn schadelijke werk gaan doen. Weliswaar zakt elk jaar de temperatuur in de Antarctische stratosfeer tot onder de -78°C, maar niet heel veel lager. Een kleine temperatuurstijging van een paar graden kan er dus voor zorgen dat er aanzienlijk meer stikstofoxiden in de stratosfeer achterblijven. Uit recente metingen van het Amerikaanse MLS (AURA) instrument blijkt inderdaad ook er nog altijd stikstofoxiden aanwezig zijn in de stratosfeer boven Antarctica. “

Een recente publicatie in Physical Review Letters van Q.-B. Lu, Correlation between Cosmic Rays and Ozone Depletion, wijkt sterk af van de gangbare opvatting dat het gat in de ozonlaag boven Antarctica het gevolg is van met name CFK’s. Lu ontdekte een verband tussen de cosmic-ray-intensiteit en de mate van afbraak van ozon boven Antarctica. Zie de grafiek hierboven. Zijn onderzoek strekte zich uit van 1980 tot 2007 en omvatte 2 complete zonnecycli, de nummers 22 en 23.

Op de grafiek is duidelijk te zien dat een dalende cosmic-ray-intensiteit gepaard gaat met een toename van ozon. Op onderstaande grafiek is heel duidelijk het negatieve verband te zien tussen cosmic-ray-intensiteit en ozongehalte:

Hoewel nog niet duidelijk is op welke wijze de cosmic rays ozon beïnvloeden is de correlatie frappant. Voor Lu is duidelijk dat cosmic rays de sturende kracht vormen achter het gat in de ozonlaag. Hij zegt hierover: “ The results provide strong evidence of the physical mechanism that the CRdriven electron-induced reaction of halogenated molecules plays the dominant role in causing the ozone hole. Moreover, this mechanism predicts one of the severest ozone losses in 2008–2009 and probably another large hole around 2019–2020, according to the 11-yr CR cycle.”

Alhoewel de discussie over het gat in de ozonlaag de laatste jaren wat naar de achtergrond verdrongen is door het CO2-verhaal, zal het onderzoek van Lu ongetwijfeld onder ozon-onderzoekers veel stof doen opwaaien. En ook hier zeker: wordt vervolgd.

Bij het item over de RSS metingen 2000-2010 heb ik een fout gemaakt. Ik heb blijkbaar bij het knippen van de data de laatste maanden niet meegenomen. Daarom heb ik het item van de site gehaald. Mijn excuses hiervoor!

11-11-2010

Gedrag van belangrijkste broeikasgas waterdamp is onzeker.

De lancering van de nieuwe KNMI-pagina over broeikasgassen (zie bijdrage van 3-11-2010) heeft nogal wat reacties losgemaakt bij diverse geadresseerden. De KNMI-onderzoeker die deze lancering wereldkundig maakte heeft snel gereageerd op mijn 4 punten van kritiek, althans op punt 4. Over de drie overige punten van kritiek heb ik niets meer vernomen.

De tekst van de KNMI-site waarop ik in punt 4 kritiek heb luidt:
“Door de terugkoppelingen is het effect uiteindelijk groter. De terugkoppelingen zijn echter veel moeilijker te bepalen. De beste schatting van het totale effect is zo'n 3ºC voor een verdubbeling van de CO2concentratie, met een onzekerheidsmarge van ongeveer 2º C tot zo'n 6º C temperatuurstijging wereldgemiddeld.”

Dit zijn getallen uit het laatste rapport van het IPCC. Dat de diverse terugkoppelingen uiteindelijk de temperatuurstijging vergroten, zoals beweerd wordt, is geen vaststaand feit, maar de uitkomst van de gehanteerde klimaatmodellen. Die klimaatmodellen gaan echter uit van een aantal aannames die op zijn minst aanleiding geven tot grote voorzichtigheid. Zo nemen alle modellen aan dat bij CO2-toename de relatieve vochtigheid van het onderste deel van de atmosfeer ruwweg gelijk blijft.

De KNMI-onderzoeker had bezwaren tegen de door mij gebruikte grafieken van NOAA betreffende de waterdamp in de troposfeer. NOAA is de National Oceanic and Atmospheric Administration in de Verenigde Staten. Er was van diverse zijden kritiek geuit op de grafieken zei hij, en ze waren het resultaat van de uitvoering van een model in plaats van de uitkomst van metingen. Dat laatste klopt inderdaad, maar die grafieken zijn zo gek nog niet. Enkele recente studies op basis van meetgegevens wijzen uit dat de door NOAA geschetste waterdamptrend in de bovenlucht wel eens kan kloppen: er blijkt sprake van een afname. Dat heeft verstrekkende consequenties voor de door veel wetenschappers aangehangen vooronderstelling dat de fysische opwarming van de atmosfeer door CO2-stijging krachtig versterkt wordt door waterdamp. Op basis van deze vooronderstelling komen alle klimaatmodellen dan ook met een stevige positieve terugkoppeling van waterdamp.

De eerste publicatie is een studie van Paltridge e.a. , “Trends in middle- and upper-level tropospheric humidity from NCEP reanalysis data” uit 2009. De onderzoekers analyseerden de NCEP gegevens over de troposferische luchtvochtigheid voor de periode 1973 tot 2007. De NCEP databank bevat gegevens van radiosondemetingen (ballon) over een lange periode. De onderzoekers hebben de gegevens met grote voorzichtigheid benaderd, omdat bekend is dat radiosondedata van met name de troposfeer boven het 500 hPa-niveau (boven ruwweg 5,5 km) met voorzichtigheid gehanteerd dienen te worden.

De metingen gaven een zeer opmerkelijke uitslag: gedurende de 35-jarige periode is in de troposfeer boven 850 hPa ( ruwweg 1450 m) in de tropen en boven 600hPa in de gematigde zone op het NH een negatieve trend gemeten van de absolute luchtvochtigheid. Beneden die hoogte is er sprake van een positieve trend, zoals te verwachten valt in deze zogenaamde “convective boundary layer”, als gevolg van sterke verdamping door gestegen temperatuur.

Deze negatieve trend in midden en boventroposfeer is volledig in strijd met de gangbare opvatting dat de relatieve luchtvochtigheid in de troposfeer op alle hoogten gelijk blijft bij een toenemende temperatuur aan het aardoppervlak. Op basis van deze laatste aanname voorspellen klimaatmodellen alle een sterk positieve terugkoppeling van waterdamp. De klimaatmodellen die het IPCC in haar laatste rapport consulteerde voorspellen een toename van de globale temperatuur van 2 tot 6,5 graden. Dat is zeer ruim boven de 1,1 graden opwarming bij een verdubbeling van het CO2-gehalte, zoals berekend is.

De tweede studie is van Solomon e.a. :“Contributions of Stratospheric Water Vapor to Decadal Changes in the Rate of Global Warming” uit 2010, en betreft waterdamp in het onderste deel van de stratosfeer. Aan deze studie is hier eerder dit jaar aandacht besteed.

Waarnemingen van satellieten en ballonnen laten zien dat de waterdamp in de onderste deel van de stratosfeer niet constant is , maar gestegen is in de jaren ’80 en ’90 en gedaald na 2000. De auteurs van het artikel tonen aan dat deze veranderingen zich juist in een smalle strook van ongeveer 2 km dik onderin de stratosfeer plaatsvinden, waar het waterdampgehalte de grootste effecten op het klimaat heeft.
De daling van 10 procent waterdamp zo’n 15 km boven het aardoppervlak sinds 2000 heeft grote invloed op de opwarming van de aarde, zeggen onderzoekers in het tijdschrift Science van 28 januari 2010.

De oorzaak voor de recente daling van het waterdampgehalte is volgens de onderzoekers onbekend. De studie van Solomon c.s. gebruikte berekeningen en modellen om aan te tonen dat deze waterdampafname voor een 25% minder snelle opwarming heeft gezorgd de afgelopen 10 jaar. De toename van de waterdamp in genoemde laag heeft volgens de auteurs in de jaren ’90 een temperatuurverhogend effect gehad van 30%.

Een van de mogelijke oorzaken zou oxidatie van CH4 kunnen zijn, maar dat komt vooral in het bovenste deel van de stratosfeer voor, terwijl de waterdampafname met name onderin de stratosfeer plaatsvindt. Een andere mogelijke verklaring is een uitwisseling van waterdamp met de hogere troposfeer in de tropen. De sterkste verandering in waterdamp komt voor in de lagere stratosfeer in regio's die beïnvloed zijn door de ENSO ( El Niño Southern Oscillation). Dit lijkt te wijzen op convectie.

Commentaar van NOAA op de studie van Solomon: “The findings might help explain why global surface temperatures have not risen as fast in the last ten years as they did in the 1980s and 1990s. Observations from satellites and balloons show that stratospheric water vapor has had its ups and downs lately, increasing in the 1980s and 1990s, and then dropping after 2000. The authors show that these changes occurred precisely in a narrow altitude region of the stratosphere where they would have the biggest effects on climate.”

Verder schrijft NOAA: “Water vapor is a highly variable gas and has long been recognized as an important player in the cocktail of greenhouse gases—carbon dioxide, methane, halocarbons, nitrous oxide, and others—that affect climate. Current climate models do a remarkable job on water vapor near the surface. But this is different — it’s a thin wedge of the upper atmosphere that packs a wallop from one decade to the next in a way we didn’t expect,” says Susan Solomon, NOAA senior scientist and first author of the study. An increase in stratospheric water vapor in the 1990s likely had the opposite effect of increasing the rate of warming observed during that time by about 30 percent, the authors found. The stratosphere is a region of the atmosphere from about eight to 30 miles above the Earth’s surface. Water vapor enters the stratosphere mainly as air rises in the tropics. Previous studies suggested that stratospheric water vapor might contribute significantly to climate change. The new study is the first to relate water vapor in the stratosphere to the specific variations in warming of the past few decades.”

Wat dat laatste betreft kan men een interessante link zien met de theorie die de Hongaar Ferenc Miskolczi vorig jaar publiceerde. Miskolczi stelt dat de doorzichtigheid van de atmosfeer voor langgolvige (infrarood) straling zich aanpast aan de toename van de broeikasgassen. Algemeen wordt aangenomen dat de doorzichtigheid van de atmosfeer afneemt bij toename van CO2. Miskolczi stelt dat er terugkoppelingsmechanismen in de atmosfeer zijn waardoor de doorzichtigheid voor infrarode straling gelijk blijft, en daardoor ook de temperatuur op aarde. Deze terugkoppeling bestaat hierin, dat de atmosfeer juist zoveel waterdamp bevat dat de maximale hoeveelheid warmte (infraroodstraling) vanuit de atmosfeer afgegeven wordt aan de ruimte. Die waterdamp en lage wolken absorberen de infraroodstraling vanaf de aarde en reguleren zo de uitstraling van warmte vanuit de atmosfeer naar de ruimte. Zie voor Miscolczi het hoofdstuk Nieuwe Inzichten.

Het verhaal over de rol van waterdamp in de opwarming van de aarde krijgt zonder twijfel een vervolg.

3-11-2010

Het KNMI en het broeikaseffect

Het KNMI heeft vandaag een pagina toegevoegd aan haar site. Het is de eerste van enkele informatieve pagina’s over het broeikaseffect. U kunt de nieuwe pagina hier vinden. De pagina geeft mijns inziens over het algemeen genomen goede informatie, maar op een paar punten ben ik het met de schrijvers niet eens:

1) “De luchtdruk daalt echter met de hoogte, waardoor de opstijgende lucht verder uitzet. Uitzettende lucht koelt af, de temperatuur daalt hierdoor met gemiddeld 6,5ºC per kilometer stijging.”

Deze afname van de temperatuur met de hoogte van ongeveer -6,5 °C/1000m is de zogenaamde atmosfeergradiënt. Dat is een statische gradiënt en heeft weinig te maken met stijgende lucht. Stijgende lucht koelt ook af, maar met een andere snelheid. Droge stijgende lucht koelt adiabatisch exact 0,98 °C/100m af . Voor stijgende luchtbellen die verzadigd zijn is de afkoeling minder als gevolg van condensatie van een deel van de waterdamp (nat-adiabatische temperatuurscoefficient).

2) “De extra straling heeft als gevolg dat de aarde opwarmt totdat de temperatuur op die grotere hoogte weer -18ºC is. Dan straalt de aarde weer evenveel warmte uit als er zonnestraling binnenkomt en verandert de temperatuur niet meer. Als de temperatuur op 5 km hoogte stijgt, moet de temperatuur aan de grond ook stijgen. De temperatuur daalt immers nog steeds met ongeveer 6,5ºC per kilometer hoogte.”

Hier is momenteel veel debat over. Satellietmetingen van de temperatuur in het onderste deel van de atmosfeer laten een ander beeld zien:

Op 5 km hoogte (TMT) is er weliswaar sprake van een toename van de temperatuur, maar die is lager dan de temperatuurstijging in het onderste deel van de troposfeer. Op 10 km hoogte (TTS) is de temperatuur zelfs in het geheel niet toegenomen.

Dat de diverse klimaatmodellen zoals gehanteerd door het IPCC er voor wat de stralingsbalans in de tropen betreft wel eens flink naast kunnen zitten tonen de meetgegevens van ERBE. Lindzen et al. 2009 tonen aan dat de ERBE data een toename tonen van stralingsfluxen boven de tropen, terwijl de 11 belangrijkste klimaatmodellen een afname van die uitstraling voorspellen.

Lindzen schrijft: “Climate feedbacks are estimated from fluctuations in the outgoing radiation budget from the latest version of Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) nonscanner data. Itappears, for the entire tropics, the observed outgoing radiation fluxes increase with theincrease in sea surface temperatures (SSTs). The observed behavior of radiation fluxesimplies negative feedback processes associated with relatively low climate sensitivity.This is the opposite of the behavior of 11 atmospheric models forced by the same SSTs.Therefore, the models display much higher climate sensitivity than is inferred from
ERBE, though it is difficult to pin down such high sensitivities with any precision. Results also show, the feedback in ERBE is mostly from shortwave radiation while the feedback in the models is mostly from longwave radiation. Although such a test does not distinguish the mechanisms, this is important since the inconsistency of climate feedbacks constitutes a very fundamental problem in climate prediction.”.

The Royal Society, de behoudende Britse academie van wetenschappen, schreef enkele weken geleden in haar rapport Climate change: a summary of the science hierover: “There is an ongoing controversy concerning whether or not the increased warming with height in the tropical regions given by climate models is supported by satellite measurements.”.

3) “Het werkt echter heel anders dan een glazen broeikas die voornamelijk opwarmt doordat vocht niet kan ontsnappen, de naam is ongelukkig gekozen”

Tuinderskassen worden inderdaad nauwelijks verwarmd vanwege het feit dat glas langgolvige straling slecht doorlaat, maar eigenlijk ook niet sterk vanwege het feit dat vocht niet kan ontsnappen. De belangrijkste oorzaak van het feit dat een kas erg warm kan worden is dat het dak convectie verhindert. Dit laatste, convectie, is opmerkelijk genoeg tot op heden door klimaatmodelbouwers nog te weinig onderkend als tegenkoppelingmechanisme in de atmosfeer. Zie hiervoor de diverse theorieën in het hoofdstuk Nieuwe Inzichten op deze site. Met name Miskolczi en van Andel zeggen opmerkelijke dingen hierover, gestaafd door radiosondemetingen.

4) “Door de terugkoppelingen is het effect uiteindelijk groter. De terugkoppelingen zijn echter veel moeilijker te bepalen. De beste schatting van het totale effect is zo'n 3ºC voor een verdubbeling van de CO2concentratie, met een onzekerheidsmarge van ongeveer 2ºC tot zo'n 6ºC temperatuurstijging wereldgemiddeld.”

Dit zijn getallen uit het laatste rapport van het IPCC. Dat de diverse terugkoppelingen uiteindelijk de temperatuurstijging vergroten, zoals beweerd wordt, is geen vaststaand feit, maar de uitkomst van de gehanteerde klimaatmodellen. Die klimaatmodellen gaan echter uit van een aantal aannames die op zijn minst aanleiding geven tot grote voorzichtigheid. Zo nemen alle modellen aan dat wolken positief terugkoppelen, terwijl dat allerminst vaststaat.

The Royal Society schrijft hierover: “As noted above, projections of climate change are sensitive to the details of the representation of clouds in models. Particles originating from both human activities and natural sources have the potential to strongly influence the properties of clouds, with consequences for estimates of climate forcing. Current scientific understanding of this effect is poor.”

Ook het gedrag van waterdamp bij toenemende temperaturen is onderwerp van debat. Alle modellen nemen aan dat de relatieve luchtvochtigheid gelijk blijft bij toenemende temperaturen.

Absolute vochtigheid op 7 km hoogte 1948 - 2008
Bron: NOAA Earth System Research Laboratory database (ESRL)

Bovenstaande grafieken tonen overduidelijk aan dat dit niet zo is. Weliswaar is de absolute vochtigheid aan het aardoppervlak vanaf 1948 toegenomen (en daardoor de relatieve vochtigheid ongeveer gelijk gebleven), maar de absolute vochtigheid op 7 km hoogte is in diezelfde periode zelfs afgenomen!

Het initiatief van het KNMI om voor een groter publiek duidelijk te maken wat het broeikaseffect is, is toe te juichen. Het "fysische deel" van het verhaal is prima, op een paar kleine dingen na. Spannend wordt het als het verhaal niet meer gaat over fysische wetmatigheden, maar over aannames en resultaten van klimaatmodellen. Ik hoop van harte dat het KNMI in de door haar aangekondigde voortzetting van deze broeikasgaslessen ook de toenemende twijfels en onzekerheden over de vigerende modellen een plaats geeft. Burgers hebben er recht op dat organisaties als het KNMI ook de twijfels en onzekerheden over het voetlicht brengen. Als een tamelijk conservatieve club als The Royal Academy dat kan moet het KNMI dat ook kunnen, lijkt me.

Wat voor effect El Niño en La Niña hebben op de SST is in deze grafiek goed te zien. Zo was er op de overgang van 2007-2008 een hele sterke La Niña, waardoor de SST relatief lage waarden bereikte, terwijl begin dit jaar El Niño de zeetemperatuur weer fors opdreef. Maar kijk eens naar de temperatuurgang vanaf maart 2010. De SST lijkt in een vrije val verzeild geraakt. Of we het diepterecord van 2008 in de huidige La Niña zullen halen is vooralsnog niet duidelijk, maar de temperatuur daalt wel hard.

Dit alles heeft natuurlijk ook zijn neerslag op de globale temperatuur van de onderste troposfeer. Ongeveer 2/3 van het totale aardoppervlak bestaat immers uit water, en SST en onderste atmosfeertemperatuur zijn sterk aan elkaar gekoppeld. Dat is fraai te zien aan het verloop van de temperatuur in het onderste deel van de troposfeer op het 600 mB vlak. Dat is op ongeveer 4,5 km hoogte. Onderstaande figuur is van een collega van Spencer, Kelly O’Day van de UAH. De zwarte punt is de gemiddelde globale temperatuur op 26-10-2010. Ook hier is een razendsnel dalen van de temperatuur te zien.

Bron UAH

Bovenstaande grafiek is gebaseerd op data van de AMSU satellietmetingen die al vanaf 1979 beschikbaar zijn. Channel 5 meet de temperaturen in onderste en middelste deel van de troposfeer, in een gebied dat ligt tussen 85 ° NB en 85 ° ZB. Alleen de extreme delen van beide polen worden niet meegenomen.

El Niño en La Niña zijn beide onderdeel van dezelfde schommeling in SST en bijbehorende luchtdrukverdeling boven het midden van de Grote Oceaan. De schommeling heeft een periodiciteit van gemiddeld 5 jaar, met afwijking van maximaal 2 jaar. Op onderstaande figuur is de situatie afgebeeld als er sprake is van een El Niño situatie. De oppervlaktetemperatuur van een brede strook van de Grote Oceaan neemt dan toe, te beginnen voor de kust van Peru. Deze opwarming breid zich dan als gevolg van de overheersende zeestroom westwaarts uit , tot in de wateren van Indonesië.

27-10-2010

Windsnelheid neemt af

Een groep onderzoekers van de universiteit van Versailles onder leiding van Robert Vautard concludeert dat tussen 1979 en 2008 de gemiddelde windsnelheid op het noordelijk halfrond met 5 tot 15 % afgenomen is. Dat is de belangrijkste conclusie uit de analyse van een lange reeks windmetingen bij 822 weerstations in Europa, Azië en Noord-Amerika. In bijna 75% van die weerstations daalde in de genoemde periode de windsnelheid. De resultaten van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Nature.

Er waren al langer vermoedens dat de windsnelheid op veel plaatsen aan het afnemen is. De Franse onderzoekers hebben nu statistisch vastgesteld dat dit werkelijkheid is. En de geconstateerde afname tot 15% is erg fors. Over de oorzaken van dit fenomeen zijn de Fransen voorlopig nog wat voorzichtig. Toch denken ze dat die afname verklaard kan worden uit een tweetal factoren .

In de eerste plaats is het totaal oppervlak van bos op het noordelijk halfrond flink toegenomen. In China en Europa groeide het bos zelf met 1,5% per jaar. Door bosaanplant wordt de wrijving die de wind aan het aardoppervlak ondervindt groter, waardoor de snelheid afneemt. Dit zou voor 20 tot 60% de afname verklaren.
Een tweede verklaring is een verandering in luchtdruk, waardoor het luchtcirculatiesysteem wordt beïnvloed. Dit zou voor 10 tot 50% verantwoordelijk zijn voor de afnemende windsnelheden.

Met name deze laatste factor is wel pikant, omdat door klimaatalarmisten vaak de suggestie is gewekt dat vanwege de opwarming van de aarde de windsnelheden zouden oplopen en onze planeet in toenemende mate geteisterd zou worden door hevige stormen. Enkele jaren geleden deed Trenberth , kopstuk van het IPCC, nog een dergelijke suggestie tijdens een persbijeenkomst. In het hoofdstuk “Dogma’s” hebben we in de paragraaf “Meer natuurrampen” al aangetoond dat recente studies wijzen op een afname van de stormenergie in plaats van toename op het noordelijk halfrond. De afname van de gemiddelde windsnelheid past goed in het beeld dat die studies al opriepen.

Het voorbeeld toont de soms gespannen relatie tussen de wetenschap en de politiek. Een beetje manipulatie om iets voor elkaar te krijgen mag belangrijk zijn binnen de politiek, als wetenschapper is Komen daar niet zo van gediend. „Disgusting”, noemt de oud-directeur van het KNMI het.

De oud-directeur heeft vaak genoeg meegemaakt dat kritiek op het IPCC in de doofpot werd gestopt. „Ik herinner me een bijeenkomst in Valencia, een aantal jaar geleden. Pachauri weigerde toen te praten over de toekomst van het klimaatpanel, terwijl dat wel op de agenda stond. Een half uur voor de afsluiting, toen iedereen uitgeput was en het punt eindelijk ter sprake kwam, moest Pachauri plotseling weg omdat Ban Ki-Moon (secretaris generaal van de VN, red.) arriveerde, geheel volgens plan overigens, en hij hem wilde verwelkomen.”

De oud-directeur van het KNMI heeft regelmatig aanvaringen gehad met de voorzitter van het VN-klimaatpanel. „De Nederlandse delegatie heeft lang geknokt voor een meer evenwichtige weergave van onzekerheden in de samenvatting die ambtenaren gebruiken bij het uitzetten van beleid. „Ik geef een voorbeeld: wetenschappers gebruiken klimaatmodellen om de opwarming van de aarde te voorspellen. Zeg dat ze vijf modellen gebruiken. Uit vier blijkt dat de opwarming veroorzaakt wordt door menselijk handelen. In het vijfde wordt geen verband gevonden. Dan zegt het IPCC: er is 80 procent kans dat de aarde opwarmt door menselijk handelen. Dit is een voorbeeld ter illustratie, want in werkelijkheid wordt de kans groter geacht.

„Waar het om gaat is dat zo’n kans niet absoluut is, maar afhangt van de keuze en kwaliteit van de modellen. Dit staat allemaal goed omschreven in het hoofdrapport, inclusief het gegeven dat er een kleine kans is dat er geen verband bestaat. Maar Pachauri weigerde, net als Duitsland, een expliciete verwijzing naar onzekerheden in de samenvatting op te nemen. Ook heb ik verschillende keren gemeld dat de rol van de review editors (wetenschappers die toezien op de controle door andere wetenschappers) versterkt moet worden. Pachauri heeft daar nooit op gereageerd.”

Met name de inhomogeniteiten met betrekking tot ad 1) en 6) hebben grote invloed gehad op de temperatuur. De verplaatsing van de thermometer in 1950 van de open pagodehut nabij het KNMI-gebouw naar de Stevensonhut op het meetveldje introduceerde een meetfout van ongeveer 1° C naar beneden. Maar ook het kleine schandaal vanwege de niet gemelde verplaatsing van de thermometer in 2009 had een niet gering effect: op zonnige dagen werd in de “oude” situatie een extra opwarming opgewekt tot 0,5 ° C als gevolg van opschietende bomen. Bedenk hierbij dat de globale opwarming sinds 1880 gaat over 0,8° C !

De gevoeligheid voor ogenschijnlijk onbetekenende lokale omstandigheden kan groot zijn. In een studie naar de verschillen tussen diverse temperatuurmeetsystemen ontdekten Bandsma en Können dat bij sneeuwbedekking en geringe windsnelheid de uitleesverschillen van diverse systemen wel tot 8° C konden oplopen.

Hierboven ziet u een grafiek waarop zijn afgebeeld de ruwe meetgegevens van de temperatuur van 1901 tot 2009, en de door het KNMI gehomogeniseerde meetgegevens. Duidelijk is te zien dat de homogene reeks veel minder sterk afwijkt van de ruwe data dan de gehomogeniseerde rees van GISS (zie bijdrage van 8 oktober j.l. hieronder).
Dat de verschillen in homogenisatie tussen het KNMI en GISS aanmerkelijk zijn is te zien als de beide gehomogeniseerde temperatuurreeksen in een grafiek zetten, zoals hieronder:

Duidelijk is te zien dat de homogenisatietechnieken die GISS toepast tot gevolg hebben dat er een stijgende trend te zien is vanaf 1901 tot 1950, en vanaf de jaren ’50 een verdere stijging tot heden. De gehomogeniseerde KNMI-reeks laat een vrijwel vlak verloop van de temperatuur zien tot midden jaren ’80 van de vorige eeuw, waarna er een sprong omhoog volgt gevolgd door een vrijwel vlak verloop van de temperatuur tot heden. De gemiddelde temperaturen tot nu toe in het huidige jaar 2010 versterken die laatste trend.

Wat kan men hier nu uit concluderen? Mij lijkt de gehomogeniseerde reeks van het KNMI betrouwbaarder dan die van het GISS, en wel om de volgende redenen:

- de gehomogeniseerde reeks van het GISS wijkt ongelooflijk sterk af van de ruwe data
- de gebruikte methode van homogenisatie is bij het GISS onduidelijk
- GISS updates van homogenisaties vinden plaats zonder enig bericht en zonder toelichtende informatie
- GISS extrapoleert het UHI-effect op basis van volstrekt ongeloofwaardige vergelijkingen met ver afgelegen rurale meetstations.
- de GISS reeks laat voor de meest recente data geen UHI effect zien in de gehomogeniseerde data

Hans Labohm heeft al meerder malen geschreven over ongeloofwaardige homogenisaties, zoals die in Nieuw Zeeland, Kiwigate genoemd. Er zijn veel meer van dergelijke “aanpassingen” van ruwe meetdata, en ze hebben alle hetzelfde effect, namelijk een versterking van de opwarming van de aarde. Het wordt tijd dat er een grootschalig onderzoek komt naar de betrouwbaarheid van temperatuurreeksen van instituten zoals GISS Nasa en Hadcrut. Maar Kiwigate leert dat ook sommige landelijke weersinstituten vrolijk hebben meegedaan in die papieren opwarming van de aarde.

GISS creëert extra opwarming in De Bilt

GISS Nasa, een van de 3 instituten die voor u en mij de opwarming van de aarde bijhouden, heeft ergens in 2010 gemeend de temperatuurdata van De Bilt te moeten bijstellen. Dat weet ik niét vanwege een publicatie of persbericht van GISS, dat instituut zwijgt in alle talen. Gelukkig hebben we overal kritische mensen die het klimaat volgen, zodat tegenwoordig weinig meer verborgen blijft.

Wat heeft men bij GISS gedaan? Zoals u wellicht nog weet heb ik in januari 2010 de temperatuurreeksen van De Bilt onder de loep genomen, zoals die destijds door GISS zijn gepubliceerd. In de paragraaf Meten is Weten in het hoodstuk De Feiten kunt u dat terugvinden. Hieronder staat de temperatuurreeks uit januari 2010. De reeks loopt van 1880 tot 2009, en is gehomogeniseerd.

Homogenisatie is een techniek waarbij de ruwe meetdata (thermometergegevens) worden bijgesteld. Dat is nodig als bijvoorbeeld een thermometer gedurende de meetperiode verplaatst is, wat in De Bilt het geval was. Ook houdt een goede homogenisatie rekening met UHI, het Urban Heat Island effect. GISS houdt er een hele vreemde manier van homogenisatie op na. De hoofdlijnen van die techniek zijn wel omschreven, maar het protocol is in details volkomen duister. Om een idee te geven wat homogenisatie betekent voor de temperatuurreeks van De Bilt is hieronder een animatie te zien, waarbij de ruwe meetgegevens van De Bilt vergeleken zijn met de gehomogeniseerde gegevens van GISS in januari 2010. Duidelijk is te zien dat het effect van homogenisatie is dat de temperatuurreeks een veel steiler verloop krijgt. Een eventuele opwarming in De Bilt wordt door deze homogenisatie behoorlijk geaccentueerd.

Verbazing was er toen mij onlangs werd gewezen op het feit dat GISS tussen januari en oktober 2010 de homogenisatie van de temperaturen van De Bilt weer flink heeft opgeschud. Hieronder is een animatie te zien van die nieuwe ingreep in de reeks. Vergeleken worden de gehomogeniseerde temperaturen van De Bilt volgens GISS van januari 2010 en van oktober 2010. Alle gemiddelde jaartemperaturen tussen 1880 en 2006 werden in stappen naar beneden bijgesteld. De data vanaf 2007 zijn gelijk gebleven. Zoals op de animatie hieronder te zien is, wordt hierdoor de opwarming van De Bilt nog sterker geaccentueerd dan in de grafiek van januari.

De verschillen tussen beide reeksen lopen in sommige jaren op tot wel 1° Celsius. En dan te bedenken dat de hele discussie over de opwarming van de aarde gaat over een toename van 0,8 graden vanaf 1850! Ik was uiteraard nieuwsgierig naar de reden voor deze drastische bijstelling, maar de update-site van GISS Nasa zwijgt daarover in alle talen. Op een vriendelijke email van mijn kant om meer informatie werd tot heden niet gereageerd. Overigens is het wel pikant dat GISS in oktober 2010 (of wellicht eerder) al een gemiddelde temperatuur voor 2010 in De Bilt heeft : 9,36 ° Celsius. GISS blijkt dus de jaartemperatuur voor De Bilt op 2 decimalen nauwkeurig te kunnen inschatten maanden voordat het jaar 2010 voorbij is!

Op onderstaande grafiek zijn beide gehomogeniseerde reeksen van elkaar afgetrokken om zo zicht te krijgen op de nieuwe correcties, met dank aan Jan Peirs:

Vergeleken met de data van januari zijn vrijwel alle jaargemiddelden fors naar beneden bijgesteld. Het is onduidelijk waarom dat is gedaan. Zoals reeds geconstateerd in de bijdrage van januari j.l. wijkt de GISS-reeks sterk af van de zogenaamde Labrijnreeks die van het KNMI afkomstig is. In januari 2010 hebben we het verschil tussen de GISS-reeks en de Labrijnreeks in de volgende grafiek uitgedrukt:

De GISS-reeks zat toen grotendeels boven de Labrijnreeks, met uitschieters tot + 1,3 graden. Om er achter te komen of GISS wellicht haar data heeft gestroomlijnd op basis van de Labrijnreeks heb ik hieronder het verschil aangegeven tussen de Labrijnreeks en de nieuwe GISS-data. Zoals te zien is zit de GISS-reeks nu grotendeels onder de waarden van Labrijn, met uitschieters tot -1,3 graden verschil.

Tot slot nog even een animatie van het hele proces, dus van 1) de werkelijke thermometerdata (raw combined) , 2) de gehomogeniseerde reeks in januari 2010 en tenslotte 3) de opnieuw gehomogeniseerde reeks in oktober 2010 :

‘Er zijn minder klimaatsceptici dan neonazi’s. Met neonazi’s houd ik me ook niet bezig. Er zijn houdingen die ik niet interessant vind. Je gaat toch ook niet serieus in discussie met een racist of een antisemiet?’

‘Klimaatscepsis onttrekt zich aan elk gangbaar wetenschappelijk inzicht. In die zin is het even onzinnig als de gedachte dat de Joden de wereld willen beheersen. Natuurlijk kun je discussiëren over concrete vragen, over de vele onzekerheden die met het klimaatvraagstuk gemoeid zijn. Maar om te beweren dat de mens het milieu niet verstoort, op een manier die levensgevaarlijk is voor de mensheid, dat vind ik Schwachsinn, daar kan ik niet over discussiëren. Het is ook niet alleen het klimaat. Ik heb me net verdiept in de verstoring van de oceaan, de uitputting van de visstand. Het maakt niet uit op welk terrein je kijkt: onze manier van leven, onze economie zal de planeet aarde zo uitputten, dat we er niet meer op kunnen leven.’

‘Dat is zo. Al zeggen wetenschappers: we zijn nog nooit te pessimistisch geweest, wel te optimistisch.’

In het rapport van de IPCC, het klimaatpanel van de Verenigde Naties, stonden pijnlijke fouten, omdat wetenschappers te alarmistisch waren.

‘Klimaatwetenschappers zijn geen heiligen. Het zijn mensen die ijdel zijn, die soms draaien of liegen. We moeten dat ook kritisch bekijken. Maar dat verandert niets aan de wetenschappelijke basisfeiten. Wetenschappers zeggen ook: de ontwikkeling van het klimaat verloopt niet lineair. Er kan een domino-effect optreden, waardoor de situatie plotseling niet meer beheersbaar is.’

Het klimaat is een uitermate complex systeem. Getuigt het niet van arrogantie om te denken dat je zo’n systeem werkelijk kunt beïnvloeden?

‘Dat is een fatalistische overtuiging. Een probleem voor de komende decennia is: waar halen we ons optimisme vandaan? Een fatalistische ondergangsstemming is niet goed voor de mensheid. Zelfs de ingewikkeldste complexiteitstheorie is niet goed genoeg om het klimaat te verklaren. Maar als we het klimaat nog niet begrijpen, als het jenseits unseres momentanes Verstehen is, dan moeten we zeggen: laten we de situatie in elk geval niet slechter maken. Niemand zal zeggen: de uitstoot van CO2 of methaan is een goede zaak. Niemand zal zeggen: mooi dat de permafrost in Siberië ontdooit.’

Ilija Trojanow houdt vrijdag 5 november om 16.30 uur in de Martinikerk van Groningen de 28ste Van der Leeuwlezing. Co-referent is schrijver Arnon Grunberg. De lezing is een initiatief van de Stad, de Provincie en de Rijksuniversiteit van Groningen, de Stichting Martinikerk Groningen en de Volkskrant. Gratis kaarten zijn te bestellen op http://www.vanderleeuwlezing.nl/ of bij Stichting Van der Leeuw-lezing p/a Congresbureau Jitty Jaarsma, postbus 56, 9765 ZH Paterswolde. Welke racistische of antisemitische klimaatscepticus durft?

De vorige aflevering ging over Clarks berekeningen betreffende de energiestromen op het grensvlak van oceaan en troposfeer. Zijn conclusie was dat de extra LWIR (infrarood energiestroom) richting oceaan als gevolg van een toename van het CO2-gehalte met 100 ppm fysisch onmogelijk voor opwarming van de troposfeer kan zorgen. In deze aflevering staan de energiefluxen tussen land en lucht centraal. Hieronder staan schematisch de diverse energiestromen ingetekend.

Opvallend is het kleine fotootje van een Stevensonhutje. Clark merkt terecht op dat wanneer klimatologen over de oppervlaktetemperatuur spreken dit vrijwel altijd de luchttemperatuur op 1,5m a 2m hoogte betreft. Om de energiestromen in bovenstaande figuur correct te kunnen invullen hebben we derhalve de oppervlaktetemperatuur nodig, stelt Clark terecht. Die oppervlaktetemperatuur is de resultante van een aantal parameters, zoals de absorptiecoëfficiënt, de geleiding en warmtecapaciteit van de grond, hoek van instraling, reliëf , verschil tussen inkomende en uitgaande LWIR-stromen, latente warmtestromen indien de grond vochtig is, en convectie. De luchttemperatuur op 1,5m hoogte is afhankelijk van de parameters van de aangevoerde luchtsoort, LWIR vanaf de grond, latente warmtestromen, en de mate waarin de lucht in het onderste deel van de troposfeer kan mengen. Dat laatste is gerelateerd aan de atmosfeergradiënt (lapse rate) ter plaatse.

Clark stelt terecht dat er geen duidelijke of eenvoudige relaties tussen beide grootheden bestaan. De huidige klimaatmodellen gaan echter uit van de veronderstelling dat de gemeten luchttemperatuur gezien kan worden als een “equilibrium surface temperature”. Clark acht dit onjuist. ’s Zomers kan de totale zonne-energie per m2 wel meer dan 50 MJ worden, waarbij de grond zelfs warmer dan 50° C kan worden. De dagelijkse schommelingen in de uitgaande LWIR-stroom kunnen groter zijn dan 5 MJ. Gedurende de afgelopen 50 jaar is er een LWIR- fluxtoename geweest van ongeveer 0,1 MJ als gevolg van de toename van het CO2-gehalte met 70 ppm. Clark stelt dat het feitelijk onmogelijk is dat een dergelijke kleine verandering in LWIR-flux een meetbaar effect heeft op de oppervlaktetemperatuur, gezien de enorme dagelijkse en seizoenschommelingen. Om vast te kunnen stellen of dat inderdaad zo is, ontwerpt Clark een zogenaamd Groud Heating Model.

Hierboven is een temperatuurgrafiek van Irvine (CA) van 2008 te zien. Duidelijk zijn de grote verschillen tussen de dagelijkse maximum en miniumtemperaturen van de thermometermetingen (MSAT) en die van de oppervlaktetemperatuur gemeten door satellieten (Surface temperature). Op basis van deze data van Irvine heeft Clark zijn Ground Heating Model gemaakt, dat rekening houdt met latente warmtestromen, zonne-energiestromen en IR-stromen, convectie en opslag tot 1m diepte in de grond. Het model is verrassend accuraat als men het vergelijkt met de gemeten en gladgestreken satellietdata:

Op 30 augustus j.l. werd door Robbert Dijkgraaf verslag uitgebracht van de bevindingen van het IAC (Inter-Avademy Council) over het functioneren van het IPCC. Het rapport was op het eerste gezicht tamelijk vriendelijk voor het IPCC, maar bevatte toch een aantal aanbevelingen om de kwaliteit van het werk in de toekomst te verbeteren. Behalve dit onderzoek waren er nog 4 andere onderzoeken die betrekking hadden op wat in de volksmond Climategate genoemd wordt.Zo was er een onderzoek van de UK House of Commons Science and Technology Committee naar de uitglekte emails van CRU, de zogenaamde Oxburgh Inquiry naar het functioneren van CRU, de Muir Russell Inquiry en het interne onderzoek van Pennsylvania University naar het gedrag van Michael Mann.

Professor Ross McKitrick heeft naar aanleiding van bovengenoemde onderzoeken een vlijmscherpe analyse gemaakt, geheten "Understanding the Climategate Inquiries". Conclusie: "The world still awaits a proper inquiry into climategate: one that is not stacked with global warming advocates, and one that is prepared to cross-examine evidence, interview critics as well as supporters of the CRU and other IPCC players, and follow the evidence where it leads."

CO2 als broeikasgas deel 2: oceanen

Dr. Roy Clark uit de USA heeft een opvallende mening over de effecten van CO2- stijging op de aardse temperatuur. Die mening heeft hij geventileerd in een artikel in het blad Energy & Environment . (Roy Clark, A null hypothesis for CO2, Energy & Environment, Volume 21, Number 4 , August 2010)

Clark stelt dat stijging van CO2 geen enkele invloed heeft op de temperatuur op aarde en staaft die bewering met overzichtelijke berekeningen aan fysische processen. Nu ben ik persoonlijk veel meer gecharmeerd van herkenbare fysische wetmatigheden dan van het complexe modelbouwen dat de laatste decennia zo’n grote opmars vertoont. Clark vergelijkt de invloed van CO2 op de temperatuur met de invloed van variaties in zonne-energie. Hij stelt vast dat een stijging van 100 ppm CO2 (ongeveer de stijging vanaf 1800) een verhoging van 1,7 W/m2 veroorzaakt aan het aardoppervlak als gevolg van een verhoogde neerwaarts gerichte LWIR (langgolvige infrarood straling). Dat getal is verkregen uit de HITRAN database van Harvard University en wordt ook gebruikt in het laatste IPCC rapport.

De zon levert 1365 W/m2. Dat is de zogenaamde zonneconstante, die toch niet zo constant blijkt te zijn als de naam veronderstelt: hij varieert licht onder invloed van zonnecycli. Voor de afgelopen 50 jaar met 6 zonnecycli lag de zogenaamde zonnevlekkenindex ongeveer 70% boven het gemiddelde vanaf 1650. Dat veroorzaakte een gemiddelde verhoging van 0,3 W/m2. Deze data stammen uit de database van de SOHO/VIRGO satelliet. Op onderstaande grafieken zijn beide forcings afgebeeld.

De onzekerheidsmarge bij die stijging van 11 cm/jaar is 2,7 cm/jaar, wat hoger is dan de maximaal mogelijke verdamping onder “clear sky conditions” bij een verhoging van het CO2-gehalte met 100 ppm. Het is dus fysisch gezien onmogelijk dat een toename van het CO2-gehalte met 100 ppm een meetbare invloed heeft op de oceaantemperatuur.

Onderstaand figuur toont de energiestromen op het grensvlak van water en lucht. Te zien is dat de oceaan op 2 manieren afkoelt: door verdamping, waarbij latente energie naar grotere hoogten stijgt en daar vrijkomt, en door straling (LWIR). Cruciaal verschil tussen beide is dat bij verdamping het vrijkomen van energie niet gekoppeld is aan de oceaan maar de neerwaartse LWIR-flux grotendeels wel. De latente warmte door verdamping wordt immers door convectie op grotere hoogte omgezet in voelbare warmte. Op grotere hoogten ontsnapt die warmte makkelijk uit de atmosfeer naar de ruimte. Dat is in extreme mate het geval bij het ontstaan van vele altocumuli in de tropen die tot 15 km hoogte kunnen reiken. Zie hierover ook de ideeën van Noor van Andel en Eschenbach. De afkoeling door LWIR beperkt zich tot de bandbreedte van 800 – 1200 micrometer (infrarood venster), daarbuiten is de uitstraling van langgolvige straling gekoppeld aan de oceaan.

Voor zonlicht is zoals reeds gezegd het oceaanwater tot ongeveer 100 m doorzichtig, wat wil zeggen dat zonlicht tot ongeveer 100 m diepte wordt geabsorbeerd en omgezet in warmte. Die warmte kan maar ten dele weer aan de atmosfeer afgeven worden doordat er sprake is van een beperkt verticaal transport. Afhankelijk van de breedteligging is verticaal transport van grotere diepte maar beperkt mogelijk, en dan veelal slechts in een deel van het jaar: de seasonal mixing layer. In de lente en zomer ontstaat een warme bovenlaag, met als gevolg een temperatuursinversie die verticaal transport verhindert. In de herfst verwijnt die inversie vanwege de afkoeling van de bovenste waterlagen, waardoor er een mix mogelijk is tot 100 m diepte. Op onderstaande 2 grafieken is dat te zien voor een meetpunt op 1,5° ZB en 20,9 ° ZB respectievelijk.

De grafieken hieronder betreffen meetpunten op respectievelijk 52,7° ZB en 63,4° ZB. Het zijn data verkregen door het ARGO Float Program met 3000 boeien die vanaf 2007 gegevens versturen van onder andere het temperatuurprofiel van de bovenste waterlagen. De boeien kunnen tot 2 km diepte zinken en dan weer langzaam omhoog gaan en metingen verrichten. Aan het wateroppervlak gekomen zenden ze de data naar een satelliet.

Er vallen in bovenstaande grafieken twee dingen op: in de eerste plaats is er sprake van een relatieve dunne laag van ongeveer 25m aan het wateroppervlak die goed gemengd is. Dat is te zien aan de homogene temperatuur in die laag en is het gevolg van het dag/nachtritme, waardoor ’s nachts de bovenste laag voldoende afkoelt om menging mogelijk te maken. In de tweede plaats is goed te zien dat op het meetpunt nabij de evenaar constante hoge temperaturen de inverse situatie in de bovenste 100m het gehele jaar door gehandhaafd blijft en er dus geen menging optreedt in deze laag. Warmte dieper dan 25 m kan derhalve niet afgegeven worden aan de atmosfeer. Grote hoeveelheden energie kunnen dus niet “ontsnappen” en worden door zeestromen over grote afstanden meegenomen naar hogere breedten waar menging plaatsvindt en uitstraling naar de atmosfeer. Deze zeer uitgestrekte pakketten warm water zijn waarschijnlijk gecorreleerd aan het ontstaan van klimatologische fenomenen als ENSO (El Niño/ Southern Oscillation) en tropische wervelstormen.

Wat doet een toename van CO2 in deze water-lucht energiebalans? Volgens Clark is dat vrij simpel: een toename van CO2 in de atmosfeer doet een extra energieflux richting oceaan ontstaan van maximaal 1,7 Watt/m2, zoals reeds eerder gesteld. Omdat water opaak (ondoorzichtig) is voor LWIR straling wordt deze extra energie vrijwel geheel geabsorbeerd in een heel dun waterlaagje van minder dan 100 micrometer (1/10 mm). Dit opgewarmde laagje , dat natuurlijk wel enige menging ondergaat afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden, staat die extra energie weer snel af aan de atmosfeer door een extra verdamping in de orde van grootte van maximaal 2,4 cm/jaar sinds 1800. De verdamping neemt bijna exponentieel toe met de temperatuur.

Hoe staat het met de invloed van extra flux van zonne-energie op de watertemperatuur? Het effect van kleine veranderingen in de zonneconstante op de temperatuur van het oceaanwater kan worden onderzocht met behulp van een eenvoudige fysisch model met vaste absorptiecoëfficiënt en vaste uitstralingsflux. Een dergelijk model reproduceert een jaarlijks temperatuurprofiel zoals in bovenstaande figuur is weergegeven. Vervolgens wordt de invloed van zonnevlekken op de uitgestraalde zonne-energie sinds 1650 onderzocht. Bij een stijging van 1 Watt/m als gevolg van een stijging van de zonnevlekindex met 100 is de berekende temperatuurstijging zoals in bovenstaande grafiek is weergegeven (op 30° NB en 90m diepte). Duidelijk te zien zijn Dalton en Maunder Minimum en de recente opwarming!

Zelfkoelingsgetal als functie van de watertemperatuur voor verschillende windsnelheden volgens Sweers (1976)

Conclusie: de extra LWIR-flux vanuit het onderste deel van de troposfeer als gevolg van CO2-toename kan het oceaanwater niet of nauwelijks verwarmen. Die extra flux wordt verwijderd door een toename van de verdamping die zo gering is dat deze verdwijnt in de ruis van verdampingsfluctuaties als gevolg van windsnelheidsveranderingen en veranderingen als gevolg van variaties in zonne-instraling en andere factoren zoals aerosolen, bewolking en luchtvochtigheid

In de volgende aflevering staat de invloed van CO2-toename op het land centraal.

Antropogeen C is in zoverre een vreemde eend in de bijt omdat het geen sink vormt en pas sinds het eind van de 19e eeuw een rol is gaan spelen. Die rol is beperkt: slechts 3% van alle CO2 die jaarlijks in de atmosfeer terecht komt is van antropogene oorsprong, de rest is “natuurlijk”. Schattingen van deze antropogene bijdrage lopen uiteen van 6 tot 10 gigaton C per jaar, terwijl geschat wordt dat 1/3 tot 1/2 daarvan binnen een jaar wordt opgenomen door de oceanen. Het recentste cijfer is een antropogene emissie vanwege fossiele brandstoffen in 2008 van 8,7 gigaton C (bron: BP statistical review of world energy). De rest van de antropogene CO2 veroorzaakt samen met nog andere bronnen (o.a. oceanen) de stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer gedurende de afgelopen 250 jaar van 280 ppm tot 390 ppm in 2010.

Cruciale vraag is nu : wat voor invloed heeft dit op de temperatuur op aarde? Velen wijzen naar de temperatuurstijging van de afgelopen eeuw. Die temperatuurstijging correleert echter slecht met de stijging van het atmosferische CO2. In de eerste plaats is begint de CO2-stijging al rond 1800 (zie figuur hierboven), terwijl er pas sprake is van enige uitstoot door fossiele brandstoffen vanaf 1850 (zie onderstaande figuur). Die antropogene uitstoot loopt dan langzaam op tot ongeveer 1,5 gigaton C/jaar in 1945, om daarna explosief te stijgen als gevolg van de naoorlogse “industrial boom”.

Afsmelten ijskappen op Groenland en West Antarctica veel geringer dan tot nu toe gedacht

Onderzoekers van de TUDelft hebben onder andere met behulp van data van de zogenaamde GRACE satellieten en een verbeterde rekenmethode becijferd dat het recente smelten van landijs op Groenland en West Antarctica lang zo groot niet is als tot op heden werd verondersteld. Het afsmelten gaat ongeveer 2x langzamer dan tot nu toe werd verondersteld, stellen de onderzoekers in het septembernummer van Nature Goescience.

De onderzoekers maken gebruik van twee GRACE satellieten, die zijn ingezet om het zwaartekrachtveld van de aarde te meten. Door allerlei geologische en fysisch-geografische processen is die namelijk niet overal en altijd gelijk. In dit verband zijn met name de zogenaamde isostatische bewegingen van de aardkorst onder Groenland en Antarctica van belang. Sinds het einde van de laatste ijstijd (het Weichselien) zo’n 10.000 jaar geleden zijn de landijskappen van Groenland en Antarctica flink geslonken. Twee andere landijskappen, die van Oost Canada en Scandinavië, zijn zelfs geheel verdwenen. Vanwege het wegvallen van het enorme gewicht van het landijs veert de aardkorst ter plekke op, een verschijnsel dat glacial isostatic adjustment wordt genoemd. Inveren kan ook, als het gewicht van de ijskap toeneemt. In de paragraaf over de zeespiegel is over dit isostasie-effect al eerder geschreven.

De onderzoekers onder leiding van Bert Vermeersen hebben de zwaartekrachtdata van GRACE gecombineerd met twee andere datasets, namelijk die over oceaanbodemdruk en GPS-metingen. Zoals bekend is het met GPS mogelijk zeer nauwkeurig plaatsbepalingen te verrichten. De correcties op bestaande berekeningen hebben de onderzoekers, samen met wetenschappers van SRON Netherlands Institute for Space Research en het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (VS) veel nauwkeuriger weten uit voeren dan voorheen. Ze komen tot de conclusie dat het smelten twee keer langzamer verloopt dan tot nu toe werd aangenomen. Eerdere schattingen kwamen voor de Groenlandse ijskap uit op maximaal 230 gigaton ijssmelt per jaar , goed voor een gemiddelde mondiale zeespiegelstijging van ongeveer 0,75 mm per jaar. Voor West-Antarctica bedroeg de schatting maximaal 132 gigaton, met een zeespiegelstijging van ongeveer 0,4 mm per jaar als resultaat. De nieuwe berekeningen van Vermeersen c.s. betekenen dat de zeespiegelstijging als gevolg van ijssmelt op Groenland en Antarctica nog geen 0,6 mm per jaar is.

Wat heeft het laatste rapport van het IPCC uit 2007 over deze materie gemeld? De figuur hieronder is ontleend aan de zogenaamde Technical Papers die ten grondslag liggen aan het laatste rapport van het IPCC.

Rates of surface elevation change (dS/dt) derived from laser altimeter measurements at more than 16,000 locations on the Greenland Ice Sheet where ICESat data from 2005 overlay aircraft surveys in 1998/1999 (using methods described by Thomas et al., 2006). Locations of rapidly thinning outlet glaciers at Jakobshavn (J), Kangerdlugssuaq (K), Helheim (H) and along the southeast coast (SE) are shown, together with an inset showing their estimated total mass balance (M∙ , Gt yr–1) between 1996 and 2005 (Rignot and Kanagaratnam, 2006). Bron: IPCC

Zoals te zien is geeft het rapport een flinke afname van de hoeveelheid ijs op Groenland weer, met name aan de randen. De kaart werd gemaakt met behulp van altimetrische data. Daartoe werd de hoogte van het ijsoppervlak gedurende een aantal jaren gemeten met laser-altimeters. Te weinig rekening werd gehouden met isostatische bewegingen van de ondergrond, die volgens de Delftse onderzoekers veel groter zijn dan tot nu toe werd aangenomen.

In de grafiek is het resultaat van deze studie te zien: de drie rode smalle blokjes. De hoogte van elk blokje geeft de beide marges aan van de onzekerheid in de resultaten. De blauwe blokjes zijn het resultaat van enkele andere studies op basis van GRACE-data. De andere rechthoeken zijn de resultaten van diverse andere onderzoeken maar de massabalans van het Groenlandse ijs, onder andere op basis van hoogtemetingen en bewegingssnelheid. Wat opvalt is dat de resultaten sterk gespreid zijn: er is veel onzekerheid over de grootte van de afsmelt.

(Top) Mass balance estimates for Greenland. The coloured rectangles, following Thomas et al. (2006), indicate the time span over which the measurements apply and the estimated range, given as (mean + uncertainty) and (mean – uncertainty) as reported in the original papers. Code: B (orange; Box et al, 2006), surface mass balance, using stated trend in accumulation, ice flow discharge (assumed constant), and standard error on regression of accumulation trend, with added arrow indicating additional loss from ice flow acceleration; H (brown; Hanna et al., 2005), surface mass balance, with arrow as for B; T (dark green; Thomas et al., 2006), laser altimetry, showing new results and revision of Krabill et al. (2004) to include firn densification changes; Z (violet; Zwally et al., 2006), primarily radar altimetry, with uncertainty reflecting the difference between a thickness change due to ice everywhere and that due to low-density firn in the accumulation zone; R (red; Rignot and Kanagaratnam, 2006), ice discharge combined with surface mass balance; V (blue; Velicogna and Wahr, 2005) GRACE gravity; RL (blue; Ramillen et al., 2006) GRACE gravity; J (magenta dashed; Johannessen et al., 2005), radar altimetry without firn densification correction and applying only to central regions that are thickening but omitting thinning of coastal regions. (Bottom) Mass balance estimates for grounded ice of Antarctica. Coloured rectangles show age span and error range as in the top panel. Code: Z (violet; Zwally et al., 2006), radar altimetry, with uncertainty reflecting the difference between a thickness change due to ice everywhere and that due to low-density firn everywhere; RT (dark green; Rignot and Thomas, 2002), ice discharge and surface mass balance, with dashed end line because some of the accumulation rate data extend beyond the time limits shown; RT2 (dark green; Rignot and Thomas, 2002), updated to include additional mass losses indicated by Thomas et al. (2004) and Rignot et al. (2005), dashed because the original authors did not produce this as an estimate for the whole ice sheet nor are accumulation rates updated; V (blue; Velicogna and Wahr, 2006), GRACE gravity; RL (blue; Ramillen et al., 2006), GRACE gravity. Bron: IPCC

De dramatische uitkomsten van hun onderzoek sloegen in als een bom: het was allemaal nog erger dan tot dan toe verondersteld. De ijssmelt vindt vrijwel uitsluitend plaats in West Antarctica, zoals op onderstaande kaart uit het IPCC-rapport te zien is. De rest van Antarctica heeft zelfs bij Velicogna en Wahr geen last van smelt: de massabalans is daar ongeveer 0. Andere bronnen spreken van een toename van het landijs op Oost Antarctica.

Rates of surface elevation change (dS/dt) derived from ERS radar-altimeter measurements between 1992 and 2003 over the Antarctic Ice Sheet (Davis et al., 2005). Locations of ice shelves estimated to be thickening or thinning by more than 30 cm yr–1 (Zwally et al., 2006) are shown by red triangles (thickening) and purple triangles (thinning). Bron: IPCC

Conclusie: de cijfers en figuren van de laatste IPCC-rapport hebben, tesamen met de vaak alarmerende berichtgeving in de media een te somber beeld geschetst van de ijssmelt op Groenland en Antarctica. Het docudrama van Al Gore spande op dit gebied de kroon. Er moet gezegd worden dat het IPCC in haar Technical Papers wijst op de onzekerheden in het huidige onderzoek. Journalisten, politici en ook sommige wetenschappers vinden die onzekerheden blijkbaar niet prettig en zetten onderzoeksresultaten vaak nog eens dik aan: het doel heiligt blijkbaar de middelen. De publicatie van Vermeersen c.s. toont aan dat het “leren” nog lang niet voorbij is.

De zomer begon zo goed voor professor Michael Mann van de Pennsylvania State University. Naar aanleiding van talloze ongeruste telefoontjes, emails en brieven die Penn State kreeg over de vermeende rol van haar beroemde prof kon de universiteit niet anders dan een officieel onderzoek starten naar eventueel “research misconduct” van Mann.

De onderzoekscommissie , bestaande uit 5 professoren van dezelfde universiteit, kwamen op 1 juli j.l. tot de conclusie dat Mann geen enkele blaam trof. Opmerkelijk was dat geen van de onderzoekers deskundig is op het gebied van paleoklimatologie of statistiek. Je kunt je dus afvragen of deze mensen in staat zijn geweest een deel van de beschuldigingen aan Mann’s adres op hun merites te beoordelen. Bovendien is ook hier weer de kwestie actueel van “de slager die zijn eigen vlees keurt".

De opluchting van Mann is waarschijnlijk echter maar van korte duur geweest, want een nieuwe publicatie treft hem waarschijnlijk op een pijnlijker plek dan alle beschuldigingen over de Climategate-affaire. In de komende uitgave van The Annals of Applied Statistics zal een publicatie verschijnen van Blakeley McShane van Northwestern University en Abraham Wyner van University of Pennsylvania (sic). (Blakeley McShane & Abraham Wyner, A statistical analyses of multiple temperature proxies: are reconstructions of surface temperatures over the last 1000 years reliable?, 2010, The Annals of Applied Statistics ). Pikant detail is dat Wyner als professor in de statistiek verbonden is aan Penn State, dezelfde universiteit waar Mann werkzaam is, en dat McShane zijn PhD statistiek aan dezelfde opleiding heeft behaald. Het antwoord op hun onderzoeksvraag is simpel: nee.

In feite is de studie van McShane en Wyner exact de invulling van een van de aanbevelingen die de commissie Wegman in 2006 ten behoeve van het Congress heeft gedaan. Wegman, een van de grootste statistici van de USA, liet weinig heel van de methoden die Mann had gehanteerd om tot zijn hockeystick te komen (http://www.klimaatgek.nl/document/WegmanReport.pdf). Zie ook in het hoofdstuk “De Dogma’s” de paragraaf “Unieke Temperatuurstijging.”.

De statistische methoden die Mann gebruikte deugden volgens Wegman niet:
“Conclusion 3. As statisticians, we were struck by the isolation of communities such as the paleoclimate community that rely heavily on statistical methods, yet do not seem to be interacting with the mainstream statistical community. The public policy implications of this debate are financially staggering and yet apparently no independent statistical expertise was sought or used.
Recommendation 3. With clinical trials for drugs and devices to be approved for human use by the FDA, review and consultation with statisticians is expected. Indeed, it is standard practice to include statisticians in the application-for-approval process. We judge this to be a good policy when public health and also when substantial amounts of monies are involved, for example, when there are major policy decisions to be made based on statistical assessments. In such cases, evaluation by statisticians should be standard practice. This evaluation phase should be a mandatory part of all grant applications and funded accordingly. ”

Het niet gebruik maken van gespecialiseerde statistische kennis door Mann en andere paleoklimatologen is opmerkelijk. Niet alleen is klimaatreconstructie een grotendeels statistische job, maar het werk zelf is ook erg moeilijk. Dat komt vooral doordat de data zowel in ruimte als tijd elkaar beïnvloeden, maar ook omdat de data zeer incompleet zijn.

Op bovenstaande grafiek is te zien dat de diverse reconstructies van de oppervlaktetemperatuur elkaar niet veel ontlopen, maar dat de reconstructies van Mann en Jones (2003) en Esper et al (2002) het vlakste verloop geven, terwijl andere duidelijker een Middeleeuws Optimum laten zien.

Wat McShane en Wyner gedaan hebben is niet de onderliggende data van Mann’s publicaties ter discussie stellen. Ze zijn uitgegaan van dezelfde proxies als Mann hanteerde, en van dezelfde instrumentele meetreeksen van de afgelopen 150 jaar. Wat ze doen is de betrouwbaarheid van de proxies vaststellen. Met andere woorden, ze proberen te achterhalen hoe betrouwbaar proxies zijn om de globale temperatuur te reconstrueren. Daarvoor gebruiken ze geavanceerde statistische technieken zoals Bayesiaanse waarschijnlijkheidsmodellen en de Lasso-methode van Tibshirani.

McShare en Wyner leveren in het begin van de publicatie forse kritiek op de grafische voorstelling van Mann, de beruchte hockeystick. In grote lijnen komt die kritiek overeen met de kritiek van McIntyre en anderen op het werk van Mann. Zo is de weergave van de rode temperatuurlijn misleidend, omdat de blauwe reconstructielijn noodzakelijkerwijs minder extremen laat zien. De blauwe lijn is een gewogen gemiddelde en daardoor “smoother”. Bovendien sluit de blauwe lijn tussen 1850 en 1998 nauw aan bij de rode, uitsluitend vanwege calibratie van de proxytemperatuurlijn. Met andere woorden, de eerste gemeten temperatuurdata rond 1850 bepalen de ligging van de blauwe, gereconstrueerde lijn. Hierover zei Wegman: “..a cardinal rule of statistical inference is that the method of analyses must be decided before looking at the data.”.

De uitkomsten van het onderzoek zijn schokkend. De relatie tussen proxy en temperatuur blijkt erg zwak te zijn. Zo zwak zelfs dat willekeurig gegenereerde getallen niet slechter zijn in temperatuurreconstructie dan de gehanteerde proxies. Zo bleek geen van de proxygebaseerde modellen in staat de sterke temperatuurstijging van de jaren ’90 te kunnen voorspellen, terwijl bij zogenaamde “backcast” de modellen onderling extreem verschillende temperatuurreeksen produceerden.

McShane en Wyner zeggen hierover: “As mentioned earlier, scientists have collected a large body of evidence which suggests that there was a Medieval Warm Period (MWP) at least in portions of the Northern Hemisphere. The MWP is believed to have occurred from c. 800-1300 AD (it was followed by the Little Ice Age). It is widely hoped that multi-proxy models have the power to detect how warm the Medieval Warm Period was, how sharply temperatures increased during it, and to compare these two features to the past decade’s high temperatures and sharp run-up. Since our model cannot detect the recent temperature change, detection of dramatic changes hundreds of years ago seems out of the question.”.

Uiteindelijk komen McShane en Wyner met hun eigen, verbeterde reconstructie van de globale temperatuur op het noordelijk halfrond van de afgelopen 1000 jaar:

De dramatische hockeystick is verdwenen, en de onzekerheidsmarges zijn veel groter dan in de grafiek van Mann. McShane en Wyner merken daarover op: “The major difference between our model and those of climate scientists, however, can be seen in the large width of our uncertainty bands. Because they are pathwise and account for the uncertainty in the parameters (as outlined in Section 5.3), they are much larger than those provided by climate scientists. In fact, our uncertainty bands are so wide that they envelop all of the other backcasts in the literature. Given their ample width, it is difficult to say that recent warming is an extraordinary event compared to the last 1,000 years. For example, according to our uncertainty bands, it is possible that it was as warm in the year 1200 AD as it is today. ”

In bovenstaande grafiek van Mann et al is met een gele lijn de temperatuur weergegeven zoals die door McShane en Wyner is gereconstrueerd. De grijze schaduw is de onzekerheidsmarge die zeer groot is. Alle reconstructies valle ruim binnen die onzekerheidsmarges.

De onderzoekers concluderen: “ Climate scientists have greatly underestimated the uncertainty of proxybased reconstructions and hence have been overconfident in their models……. Natural climate variability is not well understood and is probably quite large. It is not clear that the proxies currently used to predict temperature are even predictive of it at the scale of several decades let alone over many centuries. Nonetheless, paleoclimatoligical reconstructions constitute only one source of evidence in the AGW debate. ”

Tot slot hieronder met een gele horizontale lijn het mogelijke verloop van de temperatuur gedurende de afgelopen 100 jaar volgens William Briggs.
Maar elke andere lijn die binnen het grijze gebied valt kan juist zijn. Vanwege de grote onzekerheidsmarge kan de temperatuur zelfs een constant dalende tendens vertonen en toch binnen de marges vallen. Waarmee weer een icoon van klimaatalarmisten is ontmanteld.

Naar aanleiding van zijn "vrijspraak" door de Penn State commissie reageerde Mann weer vol bravour en zelfvertrouwen in een email naar het blad Eos. Hij schrijft: "Climate change is real, despite the desier by some climate change deniers to want to dismiss it as a hoax or a grand conspiracy. Hopefully, we can now get beyond the politically motivated attacks against the science and have a meaningful conversation about how to go about addressing the challenges posed by human-caused climate change."

Hij kon toen nog niet weten dat het ditmaal geen vervelende klimaatsceptici "met een politieke agenda" zouden zijn die zijn temperatuurreconstructie zouden ondermijnen, maar collega's die wat meer kaas hebben gegeten van statistiek dan Mann.

In de vorige bijdrage besteedde ik aandacht aan de volgende conclusie in de Samenvatting voor Beleidsmakers van het Werkgroep II Rapport van het IPCC : “In the Sahelian region of Africa, warmer and drier conditions have led to a reduced length of growing season with detrimental effects on crops.” De auteurs van het IPCC stelden toen dat als er staat “Sahel” dat niet automatisch “Sahel” betekent omdat er niet gesproken wordt over de “gehele Sahel” . En “crops” betekent pas “crops” als er “all crops” staat. Uiteindelijk bleek de conclusie sterk gegeneraliseerd en gebaseerd op 2 studie over de teelt van gierst, pinda en kousenband in Niger. Daarom is het interessant om te weten hoe het zit met de rest van de conclusie: “warmer and drier conditions have led to a reduced length of growing season ” .

De Sahel is het gebied direct ten zuiden van de Sahara, en vormt de overgang tussen de droge woestijn in het noorden en de relatief vochtige savanne in het zuiden. De natuurlijke vegetatie varieert van woestijnsteppe en kortegrassteppe in het drogere noordelijke deel tot langegrassteppe en savanne in het zuidelijk deel. De neerslag valt slechts enkele maanden per jaar, in het zomerseizoen, en varieert sterk van jaar tot jaar en van locatie tot locatie. In het droogste noordelijke deel bestaat het bodemgebruik hoofdzakelijk uit nomadische veeteelt, in het zuidelijke deel is akkerbouw mogelijk. De onbetrouwbaarheid van de neerslag vormt in (semi)- aride regio’s als de Sahel een voortdurend probleem voor de landbouw.

De neerslagperiode rond juni/juli is een gevolg van het feit dat de ITC, de equatoriale lagedrukzone met neerslag, zich rond die tijd in het jaar noordwaarts verplaatst. De hoeveelheid neerslag in een jaar hangt heel sterk samen met die verplaatsing van de ITC: komt de ITC noordelijk dan normaal, dan is de hoeveelheid neerslag groter dan normaal.Op onderstaande animatie is de jaarlijkse verschuiving te zien van de NDVI, een maat voor de “vergroening” als gevolg van de verschuiving van de ITCZ.

Over de warmere omstandigheden waarover de conclusie spreekt kan ik kort zijn: de trend van de temperatuur in de Sahel gedurende de afgelopen decennia volgt die van het globale temperatuurverloop. Op onderstaande grafiek zien we dat: een stijging tot 1940, dan een daling tot 1975, vanaf 1975 een stijging van de temperatuur en vanaf eind jaren ’90 een afvlakking.

Er lijkt een multidecadale trend zichtbaar met een periodiciteit van ongeveer 70 jaar. Van 1915 stijgt de jaarlijkse neerslag , tot 1950, om dan tot 1985 sterk terug te vallen. Vanaf 1985 stijgt de neerslag weer.

Al enkele decennia buigen onderzoekers zich over de neerslagpatronen in de Sahel. Met name de zeer droge jaren ’70 en ’80 van de vorige eeuw waren aanleiding om de Sahel nader onder de loep te nemen. De hypothese in de studie van Otterman en Chaney dat overbeweiding de albedo in de Sahel heeft veranderd, met droogte als gevolg, heeft jarenlang dienst gedaan als “de” verklaring voor de extreme droogte in de Sahel. (Otterman, J. (1974). "Baring high albedo soils by overgrazing: A hypothetical desertification mechanism." Science186: 531-533.).

Sommigen gingen nog verder en zagen die vermeende overbeweiding als een logisch gevolg van Europese exportsubsidies op vlees. Dergelijke verklaringen gingen er in als koek, mede als gevolg van het feit dat men in die tijd erg bang was om beschuldigd te worden van fysisch-determinisme. Maar ook de socio-religieuze opvattingen van schuld-en-boete in de naoorlogse westerse samenlevingen spelen hier mijns inziens een rol. Zie hiervoor het artikel “Het einde der tijden ” van Hans Jansen.

Zo stellen Giannini et al dat er een sterke link is tussen de oppervlaktetemperatuur van het zeewater (SST) en de regenval in de Sahelregio. (Giannini, A., R. Saravanan, and P. Chang (2003), Oceanic forcing of Sahel rainfall on interannual to inter-decadal time scales, Science, 302, 1027–1030). Met behulp van een ACM van NASA en een aantal SST scenario's, waren ze in staat om een groot deel van de waargenomen variaties in neerslag van 1930 tot 2000 in de Sahel te reproduceren. Verhoogde SST van de oceanische wateren op lage breedte rond Afrika in de jaren ’70 en ’80 beïnvloedden de West-Afrikaanse moesson, die op zijn beurt de extreme droogte in de Sahel veroorzaakte. Overigens constateerden Giannini et al dat de neerslaganomalieën versterkt werden door wat de auteurs een land-atmosfeer interactie noemen, de invloed van afnemende vegetatie op de atmosferische omstandigheden, waarbij ook de veranderde albedo een rol speelt.

Zhang et al gebruikten het GFDL CM2.1 klimaatmodel om aan te tonen dat de multidecadale variabiliteit van de Atlantische Oceaan (AMO) de motor is achter de langjarige variaties in neerslag in de Sahel . AMO, Atlantic Multidecadal Oscillation, is een maat voor de natuurlijke variabiliteit van de SST van de noordelijke Atlantische Oceaan , met een periodiciteit van 60 tot 80 jaar. In bovenstaande grafieken is de AMO weergegeven, eerst zonder correctie, en in de onderste grafiek ontdaan van de globale temperatuurveranderingen van de afgelopen 130 jaar.

Giannini et al constateerden behalve de invloed van de Atlantische Oceaan ook een invloed van de SST van de Indische Oceaan op de neerslaganomalieën van de Sahel. ( Giannini, A., R. Saravanan, and P. Chang (2003), Oceanic forcing of Sahel rainfall on interannual and to interdecadal time scales, Science, 302, 1027 – 1030.) . Giannini et al concluderen: “A positive trend in equatorial Indian Ocean SSTs, between East Africa and Indonesia, is identified as the proximate cause for the negative rainfall trend observed in the Sahel from the late 1960s to the 1980s (Fig. 4, A and B). Teaming up with an occasionally warmer-than-average eastern equatorial Atlantic Ocean (15, 16), it formed a low-latitude ring of warm SSTs around Africa that may have disrupted the fragile balance that defines the monsoon, between the competing effects of high summertime land surface temperatures and the associated development of a land-ocean temperature contrast versus the availability of moisture (30). Rainfall anomalies of opposite sign across the Sahel and in the equatorial Indian Ocean (Fig. 4C) support the hypothesis that the oceanic warming around Africa may indeed have weakened the land-ocean temperature contrast and consequently the monsoon, causing deep convection to migrate over the ocean and engendering widespread drought over land, from the Atlantic coast of West Africa to the highlands of Ethiopia.”

Hoerling et al schrijven : “The robustness of the oceanic impact is confirmed through the diagnosis of 80 separate 50-yr climate simulations across a suite of atmospheric general circulation models. Drying over the Sahel during boreal summer is shown to be a response to warming of the South Atlantic relative to North Atlantic SST, with the ensuing anomalous interhemispheric SST contrast favoring a more southern position of the Atlantic intertropical convergence zone.” ( Hoerling et al, Detection and Attribution of Twentieth-Century Northern and Southern African Rainfall Change, 2006, American Meteorological Society ).

Men kan dus stellen dat er momenteel een redelijk grote consensus is over de oorzaak van de 60-80 jarige cyclus die de multidecadale neerslagtrend in de Sahel bepaalt.

Wellicht een van de fraaiste bewijzen van de toegenomen neerslag in de Sahel is de vergroening die vanaf 1985 wordt waargenomen.

De in deze en andere studies gebruikte eenheid om vergroening te meten is de Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), die met name in semi-aride gebieden geschikt is om gebruikt te worden. De trend sinds 1982 is overduidelijk: de Sahel wordt groener.

Ollson et al hebben op hun data een statische analyse toegepast. De grafiek hieronder geeft de zogenaamde gemiddelde Z-score als standaard deviatie weer van de NDVI en de neerslag. Te zien is dat er sprake is van een sterke trend bij de NDVI (van -1 tot +1), en van een minder sterke trend bij de neerslag.

De auteurs hebben daarnaast ook lineaire regressie toegepast en de zogenaamde least-square estimated slope van de NDVI afgezet tegen die van de neerslag in de Sahel. Op onderstaande figuur is het resultaat daarvan te zien. Vrijwel alle meetpunten geven een toename van de NDVI , wat wijst op een algehele vergroening. Maar wat opvalt is dat een deel van de meetpunten zich in het kwadrant linksboven bevindt. Rechtsboven in de figuur bevinden zich de meetpunten waarvoor zowel een verhoogde NDVI als een verhoogde neerslag is waargenomen. Blijkbaar is er dus op een aantal meetpunten vergroening, terwijl er geen sprake is van neerslagtoename.

Ook Herrmann et al constateren dat er behalve de toegenomen neerslag nog een andere (weliswaar ondergeschikte) factor meespeelt bij de vergroening van de Sahel: “From the coarse scale assessment, rainfall emerges as the dominant causative factor in the dynamics of vegetation greenness in the Sahel. However, the presence of spatially coherent and significant long-term trends in the NDVI residuals suggests that there is another, weaker, causative factor, possibly a ‘human signal’.” .

Verschillende langetermijnstudies wijzen op een veranderend milieu- en landbouwbeleid in sommige delen van de Sahel (in Niger,Nigeria, Burkina Faso en Senegal). Deze studies hebben bewijs gevonden voor een overgang van landdegradatie naar trajecten met meer duurzame en productieve productiesystemen. Deze omvatten verhogingen van de opbrengsten van granen, hogere dichtheden van de bomen, een beter bodemmanagement, verhogen van de grondwaterspiegel, vermindering van de armoede op het platteland, en een verminderde ruraal-urbane migratie. Een van de genoemde “human signals” is het aanplanten van bomen, zoals hierboven al genoemd. Op diverse plaatsen, onder ander in het zuiden van Mali, vindt dit al op grote schaal plaats.

In Niger, dat ten grondslag lag aan de conclusive van het IPCC, is het aanplanten van bomen zeer goed van de grond gekomen. Toegenomen neerslag en een toenemend besef van de plaatselijke bevolking dat men actief bodemdegradatie kan tegengaan hebben er voor gezorgd dat er het afgelopen jaren miljoenen bomen zijn geplant. De afgelopen decennia zijn al minstens 7,4 miljoen bomen geplant, veelal door de plaatselijke bevolking buiten de grootschalige officiële herbeplantingsprojecten om. Luchtfoto’s zoals hieronder kunnen op honderden plaatsen in Niger genomen worden. Niger is nu veel groener dan een aantal jaren geleden.

In een interview met de New York Times zegt hoogleraar Chris van Reij hierover: "Het algemene beeld van de Sahel is veel minder somber dan we geneigd zijn aan te nemen… Niger is voor ons een enorme verrassing. De vergroening begon halverwege de jaren ‘80, en elke keer als we terugkomen in Niger,is de vergroening verder toegenomen."

Maar wellicht nog interessanter is de vraag wat er waar is van de zorgelijke berichten over voedselproductie, op basis waarvan het IPCC zijn conclusie heeft gebaseerd. Het antwoord is te vinden in het Statistisch Jaarboek 2009 van de FAO, de Wereld Voedsel Organisatie van de VN. Hieronder staan de productiecijfers van de 20 belangrijkste landbouwproducten van Niger , in 1990, 2000 en 2007.

Als we de ontwikkeling van de agrarische productie van alle Sahellanden bekijken ( zie hieronder), dan valt op dat alle Sahellanden tussen 1997 en 2007 een grote toename laten zien. Niger spant de kroon. Overigens betekent deze toename niet dat in de Sahellanden het voedselprobleem voorbij is. Vooral de vaak sterke bevolkingsgroei consumeert soms de groei van de agrarische productie geheel. Voor veel arme landen vormt de bevolkingsgroei vaak de grootste bedreiging.

De toekomst van de Sahel voor wat betreft agrarische productie en landdegradatie wordt bepaald door 2 zaken: het verloop van de neerslagtrend en de ontwikkeling van bevolking en bodemgebruik in het gebied. Voor wat betreft de eerste component, de neerslag, is de voorspelling dat de positieve trend van de AMO nog wel zal aanhouden tot het midden van de 21e eeuw. De verwachting is dan ook dan de jaarlijkse neerslaghoeveelheden tenminste die van het eerste decennium van deze eeuw zullen zijn.

We hebben gezien dat de sturende factor de SST van de Atlantische Oceaan is. Het is interessant om te bezien wat de verwachtingen zijn ten aanzien van de SST als gevolg van een toename van het CO2-gehalte. Hoerling et al hebben op basis van de zogenaamde IPCC/PCMDI AR4 database hun toekomstverwachtingen voor wat betreft de neerslag vastgesteld. ( Hoerling et al, Detection and Attribution of Twentieth-Century Northern and Southern African Rainfall Change, 2006, American Meteorological Society ). Daarbij heeft men gekeken naar de neerslagvoorspellingen van de modellen bij stijgende CO2-gehaltes. Genoemde dataset is een vergaarbak van alle relevante data van 18 klimaatmodellen die een rol hebben gespeeld in de totstandkoming van het vierde IPCC rapport. In onderstaande grafiek is de uitkomst afgebeeld.

Greenhouse gas forced simulated time series of Sahel July to September seasonal rainfall departures for 1950-2049. Rainfall is based on the monthly, gridded output of the 18 model averaged coupled OAGCM runs of the IPCC/PCMDI AR4 database. Bars denote the 18-model ensemble mean rainfall departures; red crosses the median value of the 18-model ensembles. Gray shading signifies the inter-quartile range of the ensemble rainfall departures. Superimposed dark (light) blue curves are the projected (observed) SST time series of the North Atlantic minus South Atlantic. Reference climatology is 1950-1999. Source: Hoerling et al.(2006).

Overigens moet hier worden aangetekend dat de spreiding in uitkomsten van de gehanteerde modellen erg groot is. Bovendien is het grote manco van de klimaatmodellen dat met name de terugkoppeling van wolken een gebied is waar nog veel onderzoek naar moet worden gedaan, zodat men terecht vraagtekens kan zetten achter de uitkomsten van het onderzoek van Hoerling et al. Lees hierover ook het hoofdstuk “De Feiten”, paragraaf “Klimaatmodellen”.

Voor wat betreft de menselijke kant van de zaak is het nog moeilijker om voorspellingen te doen. Veel hangt af van de economische en politieke ontwikkelingen binnen de Sahellanden. Het besef dat duurzaam bodemgebruik inspanning vereist dringt langzamerhand steeds verder door. Bovendien hangt het succes van dergelijke inspanningen sterk af van de bevolkingsontwikkeling. Bij een sterke bevolkingsgroei zal veel eerder de grens van de draagkracht van de plaatselijke ecosystemen worden bereikt dan bij een bescheiden groei.

Over de conclusie van het IPCC in de Samenvatting voor Beleidsmakers van het Werkgroep II Rapport van het IPCC : “In the Sahelian region of Africa, warmer and drier conditions have led to a reduced length of growing season with detrimental effects on crops.” hoef ik denk ik niets meer te zeggen.

Veel lezers zullen zich nog wel de hartverscheurende beelden herinneren van de massale hongersnood in de Sahel in de jaren ’70 en ’80 van de vorige eeuw. Met de Sahel gaat het gelukkig momenteel een stuk beter. Ik was daarom benieuwd wat het recente rapport van het PBL - en daarmee het IPCC – over de Sahel te melden heeft. Omdat het PBL-rapport geen fouten of omissies gevonden heeft in het IPCC rapport over dit deel van Afrika ging ik er van uit dat er weinig bijzonders te melden was over de Sahel. Het tegendeel bleek echter waar. Met verbijstering en ongeloof heb ik de Sahel-paragraaf gelezen.

De uitspraak van het IPCC die het PBL onder de loep nam staat op bladzijde 9 van de Samenvatting voor Beleidsmakers van het Werkgroep II Rapport: "In the Sahelian region of Africa, warmer and drier conditions have led to a reduced length of growing season with detrimental effects on crops." . Het eerste dat bij me op kwam na het lezen van deze zin was dat de vergroening van de Sahel blijkbaar niet doorgedrongen was tot de schrijvers van het recente IPCC-rapport. Bovenstaande conclusie van het IPCC blijkt gebaseerd op een tweetal zinnen in Paragraaf 1.3.6.1 van het Werkgroep II Rapport (zie pag. 104 en 106).

Die zinnen luiden: ‘In Sahelian countries, increasing temperature in combination with rainfall reduction has led
to a reduced length of vegetative period, no longer allowing present varieties to complete their cycle (Ben Mohamed et al., 2002). En: ‘In the case of the Sahel region of Africa, warmer and drier conditions have served as a catalyst for a number of other factors that have accelerated a decline in groundnut production (Van Duivenbooden et al., 2002).’

Het PBL stelt terecht dat, alhoewel de tekst van de Samenvatting voor Beleidsmakers consistent is met de zinsnedes uit de hoofdtekst, de twee geciteerde case studies, die betrekking hebben op de teelt van gierst, pinda en kousenband in Niger, niet veralgemeniseerd kunnen worden naar een beschrijving voor ‘the Sahelian region’ en ‘effects on crops’. Een verbijsterende constatering: die keiharde alarmerende conclusie over de Sahel in de Samenvatting is dus gebaseerd op 2 studies over de teelt van gierst, pinda en kousenband in Niger!

Uiteraard heeft het PBL om uitleg gevraagd aan de auteurs van het IPCC. Dit was het antwoord van de IPCC-auteurs (ik druk de betreffende alinea uit het PBL-rapport hier letterlijk af) :

“De reactie van de IPCC-auteurs was dat ‘the Sahelian region’ niet hetzelfde is als ‘the entire Sahelian region’ , en dat ‘effects on crops’ niet hetzelfde is als ‘effects on all crops’ . Bovendien wezen de auteurs ons op de titel van deze paragraaf (p. 9; Samenvatting voor Beleidsmakers van Werkgroep II) die zegt dat dit ‘examples’ (‘voorbeelden’) zijn en ‘have not yet become established trends’ (‘nog geen gevestigde trends geworden zijn’). Ze gaven verder aan dat dit duidelijk geen universele uitspraken zijn. Naar hun mening is het daarom niet nodig om bij elke uitspraak over regio’s expliciet te vermelden ‘delen van’, of bij elke uitspraak over een systeem te spreken van ‘enkele van’. Inderdaad maakt de disclaimer in het opschrift duidelijk dat dit voorbeelden en nog geen gevestigde trends zijn, maar het is voor ons niet vanzelfsprekend dat de uitspraak betrekking heeft op sommige gewassen in een deel van de Sahel regio.”

Voor alle duidelijkheid herhaal ik hier nogmaals de conclusie waarop bovenstaande reactie van de IPCC-auteurs betrekking heeft: ‘In the Sahelian region of Africa, warmer and drier conditions have led to a reduced length of growing season with detrimental effects on crops.’ . Dus als er staat “Sahel” betekent dat niet automatisch “Sahel” omdat er niet gesproken wordt over de “gehele Sahel” . En “crops” betekent pas “crops” als er “all crops” staat. Na zoveel voorbehouden meen ik dat de conclusie in de Samenvatting voor Beleidsmakers van het Werkgroep II Rapport niet getrokken had mogen worden. Op dergelijke wijze generaliseren en van schaal wisselen zijn op de middelbare school al doodzonden en goed voor een diepe onvoldoende.

Uitermate beleefd is echter de reactie van het PBL op deze “verduidelijking” van de kant van het IPCC: “ We zijn dan ook van mening dat het beter was geweest als deze specificaties expliciet vermeld waren. Dit commentaarpunt heeft geen gevolgen voor de IPCC conclusies in de diverse Samenvattingen voor Beleidsmakers.”. Dit laatste lijkt me een gotspe. Ik zou zeggen: weg met die conclusie, hij deugt van geen kanten.

Bron: Planbureau voor de Leefomgeving, Evaluatie van een IPCC-klimaatrapport, 2010.

Het Planbureau heeft het rapport “Evaluatie van een IPCC-klimaatrapport” gepubliceerd, en dat aangekondigd door middel van een persbericht.

“Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) heeft geen fouten gevonden die de hoofdconclusies van het wetenschappelijke VN-klimaatpanel IPCC uit 2007 over de mogelijke toekomstige regionale gevolgen van klimaatverandering ondergraven. Het rapport van het IPCC toont overtuigend aan dat die gevolgen al op veel plaatsen in de wereld zichtbaar zijn en ernstiger zullen worden als de aarde verder opwarmt. Wel is de onderbouwing van conclusies in sommige gevallen onvoldoende helder.”

Bovenstaand citaat is de eerste alinea uit het persbericht. Het onderzoek betreft het rapport van werkgroep 2, dat tot doel had de regionale gevolgen van klimaatveranderingen te onderzoeken. In zeven van de onderzochte 32 conclusies over de regionale gevolgen van klimaatverandering heeft het Planbureau fouten gevonden. Die fouten ziet u hieronder in de tabel. Hierin staan ook opgenomen de 2 grote fouten die reeds bekend waren en die zoveel stof hebben doen opwaaien: het vermeende afsmelten van de Himalayagletsjers , en het % van het Nederlandse landoppervlak dat onder de zeespiegel ligt.

Bron: Planbureau voor de Leefomgeving, Evaluatie van een IPCC-klimaatrapport, 2010.

Van de nieuw gevonden fouten wordt er slechts 1 aangemerkt als “groot”, namelijk de bewering dat er sprake zal zijn van productiviteitsafname van de visserij in Afrika bij verdubbeling van het CO2-gehalte. De conclusies waar het om gaat werden niet onderbouwd in de achterliggende hoofdstukken in het rapport van IPCC-Werkgroep II of de daarin geciteerde literatuur. Twee conclusies betroffen schaalfouten: een lokaal verschijnsel wordt gegeneraliseerd naar continentale schaal.

Interessant is de volgende conclusie in het hoofdstuk over Afrika: “Rond 2020 kunnen in sommige landen de opbrengsten van de regenwater afhankelijke landbouw tot 50% zijn afgenomen.” Het PLB stelt terecht: “Deze uitspraak is niet zozeer een bewering over klimaatverandering, maar een uitspraak over klimaatvariabiliteit: in afzonderlijke jaren kunnen droogtes tot 50% reductie in de oogstopbrengsten veroorzaken. De impliciete boodschap is dat wanneer er als gevolg van klimaatverandering vaker droogtes zullen optreden, er meer jaren zullen zijn met een vermindering van oogstopbrengsten tot wel 50%. Deze uitspraak zou lezers gemakkelijk het foutieve idee kunnen geven dat de gemiddelde jaarlijkse oogstopbrengsten zouden kunnen afnemen tot wel 50% ten gevolge van klimaatverandering.”

Minstens zo interessant is dat deze conclusie is gebaseerd op een rapport van de International Institute for Sustainable Development (IISD) (Agoumi, 2003), waarin verwezen wordt naar studies die zijn uitgevoerd binnen het raamwerk van een UNEP-GEF project die het PLB niet kon traceren, en naar de Initial National Communications (INCs) van Marokko, Algerije en Tunesië. Echter, alleen de INC van Marokko (Kingdom of Morocco, 2001) maakt melding van een opbrengstafname in 2020, en dan alleen voor graangewassen, vooral in droge jaren. Samengevat : een generaliserende uitspraak over de voedselvoorziening in Afrika, gebaseerd op studies die zijn uitgevoerd binnen een niet-bestaand project, en op INC’s van Marokko, Algerije en Tunesië, waarvan alleen die van Marokko te achterhalen is…

Het PBL heeft verder vier nog niet eerder ontdekte fouten in literatuurverwijzingen ontdekt:

Bron: Planbureau voor de Leefomgeving, Evaluatie van een IPCC-klimaatrapport, 2010.

Interessant zijn ook de andere opmerkingen die het PBL heeft over het IPCC-rapport. Zo stelt het PBL dat de Samenvattingen van het IPCC bijna alleen voorbeelden van de geschatte negatieve gevolgen van klimaatverandering geven. De auteurs van het IPCC beschouwen deze als het meest relevant voor beleidsmakers, zo stelt het PBL de lezer gerust. Deze ‘risicogerichte benadering’ (“overdrijven” zou ik zeggen) gaat geheel voorbij aan de positieve gevolgen van klimaatverandering. Het PBL vindt dat een duidelijke uitleg ontbreekt van de keuze voor deze risicogerichte benadering en de consequenties daarvan. Ook stelt het PBL dat beleidsmakers een compleet beeld van zowel de negatieve als positieve gevolgen zouden moeten krijgen in de Samenvattingen voor Beleidsmakers “zonder te willen suggereren dat positieve en negatieve gevolgen elkaar zouden kunnen neutraliseren”.

Een andere opmerking betreft het versterken van het reviewproces. Het PBL beveelt aan om het reviewproces op een aantal punten te verbeteren om zo het risico op fouten verder te beperken en de basis van de conclusies in de samenvatting te verbeteren. Het PBL stelt: “ Zorg er voor dat alle teksten volledig gedekt worden door expertreviewers. Het huidige reviewproces is over het algemeen tamelijk passief – het staat de expertreviewers vrij om commentaar te leveren op die delen van de tekst waar zij in zijn geïnteresseerd. Er is geen garantie dat gekwalificeerde expertreviewers alle delen van alle teksten, inclusief de literatuurverwijzingen, in detail bekijken.” Ook hier onverhulde kritiek op de werkwijze van het IPCC, en nog wel op een gebied waarvan de gesettlede klimaatonderzoekers vinden dat zij zich vaak onderscheiden van klimaatsceptische wetenschappers, namelijk de peer reviewing.

Tot slot geeft het PBL aan: “ Onze bevindingen vormen geen ontkrachting van de belangrijkste conclusies van het IPCC over gevolgen, adaptatie en kwetsbaarheid in relatie tot klimaatverandering. Er is ruimschoots bewijs te vinden in de waarnemingen dat natuurlijke systemen op regionaal niveau al door klimaatverandering worden beïnvloed. De negatieve gevolgen van onverminderde klimaatverandering brengen in de toekomst aanzienlijke risico’s met zich mee voor de meeste delen van de wereld. Deze risico’s nemen toe als de mondiaal gemiddelde temperatuur verder stijgt.”

Dat mag dan in de ogen van het PBL formeel wel zo zijn, maar dit onderzoek geeft mijns inziens duidelijk aan dat er iets schort aan werkwijze van het IPCC. Na alle commotie van de afgelopen maanden over fouten geeft dit rapport niet de indruk dat er weinig aan de hand is. De aanbevelingen van het PBL zijn robuust en wekken de indruk dat er nog veel te verbeteren valt aan de IPCC-rapportage.

Tot slot: het rapport van het PBL betreft alleen de regionale gevolgen van klimaatverandering. De onderliggende klimaatmodellen waarop de regionale gevolgen zijn gebaseerd zijn geen onderwerp van onderzoek geweest. Die betrouwbaarheid van die modellen wordt de laatste tijd van diverse kanten betwijfeld, en niet alleen van klimaatsceptische zijde. En dan is er nog de AGW–hypothese die ten grondslag ligt aan alle modellen. De huidige hypothese van het toenemen van het broeikaseffect, waarop de IPCC-rapportage is gebaseerd op fysische wetten over absorptie en emissie van straling. De temperatuur in de troposfeer is echter niet alleen afhankelijk van die stralingsabsorptie en -emissie , maar ook van een complex vertikaal warmtetransport waarbij de rol van waterdamp van groot belang wordt verondersteld. Over dat laatste is al het een en ander geschreven in het hoofdstuk “Nieuwe Inzichten”. In datzelfde hoofdstuk is ook de toenemende recente belangstelling beschreven voor de invloed van de zon op temperatuurveranderingen in de troposfeer.

De IPCC-rapportage is een bouwwerk dat geheel gefundeerd is op de AGW-hypothese en de daarop gebaseerde wiskundige modellen. Als zou blijken dat die onderbouwing niet deugt stort het hele bouwwerk als een kaartenhuis in elkaar.

In de bijdrage van Bert Amesz is op uitstekende wijze al een en ander uitgelegd over de zeespiegel en recente zeespiegelstijgingen. Zie “De Feiten” onder “Zeespiegelstijging”. Duidelijk was in elk geval dat het nog een hele opgave is om de globale zeespiegelstijging te meten en te berekenen. Vooral door de inzet vanaf 1993 van satellieten (Topex/Poseidon, Jason) is die berekening sterk verbeterd. Tot 1993 was men voor de data vrijwel geheel aangewezen op kuststations en een beperkt aantal meetpunten op zee.

Vanaf 1985 werkt men voor wat betreft de zeespiegelmetingen samen in een internationaal programma, GLOSS genaamd (Global Sea Level Observing System). Hierin werken een aantal zeemeetcentra samen, zoals PSMSL (Permanent Service for Mean Sea Level), BODC (British Oceanographic Data Centre) en UHSLC (University of Hawaii Sea Level Centre). Op onderstaand kaartje is de spreiding van de 290 meetstations van GLOSS te zien. De spreiding is erg ongelijkmatig, met – erfenis van het verleden – vooral veel kuststations. Maar GLOSS gebruikt tegenwoordig ook de satellietgegevens als aanvulling op de meetstations. ( Bron: GLOSS )

Het gemiddeld zeeniveau is een lastig begrip, omdat, anders dan men zou vermoeden, het water in zeeën en oceanen niet fraai op 1 niveau staat, zoals het water in een glas. Er zitten allerlei bulten en laagtes in, soms lokaal, soms zich uitstrekkend over een paar duizend kilometers, en soms zelfs over nog grotere gebieden. Een aantal van die bulten en dalen hebben een zekere periodiciteit, van enkele minuten tot een aantal jaren. De bekendste daarvan is de getijdenwerking als gevolg van de aantrekkingskracht van maan en zon. De rotatie van de aarde rond zijn as veroorzaakt ook een bult, de zogenaamde Chandler wobble. Maar ook allerlei andere zaken zorgen ervoor dat het zeeniveau lokaal of regionaal ongelijk is. Bekend is het ontstaan van tsunami’s als gevolg van aardbevingen, maar ook stormen, El Niño/La Niña, luchtdrukverschillen, neerslag en verdamping, periodiciteit in de dichtheid van water (temperatuur en zoutgehalte) en zaken als veranderende zeestromen kunnen het water doen opbollen of zakken. Kortom: het valt nog niet mee om het gemiddelde zeeniveau te bepalen. Kijk maar eens op het kaatje hieronder, dat het verschil in zeeniveau weergeeft tussen 1993 en 2008. De conclusie is duidelijk: er is geen uniforme zeespiegelstijging.

De in de grafiek weergegeven zeespiegelstijging is dus sterk afhankelijk van de positie op aarde. Op wit ingekleurde locaties steeg de zeespiegel 10 millimeter per jaar, in de paarse gebieden trad een zeespiegeldaling op van 5 millimeter per jaar. Stel nu eens dat alle bovengenoemde effecten uitgeschakeld zijn, dan gedraagt het water in de oceanen en zeeën zich nog steeds niet zoals in een glas. De oorzaken daarvan zijn isostasie, verticale bewegingen van de aardkorst als gevolg van bijvoorbeeld afsmelten van landijs of gebergtevorming, en het zogenaamde gravitatie-effect.

Wat isostasie doet kan men goed waarnemen in Scandinavië. Vanwege het afsmelten van het landijs na de Weichselijstijd (vanaf 10.000 jaar geleden) veert het – ontdaan van de loodzware last van het ijs – stevig op. Rond de Botnische golf liggen oude stranden die momenteel ver boven het huidige wateroppervlak uitsteken. De Höga Kusten/Kvarken rond de Botnische Golf is sinds de laatste ijstijd 285 m. omhoog gekomen ten opzichte van het huidige zeeniveau. En dan te bedenken dat het zeeniveau sindsdien zo’n 120 m gestegen is! Het laatste uur voor de Botnische Golf en de Oostzee is derhalve geslagen: door de isostatische opheffing zal de verbinding met de Noordzee tussen Denemarken en Zweden over niet al te lange tijd verlanden, en de Oostzee/Botnische Golf zullen meren worden. Datzelfde lot is vanwege dezelfde reden ook de Hudsonbaai in Oost-Canada beschoren, tenzij de volgende ijstijd snel aanbreekt. De isostatische uplift aan de zuidrand van de Hudsonbaai is zo'n 272 m. ten opzichte van het huidige zeeniveau. Hieronder een foto van de Höga Kusten. De toppen van de heuvels aan de overkant van de baai lagen 10.000 jaar geleden op zeeniveau.

Het gravitatie-effect is minstens zo spectaculair als isostasie. Daar waar grote massa’s aanwezig zijn wordt water aangetrokken, zoals de maan aan het zeewater trekt. Op onderstaande tekening is te zien hoe dat gaat.

Door het afsmelten van een grote landijskap veert de aardkorst enigszins terug als gevolg van isostasie. Door het verdwijnen van de grote massa landijs daalt het zeeniveau relatief gezien in de nabijheid van de vrogere ijsmassa, en stijgt het relatief op grotere afstand. Deze bewegingen zijn relatief, omdat uiteraard het afsmelten van een grote hoeveelheid landijs, zoals bijvoorbeeld het Groenlands ijs, per saldo het zeeniveau overal zal laten stijgen. Alleen de mate waarin hangt dus af van de afstand tot de ijsmassa. Over die afstanden waarop het zeeniveau relatief daalt of stijgt, is al veel bekend.

In de tekening is de rode lijn 1 het zeeniveau met ijskap, lijn 3 het zeeniveau met ijskap indien er geen gravitatie-effect ziu zijn, en lijn 2 het zeeniveau na het afsmelten van het landijs. De afstanden van 2200 km en 6700 km zijn vaste afstanden, en gelden ongeacht de hoeveelheid ijs dat afsmelt.

Wat betekent een en ander nu voor Nederland? Nederland bevindt zich ten opzichte van Groenland in de zone tussen 2200 en 6700 km. Als al het landijs op Groenland zou smelten dan zou dat een gemiddelde zeespiegelstijging van ongeveer 7m veroorzaken. Maar vanwege het gravitatie-effect blijft stijging aan de Nederlandse kust beperkt tot 2m . Nederland ligt immers in de zone tussen de 2200 km en 6700 km verwijderd van Groenland. Een lichte ophoging van de zeeweringen zou de zaak hier aardig onder controle houden. Maar van afsmelten van de Groenlandse ijskap is geen sprake. Op het kaartje hieronder (bron Mitrova et al, 2001) is te zien wat het relatieve effect is als al het landijs van Groenland zou smelten. Donkerblauw is de zone waarin het zeeniveau zal dalen, terwijl de sterkste stijgingen (donkerrood) op het Zuidelijk Halfrond te vinden zijn.

Een geheel ander verhaal wordt het als al het ijs van Antarctica zou smelten. Dan zou het zeeniveau in onze contreien tientallen meters stijgen. Gelukkig is er geen enkele aanwijzing dat dat staat te gebeuren. Net zomin trouwens als het afsmelten van de IJslandse gletsjers, want dat zou een zeeniveaudaling in onze omgeving veroorzaken!

Het fysische proces dat het magnetisch veld van de zon veroorzaakt wordt de zonnedynamo genoemd. Het proces is vergelijkbaar met het ontstaan van het aardmagnetisch veld. De belangrijkste processen spelen zich af in de zogenaamde tachocline, een laag van enkele tienduizenden km dikte op een diepte van 200.000 km onder het zonsoppervlak. De daar opstijgende gasmassa’s gaan wervelen als gevolg van de zonnerotatie. De hierdoor ontstane elektrische velden genereren op hun beurt weer sterke magneetvelden.

De richting van het magnetisch veld keert ongeveer elke 11 jaar om, waardoor de zonnevlekkencyclus gestuurd wordt. Behalve deze 11-jarige cyclus is er ook sprake van een periodiciteit op een langere tijdschaal. Die periodiciteit is goed te herkennen op de eerste figuur hierboven. Men kan de volgende periodes onderscheiden:

1645-1715 Maunder Minimum
1715 - 1780 reguliere oscillaties
1780-1880 zwak Dalton Minimum
1880 – 1924 reguliere oscillaties
1924 - 2000 Groot Maximum 20e eeuw
2000 – 2013 transitie naar volgende fase
2013 - ? Groot Minimum

Cyclus 24 liet lang op zich wachten : hij begon niet in 2007- 2008 zoals verwacht, maar pas heel zwakjes in 2010. Het polaire veld is zwakker dan ooit gemeten, wat ook wijst op een sterk verlate en zwakke cyclus 24. De top wordt rond 2014 verwacht. Ook bij het begin van het Maunder Minimum was er sprake van een dergelijke situatie zoals momenteel. NOAA houdt op haar website de zonneactiviteit nauwkeurig bij . Onderstaande grafiek is de meest recente en betreft het aantal zonnevlekken en het door NOAA voorspeld verloop van cyclus 24.

De variabiliteit van de zon wordt bepaald door 2 componenten van het magnetisch veld, de zogenaamde torroidale component en de poloidale component. Omdat beide componenten niet direct worden gemeten gebruiken fysici – net als bij temperatuurreconstructies - proxies. Voor de torroidale component is de Rmax , het maximum aantal zonnevlekken in een cyclus. De grafiek hierboven is daar een voorbeeld van. De proxy voor de poloidale magnetische veldsterkte is aamin , de minimum waarde van de aa magnetische component. In onderstaande grafieken is het verloop van beide proxies in de tijd weergegeven.

Die variabiliteit resulteert in een aantal karakteristieke cycli. Afgezien van de 11-jaars Schwabe cyclus zijn de belangrijkste de Hale periodiciteit (17 – 32 jaar), de Lower Gleissberg (34 – 68 jaar), de Upper Gleissberg (72- 118 jaar) en de Suess (De Vries) ( ≈ 205 jaar).

Met behulp van Fourier-analyses hebben De Jager en Duhau getracht grip te krijgen op deze ogenschijnlijk ongeordende zonnecycli. Het blijkt dat het dynamosysteem van de zon zich geleidelijk ontwikkelt via drie cycli, gescheiden door korte chaotisch verlopende transitiefases. Deze cycli zijn een stapeling van de Gleissberg cyclus en twee daarvan afgeleide quasi-harmonischen, te weten een 50-jarige en een 20-jarige oscillatie.

Vanaf 2000 bevinden we ons in een dergelijke chaotische transitiefase, die volgens De Jager tot 2013 zal duren. Deze fase vormt dan de opmaat voor een relatief koude periode van tenminste 100 jaar. Intussen hebben klimaatalarmisten hierop al een voorschot genomen, lijkt het, door het begrip AGW ,anthropogenic greenhouse warming, te vervangen door ACC , anthropogenic climate change (zie het artikel hier onder).

Nog maar net op deze site het artikeltje geplaatst over de ruim 750 peer reviewed klimaatkritische publicaties (zie hieronder) , en dan worden die kritische wetenschappers op een andere manier getackled. Een aantal wetenschappers (geen klimaatwetenschappers) heeft gepoogd de wetenschappelijke lat te leggen langs twee groepen publicerende klimaatwetenschappers. Anderegg e.a. publiceerden hun onderzoek in Proceedings van de National Academy of Sciences. De twee groepen zijn researchers convinced by the evidence (CE) of ACC and those unconvinced by the evidence (UE) of ACC (anthropogenic climate change).

Wat direct opvalt is de afkorting ACC, daar waar tot nu toe veelal gesproken werd over AGW (anthropogenic global warming). Een slimme zet, die de laatste tijd vaker gebruikt wordt door alarmisten, waarschijnlijk vanwege de stagnatie in de opwarming van de aarde het afgelopen decennium. “Change” is altijd goed, zal men denken.

U kent ongetwijfeld de wijze waarop door de aanhangers van het klimaatalarmisme vaak gereageerd wordt als er kritische berichtgeving is over de main stream opvatting van opwarming en menselijke schuld. Politici mochten rondom "Kopenhagen" afgelopen jaar vele malen op radio en tv vertellen dat 99% (of nog meer) van de wetenschappers de AGW- hypothese onderschrijft. Natuurlijk zijn dat percentages die lijken op de verkiezingsuitslagen in Noord Korea of de voormalige Sowjet Unie, maar de constante herhaling van deze fantastische cijfers zou op den duur zijn heilzame werk wel moeten doen.

Ook wetenschappers deden een duit in het zakje, hoewel zij vaak wat voorzichtiger waren met cijfers en percentages. Maar ook in de wetenschappelijke wereld werd en wordt vaak een beetje minachtend of lacherig gedaan over kritiek op de AGW-hypothese. Er wordt dan gewezen op het feit dat vrijwel alle wetenschappelijke artikelen de AGW-hypothese ondersteunen en dat de wetenschappelijke neuzen vrijwel allemaal dezefde kant op staan. Kritische lezers weten intussen wel beter. Hoe klimaatwetenschappers werkelijk denken over issues van opwarming is al twee maal onderzocht door D.Bray en H.von Storch van het Institute for Coastal Research in Duitsland (D.Bray & H. von Storch, The Perspectives of Climate Scientists on Global Climate Change, 2007, Geesthacht) . In het hoofdstuk "De Dogma's" is onder "Er is consensus" al het een en ander hierover geschreven. Conclusie: er is helemaal geen consensus onder klimaatwetenschappers over de grote issues van opwarming.

Die conclusie wordt nu ondersteund door een recent artikel van redacteur Andrew van de kritische site Popular Technology. Andrew doet al een jaar goed werk door te turven hoeveel klimaatkritische publicaties er verschenen zijn. En hij doet dat zorgvuldig: alleen zogenaamde peer reviewed publicaties in wetenschappelijke tijdschriften neemt hij op in zijn tellingen. En wat blijkt? De teller staat momenteel al over de 750 publicaties. Aanvullingen, commentaren, correcties, errata, antwoorden en toegevoegde papers zijn niet meegerekend.

Omdat de lijst zo erg lang is kunt u hem als Worddocument downloaden. Veel publicaties zijn gelinkt naar het originele artikel in PDF formaat. Goed voor vele uren leesplezier!

Bovenstaand gesprekje van de Simpsons laat pijnlijk zien dat niet voor iedereen duidelijk is wat oorzaak en gevolg is. Beetje eenvoudig wellicht, maar wat dacht u van de volgende grafiek:

Deze grafiek wordt in allerlei varianten graag gebruikt door lieden die willen aantonen dat de mensheid met de huidige CO2-stijging de ondergang tegemoet gaat. Maar klopt die conclusie wel? Om daar iets verstandigs over te zeggen is het van belang wat verder te kijken dan onze neus lang is. Uit de statistiek kennen we het begrip correlatie. In de statistiek spreekt men van correlatie als er een min of meer (lineaire) samenhang blijkt te zijn tussen twee reeksen metingen of variabelen.

De sterkte van deze samenhang wordt beschreven met de correlatiecoëfficiënt. Een correlatiecoëfficiënt heeft een grootte die tussen -1 en +1 ligt. Bij +1 is er een volledige positieve correlatie, bij -1 een volledig negatieve correlatie, en bij 0 is er geen correlatie tussen twee verschijnselen. Onderstaande figuur toont mogelijke vormen van de grafische weergave die bij een bepaalde correlatiecoëfficiënt kan behoren.

Men is geneigd om op basis van een puntenwolk als snel conclusies te trekken over de correlatie tussen verschijnselen. Maar dat dient met voorzichtigheid te geschieden. Onderstaande grafieken hebben alle een correlatiecoëfficiënt van + 0,816 , en kijk eens hoe divers de puntenwolken er uit zien.

Maar van groter belang is uiteraard of er sprake is van een causale correlatie, dus van een oorzakelijk verband tussen verschijnselen. In een aantal gevallen is het mogelijk om op basis van gezond verstand in te zien dat een bepaalde correlatie niet causaal zal zijn. Zo is er op onderstaande grafiek een positief verband te zien tussen de vruchtbaarheid van vrouwen en het voorkomen van ooievaars in de Elzas. (S. Mousset & J.R. Lobry, 2006, Epreuve Biologie et Modélisation, Université Lyon1).

Ook de sterke correlatie tussen het aantal rocksongs in de top500 van het blad Rolling Stone en de productie van ruwe olie in de USA moet wel op toeval berusten:

Ook correlatie tussen het voorkomen van lynxen in Noord Amerika en het aantal zonnevlekken zal waarschijnlijk niet causaal zijn en op toeval berusten, ook al is de correlatie opvallend:

Dat dit zo is zie je als je een wat langere periode bekijkt dan de 2 decennia van bovenstaande grafiek. Als je beide verschijnselen bekijkt van 1820 tot 1940, dan is te zien dat beide verschijnselen een periodiciteit vertonen, maar dat die van het voorkomen van lynxen iets verschilt van die van zonnevlekken. Verandering van tijdschaal kan soms dus inzicht vertonen in de causaliteit van een correlatie. Hier komen we later op terug, omdat dit ook een rol speelt bij de correlatie tussen CO2-gehalte en temperatuur.

Ook interessant is de correlatie die er lijkt te bestaan tussen het gebruik van elektronische apparaten en de mate van sociale interactie (zie grafiek hieronder). Hier is men al snel geneigd om een oorzakelijk verband te veronderstellen Immers, zorgt meer tijd besteden aan elektronische apparaten niet vanzelfsprekend voor minder tijd voor de medemens? Iedereen kan zich hier wat bij voorstellen denk ik.

Welnu, laten we terugkeren naar de grafiek die het begin vormt van dit artikel, het vermeende verband tussen CO2-gehalte en de temperatuur. Laten we eerst eens kijken naar de tijdschaal van deze grafiek, die loopt van 1880 tot 2010. Op het eerste gezicht lijkt de opgaande trend van de temperatuurlijn aardig overeen te komen met die van het CO2-gehalte. Wat gebeurt er als we de tijdschaal oprekken naar 400.000 jaar? Dat gaat er dan als volgt uitzien:

De periode beslaat het laatste deel van het Pleistoceen , waarin de 4 meest recente glacialen te zien zijn, en het huidige Holoceen. Er is sprake van een tamelijk duidelijke correlatie tussen CO2-gehalte en temperatuur. De oorzaak van deze grootschalige schommelingen in aardse temperatuur is de relatie tussen de aarde en de zon, ontdekt door de Servische wetenschapper Milankovic (zie hoofdstuk Nieuwe Inzichten). Ook bij alarmisten staat dit mechanisme, dat zijn oorsprong vindt in excentriciteit van de aardse baan rond de zon en obliquiteit en precessie van de aardas, vast. Deze correlatie tussen temperatuur en CO2 is door Al Gore handig in zijn documentaire An Inconvenient Truth gebruikt om te “bewijzen” dat het CO2-gehalte de temperatuur stuurt.

Dat dit onjuist is blijkt als men als het ware inzoomt op de data. Al in 1990 hebben Claude Lorius en Jim Hansen in hun publicatie over de Vostok ijskern aangetoond dat de fluctuaties van het CO2-gehalte de fluctuaties van de temperatuur volgen in plaats van sturen. ( Lorius e.a., 1990, The ice core record: climate sensitivity and future greenhouse warming, Nature vol.347)

De timelag die tussen temperatuur en CO2 waarneembaar is werd toen geschat op ongeveer 1000 jaar, tegenwoordig gaat men uit van een waarde van 800 jaar. Die vertraging is het gevolg van vertraagde opname en uitstoot van CO2 door oceanen. Koud water kan immers veel meer CO2 oplossen dan warm water. Die tijdschaal van 800 jaar is gebaseerd op de veranderingen in de oceaancirculatie en de sterkte van de "carbon pomp" (dwz de mariene biologische fotosynthese) die CO2 uit de atmosfeer naar de diepe oceaan transporteert. In onderstaande figuur is de CO2-cyclus met de uitwisseling tussen atmosfeer en oceanen weergegeven.

Met de kennis die we nu hebben van causatie en van het verloop van CO2-gehalte en temperatuur in het verleden is het niet moeilijk om te zien dat het gebruiken van deze grafiek om te “bewijzen” dat de recente temperatuurstijging het gevolg is van de CO2-stijging statistisch onjuist is. De grafiek zelf geeft ook enkele aanwijzingen hiervoor: zo daalt de temperatuur tot 1910, terwijl het CO2-gehalte stijgt . Bovendien begint de stijging van het CO2-gehalte pas sterk te worden na 1950, hetgeen overeen komt met de sterke industriële groei en welvaartsgroei na de Tweede Wereldoorlog. Echter, de sterke stijging van de temperatuur tussen 1910 en 1940 is niet te verklaren door de tamelijk geringe CO2-stijging in die periode. Bovendien daalt de temperatuur tussen 1940 en 1980, terwijl in deze periode het CO2-gehalte flink gaat stijgen. Tenslotte stijgt CO2 vrolijk verder, terwijl na 2000 de temperatuurstijging stagneert.

Wat kan men nu concluderen? In de eerste plaats dat het geologisch verleden toont dat het CO2-gehalte in de atmosfeer vooral de temperatuurveranderingen volgt in plaats van initieert, als gevolg van uitwisseling van CO2 tussen atmosfeer en oceanen. Er is sprake van een third cause fallacy, namelijk de relatie tussen zon en aarde. In de tweede plaats is het zo dat op een tijdschaal van ruim een eeuw er geen duidelijke correlatie te zien is tussen CO2-gehalte en temperatuur.

Uiteraard is het een feit dat CO2 een broeikasgas is, dat in elk geval in laboratoriumopstellingen infraroodstraling kan absorberen. In een dergelijk eenvoudig systeem is de sensitivity van een CO2-verdubbeling ongeveer 1,1 °C. Maar de atmosfeer, of beter het atmosfeer-oceaansysteem is een onvoorstelbaar complex systeem in vergelijking met eenvoudige lab-opstellingen. Zo zijn er feedbacks die het verband tussen temperatuur en CO2-gehalte beïnvloeden. Bekend is dat de door het IPCC gehanteerde klimaatmodellen uitgaan van een sterke tot zeer sterke positieve feedback, terwijl anderen uitgaan van kleinere effecten als gevolg van negatieve feedbacks. Het verst gaan Miskolzcy , van Andel en anderen, die stellen dat de temperatuur zich in een natuurlijk evenwicht bevindt, dat slechts beïnvloed kan worden door externe factoren. Zie hiervoor het hoofdstuk Nieuwe Inzichten. Er zijn aanwijzingen dat de recente temperatuurstijging van de afgelopen eeuw , het "terugveren" van de temperatuur uit de dip van de Kleine IJstijd, mede het gevolg is van veranderingen van de zon. Zonnevlekken kunnen hierin een grote rol spelen.

De recente koude winter in West Europa heeft ook de aandacht van klimatologen. De zon blijkt een grotere rol daarin te spelen dan tot nu toe gedacht. Voor Groot-Brittannië was het al de tweede koude winter op een rij, en het is dus niet verbazingwekkend dat daar de belangstelling voor het fenomeen groot is. Van het bericht van 7 januari j.l. weten we al dat de NAO (Noord Atlantische Oscillatie) daar een rol in speelt, alsook de zogenaamde Arctische Vortex.

De Arctic Vortex is een langdurige grootschalige luchtcirculatie in de bovenlucht (bovenste deel troposfeer en stratosfeer). De Vortex wordt gevormd door koude lucht hoog in de atmosfeer, vanaf 5 kilometer boven het aardoppervlak. Deze aanwezigheid van kou levert lagedrukwerking op in de bovenlucht, waardoor rond de Vortex een sterke stroming in de bovenlucht ontstaat met extreem koude lucht. De Arctic Vortex is gekoppeld aan een ander atmosferisch fenomeen, de Arctische Oscillatie (AO). Dat is een samenstel van twee tegengestelde druksituaties op hogere breedten. De Arctische Oscillatie heeft de sterkste invloed op het weer in Europa en Noord Amerika gedurende de late herfst en de winter. In de andere jaargetijden zijn de invloeden veel minder uitgesproken.

De positieve fase van deze oscillatie bestaat uit sterke hogedrukgebieden in de buurt van de Azoren en diepere lagedrukgebieden boven IJsland, waardoor grote hoeveelheden zachte lucht ver naar het noorden wordt gebracht. Deze situatie boven het noorden van de Atlantische Oceaan wordt ook wel een positieve fase in de NAO genoemd (Noord Atlantische Oscillatie). Op bovenstaande figuur is een typische drukverdeling weergeven bij een positieve NAO, waardoor met ZW wind grote hoeveelheden zachte lucht West Europa binnenstromen. Als de NAO negatief is, verandert de drukverdeling op hogere breedten, en wordt de sterke westenwind in de bovenlucht, die de Arctic Vortex begeleidt, veel zwakker. Door deze veranderingen kunnen grote hoeveelheden zeer koude lucht tot ver naar het zuiden zakken.

Een negatieve index biedt goede kansen voor het ontstaan van noordelijke hogedrukgebieden. De westcirculatie zakt dan ver naar het zuiden weg of verdwijnt grotendeels. Het zijn deze noordelijke hogedrukgebieden die in Nederland winterweer brengen. Wanneer deze zich in de buurt van IJsland bevinden hebben we veelal te maken met een noordelijke stroming en dus vrij lage temperaturen en vaak sneeuwbuien. Op onderstaande figuren is de luchtdrukverdeling weergegeven die typisch is voor een positieve ( links) en negatieve NAO fase (rechts).

Wanneer we kijken naar de NAO index vanaf 1860 (figuur hieronder) dan valt op dat tijdens koude winters de NAO-index veelal negatief was. Voorbeelden zijn de winters van de jaren '40 en de winters van 1956, de koude jaren '60, 1979 en 1996. Vaak blijft de NAO-index enige jaren achtereen relatief laag. Mede daarom komen koude winters vaak in clusters voor.

Het verschuiven van hogedrukgebieden dat afwijkend is van de algemene luchtcirculatie en de daarmee gepaard gaande blokkering van westenwind heeft alles te maken met de ligging van de zogenaamde straalstromen, die op grotere hoogte waaien. Men spreekt van een straalstroom als de wind op die hoogte een snelheid heeft van meer dan 100 kilometer per uur (windkracht 11 of meer). Regelmatig worden echter hogere windsnelheden bereikt van soms zelfs meer dan 350 kilometer per uur.

De belangrijkste straalstromen op aarde zijn westenwinden. Straalstromen liggen met enkele grote meanders rond de aarde. De sterkste straalstromen vindt men nabij de polen, op ongeveer 7-12 km boven de zeespiegel, en de iets zwakker subtropische stromen op ongeveer 10-16 km. Voor dit verhaal is alleen de polaire straalstroom op het Noordelijk Halfrond van belang. Zo’n straalstroom ligt met enkele meanders als een lint rond de aarde. Maar dat is niet altijd zo: een straalstroom kan zich splitsen in twee of meer delen, in verschillende richtingen stromen, en zelfs in tegenovergestelde richting stromen. Deze noordelijkste straalstroom vormt de grens tussen aangrenzende luchtmassa's met aanzienlijke verschillen in temperatuur, namelijk de zeer koude lucht van het poolgebied en de warmere lucht vanaf de evenaar.

Barriopecho e.a. ( Barriopecho e.a., A Climatology of Northern Hemisphere Blocking, 2006, Journal Of Climate ) hebben een onderzoek gedaan naar zogenaamde blokkerende situaties waarbij de straalstroom betrokken is. De geografische ligging van de grote meanders in de straalstroom en hun hellinghoek bepalen heel sterk het weer op het noordelijk halfrond. Bij een blokkerende situatie verhinderd de ligging van de straalstroom de “normale” westcirculatie die in onze regio ‘s winters zachte lucht meevoert. Gevolg is dat in plaats van deze zachte lucht koude luchtmassa’s binnenstromen uit het noorden of noordoosten. Dergelijke blokkerende situaties doen zich voor in een viertal zones op het noordelijk halfrond, waarvan die boven de Atlantische Oceaan (ATL) voor Europa van belang is. De koude meimaand die net achter de rug ( de koudste van de afgelopen 20 jaar in ons land) is daar ook een gevolg van.

Naar aanleiding van de recente koude winters hebben Lockwood e.a. (Lockwood e.a., Are cold winters in Europe associated with low solar activity?, 2010, E.R.L) onderzoek gedaan naar de relatie tussen het ontstaan van genoemde blokkades en de mate van zonneactiviteit. Daartoe hebben ze de temperatuurreeks van Central England Temperature (CET) gebruikt , een dataset die al in 1659 begint. De correlatie tussen zonneactiviteit en luchttemperatuur was al langer bekend. Gedurende het zogenaamde Maunder Minimum in de 17e eeuw (Kleine IJstijd) waren de winters in West Europa aanmerkelijk kouder dan “normaal”.

Het windpatroon boven het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan hangt nauw samen met de NAO. Is deze positief, dan is er een sterke westcirculatie die overwegend zachte winters brengt. In de periode 1965-1995 die Lockwood onderzocht is de NAO veelal positief geweest, resulterend in stijgende wintertemperaturen in West Europa. Op de figuur hierboven is duidelijk te zien dat in genoemde periode de NAO index positiever werd.

Ook de zonneactiviteit was in deze periode hoog. Lockwood reconstrueerde de zonneactiviteit in de totale periode van de CET door te kijken naar het aardmagnetische veld, dat fluctueert met de zonneactiviteit. De correlatie was frappant: lagere temperaturen correleren goed met lagere zonneactiviteit en een hogere cosmic ray flux. Voor uitleg over dit laatste zie hst. Nieuwe Inzichten, par. Henrik Svensmark.

De tweede mogelijkheid is dat de straalstroom gevoelig is voor verstoringen van stratosferische temperatuurveranderingen als gevolg van zonneactiviteit. Lage zonneactiviteit zou dan de stratosferische polar vortex verstoren, waardoor de straalstroom in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan blokkerende eigenschappen krijgt. Gevolg: een langere periode met wind uit het noorden tot noordoosten. Er kan dan een feedback ontstaan de stratosfeer een troposfeer waarbij enerzijds het stratosferisch windpatroon de ligging van de straalstroom beïnvloedt, en anderzijds de troposfeer die de situatie in de stratosfeer in stand houdt door wat genoemd wordt een “upward propagating planetary wave disturbances”, de zogenaamde Rossby waves. Wellicht over dit fenomeen later meer.

Dus: de zon heeft een stevige invloed op het winterweer in West Europa, en zolang de zonneactiviteit laag blijft kunnen we nog meer strenge winters verwachten.

De ijsdikte wordt gemeten met behulp van een instrument dat met behulp van twee opgewekte electromagnetisch (EM) velden de ijsdikte meet. De op deze wijze verkregen data ziijn vanaf 2001 voorhanden . Voor wie geïnteresseerd is in de meetgegevens kan op deze site de data vinden onder “Point data”.

Tot voor kort werden de metingen met behulp van een helikopter gedaan, hetgeen de actieradius flink beperkte. Op onderstaand kaartje zijn de diverse datavluchten weergegeven.

In april 2009 is voor het eerst gebruik gemaakt van een vliegtuig , dat over belangrijke regio's van oud ijs in de Noordelijke IJszee tussen Svalbard en Alaska vloog. De actieradius nam daardoor flink toenam, en daarmee de hoeveelheid gegevens (clusters) die ter beschikking kwam zoals in onderstaand diagram te zien is.

Hiedronder een grafiek die de data weergeeft van de aprilvlucht met het vliegtuig.

Diagram shows the median (black) and the 5th, 25th, 75th, and 95th percentile values for each month. The star marks the mode.

Uit de meerjarige meetgevens blijkt dat de gemiddelde dikte van oud ijs sonds 2007 weinig veranderd is, de variatie bleef volgens de onderzoekers binnen het verwachte bereik van de natuurlijke variabiliteit. Waarmee weer een alarmistisch ballonnetje is doorgeprikt.

De afgelopen jaren is de mensheid gebombardeerd met alarmerende berichten over het smelten van het Arctische drijfijs, maar ook over afsmelten van het landijs op Groenland, en het verdwijnen van permafrost uit Arctische en Subarctische gebieden. Daarom is het van groot belang om inzicht te hebben in de temperatuurschommelingen in het gebied. Zoals bekend ging de afgelopen decennia de temperatuur in het Arctische gebied sterker omhoog dan globaal. Chylek e.a. hebben onderzocht hoe dat kan en zijn tot opzienbarende ontdekkingen gekomen.

Aangenomen wordt dat de gemiddelde temperatuur op aarde sinds 1900 met ongeveer 0,7 °C is toegenomen, als gevolg van een aantal natuurlijke en menselijke factoren zoals variaties in zonnestraling, vulkanische activiteit, variaties in de koppeling tussen oceaan en atmosfeer, verandering in albedo, de uitstoot van aerosolen door de mens en uiteraard de stijging van het CO2-gehalte. Met name de laatste factor, de stijging van het CO2-gehalte als gevolg van menselijke activiteiten, is de afgelopen jaren aangewezen als de belangrijkste veroorzaker van de genoemde temperatuurstijging.

De temperaturen in de Arctische regio volgen de globale temperatuurvariaties versterkt, naar men aanneemt deels als gevolg van de ijs/sneeuw-albedo-tegenkoppeling. Chylek e.a. hebben geprobeerd in de voor handen zijnde temperatuurreeksen bewijzen te vinden voor die versterkte temperatuurvariaties, alsook voor een eventuele natuurlijke variabiliteit. Men gebruikte de NASA/GISS data van 37 weerstations in de Arctische regio.

Op onderstaande grafieken is het verloop van de globale temperatuur te zien (rechts) alsook die van de Arctische regio (links). Duidelijk is te zien dat er sprake is van een versterkt effect in de Arctische regio. Let hierbij op de verschillende verticale schalen! Grofweg zijn er in de Arctische regio drie trendperiodes te onderscheiden: 1910-1940, 1940-1970 en 1970-2008.

Als men de drie trendperiodes in ogenschouw neemt, dan valt op dat de temperatuur in het Arctische gebied veel heftiger fluctueert dan de globale temperatuur. In de onderstaande tabel is dat verschil goed te zien. De eerste kolom geeft de trend van de oppervlaktetemperatuur in de Arctische regio ( in °C/decennium), de tweede kolom geeft de trend weer van de globale temperatuur op het land, en de derde kolom is de verhouding tussen de Arctische en de globale trend, de zogenaamde Arctic Amplification.

Wat opvalt is dat de Arctic Amplification in de eerste opwarmende periode en vooral de tweede afkoelende periode veel groter was dan in de derde opwarmende periode. Chylek komt tot de conclusie dat deze verschillen niet verklaard kunnen worden door de toename van aerosolen van 1940-1970 en de afname daarvan na 1970. Ook de afname van het Arctische drijfijs gedurende de afgelopen decennia geeft volgens het onderzoeksteam onvoldoende verklaring. De verklaring moet gezocht worden in een koppeling met de zogenaamde thermohaline circulatie in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan, waar de Noord-Atlantische Drift/Golfstroom een onderdeel van uitmaakt. De oppervlaktetemperatuur (SST) van het zeewater vertoont een zekere periodiciteit, de zogenaamde Atlantische Multi-decadale Oscillatie (AMO).

Die veronderstelde link tussen de temperatuur in de Arctische regio en de AMO wordt ondersteund door het feit dat er een sterke correlatie is tussen de AMO en de temperatuur in de Arctische regio. In onderstaande grafiek is te zien dat de temperatuur nauw correleert met de beide AMO-indices van NOAA (gebaseerd op de SST van het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan) en die van Parker (globale SST).

Conclusies van Chlek e.a.: de verhouding van de Arctische temperatuur/mondiale temperatuur, de zogenaamde Arctic Amplification, varieert op een multi-decadale tijdschaal. De algemeen aangehangen hypothese dat de Arctic Amplification een factor 2-3 groot is geldt alleen voor laatste periode 1970-2008. In beide voorafgaande periodes was de Arctic Amplification veel hoger, tot wel een factor 13. Oorzaak daarvan is de variabiliteit van de SST van het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan, de zogenaamde AMO. Verdere analyses moeten meer licht werpen op de invloed van de AMO en andere natuurlijke variabelen op de temperatuur in het Noordpoolgebied.

De afname van het Arctische drijfijs de afgelopen decennia was volgens veel alarmisten zonder twijfel vooral het resultaat van de antropgene opwarming als gevolg van de toename van het CO2-gehalte. Julienne Stroeve e.a. concludeerden in een publicatie in 2007 dat de schattingen van de antropogene bijdrage aan de afname van het Arctische drijfijs waarschijnlijk nog groter is dan tot dan toe aangenomen: “If the multi-model ensemble mean time series provides a true representation of forced change by greenhouse gas (GHG) loading, 33–38% of the observed September trend from 1953–2006 is externally forced, growing to 47–57% from 1979–2006. Given evidence that as a group, the models underestimate the GHG response, the externally forced component may be larger.” ( Julienne Stroeve, Marika M. Holland, Walt Meier, Ted Scambos, and Mark Serreze, “Arctic sea ice decline: Faster than forecast”, 2007, Geophysical Research Letters, Vol. 34, L09501).

In overeenstemming met de voorspellingen van de gehanteerde klimaatmodellen dat de globale opwarming in de 21e eeuw fors zal toenemen, schrijft het IPCC in 2007 in zijn Summary for Policymakers: “Sea ice is projected to shrink in both the Arctic and Antarctic under all SRES scenarios. In some projections, arctic late-summer sea ice disappears almost entirely by the latter part of the 21st century.”

Het ACIA, het Arctic Climate Impact Assessment, een intergouvernementele (bwa..) organisatie van landen rond de Noordelijke IJszee, heeft onlangs een rapport uitgebracht, waarin men voorspelt dat ergens tussen 2060 en 2090 het drijfijs volledig verdwenen zal zijn. Sommigen gaan nog verder, en voorspellen een volledig verdwijnen van het Arctische drijfijs binnen enkele decennia of zelfs binnen enkele jaren.

Over het verminderen van drijfijs op de Noordpool en de toename ervan op de Zuidpool is hier al vaker geschreven (zie onder andere het artikel van 9-4-2010). Twee Japanse wetenschappers, Masahiro Ohashi en HL Tanaka van de Universiteit van Tsukuba, toonden aan dat de variabiliteit van de temperatuur en drijfijs vóór en na 1989 in het noordpoolgebied verklaard kan worden door de natuurlijke variabiliteit van de AO (Arctische Oscillatie), en niet door opwarming als gevolg aan de menselijke activiteit. De geïntensiveerde Beaufort High en de drastische daling van de drijfijsconcentraties in september na 1989 werden in verband gebracht met de recente negatieve trend van de AOI (Arctische Oscillatie Index).

Waar nog onduidelijkheid over was, was de vraag waarom na 2000 het drijfijs verder gestaag afnam (tot 2007), terwijl de Arctische Oscillatie Index in haar negatieve fase belandde. De AO wordt normaal gesproken beïnvloed door drie druksystemen die zich boven de Azoren, IJsland en de noordelijke Stille Oceaan bevinden. Als gevolg van de negatieve fase van de AOI sinds 2000 voorspelden onderzoekers dat het tempo van de afname van het drijfijs zou vertragen. In plaats daarvan versnelde dit, tot 2007.

De veranderde windrichting die het gevolg is van de veranderde luchtdrukverdeling duwt grote ijsmassa's vanaf de Noordpool zuidwaarts langs de oostkust van Groenland. Tegelijkertijd vormt zich minder drijfijs wanneer de wind over het Arctisch gebied wordt bepaald door de hoge luchtdruk in het noorden van Rusland, in plaats van die boven het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan en de Stille Oceaan, zoals normaal het geval is. Dergelijke variaties in de circulatiepatronen in het Noordpoolgebied maken deel uit van de natuurlijke schommelingen in het weer. De conclusie van Sorteberg en zijn team is dat we voorzichtig moeten zijn over het gebruik van de omvang van drijfijs als een indicator van klimaatverandering. Die omvang van het drijfijs is sterk afhankelijk van de windrichting, en kortetermijnveranderingen hebben weinig of niets te maken met stijgende temperaturen in het Noordpoolgebied. Wel kan de dikte van het drijfijs een indicatie zijn van verandering, en die dikte is de afgelopen decennia wat afgenomen.

Onlangs is bovenstaande grafiek getoond, ter illustratie van het feit dat van een vermindering van de verdunning van de ozonlaag nog geen sprake is. Bovendien kunnen we constateren dat het zogenaamde gat in de ozonlaag , dat elk Antarctisch voorjaar ontstaat, er nog steeds is. In oktober 2006 was het gat zelfs dieper dan ooit sinds de metingen in 1979. Onderstaande grafiek is afkomstig van de site van TEMIS (Tropospheric Emission Monitoring Internet Service ), waar de data van de satellietinstrumenten SCIAMACHY en OMI sinds 2000 worden verwerkt.

Het KNMI en vele andere instituten en wetenschappers zijn wellicht jarenlang te optimistisch geweest over de effecten van het Montreal Protocol om de productie van CFK’s terug te dringen. In een persbericht van 16 september 2005 schreef het KNMI nog : “ Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool, dat zich jaarlijks in lente vormt, wordt waarschijnlijk vanaf ongeveer 2010 kleiner. Onderzoekers verwachten dat de ozonlaag niet eerder dan halverwege deze eeuw geheel zal zijn hersteld. …. De omvang van het ozongat dit jaar en de hoeveelheid ozon die dit jaar is afgebroken zijn vergelijkbaar met die in de recordjaren 2000 en 2003. Het ozongat van dit jaar wijst dus allesbehalve op een herstel van de ozonlaag. Het ozongat werd ontdekt in i985, dit jaar precies 20 jaar geleden. Recent onderzoek laat zien dat buiten de polaire gebieden de dikte van de ozonlaag de laatste jaren weer geleidelijk toeneemt. Boven de Zuidpool zal echter naar verwachting, zoals gezegd, het herstel van de ozonlaag niet eerder beginnen dan rond 2010. ”

De vorming en afbraak van ozon is een ingewikkeld proces, waarover de vorige keer al een en ander is geschreven. Bij de afbraak van ozon spelen zogenaamde vrije radicalen een belangrijke rol als katalysator, waarbij CL (chloor) tot nu toe een zeer belangrijke rol speelt. Chloor komt , zoals bekend, door CFK’s in de atmosfeer, verbindingen waarvan de productie door het Montreal Protocol aan banden is gelegd. Men gaat er van uit dat een enkel chlooratoom in staat is om gedurende 2 jaar ozon af te breken. Die 2 jaar is de geschatte tijd dat een chlooratoom in de stratosfeer verblijft voordat hij weer terugkeert naar de troposfeer . In die 2 jaar kan een enkel chlooratoom met wel 100.000 ozonmoleculen reageren, met als gevolg een afname in de hoeveelheid ozon.

Francis Pope e.a. van NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, hebben in een publicatie in 2007 echter een bom gelegd onder de tot dan toe veronderstelde afbraakreacties van ozon (Pope, F.D., Hansen, J.C., Bayes, K.D., Friedl, R.R. and Sander, S.P. 2007. Ultraviolet absorption spectrum of chlorine peroxide, ClOOCl. Journal of Physical Chemistry A 111: 4322-4332). Ze beschrijven nieuwe manieren waarop de fotolyse van chloorperoxide kan worden gemeten. Fotolyse is een scheikundige ontledingsreactie onder invloed van zonlicht. Deze ontleding van de stof chloorperoxide is een belangrijke stap in de vernietiging van ozon. Uit de publicatie blijkt dat deze ontleding onder invloed van licht een factor zes kleiner is dan tot op heden werd aangenomen. De auteurs vragen zich dan ook af in hoeverre het huidige ozonafbraakmodel compleet is.

Ook Markus Rex van het Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Potsdam stelt in 2007 in het blad Nature: " If the measurements are correct we can basically no longer say we understand how ozone holes come into being.” What effect the results have on projections of the speed or extent of ozone depletion remains unclear. The rapid photolysis of Cl2O2 is a key reaction in the chemical model of ozone destruction developed 20 years ago. If the rate is substantially lower than previously thought, then it would not be possible to create enough aggressive chlorine radicals to explain the observed ozone losses at high latitudes ". Ook John Crowley (Max Planckinstituut in Mainz) is kritisch in dezelfde Nature, als hij zegt: " Our understanding of chloride chemistry has really been blown apart." . Neil Harris van de Europese Ozon Onderzoeks Eenheid schrijft: " Until recently everything looked like it fitted nicely, but that now it's like a plank has been pulled out of a bridge.". (Schiermeier, Q. 2007. Chemists poke holes in ozone theory. Nature 449: 382-383.).

In onderstaande grafiek is de afhankelijkheid van de fotolyse van ClOOCl van het frequentiespectrum goed te zien: fotolyse vind vooral plaats bij golflengtes tussen 310 en 400 nm. De verticale as betreft de mate van fotolyse op 20 km hoogte en een hoek van zonne-instraling van 86° (net boven de horizon). Opvallend is dat vanaf 1990 de diverse publicaties steeds op een lagere fotolyseniveau uitkomen dan tot dan toe werd aangenomen.

NOAA schreef: “The world’s combined global land and ocean surface temperature made last month the warmest March on record, according to NOAA. Taken separately, average ocean temperatures were the warmest for any March and the global land surface was the fourth warmest for any March on record. Additionally, the planet has seen the fourth warmest January – March period on record.” Onderstaand plaatje werd er bij afgedrukt.

NOAA beheert data zoals temperatuuranomalieën in het archief van de GHCN, de Global Historical Climatology Network, dat haar data betrekt van een netwerk van meetpunten over de hele wereld. Althans wat betreft de data op het vasteland. De data van de rest van de wereld (2/3 van het totale opppervlak, verkrijgt NOAA van ERSST, Extended Reconstruction Sea Surface Temperature. Een andere verstrekker van globale temperaturen, NASA/GISS, haalt haar data binnen via NOAA. Het zijn dus dezelfde data, maar de NASA/GISS gebruikt wel haar eigen grafische weergave. Het is even schrikken: maart 2010 de warmste sinds 1880?

Maar dan komt er op 15-4 een bijzonder bericht binnen via de site van luis-in-de-pels Steven McIntyre, van climateaudit.com. Een opmerkzame lezer heeft ontdekt dat de temperatuurdata van Finland op de kaart van NOAA niet kloppen met de in Finland geregistreerde data: “Well, according to the Finnish Meteorological Institute, March 2010 was colder than usual all over Finland, especially in the northern part. For instance, the mean temperature in Sodankylä was -10.3 °C, which is almost three degrees below the base period 1971-2000 average (-7.5 °C). So the GISS March value for Sodankylä is off by amazing 11.8 °C! Some quality control, please!” .

Gelukkig, voor de opmerkelijke warmte van maart 2010 maakte het allemaal niet veel uit schrijft men. Men kan zich evenwel afvragen of de gebruikte data niet andere fouten bevat dan de Finse data, die niet opgemerkt worden door oplettende lezertjes. En de onjuiste data zijn “removed” en blijkbaar niet gecorrigeerd. Hoe heeft men dan de grids boven Finland opnieuw in kunnen kleuren? Het antwoord is te vinden in de manier waarop dergelijke kaartjes worden gemaakt.

Op bovenstaand NASA/GISS-kaartje van de temperatuuranomalieën maart 2010 is de correctie van de “Finland”-fout uitgevoerd met behulp van de statistische methode waarmee dit soort kaarten wordt geproduceerd. Vanwege het feit dat de hoeveelheid meetpunten beperkt is en ruimtelijk ongelijk verspreid, past men een zogenaamde “smoothing radius” toe. Daarbij gaat men ervan uit dat binnen een afstand van 1200 km van een meetpunt de temperatuur kan worden bepaald op basis van de data van het betreffende meetpunt, met een afnemende betrouwbaarheid met de afstand. Hanssen heeft in 1999 deze werkwijze beschreven (Hansen et al: GISS analyses of surface temperature change, 1999, NASA, New York).

Hij schrijft over deze methode: “ … the resulting data set is used to estimate regional temperature change on a grid with 2° x 2° resolution. Stations located within 1200 km of the grid point are employed with a weight that decreases linearly to zero at the distance 1200 km (HL87). We employ all stations for which the length of the combined records is at least 20 years; there is no requirement that an individual contributing station have any data within our 1951-1980 reference period. As a final step, after all station records within 1200 km of a given grid point have been averaged, we subtract the 1951-1980 mean temperature for the grid point to obtain the estimated temperature anomaly time series of that grid point. Although an anomaly is defined only for grid points with a defined 1951-1980 mean, because of the smoothing over 1200 km, most places with data have a defined 1951-1980 mean. ”

Intussen is die referentieperiode verschoven van 1951-1980 naar 1971-2000. Men kan dus – zeker in Europa met zijn relatief dichte net van meetpunten – met behulp van deze smoothing-methode toch een volledig “ingekleurd” kaartje produceren, ook al ontbreken gegevens van een aantal meetpunten. Dat is dus gebeurd met de ontbrekende (lees: foute) Finse data. De kaart die door NOAA is geproduceerd (zie begin artikel) heeft dezelfde smoothing-radius als de bovenstaande kaart van NASA/GISS, namelijk 1200 km.

Op het NASA-kaartje hierboven zijn ook de maart- anomalieën weergegeven , maar dan met een smoothing-radius van 250 km. Wat dat voor gevolgen heeft voor gebieden met een ruimtelijk wijdmazig meetnet is goed te zien. Grote delen van Canada, Groenland, Noordelijke IJszee, Afrika, Zuid-Amerika en Antarctica zijn grijs gekleurd: no data available.

Deze methode van smoothing, die uit statistisch oogpunt bezien niet onomstreden is, krijgt een extra dimensie als men beziet wat er de afgelopen decennia met het meetnet gebeurd is. Joseph D’Aleo en Anthony Watts schreven daar in 2009 een geruchtmakend artikel over (Joseph D’Aleo and Anthony Watts: Surface temperature records: policy-driven deception?, 2009, SPPI).

Tussen ongeveer 1970 en 2010 is het aantal meetpunten in het Global Historical Climatology Network teruggevallen van ruim 6000 tot ongeveer 1500. Op bovenstaande grafiek is die terugval goed te zien. D’Aleo en Watts hebben die sterke vermindering van meetpunten geanalyseerd en kwamen tot de ontdekking dat met name rurale meetpunten en meetpunten op hogere breedte het moesten ontgelden. Op de kaartjes hieronder is te zien hoe het netwerk in Canada is uitgedund, vooral op hogere breedten. Vandaar het ontbreken van data op het kaartje met de smoothing-radius van 250 km.

En dan is er nog de kwestie van de betrouwbaarheid van oude data. Rond 1900 was het aantal meetpunten in het meetnet van GHCN ongeveer zo groot als momenteel, ongeveer 1500. Maar de geografische spreiding was destijds een stuk onregelmatiger, zoals onderstaande kaartjes laten zien. Grote delen van continenten werden nauwelijks bemeten. Het is daarom uiterst twijfelachtig of op basis van een dergelijk wijdmazig netwerk een "global temperature" te destilleren valt.

Het dagelijkse weer speelt zich af in de troposfeer, het onderste deel van de atmosfeer. Wolken en neerslag komen boven deze goed gemengde laag vrijwel niet voor. Boven de polen is de troposfeer ongeveer 7 km dik, boven de evenaar ongeveer 15 km dik. In de stratosfeer tussen ongeveer 15 km en 30 km hooogte, bevindt zich het grootste deel (91%) van de atmosferische ozon. Dit is wat genoemd wordt de “ozonlaag”. Die ozonlaag is algemeen bekend geworden vanwege het feit dat in de jaren ’80 van de vorige eeuw een “ gat in de ozonlaag” boven Antarctica werd geconstateerd.

Ozon (O3) ontstaat onder invloed van UV-straling uit gewone zuurstofmoleculen (O2). Ozonmoleculen zijn relatief instabiel, en worden op den duur ook weer door UV-straling afgebroken tot zuurstof. Dit alsmaar voortdurende fotochemisch proces wordt de ozon-zuurstofcyclus genoemd. Overigens is de hoeveelheid ozon in de ozonlaag niet groot: 2 tot 8 ppm (parts per million). Maar ondanks dit relatief geringe voorkomen is ozon letterlijk van levensbelang voor het leven op aarde.

UV-straling komt in drie zogenaamde banden voor: UV-a, UV-b en UV-c. Deze banden worden onderscheiden op grond van hun golflengte (zie bovenstaand plaatje). UV-c is verreweg het meest schadelijk voor het leven op aarde, vanwege het optreden van genetische beschadigingen en huidkanker, maar wordt gelukkig volledig weggefilterd door ozon. UV-b is ook schadelijk, en dit wordt vrijwel helemaal door ozon weggefilterd. Slecht een zeer kleine fractie bereikt de aarde. UV-a wordt vrijwel niet wegggefilterd en bereikt bijna geheel de aarde. Gelukkig is deze vorm van UV-straling nauwelijks schadelijk.

Vanwege het feit dat in de tropen de hoeveelheid binnenkomend zonlicht/m2 het grootst is, en dus ook de hoeveelheid UV-straling, wordt hier de meeste ozon aangemaakt. De grootste concentraties van ozon vinden we echter niet boven de tropen maar op hogere breedtes, en niet in de zomer (wat logisch zou zijn), maar in de lente. Overigens zijn daar ook uitzonderingen op. Het gat in de Antarctische ozonlaag treedt in de zuidelijke lente (september/oktober) op, terwijl op het noordelijk halfrond op veel plaatsen in de lente de hoogste waarden gemeten worden.

Een belangrijke rol in de verdeling van ozon over de aarde speelt de zogenaamde Brewer-Dobson-circulatie, een luchtstroom die in de lagere stratosfeer van de tropen richting polen waait en ozon transporteert naar hogere breedten. Vanwege de lagere temperaturen op hogere breedten kan ozon zich daar veel langer handhaven dan boven de tropen. Gedurende de zomer valt de Brewer-Dobson-circulatie vrijwel geheel stil (A.J.Haklander, The Brewer-Dobson circulation: interannual variability and climate change, 2008, TU Eindhoven). Dat verklaart waarom de ozonwaarden op het noordelijk halfrond in de herfst de laagste waarden bereiken.

Sinds de jaren ’80 vormt zich in de stratosfeer jaarlijks een ozongat boven Antarctica. Dit gat ontstaat meestal in september en is , volgens de algemene redenering, een gevolg van de zogenaamde katalytische chemische afbraak van ozon, hoofdzakelijk onder invloed van chloorfluorkoolstoffen (CFK’s). Deze CFK’s zijn vanaf de jaren ’90 van de 19e eeuw door de mens in de atmosfeer gebracht en de uitstoot ervan is sinds het Montreal Protocol (1987) drastisch beperkt.

De verwachting is dat de jaarlijkse afbraak van ozon boven de Zuidpool nog vele decennia doorgaan, aangezien de ozonafbrekende stoffen niet meteen uit de stratosfeer verwijderd zijn.

CFK’s worden bovenin de stratosfeer (grotendeels boven de 25 km hoogte) afgebroken door dezelfde UV-straling als die waartegen de ozonlaag ons beschermt. Het is echter zo dat meer dan 90% van de atmosferische massa (en dus ook van CFK’s) zich beneden dit niveau bevindt. De totale hoeveelheid CFK’s die in de atmosfeer is beland zal dus maar mondjesmaat op grote hoogte worden afgebroken. De afbraak van CFK’s wordt versterkt door dezelfde circulatie die ozon naar hogere breedten transporteert, de Brewer-Dobson-circulatie. Deze circulatie pompt de CFK’s langzaam maar zeker rond: in de tropen omhoog van de troposfeer naar de stratosfeer, op gematigde breedten poolwaarts en op hogere breedten weer terug naar de troposfeer. Dezelfde circulatie pompt ozonarme lucht in de tropen omhoog waarin weer nieuwe ozon gevormd wordt en transporteert het dan naar hogere breedten.

Het “gat” is feitelijk een verdunning van de hoeveelheid ozon tot ongeveer 40% van de waarden die aan de begin van de Antarctische winter gemeten worden. De oorzaak van deze sterke verdunning boven Antarctica is de volgende: aan het eind van de winter zakt de temperatuur van de lagere stratosfeer vaak tot extreme waarden: lager dan -85 graden Celcius is geen uitzondering. Daardoor ontstaan zelfs in de zeer droge stratosfeer wolken, Polaire Stratosfeerwolken , die een rol spelen bij de afbraak van ozon.

De zon , die dan na de poolnacht weer tevoorschijn komt, doet met zijn UV-straling de rest. Die lagere ozonwaarden vormen overigens een positieve terugkoppeling: minder ozon betekent minder opwarming van de stratosfeer en dus lagere temperaturen. Gevolg is dat de temperatuur van de lagere stratosfeer de afgelopen decennia zo’n 10 graden lager is dan in de jaren ’60 van de vorige eeuw. In het Arctisch gebied zijn de temperaturen in de lagere stratosfeer gemiddeld hoger dan boven Antarctica, waardoor verdunning van de ozonlaag daar veel minder sterk is.

Het ”gat” in de ozonlaag is voor het eerst gemeten in 1983 en tot 1992 steeds verder toegenomen. De jaren daarna is het niet verder verdiept, maar ook nauwelijks minder diep geworden. In 2006 waren de ozonwaarden (in Dobson) extreem laag, wat zich de afgelopen paar jaar weer enigszins hersteld heeft. De vraag hoe bijzonder het “gat” in de ozonlaag is, is moeilijk te beantwoorden. We meten pas vanaf 1979 ( satellieten) en hebben derhalve geen zicht op de situatie vóór 1979. Kennis omtrent eventuele natuurlijke fluctuaties in de hoeveelheid ozon ontbreekt nagenoeg geheel.

Onze landgenoot Paul Crutzen bestudeerde in de jaren ’60 en ’70 van de vorige eeuw de invloed van stikstofoxiden op de ozonlaag. Crutzen vond dat NO van belang is om het gedrag van ozon in de stratosfeer te verklaren. NO, gevormd uit lachgas (N2O), gaat een katalytische reactie met ozon aan, waarbij ozon wordt omgezet in zuurstof (O2). De door Crutzen berekende evenwichtsconcentratie van ozon komt goed overeen met ozonwaarnemingen. Door deze ontdekking was de weg vrij voor een speurtocht naar andere stoffen die eenzelfde afbrekende werking op ozon hebben. Mario J. Molina en Frank Sherwood Rowland ontdekten in 1974 dat dit inderdaad het geval is voor CFK's, waaruit zich via fotolyse chloorradicalen kunnen losmaken. CFK’s zijn vanaf het eind van de 19e eeuw ontwikkeld, eerst ten behoeve van brandbestrijding, later als drijfgas en koelmiddel. Die chloorradicalen spelen op hun beurt een rol in de afbraak van ozon.

De ontdekkingen van Crutzen, Molina en Sherwood leidden voor hen tot het verkrijgen van de Nobelprijs voor de chemie in 1995. In die periode stond het voor de meeste wetenschappers vast dat CFK’s de grote boosdoeners waren. Vandaar ook dat enkele jaren eerder zonder al teveel tegenwerking in het Montreal Protocol de productie en verwerking van CFK’s aan banden werden gelegd. Men was er van overtuigd dat dit op middellange termijn ervoor zou zorgen dat het “gat” in de ozonlaag gedicht zou worden. Het KNMI bracht in 1997 een persbericht naar buiten dat het begin van het herstel van de ozonlaag in zicht was. Men schreef toen: “ Naar verwachting zal de afname van ozonafbrekende stoffen nog in deze eeuw leiden tot een begin van het herstel van de ozonlaag.”

We weten nu dat dat veel te optimistisch was. Van een herstel is nog geen sprake, en tot nu toe wisselen de jaren met een sterke afname stuivertje met jaren dat de afname minder groot is.

Het is opmerkelijk dat die opwarming zich veel sterker laat voelen in het Noordpoolgebied dan in het Zuidpoolgebied. De zomertemperaturen op Antarctica zijn zelfs de afgelopen decennia gestaag gedaald. Maar ook op de stellige overtuiging dat de opwarming van het Arctische gebied en de daarmee gepaard gaande afname van het oppervlak drijfijs aldaar vooral van antropogene oorsprong is, wordt de laatste jaren door diverse wetenschappers afgedongen.

Afgelopen week is is een artikel gepubliceerd van twee Japanse wetenschappers, Masahiro Ohashi en HL Tanaka van de Universiteit van Tsukuba. Het artikel is gepubliceerd in SOLA, Scientific Online Letters on the Atmosphere, van de Meteolological Society of Japan, naar aanleiding van de Fourth Japan China Korea Joint Conference on Meteorology afgelopen november (Data Analysis of Recent Warming Pattern in the Arctic, SOLA, Vol. 6A, 2010 ). In deze studie hebben de onderzoekers het mechanisme van de Arctische opwarming van het oppervlakte-luchttemperatuur (SAT) en de afname van het drijfijs de afgelopen twee decennia vergeleken met de opwarming van de aarde sinds 1970.

De Japanners concluderen dat de veranderingen van SAT en het drijfijs vóór 1989 vooral bepaald werden door de Arctische Oscillatie (AO) in de winter. In tegenstelling hiermee werd de opwarming van na 1989 gekenmerkt door de intensivering van de Beaufort High, en werd de vermindering van het drijfijs in de zomer veroorzaakt door de positieve ijs-albedo terugkoppeling.

Geconcludeerd wordt dat de Arctische opwarming vóór 1989 vooral in de winter werd verklaard door de positieve trend van de AOI. De geïntensiveerde Beaufort High en de drastische daling van de drijfijsconcentraties in september na 1989 werden in verband gebracht met de recente negatieve trend van de AOI. De gevolgen van die negatieve trend van de AOI hebben we afgelopen winter goed kunnen waarnemen op het Noordelijk Halfrond! Die periodiciteit van de AO behoort tot de natuurlijke variabiliteit van de atmosfeer.

De Japanse onderzoekers toonden aan dat de variabiliteit van de temperatuur en drijfijs vóór en na 1989 in het noordpoolgebied verklaard kan worden door de natuurlijke variabiliteit van de AO, en niet door opwarming als gevolg aan de menselijke activiteit.

De Volkskrant berichte op 3 april j.l. dat de lancering van de CryoSat-2 aanstaande is. De Cryosat-2 is het tweelingbroertje van de Crysat , de satelliet die in 2005 door een mislukte lancering vernietigd werd. De Cryosat-2 kan de dikte van ijs meten, en wordt ingezet om vanaf een hoogte van 700 km de uitgestrekte ijsmassa’s op hogere breedten te monitoren.
Volkskrantjournalist wetenschap Peter van Ammelrooy schrijft: “Van de duizend-en-een vragen die klimaatonderzoekers wakker houden, is die over de dikte van het poolijs de belangrijkste. Al enkele jaren is bekend dat het ijsoppervlak op de Zuidpool en Groenland krimpt. Maar dat is alleen het ijs dat van bovenaf zichtbaar is. Van het poolijs bevindt zich 90 % onder water. ….”.

Voor diegenen die zich interesseren voor klimaatverandering in de poolgebieden is het bovenstaande citaat welhaast onbegrijpelijk. In de eerste plaats is de vraag over de dikte van “het poolijs” beslist niet de belangrijkste vraag die klimaatwetenschappers bezighoudt. Dat kan men betrekkelijk makkelijk nagaan door te kijken naar recente wetenschappelijke publicaties. Een onderwerp dat onder klimaatwetenschappers veel hoger scoort is bijvoorbeeld de stralingsbalans van de atmosfeer. Logisch, want het stralingsgedrag van de atmosfeer heeft direct gevolgen voor de climate sensitivity en daarmee voor de temperatuur op aarde. Het voorkomen van ijs is slechts een zeer indirect afgeleide factor van klimaatverandering, waarbij neerslag en de dynamiek van lucht- en zeestromen een grote rol spelen.

De tweede onzorgvuldigheid van van Ammelrooy is dat hij spreekt over “poolijs”, zonder dat hij duidelijk maakt over welk ijs hij het heeft. Gaat het hier over landijs op Antarctica en Groenland, of over drijfijs (sea ice)? De “grote belangstelling” voor de dikte van het poolijs die van Ammelrooy suggereert biedt geen soelaas. Misschien brengt zijn volgende zin meer helderheid: “Al enkele jaren is bekend dat het ijsoppervlak op de Zuidpool en Groenland krimpt.” Op de "Zuidpool" brengt nog niet veel duidelijkheid over het type ijs, maar als in dezelfde zin ook Groenland genoemd wordt dan moet die krimp zonder twijfel betrekking hebben op landijs. Maar van “krimp” van landijs op Antarctica en Groenland is vooralsnog geen sprake. Er zijn de afgelopen jaren zo nu en dan wel alarmerende berichten verschenen over deze kwestie, maar die bleken na nieuw onderzoek onjuist. De lengte van gletsjers hangt af van de massabalans. Dat is het verschil tussen enerzijds de aangroei door sneeuwval in het accumulatiegebied en anderzijds ablatie: het afsmelten en verdampen door sublimatie. Voor Antarctica en Groenland doet zich de complicerende factor voor dat de gletsjers deels uitmonden in zee, waardoor zeestromen een grote invloed kunnen hebben op de stroomsnelheid van het ijs. Bekend voorbeeld is de berichtgeving enkele jaren geleden over het versneld “afsmelten” van ijs op West Antarctica. Onderzoek wees uit dat zeestromen verantwoordelijk waren (Payne A.J., Vieli A., Shepherd A.P., Wingham D.J., Rignot E. (2004). "Recent dramatic thinning of largest West Antarctic ice stream triggered by oceans". Geophys. Res. Lett. 31: L23401.).

Van de Wal c.s. schrijven: “ In earlier work (4, 7), it has been suggested that the interaction between meltwater production and ice velocity provides a positive feedback, leading to a more rapid and stronger response of the ice sheet to climate warming than hitherto assumed. Our results are not quite in line with this view. We did not observe a correlation between annual ablation rate and annual ice velocities. “ Zowel bij Antarctica als Groenland is op sommige plaatsen wel een verhoogde afstroomsnelheid waargenomen, maar die wordt gecompenseerd door een grotere neerslaghoeveelheid, waardoor de massabalans ongeveer in evenwicht blijft. We kunnen dus het landijs op Groenland en Antarctica gevoeglijk uitsluiten wanneer we ons afvragen welk poolijs van Ammelrooy bedoelt.

Rest nog maar 1 mogelijkheid: het poolijs van van Ammelrooy betreft het drijfijs (sea ice). Hij schrijft inderdaad: “Maar dat is alleen het ijs dat van bovenaf zichtbaar is. Van het poolijs bevindt zich 90 % onder water”. Dat laatste duidt er zonder twijfel op dat hij drijfijs bedoelt als hij poolijs schrijft. Over dat drijfijs is al meer op deze site geschreven, zie onder “De Dogma’s” de paragraaf “Het drijfijs smelt”. Hieronder is de laatste stand van zaken weergegeven over het oppervlak drijfijs. De grafiek is afkomstig van Crysphere.

Zoals te zien is is er sinds het begin van de metingen in 1979 nauwelijks sprake van een afname van het totale oppervlak aan drijfijs. De lichte terugval in het afgelopen decennium, met als dieptepunt zomer 2007, was het gevolg van een veranderd luchtcirculatiepatroon rond de Noordpool. Zie de paragraaf “Het drijfijs smelt”. Na 2007 neemt het drijfijs weer toe. Ter illustratie tot slot een histogram van de site noconsensus.wordpress.com. Het betreft de zogenaamde Global Ice Area Anomaly vanaf 1979. De rode lijn betreft de piekdag in april 2008 voor wat betreft de omvang van het drijfijs. Die recordomvang in 2008 was groter dan 98,6% van alle dagmetingen sinds 1979!

Het Arctische drijfijs benadert het langjarig gemiddelde

Op 15-2-2010 schreef ik een topic over de koude winter , de Arctische Oscillatie en het drijfijs op de Noordpool. Ik schreef toen dat er weinig bijzonders te zien was aan de ijsaangroei. Dat kwam doordat gedurende de tweede helft van januari de AO even positief werd, en de temperaturen boven de Noordpool relatief zacht. Maar de AO is daarna weer zeer sterk negatief geworden, en dat heeft gevolgen gehad.

Na het dieptepunt in de zomer van 2007 en het herstel van het zomerse drijfijsoppervlak in 2008 en 2009 is er momenteel een verder herstel te zien. Op de grafiek van het NCIDC is te zien dat het ijsoppervlak momenteel het langjarige gemiddelde vrijwel heeft bereikt.

De voorspellingen van klimaatalarmisten, dat het Arctische drijfijs binnen korte tijd zou zijn verdwenen, worden door de trend van de afgelopen jaren niet bevestigd, integendeel. De minimale ijsomvang wordt meestal bereikt rond half september. Op 15 september van het vorige jaar was het ijsoppervlak ongeveer 500.000 km2 groter dan op hetzelfde moment in 2008, en ongeveer 980.000 km2 groter dan in 2007.

Op onderstaande grafiek van het Deens Meteorologisch Instituut is de opvallende toename van het Arctische drijfijs afgezet tegen de ijsgang van de afgelopen jaren.

Het NSIDC verklaarde in maart 2008: “As reported last month, the Arctic Oscillation was in its positive phase through the winter season, associated with a wind pattern helping to flush thick ice out of the Arctic, leaving thinner ice. This is one of the factors helping to set the stage for pronounced ice losses this summer. “

Maar het omgekeerde is wellicht ook waar: als de Arctic Oscillation Index sterk negatief is, dan ontstaat er dik ijs dat ook in de zomer moeilijk afsmelt, Op onderstaande grafiek is goed te zien dat de afgelopen winter de AO twee zeer sterk negatieve fases heeft gehad. De gevolgen voor de ijsaangroei zijn hierboven geschetst.

Een en ander zou kunnen betekenen dat we de komende zomer een verdere toename van het Arctische zomerdrijfijs zouden mogen verwachten. Dit onderwerp keert na de zomer zeker terug.

31-3-2010

Klimaatgek heeft nu RSS Feed

Op verzoek van een aantal trouwe bezoekers van de website is een RSS-Feed link toegevoegd. Hij is te vinden in het menuutje links. Klik op het figuurtje

en voer de URL in in je reader.

Voor wie niet bekend is met RSS Feed: op deze manier kun je razendsnel zien of jouw favoriete websites nieuwe items hebben toegevoegd. Het enige dat je nodig hebt is een gratis RSS-reader ( zie onder andere http://www.mijnhomepage.nl/rss/les4.php ). Lezers die een account hebben bij Google , bijvoorbeeld een GMail account, kunnen gebruik maken van de Google Reader op de accountpagina.

Earth Hour, een wereldwijde milieuactie geiniteerd door het WNF waarbij het licht een uur lang wordt uitgezet, is vooral in Noord Korea een doorslaand succes, zo blijkt uit satellietopnames. Het Wereld Natuur Fonds wil burgers met de actie bewust maken van "de" klimaatverandering. Met dank aan Whatsupwiththat.

Hoogst opmerkelijk: biodiversiteit van ecosystemen hangt immers nauw samen met de zogenaamde externe dynamiek, de ruwheid van de omgeving. En die externe dynamiek is in polaire gebieden zeer hoog, vooral vanwege extreme temperaturen. De biodiversiteit in Arctische gebieden is derhalve erg laag. In de tropen zijn de omstandigheden daarentegen gelijkmatig, met hoge temperaturen. Deze lage externe dynamiek zorgt voor ecosystemen met een hoge diversiteit, zoals tropische regenbossen en koraalriffen. Usher, een van de auteurs waarop het IPCC zich baseert, schrijft - in tegenstelling tot wat het IPCC beweert - over de diversiteit dat deze in het Arctische gebied klein en variabel is. (Usher,M.B., T.V. Callaghan, G. Gilchrist, B. Heal, G.P. Juday, H. Loeng,M.A.K.Muir and P. Prestrud, 2005: Principles of conserving the Arctic’s biodiversity. Arctic Climate Impact Assessment (ACIA): Scientific Report, C. Symon, L.Arris and B. Heal, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, 539-596. ) Zo leven er maar 0,2 % van het totaal aantal soorten zoogdieren op aarde, en zijn minder dan 40 soorten uniek voor de Arctische gebieden op een totaal van bijna 9000 soorten. Conclusie: een onzinnig statement van het IPCC, en een onjuiste verwijzing.

2) Bladzijde 235: “ Doubling CO2 will reduce calcification in aragonitic corals by 20%-60% (Kleypas et al., 1999; Kleypas and Langdon, 2002; Reynaud et al., 2003; Raven et al., 2005). By 2070 many reefs could reach critical aragonite saturation states (Feely et al., 2004; Orr et al., 2005), resulting in reduced coral cover and greater erosion of reef frameworks (Kleypas et al., 2001; Guinotte et al., 2003). ”

De genoemde dramatische 60% is niet in de literatuur terug te vinden. Reynaud ( Reynaud, S., N. Leclercq, S. Romaine-Lioud, C. Ferrier-Pages, J. Jaubert and J.P.Gattuso, 2003: Interacting effects of CO2 partial pressure and temperature on photosynthesis and calcification in a scleractinian coral. Global Change Biol., 9,1660-1668. ) schrijft als conclusie van haar experiment het volgende: “Calcification decreased by 50% when temperature and pCO2 were both elevated. Calcification under normal temperature did not change in response to an increased pCO2. This is not in agreement with numerous published papers that describe a negative relationship between marine calcification and CO2. The confounding effect of temperature has the potential to explain a large portion of the variability of the relationship between calcification and pCO2 reported in the literature, and warrants a re-evaluation of the projected decrease of marine calcification by the year 2100. ” Langdon schrijft over een afname van 11-40% bij een verdriedubbeling van het CO2-gehalte. Kleypas geeft een 18 tot 35% verminderde kalkaanmaak. Nergens in de aangehaalde literatuur is de 60% te vinden die het IPCC-rapport vermeldt.

3) Bladzijde 239: “The breeding areas of many Arctic breeding shorebirds and waterfowl are projected to decline by up to 45% and 50%, respectively (Folkestad et al., 2005) for global temperature increases of 2°C above pre-industrial. A temperature increase of 2.9°C above pre-industrial would cause larger declines of up to 76% for waterfowl and up to 56% for shorebirds.”

Deze cijfers zijn afkomstig van een bijdrage van Folkestad e.a. aan het boek “Avoiding Dangerous Cliumate Change” onder auditie van Hans Joachim Schellnhuber (Cambridge University Press).
Folkestad blijkt voor wat betreft zijn cijfers stevig te leunen op een artikel van Christoph Zöckler en Igor Lysenko genaamd Waterbirds on the Edge, een uitgave uit 2000 van het WCMC (World Conservation Monitor Centre) en het Wereld Natuur Fonds. Het artikel van Zöckler en Lysenko is gebaseerd op de voorspellingen van slechts 1 klimaatmodel, HADCM2GSa1. De auteurs voorspellen in welke mate de boomgrens als gevolg van de voorspelde opwarming naar het noorden op zal schuiven, ten koste van de toendra. Op basis van het areaalverlies dat daardoor optreedt komen ze op zeer hoge verliezen van de voor de toendra specifieke vogelsoorten.

Folkestad is iets voorzichtiger en gebruikt 6 klimaatmodellen in plaats van 1. Toch gaat ook hij kort door de bocht als hij een voorspelling doet over de afname van het Arctische drijfijs: “Regression analysis of the satellite record indicates that for every 1°C increase in annual temperature in the Arctic region, the perennial ice in the Arctic Ocean decreases by about 1.48 x 106km2, with the correlation coefficient being significant but only - 0.57. We used this trend to project how the perennial ice cover may look in the years 2025, 2035 and 2060 when temperatures are expected to reach the 2°C global increase. Maps indicate considerable decline in the perennial ice cover with changes mainly around the peripheral seas as the ice edge moves progressively to the north with time. While our assumption of a linear trend is likely invalid, a similar technique accurately predicted the perennial ice cover during the last three years.” Tja, hier ligt nog wat werk voor een statisticus zou ik zeggen.

4) Bladzijde 239: “One review of 300 migrant bird species found that 84% face some threat from climate change, almost half because of changes in water regime (lowered watertables and drought), and this was equal to the summed threats due to all other anthropogenic causes (Robinson et al., 2005).”

Waar haalt nu het IPCC die 84% vandaan? Het aangehaalde rapport van Robinson ( Robinson, R.A., J.A. Learmonth, A.M. Hutson, C.D. Macleod, T.H. Sparks, D.I.Leech, G.J. Pierce,M.M. Rehfisch and H.Q.P. Crick, 2005: Climate change and migratory species. BTO Research Report, Department for Environment, Food and RuralAffairs (Defra), London, 414 pp. ) is in 2005 geschreven voor de British Trust for Ornithology. Robinson stelt in par. 5.16 : “Most species listed by the CMS have the potential to be affected by climate change in some way. Of the bird species listed in the Appendices (excluding non-European Muscicapidae), 84% rely on vulnerable habitats (coastal, wetland, montane or tundra) at some point in their life cycle; many species use more than one habitat. In virtually all cases, the extent of the threat has not been quantified.” . Interessant is de wijze waarop de onderzoeker aan die 84% komt. Allereerst maakt hij een lange lijst met allerlei noodlottige gevolgen van de sterke opwarming die ons volgens klimaatmodellen nog te wachten staat (zeespiegelstijging, droogte etc.) . Dan neemt hij de vogellijst van de CMS ter hand (Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals) . Daar staan 300 trekvogelsoorten benoemd. Robinson heeft nu gekeken welke soorten afhankelijk zijn van ecosystemen aan kusten, wetlands, bergen en toendra’s, de landschapszones die volgens Robinson te lijden krijgen onder de rampspoed van de komende opwarming. Hij turft vervolgens hoeveel soorten voorkomen in die “bedreigde” gebieden . Zo kwam hij aan zijn 84%. Wie zich verder wil verbazen over het wetenschappelijk gehalte van deze publicatie leze het stuk zelf.

Ik heb begrepen dat het Planbureau voor de Leefomgeving een speciale website heeft geopend, Meldpunt IPCC-rapport werkgroep II, waarnaar bezorgde en kritische burgers fouten kunnen sturen. Ik doe dat niet, om twee redenen. In de eerste plaats mag alleen op het IPCC-rapport van werkgroep II gereageerd worden. De basis van de stroom van fouten en misinterpretaties , waarvan er enkele hierboven beschreven zijn, is echter gelegd in het rapport van werkgroep I, dat de fysische processen achter de klimaatverandering behandelt. Dat is te sterk gefocust op CO2 als “boosdoener”, en veronachtzaamt daardoor andere, niet-antropogene factoren. Het is, las ik onlangs ergens, alsof men door een rietje de Nachtwacht bestudeert. In de tweede plaats is me volkomen onduidelijk wat met de vergaarde kennis zal worden gedaan. Het optreden in diverse media van de directeur van het Planbureau, Maarten Hajer, heeft mijn vertrouwen in het Bureau niet vergroot.

David Hathaway van NASA heeft een mogelijke verklaring gevonden voor het diepe zonneminimum dat al een tijdje de gemoederen van astrofysici beheerst. Hij denkt dat dit te maken heeft met de hoge snelheid van de zogenaamde Conveyor Belt . De Conveyor Belt bestaat uit 2 stromingen van heet plasma in het binnenste van de zon. Elke Belt doet zo’n 40 jaar over een rondje. Onderzoekers denken dat de stromingen van beide Belts de zonnecycli sturen. Hathaway publiceerde onlangs over dit onderwerp in Science (Variations in the Sun’s Meridional Flow over a Solar Cycle, Science 12 March 2010:Vol. 327. no. 5971, pp. 1350 - 1352).

Hathaway maakt gebruik van data die sinds 1996 beschikbaar zijn door SOHO, Solar and Heliospheric Observatory . Deze periode omspant precies zonnecyclus 23 en het diepe minimum waarin we ons de afgelopen 2 jaar bevonden, het diepste van bijna 100 jaar. . Op onderstaande grafiek is te zien dat de acceleratie in omloopsnelheid van de Conveyor Belt samen valt met een afname van het aantal zonnevlekken van cyclus 23.

Dat is opmerkelijk, omdat tot nu toe er van uit gegaan is dat een snellere Conveyor Belt zorgt voor meer zonnevlekken. Ook de snelheid waarmee de zonnevlekken bewegen komt niet overeen met de gangbare theorieën. Om meer te weten te komen over dit fenomeen moeten wetenschappers dieper in de zon kunnen kijken. SOHO scant de zon slechts oppervlakkig, zodat het wachten is op data van SDO, Solar Dynamics Observatory, die afgelopen februari is gelanceerd.

Omdat er de laatste tijd enige activiteit op de zon is te bespeuren, denkt Hathaway dat er wellicht een eind gekomen is aan het minimum, en dat dat we aan het begin staan van cyclus 24. Hathaway verwacht dat die cyclus veel minder actief zal zijn dan de voorafgaande cycli (zie hieronder).

Zonnevlekken zijn tijdelijke koele gebiedjes op de zon. Ze leven enkele dagen tot enkele weken en het aantal vlekken dat zichtbaar is komt en gaat in een elfjaarlijkse cyclus. De zonnevlekken zijn omringd door helderder en hetere gebieden, de fakkelvelden. De temperatuur is er ongeveer 4000 graden hoger dan de oppervlakte van de zon.

VN-baas Ban Ki-moon en IPCC voorzitter Pachauri hebben de Nederlander Robbert Dijkgraaf verzocht een onderzoeksteam samen te stellen om het laatste rapport van het IPCC door te lichten. Dijkgraaf is voorzitter van de KNAW en hoogleraar wiskundige natuurkunde aan de UvA.

Hoe vooringenomen is Dijkgraaf als het gaat om de hypothese van de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde (AGW) ? Het lijkt er op dat ook hij aanhanger is van "the science is settled" voor wat betreft de relatie tussen CO2 en opwarming. In een uitzending van DWDD van 8 december 2009 merkt hij op : ".... we moeten proberen wat aan die CO2-uitstoot te doen.....", en : "Wat je de afgelopen jaren ziet is dat er binnen de wetenschap zorgvuldig gebouwd is aan een consensus, iets waar iedereen zich eigenlijk wel in kan vinden."

Hieronder de video van de betreffende uitzending. Dijkgraaf neemt 2 jonge wetenschappers mee, namelijk paleoklimatoloog Appy Sluijs van de Universiteit Utrecht, en glacioloog Michiel Helsen van dezelfde universiteit. Zoals gebruikelijk probeert de gastheer aan de jonge wetenschappers pakkende one-liners te ontlokken die niet allemaal wetenschappelijk verantwoord zijn. Vooral Appy Sluijs zet nogal dik aan als het gaat om de relatie tussen CO2 en opwarming, en CO2 en extincties van soorten. Dijkgraaf zit er glimlachend bij en corrigeert niet. Het gesprek begint na 4.30 minuten.

Op 14 januari 2009 schreef Dijkgraaf een open brief aan Obama. Opmerkelijk is dat hij daarin de loftrompet steekt over Carol Browner , senior adviser van president Barack Obama voor "Energy and Climate Change". Carol Browner heeft een duidelijke visie over AGW. Welke opvattingen over klimaatverandering heeft Browner , dat Dijkgraaf Obama denkt te moeten feliciteren met haar benoeming? Die worden duidelijk in een interview met U.S.News op 9 maart 2009.

De verslaggever stelt Browner de volgende vraag: " How much have attitudes shifted on climate change?"

Browner antwoordt: " I think, first of all, that the science has just become incredibly clear—that the impacts are real, they will be real, and that we need to do something. ".

Het heeft er dus alle schijn van dat Dijkgraafs persoonlijke opvattingen over de opwarming van de aarde niet ver af staan van die van het IPCC. Ik ben benieuwd hoe waardevrij en onbevooroordeeld Dijkgraafs commissie te werk zal gaan.

" Opwarming aarde mogelijk veel hoger

TILBURG - De temperatuur op aarde kan de komende 50 jaar met meer dan 4 graden stijgen, als de uitstoot van CO2 (koolstofdioxide) niet veel intensiever wordt beperkt dan het plan is. Tot nu toe gingen klimaatdeskundigen ervan uit dat de opwarming van de aarde maximaal ongeveer 2 graden zou mogen bedragen. Dat blijkt uit een statistisch model dat hoogleraren econometrie Jan Magnus en Bertrand Melenberg en promovendus Chris Muris hebben gemaakt. De wetenschappers van de Universiteit van Tilburg analyseerden gegevens over zonnestraling van weerstations over de hele wereld van 1959 tot 2002. Zij konden deze gegevens, die in Zürich (ETH, Zwitserland) worden bijgehouden, al voor ze officieel gepubliceerd zijn voor hun onderzoek gebruiken."

Het bericht heeft vrijwel de gehele dag op de veelgelezen site gestaan, prominent bovenaan. Je kunt je natuurlijk afvragen wat econometristen te zoeken heben op het terrein van klimatologen. Dat deze vraag volkomen terecht is bleek korte tijd later, toen het artikel van de 3 economen gelezen was door wat experts.

Klimaateconoom Richard Tol van de VU maakte gehakt van de studie. Volgens hem zijn enkele wezenlijke onderdelen niet meegenomen in de Tilburgse studie, zoals het gedrag van oceanen, en de invloed van andere broeikasgassen.

Ook de Canadese milieu-econoom Ross McKitrick maakte van de Tilburgse klimaatstudie gehakt. Hij noemde de studie “ een wetenschappelijke miskleun”. Het grootste manco is volgens hem dat de Tilburgers de CRU TS 2.0 dataset hebben gebruikt voor hun voorspellingen. Die dataset is echter in het geheel niet geschikt om dit soort voorspellingen te doen. De Climate Research Unit van de University of East Anglia schrijft zelf op haar website: ”CRU TS 2.0 is specifically NOT designed for climate change detection or attribution in the classic IPCC sense.”

Prof. Ross Mckitrick is in februari j.l. ook over CRU TS 2.0 gehoord door het parlement van Groot Brittannië, in het kader van het parlementaire onderzoek naar vermeende misstanden bij CRU. Het antwoord op de vraag laat niets aan duidelijkheid te wensen over:

Q1. Is it legitimate to use CRU TS 2.0 to 'detect anthropogenic climate change' (IPCC language)?

A1. No. CRU TS 2.0 is specifically not designed for climate change detection or attribution in the classic IPCC sense. The classic IPCC detection issue deals with the distinctly anthropogenic climate changes we are already experiencing. Therefore it is necessary, for IPCC detection to work, to remove all influences of urban development or land use change on the station data....If you want to examine the detection of anthropogenic climate change, we recommend that you use the Jones temperature data-set. This is on a coarser (5 degree) grid, but it is optimized for the reliable detection of anthropogenic trends.

Al I 2004 verscheen er een rapport van het Tyndall Centre for Climate Change Research and School of Environmental Sciences van de UEA (Mitchel e.a., A comprehensive set of high-resolution grids of monthly climate for Europe and the globe) , waarin over CRU TS datasets wordt vermeld:

“The observed grids (1901–2000) are not suitable for climate monitoring, the detection of climate change, or the attribution of changes to anthropogenic influences, such as in IPCC (2001). There are a number of features of the observed grids that make them unsuitable for these purposes:
• Data were used from all available stations, including stations influenced by urbanisation and land-use change, stations that are no longer active, and stations that are not routinely reported in real time.
• At times and in places where no station data were available, the grids were ‘relaxed’ to a zero anomaly, relative to the 1961–90 climatology, following New et al (2000). Any improvement in this respect requires open access to existing data-sets and digitisation of paper records.
• Fluctuations over time in the numbers and locations of adjacent stations may lead to abrupt and incorrect changes in the climate of an individual grid box, particularly changes in variability.”

Voor de drie econometristen uit Tilburg is er en duidelijke les te leren: schoenmaker , blijf bij je leest. Van een goed bezochte nieuwssite als nu.nl zou men mogen verwachten dat de redactie vóór publicatie bekijkt of het persbericht geen onzinverhaal is, zelfs als het afkomstig is van eerbiedwaardige wetenschappers aan een eerbiedwaardige universiteit. Op deze manier zijn de afgelopen jaren al vele malen onzinverhalen als “waarheid” verkocht aan het publiek. Met de recente klimaatschandalen zou men toch mogen verwachten dat redacties alerter zouden zijn en het publiek zouden vrijwaren van het zoveelste broodje (klimaat-)aapverhaal.

Diegenen die gisteren de Ontgroeningsdag (Groene Rekenkamer) in Utrecht niet hebben kunnen bijwonen hebben enkele interessante lezingen gemist. Zoals die van de natuurkundige Dr. Fred Udo met als titel: Waarom windenergie geen CO2-besparing oplevert. Onbegrijpelijk dat de politiek tot nu toe nauwelijks oog heeft gehad voor de keiharde berekeningen van wetenschappers als Udo.

Verder was er natuurlijk een mooie bijdrage van Hans Erren over de rol van CO2 in de warmtehuishouding van de aarde. De Skypeverbinding met prof. Ross McKitrick liet helaas wat te wensen over, zodat het interview voortijdig moest worden afgebroken. Hans Labohm interviewde Richard Tol, die , gezien zijn uitgebreide lijst van publicaties, wellicht makkelijker schrijft dan spreekt.

Hilarisch was het optreden van Drs. van Duren, over zijn Wereld Natuur bestrijdings Fonds. Het debat aan het einde met de politici Nepperus (VVD), Sies (CDA) en de Mos (PVV) verliep voorspelbaar. Nepperus en de Mos zijn duidelijk kritisch als het gaat om de rol van CO2 in het klimaatdebat. Spies bewandelde de traditionele lijn van IPCC en KNMI, en maakte bij voortduring geen onderscheid tussen klimaatbeleid, energiebeleid en milieubeleid. Gezien haar werkzaamheden op deze terreinen bij de provincie wellicht verklaarbaar, maar ook zorgelijk als men bedenkt dat Spies woordvoerder is voor het CDA, de grootste partij van de Tweede Kamer. Voor mensen die het klimaatdebat kritisch volgen in elk geval een (onbedoeld) stemadvies voor de vervroegde verkiezingen die er wellicht aankomen.

Theo Richel praatte de diverse bijdragen vakkundig aan elkaar, en vatte zo nu en dan de crux van het verhaal bondig samen, waar sommige geleerden en vragenstellers verzandden in details en zijpaden. Een gevarieerd programma, waaron gelukkig de humor niet ontbrak zodat het geen loodzware dag werd. Kortom: een herhaling waard!

Hoe ziet het er momenteel uit? Nog steeds zeer bijzonder. Op bovenstaande figuur (bron NOAA) is te zien dat, afgezien van een opleving halverwege januari, de Arctische Oscillatie Index nog steeds zeer negatief is, met alle gevolgen voor het weer in grote delen van Europa. Maar wat betekent dit nu voor het Noordpoolgebied? Op onderstaande figuur (bron NSIDC) is de gemiddelde luchtdrukverdeling te zien op hogere breedte. Heel erg mooi is te zien dat de luchtdruk boven de Noordpool gemiddeld in januari erg laag was, en boven grote delen van Europa en Azië erg hoog. Een typisch beeld voor een sterk negatieve AO. Dat werd nog versterkt door een erg zwakke El Niño. Ook op de eerste figuur is goed te zien dat de luchtdruk boven de Noordpool erg laag was in januari, in tegenstelling tot de drukverdeling in december en februari tot nu toe.

Hierboven ziet u het eerste stuk van de open brief die 55 vooraanstaande Nederlandse klimaatonderzoekers hebben gepubliceerd. Dat van die 55 vooraanstaande klimaatwetenschappers heb ik niet zelf bedacht. Dat staat in de aanhef op de site van SENSE waar de open brief gisteren is gepubliceerd. Daar kunt u de brief ook downloaden.

UPDATE 12-2: Bovengenoemde aanhef, die oorspronkelijk op de site van SENSE stond, is nu veranderd in:
"Een groep van 55 vooraanstaande Nederlandse onderzoekers, werkzaam op het gebied van klimaatverandering, milieu en energie, heeft in een open brief gereageerd op de discussie die is ontstaan over de betrouwbaarheid van het IPCC en het klimaatrapport 2007" Er is geen melding gemaakt van deze update!

Ik was erg nieuwsgierig naar die 55 vooraanstaande Nederlandse klimaatonderzoekers, want ik wist niet dat ons land er zoveel telde. Ik ken Oerlemans van de RUU, en van Geel van de UvA, en nog een handjevol anderen. Dus mijn nieuwsgierigheid was geprikkeld. Hieronder vindt U de lijst van prominenten:

01. Prof. Wim Turkenburg, Universiteit Utrecht                                                                 natuurkunde
02. Prof. Rik Leemans, Wageningen Universiteit                                                            biologie
03. Prof. Hans Opschoor, Institute of Social Studies, Den Haag                                  economie
04. Dr. Bert Metz, European Climate Foundation / voorm.co-voorzitter IPCC Wg III   scheikunde
05. Prof. Rien Aerts, Vrije Universiteit Amsterdam                                                           biologie
06. Prof. Theo Beckers, Universiteit van Tilburg                                                               sociale geografie
07. Prof. Frans Berkhout, Vrije Universiteit Amsterdam                                                  science and technology policy studies
08. Prof. Frank Biermann, Vrije Universiteit Amsterdam                                                politicologie
09. Prof. Kornelis Blok, algemeen directeur Ecofys, Utrecht / Universiteit Utrecht    natuurkunde
10. Prof. Henk Brinkhuis, Universiteit Utrecht                                                                   geologie
11. Dr. Stefan Dekker, Universiteit Utrecht                                                                         fysische geografie
12. Prof. Peter Driessen, Universiteit Utrecht                                                                    sociale geografie
13. Prof. Klaas van Egmond, Universiteit Utrecht                                                             voedingstechnologie
14. Prof. Nick van de Giesen, TU Delft                                                                                irrigatietechniek
15. Prof. Joyeeta Gupta, Vrije Universiteit Amsterdam                                                    economie/recht
16. Prof. Jan Hendriks, Radboud Universiteit Nijmegen                                                biologie
17. Dr. Ton Hoff, directievoorzitter ECN, Petten                                                                 natuurkunde/wiskunde
18. Prof. Bert Holtslag, Wageningen Universiteit                                                             meteorologie
19. Prof. Jef Huisman, Universiteit van Amsterdam                                                        biologie
20. Dr. Gjalt Huppes, Universiteit Leiden                                                                          politicologie
21. Prof. Bart van den Hurk, Universiteit Utrecht / KNMI                                                  meteorologie
22. Prof. Ekko van Ierland, Wageningen Universiteit                                                       economie
23. Dr. Ron Janssen, Vrije Universiteit Amsterdam                                                        economie
24. Prof. Pavel Kabat, Wageningen Universiteit                                                               hydrologie
25. Prof. Gert Jan Kramer, TU Eindhoven                                                                          natuurkunde
26. Prof. Carolien Kroeze, Wageningen Universiteit / OU Nederland                          biologie
27. Prof. Maarten Krol, Wageningen Universiteit                                                             meteorologie?
28. Dr. Lambert Kuijpers, TU Eindhoven                                                                          ???
29. Dr. Lucas Lourens, Universiteit Utrecht                                                                      geologie
30. Prof. Pim Martens, Universiteit Maastricht                                                                 gezondheidskunde
31. Prof. Arthur Mol, Wageningen Universiteit                                                                  milieukunde/sociologie
32. Prof. Henri Moll, Rijksuniversiteit Groningen                                                             natuurkunde
33. Prof. Paul Opdam, Wageningen Universiteit                                                              ecologie
34. Prof. Paquita Perez Salgado, Open Universiteit Nederland                                   scheikunde
35. Dr. Ad Ragas Radboud Universiteit Nijmegen                                                         biologie
36. Dr. Max Rietkerk, Universiteit Utrecht                                                                           milieukunde
37. Prof. Lucas Reijnders Universiteit van Amsterdam                                                  biochemie
38. Prof. Jan Rotmans, Erasmus Universiteit Rotterdam                                              wiskunde
39. Prof. Paul van Seeters, Universiteit van Tilburg                                                         recht/sociologie
40. Prof. Anton Schoot Uiterkamp, Rijksuniversiteit Groningen                                   biofys. scheikunde
41. Dr. Appy Sluijs, Universiteit Utrecht                                                                              biologie
42. Prof. Geert de Snoo, Leiden Universiteit                                                                     biologie
43. Prof. Gert Spaargaren, Wageningen Universiteit                                                       plantkunde/sociologie
44. Prof. Jef Vandenberghe, Vrije Universiteit Amsterdam                                             geologie
45. Prof. Anne van der Veen, Universiteit Twente                                                             econometrie
46. Prof. Pier Vellinga, Wageningen Universiteit                                                              civiele techniek
47. Prof. Herman Verhoef, Vrije Universiteit Amsterdam                                                biologie?
48. Dr. Pita Verweij, Universiteit Utrecht                                                                             biologie
49. Prof. Martin Wassen, Universiteit Utrecht                                                                    biologie
50. Prof. Pieter Winsemius, Universiteit van Tilburg                                                        natuurkunde
51. Prof. Ernst Worrell, Universiteit Utrecht                                                                        scheikunde
52. Prof. Sjoerd van der Zee, Wageningen Universiteit                                                  bodemkunde?
53. Prof. Bert van der Zwaan, Universiteit Utrecht                                                            paleoecologie?
54. Dr. Rob Swart, Wageningen Universiteit                                                                    ???
55. Prof. Karsten Kalbitz, Universiteit van Amsterdam                                                   bodemkunde

Een indrukwekkende lijst met heel veel professoren. Via Google heb ik trachten te achterhalen wat de ondertekenaars hebben gestudeerd. Dat is achter hun naam vermeld. Van sommigen was dat niet te achterhalen, domweg omdat het cv niet door de faculteit is gepubliceerd. Vooral Wageningen Universiteit is daar gesloten over. Via secundaire bronnen is toch vaak wel te achterhalen wat de specialiteit van de betreffende ondertekenaar is. Bij enkelen was dat echter onmogelijk, daar staat dan ook een ???. Ik heb ook gekeken naar het promotie-onderwerp, voor zover achterhaalbaar, om de opleiding van de ondertekenaar te achterhalen. Voor verbeteringen van de lijst hou ik me aanbevolen.

Wat direct opvalt is dat er van de 55 ondertekenaars slechts 3 personen zijn die meteorologie/klimatologie hebben gestudeerd. Verder zijn er 15 personen die een studie gedaan hebben die men kan zien als verwant aan de klimatologie, zoals natuurkunde, scheikunde, geologie en fysische geografie.

Opvallend veel biologen worden gepresenteerd als vooraanstaande klimaatonderzoekers. Daar heb ik toch wel moeite mee. Voor zover ik kan nagaan wordt er op de diverse opleidingen biologie zo weinig aandacht besteed aan klimatologie, dat men biologen moeilijk kan betitelen als vooraanstaande klimaatonderzoekers. Binnen deelgebieden van het klimaatonderzoek kunnen dit uitstekende wetenschappers zijn, maar ik betwijfel of ze in staat zijn het complexe natuurkundige systeem dat het klimaat is voldoende te kunnen duiden. Verder is er een handjevol ondertekenaars dat gespecialiseerd is in bodemkunde, hydrologie , ecologie en dergelijke. Voor deze mensen geldt mijns inziens hetzelfde als voor biologen: waarschijnlijk kundig op hun terrein, maar ik vertrouw ze het complexe klimaatsysteem niet toe. Ik tel bij de ondertekenaars maar liefst 18 van dergelijke ondertekenaars.

En dan blijft er nog een bont gezelschap over van ongetwijfeld zeer geleerde mensen, maar die op grond van hun opleiding geen enkele affiniteit hebben met klimaatverandering. Ik zie studies als economie, science & technology policy studies (??) , politicologie, sociale geografie, voedingstechnologie, recht, gezondheidskunde, wiskunde, sociologie, econometrie en civiele techniek. Dat zijn er bij elkaar 15. De rest is onduidelijk.

Conclusie: op grond van hun opleiding kan slechts een minderheid van de ondertekenaars in staat zijn te beoordelen of de claims van het IPCC over de door de mens veroorzaakte opwarming waar zijn. Van verreweg het grootste deel van de ondertekenaars kan niet met droge ogen beweerd worden dat ze "vooraanstaande klimaatonderzoekers " zijn, hoezeer ze op hun vakgebied excellent zijn. Maar indrukwekkend is het lijstje wel hoor, met al die prof-titels op een rijtje. Misschien dat dat de bedoeling was?

De Volkskrant leverde vandaag commentaar op alle commotie die de afgelopen tijd is ontstaan over de fouten en foutjes in het laatste IPCC-rapport. Lees het artikel hier.

Het commentaar op de klimaathysterie bevat mijns inziens enkele “klassieke” fouten over de huidige stand van de klimaatwetenschap. De eerste klassieke fout is dat de fouten in het IPCC-rapport geen reden zijn om te twijfelen aan de opwarming van de aarde. Wellicht dat de aan het licht gekomen fouten geen reden vormen, maar zowel de recente als historische temperatuurreeksen geven veel reden om de opwarming van 0,7 °C van de afgelopen eeuw tot zijn werkelijke proporties terug te brengen. Niet alleen zijn er in het verleden veel grotere schommelingen geweest, maar we weten dat schommelingen zowel uit opwarming als afkoeling bestaat. Vanaf 2002 is de globale temperatuur licht gedaald, en datzelfde gebeurde tussen 1940 en 1980.

De tweede klassieke fout die gemaakt wordt is dat er over de relatie tussen toegenomen concentratie CO2 in de atmosfeer en de stijging van de gemiddelde temperatuur geen enkele twijfel bestaat. Over die relatie, dat een stijgend CO2 –gehalte de temperatuur opjaagt, bestaan wel degelijk twijfels. Die vormen vaak het hart van de bezwaren die veel wetenschappers hebben tegen de hypothese van het door de mens versterkt broeikaseffect. Daarbij staat niet ter discussie dat de temperatuur enigszins gestegen is, en ook niet dat CO2 een broeikasgas is, maar dat er te lichtvaardig een koppeling is gelegd tussen deze twee door het IPCC en anderen. Bestudering van ijskernen en andere proxies leert dat de relatie in het verleden vaak zo was , dat de stijging van het CO2 –gehalte het gevolg was van temperatuurstijging, als gevolg van een slechtere oplosbaarheid van CO2 in oceanen, met een time-lag van ongeveer 800 jaar.

Wetenschappers als prof. Lindzen van het MIT en vele anderen, die hun sporen verdiend hebben in de klimatologie en aanpalende takken van wetenschap, hameren voortdurend op dit vrijwel blindvaren op het versterkt broeikaseffect. Ook bekende Nederlandse wetenschappers als Arthur Rörsch en Bas van Geel roepen al een tijd om een paradigmawisseling in de klimatologie. Daarbij is niet alleen de rol van de zon belangrijk, maar ook de warmteoverdracht van aarde naar atmosfeer en van atmosfeer naar de ruimte.

De huidige hype rond de fouten en foutjes die zijn ontdekt in het recente IPCC-rapport toont aan dat de machtige klimaatlobby niet alleen bestond uit wetenschappers die hun brood verdienen aan wat merkwaardigerwijze het “klimaatprobleem” genoemd wordt, maar dat zij daarbij vrijwel blindelings gesteund werden door politici en media. Wat dat betreft is het bemoedigend om het interview met Diederik Samsom te lezen in de krant van vandaag, en dat de Volkskrant (eindelijk) ruimte geeft voor een standpunt dat afwijkt van wat het IPCC, KNMI en PBL tot nu toe dicteerde. Het is nog maar enkele jaren geleden dat de hoofdredacteur Wetenschap van deze krant opriep om alle klimaatsceptici te negeren en geen enkele ruimte in de krant meer te geven.

Natuurlijk gaat het niet alléén om de fouten en foutjes die in het laatste IPCC-rapport nu vrijwel dagelijks naar voren komen. Veel “gewone mensen” keren zich van het onderwerp af, en dat is direct een gevolg van de opdringerige wijze waarop klimaatalarmisten hun boodschap de afgelopen jaren naar voren hebben gebracht. De propagandafilm van Al Gore heeft nu pas zijn (ongewenst) effect.

In het artikel wordt terecht gesteld dat een van de lessen die geleerd is, is dat wetenschappers meer afstand moeten houden tot de politiek. De andere les die ik zou willen toevoegen, is dat de media hun oor niet alleen te luisteren leggen naar de “mainstream” opvattingen, maar ook open moeten staan voor dissidente geluiden en opvattingen. De geconstateerde klassieke fouten die ik hierboven beschreef stemmen mij (nog) niet helemaal hoopvol.

5-2-2010

Hoe wetenschappelijk zijn de bronnen van Nobelprize-winnaar IPCC?

Over dit onderwerp is al het een en ander geschreven, met name naar aanleiding van het toch wel schokkende nieuws dat het afsmelten van de Himalayagletsjers in 2035 gebaseerd was op een WWF-rapport, dat op zijn beurt weer gebaseerd was op een al of niet plaatsgevonden hebbend telefoongesprek tussen een journalist en een Indiase glacioloog.

Dit was voor anderen aanleiding om de bronnen van het prijswinnende IPCC rapport uit 2007 nog eens onder het licht te houden. En wat blijkt? Er zijn nog veel meer dubieuze bronnen in het Vierde IPCC-rapport te vinden. Met dank aan Climatequotes.com en vooral Donna Laframboise uit Canada voor de ijver waarmee ze haar speurwerk heeft verricht.

Het WWF (Wereld Natuur Fonds) wordt door het IPCC vaak als “wetenschappelijke bron” gebruikt:

• Allianz and World Wildlife Fund, 2006: Climate change and the financial sector: an agenda for action, 59 pp. [Accessed 03.05.07: http://www.wwf.org.uk/ filelibrary/pdf/allianz_rep_0605.pdf]
• Austin, G., A. Williams, G. Morris, R. Spalding-Feche, and R. Worthington, 2003: Employment potential of renewable energy in South Africa. Earthlife Africa, Johannesburg and World Wildlife Fund (WWF), Denmark, November, 104 pp.
• Baker, T., 2005: Vulnerability Assessment of the North-East Atlantic Shelf Marine Ecoregion to Climate Change, Workshop Project Report, WWF, Godalming, Surrey, 79 pp.
• Coleman, T., O. Hoegh-Guldberg, D. Karoly, I. Lowe, T. McMichael, C.D. Mitchell, G.I. Pearman, P. Scaife and J. Reynolds, 2004: Climate Change: Solutions for Australia. Australian Climate Group, 35 pp. http://www.wwf.org.au/ publications/acg_solutions.pdf
• Dlugolecki, A. and S. Lafeld, 2005: Climate change - agenda for action: the financial sector’s perspective. Allianz Group andWWF, Munich [may be the same document as "Allianz" above, except that one is dated 2006 and the other 2005]
• Fritsche, U.R., K. Hünecke, A. Hermann, F. Schulze, and K. Wiegmann, 2006: Sustainability standards for bioenergy. Öko-Institut e.V., Darmstadt, WWF Germany, Frankfurt am Main, November
• Giannakopoulos, C., M. Bindi, M. Moriondo, P. LeSager and T. Tin, 2005: Climate Change Impacts in the Mediterranean Resulting from a 2oC Global Temperature Rise. WWF report, Gland Switzerland. Accessed 01.10.2006 at http://assets.panda.org/downloads/medreportfinal8july05.pdf.
• Hansen, L.J., J.L. Biringer and J.R. Hoffmann, 2003: Buying Time: A User’s Manual for Building Resistance and Resilience to Climate Change in Natural Systems. WWF Climate Change Program, Berlin, 246 pp.
• http://www.panda.org/about_wwf/what_we_do/climate_change/our_solutions/business_industry/climate_savers/ index.cfm
• Lechtenbohmer, S., V. Grimm, D. Mitze, S. Thomas, M. Wissner, 2005: Target 2020: Policies and measures to reduce greenhouse gas emissions in the EU. WWF European Policy Office, Wuppertal
• Malcolm, J.R., C. Liu, L. Miller, T. Allnut and L. Hansen, Eds., 2002a: Habitats at Risk: Global Warming and Species Loss in Globally Significant Terrestrial Ecosystems. WWF World Wide Fund for Nature, Gland, 40 pp.
• Rowell, A. and P.F. Moore, 2000: Global Review of Forest Fires. WWF/IUCN, Gland, Switzerland, 66 pp. http://www.iucn.org/themes/fcp/publications /files/global_review_forest_fires.pdf
• WWF, 2004: Deforestation threatens the cradle of reef diversity. World Wide Fund for Nature, 2 December 2004. http://www.wwf.org/
• WWF, 2004: Living Planet Report 2004. WWF- World Wide Fund for Nature (formerly World Wildlife Fund), Gland, Switzerland, 44 pp.
• WWF (World Wildlife Fund), 2005: An overview of glaciers, glacier retreat, and subsequent impacts in Nepal, India and China. World Wildlife Fund, Nepal Programme, 79 pp. (dit is de secundaire bron van het Himalayagletsjerschandaal)
• Zarsky, L. and K. Gallagher, 2003: Searching for the Holy Grail? Making FDI Work for Sustainable Development. Analytical Paper, World Wildlife Fund (WWF), Switzerland

Maar ook Greenpeace-documenten worden door het IPCC als bron gebruikt:

• Aringhoff, R., C. Aubrey, G. Brakmann, and S. Teske, 2003:Solar thermal power 2020, Greenpeace International/European Solar Thermal Power Industry Association, Netherlands
• ESTIA, 2004: Exploiting the heat from the sun to combat climate change. European Solar Thermal Industry Association and Greenpeace, Solar Thermal Power 2020, UK
• Greenpeace, 2004: http://www.greenpeace.org.ar/cop10ing/SolarGeneration.pdf accessed 05/06/07
• Greenpeace, 2006: Solar generation. K. McDonald (ed.), Greenpeace International, Amsterdam
• GWEC, 2006: Global wind energy outlook. Global Wind Energy Council, Bruxelles and Greenpeace, Amsterdam, September, 56 pp., accessed 05/06/07
• Hoegh-Guldberg, O., H. Hoegh-Guldberg, H. Cesar and A. Timmerman, 2000: Pacific in peril: biological, economic and social impacts of climate change on Pacific coral reefs.Greenpeace, 72 pp.
• Lazarus, M., L. Greber, J. Hall, C. Bartels, S. Bernow, E. Hansen, P. Raskin, and D. Von Hippel, 1993: Towards a fossil free energy future: the next energy transition. Stockholm Environment Institute, Boston Center, Boston. Greenpeace International, Amsterdam.
• Wind Force 12, 2005: Global Wind Energy Council and Greenpeace, http://www.gwec.net/index.php?id=8, accessed 03/07/07

Of bronnen uit magazines:

• Jones, B. and D. Scott, 2007: Implications of climate change to Ontario’s provincial parks. Leisure, (in press)
• Jones, B., D. Scott and H. Abi Khaled, 2006: Implications of climate change for outdoor event planning: a case study of three special events in Canada’s National Capital region.Event Management, 10, 63-76
• Bowen, N., 2002: Canary in a coalmine. Climbing News, 208, 90-97, 138-139.

En hier de bronnen op basis van Masterscripties:

• Schwörer, D.A., 1997: Bergführer und Klimaänderung: eine Untersuchung im Berninagebiet über mögliche Auswirkungen einer Klimaänderung auf den Bergführerberuf (Mountain guides and climate change: an inquiry into possible effects of climatic change on the mountain guide trade in the Bernina region, Switzerland). Diplomarbeit der philosophisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Bern. (de bekende over de Zwitserse Alpen)
• Shibru, M., 2001: Pastoralism and cattle marketing: a case study of the Borana of southern Ethiopia,Unpublished Masters Thesis, Egerton University.
• Wahab, H.M., 2005: The impact of geographical information system on environmental development,unpublished MSc Thesis, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University, Cairo, 148 pp.
• Gray, K.N., 1999: The impacts of drought on Yakima Valley irrigated agriculture and Seattle municipal and industrial water supply. Masters Thesis, University of Washington, Seattle, Washington, 102 pp.
• Bohm, M.C., 2006: Capture-ready power plants - Options, technologies and economics, MSc Thesis, MIT. , accessed 05/06/07.
• Duncan, A., 2005: Solar building developments. Master Applied Science thesis, Massey University Library, Palmerston North, New Zealand.
• Sekar, R.S., 2005: Carbon dioxide capture from coal-fired power plants: a real options analysis. MSc Thesis, MIT. accessed 02/07/07.
• Banda, A., 2002: Electricity production from sugar industries in Africa: A case study of South Africa. M.Sc thesis, University of Cape Town, South Africa.
• Kaartinen, T., 2004: Sustainable disposal of residual fractions of MSW to future landfills. M.S. Thesis, Technical University of Helsinki, Espoo, Finland. In Finnish.

• Woon, G. and D. Rose, 2004: Why the whole island floods now. Nassau Guardian and Tribune, November 25, 2004. [Accessed 09.05.07: http://www.unesco.org /csi/smis/siv/Caribbean/bahart3-nassau.htm.]
• Kim, Q.S., 2004: Industry Aims to Make Homes Disaster-Proof. Wall Street Journal, 30 September2004.
• Wilgoren, J. and K.R. Roane, 1999: Cold Showers, Rotting Food, the Lights, Then Dancing. New York Times, A1. July 8, 1999.

Tenslotte een fraaie afsluiter. Deze bron is een Gids voor het Ontsmetten van Laarzen en Kleding, bestemd voor touroperators in Antarctica:

• IAATO, 2005: Update on boot and clothing decontamination guidelines and the introduction and detection of diseases in Antarctic wildlife: IAATO’s perspective. Paper submitted by the International Association of Antarctica Tour Operators (IAATO) to the Antarctic Treaty Consultative Meeting (ATCM) XXVIII. IAATO, 10 pp. http://www.iaato.org/info.html.

Het warmste decennium ooit

Dat was het eerste decennium van deze eeuw volgens NASA-GISS. Althans in de zogenaamde “modern record”, de metingen vanaf 1880. In het hoofdstuk “De Dogma’s” is onder “Unieke Temperatuurstijging” al het een en ander geschreven over de temperaturen van vóór 1880. Zoals reeds hiervoor beschreven is NASA-GISS een van de organisaties die trachten de “globale temperatuur” vast te stellen. Ik schreef op 22-1-2010 al een stukje over de GISS-benadering van de raw data van meetstation De Bilt. GISS gebruikt daar een bijzonder rare manier van homogenisatie en heeft dezelfde werkwijze ook toegepast bij een aantal andere Europese meetstations (wellicht bij alle meetstations, maar dat heb ik niet geverifieerd). Over het homogeniseren van GISS en de wijze waarop men de meetstations heeft geselecteerd later zeker meer.

De vraag is: is de strekking van het persbericht waar? Als je de GISS-data betrouwbaar acht, en je ook het GISS-netwerk van meetpunten representatief acht voor het vaststellen van de “globale temperatuur”, en je akkoord gaat met de methode die GISS hanteert om de data te "globaliseren", dan kun je na het bekijken van bovenstaande grafiek niet anders concluderen dan dat het de laatste decennia warmer was dan de periode daarvoor. Over die homogenisatie die GISS toepast is al het een en ander geschreven. Conclusie voor de GISS-meetreeks van De Bilt van 1880-2010: broddelwerk en onbruikbaar (zie Opmerkelijk 22-1-2010). Over het meetnetwerk van GISS zijn op diverse klimaatsites al harde noten gekraakt (zie ook het verschil NH-ZH op bovenstaande grafiek), evenals de methode die GISS toepast om van een beperkt aantal meetpunten een “dekkende” temperatuur te verkrijgen. Laten we eens naar de GISS-data van de laatste 2 decennia kijken:

Wat valt op? De trendlijn van het laatste decennium ligt iets vlakker dan die van het voorgaande decennium, maar er is volgens GISS nog steeds sprake van een stijgende globale temperatuur. Interessant wordt het als we de satellietdata van MSU-AMSU erbij pakken (zie hieronder). Niet alleen liggen de satellietmetingen lager dan die van GISS, maar er is ook duidelijk sprake van een trendbreuk. De trendlijn 2000-2010 stijgt nauwelijks meer, in tegensteling tot die van 1990-2000.

Wat is betrouwbaar? Vooralsnog heb ik de neiging om die van GISS minder betrouwbaar te achten, vanwege het homogenisatie-broddelwerk, het beperkte meetnetwerk en nog wat andere zaken. Laat ik er eens van uitgaan dat de grafiek van MSU-AMSU juist is (ik heb er althans meer vertrouwen in dan in de GISS-grafiek) , is dan de kop van het persbericht van NASA-GISS (nog) juist? De satellietmetingen startten in 1979, en van deze periode is het afgelopen decennium zeker de warmste geweest. Ook andere meetreeksen, die redelijk betrouwbaar geacht worden, geven vanaf 1880 een gemiddeld stijgende trend. En van 1980 tot 2000 steeg de gemiddelde temperatuur op aarde. Als de periode 1990-2000 een stijgende trend laat zien, en de periode 2000-2010 een vlakke trend, dan is het logisch dat de gemiddelde temperatuur van het laatste decennium hoger ligt dan die van het voorafgaande decennium. Maar is het interessant dat het jongste decennium de warmste was? Is het niet veel interessanter om je te verwonderen over de trendbreuk rond 2000? En daarmee zijn we terug bij de bijdrage van 2 februari j.l. (zie hieronder).

Sinds 2000 is de hoeveelheid waterdamp in de stratosfeer gedaald met ongeveer 10 procent. De oorzaak voor de recente daling van het waterdampgehalte is volgens de onderzoekers onbekend. De studie van Solomon c.s. gebruikte berekeningen en modellen om aan te tonen dat deze waterdampafname voor een 25% minder snelle opwarming heeft gezorgd de afgelopen 10 jaar. De toename van de waterdamp in genoemde laag heeft volgens de auteurs in de jaren ’90 een temperatuurverhogend effect gehad van 30%.

Een van de mogelijke oorzaken zou oxidatie van CH4 kunnen zijn, maar dat komt vooral in het bovenste deel van de stratosfeer voor, terwijl de waterdampafname met name onderin de stratosfeer plaatsvindt. Een andere mogelijke verklaring is een uitwisseling van waterdamp met de hogere troposfeer in de tropen. De sterkste verandering in waterdamp komt voor in de lagere stratosfeer in regio's die beinvloed zijn door de El Niño Southern Oscillation. Dit lijkt te wijzen op convectie.

Wat dat laatste betreft: hier kan men toch een interessante link zien met de theorie die de Hongaar Ferenc Miskolczi vorig jaar publiceerde. Miskolczi stelt dat de doorzichtigheid van de atmosfeer voor langgolvige (infrarood) straling zich aanpast aan de toename van de broeikasgassen. Algemeen wordt aangenomen dat de doorzichtigheid van de atmosfeer afneemt bij toename van CO2. Miskolczi stelt dat er terugkoppelingsmechanismen in de atmosfeer zijn waardoor de doorzichtigheid voor infrarode straling gelijk blijft, en daardoor ook de temperatuur op aarde. Deze terugkoppeling bestaat hierin, dat de atmosfeer juist zoveel waterdamp bevat dat de maximale hoeveelheid warmte (infraroodstraling) vanuit de atmosfeer afgegeven wordt aan de ruimte. Die waterdamp en lage wolken absorberen de infraroodstraling vanaf de aarde en reguleren zo de uitstraling van warmte vanuit de atmosfeer naar de ruimte. Zie voor Miscolczi het hoofdstuk Nieuwe Inzichten.

In de wereld van de gevestigde klimatologen is dat vooralsnog een stap te ver. De auteurs spreken liever van een effect waarbij de opwarming tijdelijk vermindert als gevolg van de waterdampafname. Het knikje in bovenstaande grafiek.

Sinds bekend is dat de voorspelling van het IPCC over het vroegtijdig afsmelten van Himlayagletsjers onjuist is en niet gebaseerd op een deugdelijk wetenschappelijk onderzoek, lijkt het wereldje van klimaatalarmisten in rep en roer. Zelfs minister Cramer is “verontwaardigd”, schreef de Volkskrant op 27 januari j.l. Ter geruststelling (zo neem ik maar aan) schreef Volkskrantverslaggeefster Kim van Keken in hetzelfde artikel: “Klimaatsceptici zien in deze affaire ( op één bladzijde van een drieduizend pagina’s dik rapport) het bewijs dat het IPCC ondeugdelijk zou opereren ”.

Het IPCC zal Kim ongetwijfeld dankbaar zijn voor zoveel trouwhartige support. Ik kan me echter niet voorstellen dat Kim met verstand van zaken alle 3000 pagina’s heeft doorgeworsteld voordat ze haar conclusie trok. Dat er namelijk nog meer rammelt aan het rapport van het IPCC kwam enkele dagen geleden naar voren in een artikel van TimesOnline. Het gaat om de stelling van het IPCC in haar 2007 rapport dat sinds 1970 er een verband te zien is tussen global warming en het voorkomen van natuurrampen zoals orkanen en overstromingen. In de Summary of Disasters and Hazards van het IPCC staat te lezen: “ Global losses reveal rapidly rising costs due to extreme weather-related events since the 1970s. One study has found that while the dominant signal remains that of the significant increases in the values of exposure at risk, once losses are normalised for exposure, there still remains an underlying rising trend. For specific regions and perils, including the most extreme floods on some of the largest rivers, there is evidence for an increase in occurrence”.

Deze veronderstelling is sindsdien speerpunt geworden in politieke en publieke debatten, onder andere ook in Kopenhagen. Die ene studie waarop bovenstaande conclusie is gebaseerd blijkt destijds een nog niet gepubliceerd, niet peer-reviewed artikel te zijn van de hand van Stuart Miller, Robert Muir-Wood, en Auguste Boissonnade. U leest het goed: niet gepubliceerd en non-peer-reviewed. Dat gebeurde pas in 2008, als bijdrage in het boek Climate Extremes and Society, Edited by Henry F. Diaz, 2008. In deze publicatie (An exploration of trends in normalized weather-related catastrophe losses ) maken de schrijvers een belangrijk voorbehoud voor wat betreft de mogelijke relatie opwarming-natuurrampen.

Hun conclusies in het arikel van 2008: "Conclusions are heavily weighted by US losses, and their removal eliminates any statistically significant trend. Large events, such as Hurricane Katrina and China flood losses in the 1990s, also exert a strong impact on trend results. In addition, once national losses are further normalized relative to per capita wealth, the significance of the post-1970 global trend disappears. We find insufficient evidence to claim a statistical relationship between global temperature increase and normalized catastrophe losses."

Hieronder een tabel met toelichting uit de studie (bron: Climate Extremes and Society ):

Peter Hoeppe van Munich Re schrijft: “These previous national US assessments, as well as those for normalized Cuban hurricane losses (Pielke et al. 2003), did not show an significant upward trend in losses over time, but this was before the remarkable hurricane losses of 2004 and 2005.”

Antwoord IPCC: “ Correct – the last two years are critical .” We weten nu, na publicatie van het artikel van Stuart Miller e.a., dat dit onjuist is.

De tweede opmerking komt van Francis Zwiers van het Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis: “I think this is inappropriate. It leads the reader into interpreting recent events in a particular way without providing supporting information. This suggestion, that the losses in 2004 and 2005 draw Pielke's results into question, needs to be supported with a reference or a solid in chapter assessment. What does Pielke think about this? “

Antwoord IPCC: “I believe Pielke agrees that adding 2004 and 2005 has the potential to change his earlier conclusions – at least about the absence of a trend in US Cat losses.”

Roger Pielke ontkent dat hij dat ooit gezegd heeft, hem is niets gevraagd. Bovendien zegt hij dat hij al in 2006 een lezing heeft gegeven waarin hij niet tot andere conclusies kwam dan vóór de orkaan Katrina. Die lezing is gepubliceerd, en het IPCC kon er van af weten.

Misschien dat deze affaire minder tot de verbeelding spreekt dan de Himalaya-affaire, maar hij heeft veel meer inhoudelijke impact. Het gaat hier om de kern in het klimaatdebat, namelijk dat AGW (anthropogenic global warming ) leidt tot meer en zwaardere natuurrampen. Op basis hiervan hebben arme landen in Kopenhagen bij de rijke landen een financiële claim gelegd van 65 miljard euro ter compensatie van de gevolgen.

De hoofdvraag is hoe hoog de economische verliezen van stormschade in genoemde periode zouden zijn als de stormen zich voor hadden gedaan onder de maatschappelijke omstandigheden van 2008. Barredo verzamelde gegevens van verzekeraars, historische rapporten, peer-reviewed artikelen en andere bronnen. De verzamelde gegevens werden gehomogeniseerd op basis van bevolkingskenmerken, welvaart, nationale inflatie en prijsverschillen tussen landen met als referentiejaar 2008. Het resultaat ziet u hieronder:

De grafiek is duidelijk: de vaak gehoorde bewering dat door het versterkte broeikaseffect ook in Europa stormen zwaarder en frequenter zullen worden, is in de bestudeerde periode op geen enkele wijze terug te vinden. Sterker: de trendlijn ligt netjes horizontaal.

Conclusie van Barredo: “To conclude, despite the changes on European storminess the evidence for an anthropogenic contribution to storm trends remains uncertain (Hegerl et al., 2007) and there is no evidence of an impact of anthropogenic climate change on the normalised windstorm losses.”.

Na onderzoek bleek dat bovenstaande dramatische claim op geen enkele wijze gestaafd kan worden met wetenschappelijke onderzoeksresultaten, maar gebaseerd was op die mondelinge mededeling van de Indiase glacioloog Syed Hasnain. Die mededeling is dus blijkbaar het begin geweest van wat in 2007 uitmondde in bovenstaande dramatische voorspelling van het IPCC. Overigens ontkent Hasnain nu zelfs dat hij die mondelinge mededeling heeft gedaan. Klik hier voor een video van een interview met Pachauri en Hasnain.

Het IPCC ging op 20 januari j.l. door het stof. In een uitgegeven persbericht werd gesteld: “It has, however, recently come to our attention that a paragraph in the 938-page Working Group II contribution to the underlying assessment2 refers to poorly substantiated estimates of rate of recession and date for the disappearance of Himalayan glaciers. In drafting the paragraph in question, the clear and well-established standards of evidence, required by the IPCC procedures, were not applied properly.”

Tot zover was het verhaal al bekend. Een nieuwe wending aan de zaak werd gegeven door een publicatie in Times Online dit weekeinde. Gebleken is dat het onderzoeksbureau TERI in India voor onderzoek naar die “dramatisch snelle afsmelt” van de Himalayagletsjers van de Carnegie Corporation of New York een bedrag van £310,000 heeft gekregen, en van de Europese Unie een bijdrage van maar liefst € 2,5 miljoen. Dat laatste bedrag is aan TERI uitgekeerd in het kader van het EU FP7 HighNoon project, dat tot doel heeft : “ to assess the impact of Himalayan glaciers retreat and possible changes of the Indian summer monsoon on the spatial and temporal distribution of water resources in Northern India and to provide recommendations for appropriate and efficient response strategies that strengthen the cause for adaptation to hydrological extreme events.”

Het High Noon project heeft als zetel Alterra aan de Wageningen Universiteit. Wat bovengenoemde fondsen voor TERI nu extra gênant maakt, is het feit dat IPCC-voorzitter Pachauri ook directeur-generaal is van TERI. Bij de lancering van het High Noon project in mei 2009 werd door de EU-representant nadrukkelijk verwezen naar de IPCC claims over de snelle gletsjersmelt als reden om EU-geld in het project te steken. Een van de gastsprekers op de bijeenkomst was, u raadt het misschien al, Pachauri.

22-1-2010

De Bilt: vervolg

Wanneer je je buigt over een temperatuurreeks zoals die van De Bilt, afgebeeld in de bijdrage van 17-1 j.l., dan kun je nauwelijks bevroeden in wat voor een ingewikkelde en vaak verwarrende wereld je binnentreedt.

Het adagium “meten is weten” gaat in het geval van temperatuurreeksen niet op. Dat is om een aantal redenen het geval. In de eerste plaats betreft het veranderingen in het meten zelf. Gaan we even terug naar de raw data (onbewerkte meetgegevens) van De Bilt door GISS (zie hieronder), dan valt onmiddellijk de sprong in 1950 op.

Die sprong was het gevolg van de verplaatsing van de thermometer van een grote open meethut (de “pagode” ) vlak bij het hoofdgebouw (rood teken) naar een Stevensonhut op een graslandje op zo’n 300m daarvandaan (groen teken).

Deze verplaatsing heeft dus een temperatuurdaling van ongeveer 1° C tot gevolg gehad! Overigens zijn er in de gegeven periode (vanaf 1881) nog meer veranderingen in het meten geweest. In 1900 is de meting verplaatst van Utrecht (nabij de Maliesingel) naar De Bilt. Dat heeft merkwaardigerwijs nauwelijks invloed gehad op het temperatuurverloop. Ook kleine veranderingen, zoals een kleine verplaatsing op het grasveld in 1951 en overschakeling van Stevensonhut naar schotelhut (1993) hebben blijkbaar weinig invloed gehad op de raw data (KNMI). Wel heeft de verlaging van de Stevensonhut (1961) een lichte verhoging opgeleverd (KNMI). Over de opzienbarende verplaatsing van de schotelhut in het voorjaar van 2009 later meer.

Het is duidelijk dat “meten is weten” inderdaad niet zomaar opgaat in De Bilt. Maar er zitten nog meer adders onder het gras. Weerorganisaties zoals het KNMI en GISS passen zogenaamde homogenisaties (adjustments) toe om meetfouten zoals hierboven beschreven te nivelleren. Die homogenisaties zijn niet alleen nodig om verplaatsingen van meetinstrumenten en veranderingen van instrumenten en screens te compenseren, maar ook om het zogenaamde Urban Heat Island-effect (UHI) te compenseren.

Zoals we al op 17 januari j.l. zagen(zie hierboven) zijn de raw data door GISS gehomogeniseerd. Maar op welke wijze? Hansen geeft een kijkje in de homogenisatiekeuken van GISS (Hansen et al.: GISS analyses of surface temperature change, 1999, NASA Goddard Institute for Space Studies, New York). Allereerst compenseert GISS het UHI-effect door de periode vóór 1950 te homogeniseren en de periode na 1950 te homogeniseren. De gehanteerde methode daarbij is de hellingcorrectie ( “ramp”) , dus een in de tijd geleidelijke correctie. Om het UHI-effect te corrigeren lijkt deze methode hanteerbaar, hoewel het urbanisatietempo uiteraard nergens lineair is. Daarom hanteert het GISS het jaar 1950 als herijkpunt om de hellinghoek van de correctie aan te passen. Het KNMI hanteert een UHI-effect correctie van 0,11° C per eeuw (KNMI).

Hansen: “The slopes of the two straight line segments are chosen to minimize the weighted-mean root-mean-square difference of the urban station time series with the time series of nearby rural stations. An adjusted urban record is defined only if there are at least three rural neighbors for at least two thirds of the period being adjusted. All rural stations within 1000 km are used to calculate the adjustment, with a weight that decreases linearly to zero at distance 1000 km.”

Die homogenisatie van de De Bilt-cijfers op basis van deze GISS-methode wordt bemoeilijkt ( zie onderstaande tabel GISS) vanwege het ontbreken van rurale stations met een doorlopende meetreeks binnen een straal van 450 km van De Bilt. Het dichtstbijzijnde bruikbare rurale station is Hohenpeissenberg in Beieren, op ruim 600 km afstand van De Bilt.

Wat heeft GISS gedaan met de temperatuursprong van 1950 toen het meetpunt werd verplaatst en de temperatuur met ongeveer 1° C zakte? GISS heeft hierop blijkens de gehomogeniseerde grafiek geen stapcorrectie toegepast zoals van Engelen en Nellestijn (voortzetting Labrijnreeks) wel hebben gedaan, maar hanteert voor de correctie van de 1950-sprong de reeds genoemde hellingcorrectie. GISS geeft -afgezien van het algemene verhaal van Hansen- geen inzage in de gebruikte correctiemethode, zodat deze afgeleid moet worden van de voorhanden zijnde temperatuurreeksen. Hieronder zijn diverse correcties weergegeven (bron: Hans Erren).

Door het hanteren door GISS van die hellingcorrectie wordt de correctie over een langere periode “uitgesmeerd” , wat het temperatuurverloop "vervuilt". Jan Peirs heeft wat noeste huisarbeid verricht met de volgende grafieken:

GISS adjusted ligt tussen 1900 en 1950 veel hoger dan de gehomogeniseerde Labrijnreeks. Ook tussen 1960 en 2000 ligt de GISS reeks hoger dan de Labrijnreeks. Pas in het afgelopen decennium worden de verschillen kleiner. Heel interessant is onderstaande grafiek :

Door de raw data van de GISS adjusted data af te trekken krijgen we inzicht in de hellingcorrecties die GISS toepast. Wat opvalt is dat er geen sprake is van een bilineaire correctie op UHI zoals beschreven door Hansen (zie hierboven). In de tweede plaats is er vanaf ongeveer 1980 een correctie toegepast op de hellingcorrectie zoals die door GISS sinds 1875 werd gebruikt. Die recente correctie is niet te zien in de figuur van Erren hierboven, waarschijnlijk als gevolg van het feit dat Erren destijds (2007) data gebruikte tot 2000. De correctie van GISS lijkt dus van latere datum. Die recente correctie komt overeen met die van Steve McIntyre over dit onderwerp.

Voorlopige conclusies :
1) GISS maakt merkwaardigerwijze geen gebruik van de kennis en data zoals die in Nederland aanwezig is over de temperatuur in De Bilt. Daardoor ontstaan fouten.
2) De Labrijn-reeks wordt algemeen gezien als een betrouwbare temperatuurreeks. De gecorrigeerde temperatuurreeks van GISS ligt tussen 1900 en 2000 vrijwel voortdurend hoger dan de Labrijn-reeks, gemiddeld ongeveer 0,5° C. De temperatuurgegevens van GISS voor De Bilt zijn derhalve onbetrouwbaar.

In De Bilt is de temperatuur wel erg snel gestegen…

Er zijn in de wereld 3 organisaties die zich bezig houden met het verzamelen en publiceren van temperatuurdata en –grafieken: HadCRUT, NOAA en NASA/GISS. De eerste is sinds enige tijd onderwerp van polemiek en onderzoek vanwege de uitgelekte emails (Climategate). De tweede organisatie is enige dagen geleden in opspraak gekomen door een publicatie van klimatoloog Joseph d’Aleo en programmeur Ed Smith, waarover later meer.

Van de derde, NASA/GISS, wil ik hier enkele grafieken laten zien die het temperatuurverloop betreffen van ons eigen De Bilt vanaf 1881. Alle drie genoemde organisaties houden zich bezig met de berekening en publicatie van het temperatuurverloop op aarde. Die publicaties vormen dan de basis voor publicaties van onder andere het IPCC, het KNMI, en onnoemelijk veel andere organisaties, regeringen, NGO’s en wetenschappers. En die basisgegevens staan al enige tijd onder druk.

Hoe zit het met de basisgegevens van ons eigen De Bilt? In het bericht van 29 december j.l. in deze rubriek heb ik de HadCRUT3 data van De Bilt verwerkt zoals die toen door MET Office in de UK werden vrijgegeven. Door een Vlaamse bezoeker van deze site (Jan Peirs ) werd ik geattendeerd op de temperatuurreeksen van De Bilt zoals die door NASA/GISS worden gegeven.

Hieronder ziet u een grafiek met de zogenaamde raw data (thermometergegevens) van de gemiddelde jaartemperaturen van De Bilt:

Opvallend is het tamelijk vlakke verloop van 1881 tot ongeveer 1950, een plotselinge daling van de temperatuur rond 1950 die vlak verloopt tot 1986, dan een snelle stijging van de temperatuur, en vanaf 1987 weer een vlak verloop van de temperatuur, met 2 uitschieters in 1996 (laag) en 2006 (hoog). Het verloop van de temperatuur vanaf 1987 ligt ongeveer op het niveau van het verloop van 1881 tot 1950.

En dan nu de grafiek met de door NASA/GISS aangepaste (adjusted) data:

Een opmerkelijk verschil met de raw data uit de eerste grafiek. Wat is er anders? Allereerst zijn de data tot eind jaren ‘40 naar beneden bijgesteld. Waarom en op welke wijze? NASA/GISS geeft op zijn website daarover geen uitsluitsel.
Bovendien zijn de data vanaf 1950 naar boven bijgesteld. Ook hier weer de (onbeantwoorde) vraag : waarom en op welke wijze? Bovendien is die laatste aanpassing vreemd: men zou denken dat de meest recente data van De Bilt juist naar beneden bijgesteld zouden moeten worden vanwege het toegenomen Urban-Heat-Island-effect .

Het effect van al deze “aanpassingen” is dat er op de tweede grafiek een spectaculaire temperatuurstijging in De Bilt plaats heeft gevonden, die i n de grafiek met de raw data volledig ontbreekt. Toeval?

In de laatste grafiek zijn beide eerste gecombineerd tot een GIF-animatie, om het verschil nog een duidelijk uit te laten komen.

Dat is een gretig gedane uitspraak van veel klimaatalarmisten. En ze lijken gelijk te hebben als je bovenstaande grafiek bekijkt. Is dit geen fraaie IJshockeystick? Aan hun zijde vinden de alarmisten Michael Mann van de beruchte hockeystickgrafiek, en collega Keith Briffa die ook prachtige temperatuurreconstructies kan maken op basis van boomproxies. Maar ja, met al die sneeuw is het voor veel mensen moeilijk te geloven dat het nu opmerkelijk warm is. Vandaar dat de laatste weken regelmatig de “waarschuwing” gehoord wordt dat het weliswaar nu een beetje kouder is, maar dat de opwarming gewoon doorgaat.

Daarmee beslaat de boring een periode van ruim 114.000 jaar. Van de laatste ruim 49.00 jaar is de temperatuur gereconstrueerd. Men maakt daarbij gebruik van de aanwezigheid van stabiele isotopen van waterstof (δD , Deuterium) en zuurstof (δ18O) die als proxies dienen voor de reconstructie van de temperatuur.

Op onderstaande grafieken is de temperatuurreconstructie te zien van GRID2, gemaakt door Aley op basis van de ijskern van Grid2 (Alley, R.B. 2000. The Younger Dryas cold interval as viewed from central Greenland. Quaternary Science Reviews 19:213-226.) . Voor de GRID2grafieken geldt dat het “eindpunt van de grafiek” het jaar 1905 is. Het grijs gekleurde deel geeft steeds de periode aan van de voorgaande grafiek. De eerste grafiek liep terug tot ongeveer 1400 na Chr. De volgende grafiek gaat terug tot 800 na Chr. Het laatste stukje van de grafiek (rood) is de gemeten temperatuurstijging van 0,5°C vanaf 1905 in Centraal Groenland; de ijskerndata lopen maar tot 1905.

De grafiek hierboven begint 11.00 jaar geleden , toen het Weichsel-glaciaal op zijn eind liep en de overgang komt naar het interglaciaal Holoceen.

11-1-2010

Die koude winter 2

Nog even terugkomend op het vorige item, de NAO-index en de koude winter. Ik heb onderstaande grafiek gemaakt van de volgende 2 variabelen:

X-as: gemiddelde wintertemperatuur van 1864 t/m 2009
Y-as: NAO-index van 1864 t/m 2009

De gemiddelde wintertemperatuur is de gemiddelde maandtemperatuur van december, januari en februari van De Bilt. De decembertemperatuur van een bepaald jaar (voorbeeld: december 1922) vormt samen met de gemiddelden van januari en februari 1923 de gemiddelde wintertemperatuur van het jaar 1923.

Wat we op de figuur zien is dat de correlatie positief is. Dat wil zeggen: als de NAO-index groter is, dan is de wintertemperatuur in De Bilt vaak ook hoger. Het verband is echter niet volledig: de correlatiecoëfficiënt is +0,46. We weten dus niet zeker of er dit jaar of volgend jaar een Elfstedentocht voor de deur staat. Maar de kans is wel aanwezig.

De winter in Nederland, in Europa en ook in Noord Amerika is stevig ingezet. Er zijn zelfs kamervragen over gesteld heb ik begrepen, maar daarover later meer. Eerst de vraag: hoe komt het zo koud, terwijl een gemiddelde Nederlandse winter toch een kwakkelwinter is? Vanwege de geografische ligging van Nederland wordt het weer sterk bepaald door de luchtsoort die ons land binnenstroomt. De fysische eigenschappen van die luchtsoort worden grotendeels bepaald door de omstandigheden in het zogenaamde brongebied van de luchtsoort, en de omstandigheden "onderweg". Iedereen weet dat het veel uitmaakt of de wind van zee komt of van het land, of hij uit het oosten komt of uit het westen, enzovoort.

De vraag welke luchtsoort ons land binnenkomt wordt beantwoord door luchtdrukverdeling. De ligging van hoge- en lagedrukgebieden bepalen de windrichting en daarmee de luchtsoort. De geografische verdeling van de drukgebieden is niet willekeurig maar verloopt volgens bepaalde patronen. Daardoor ontstaan trends die soms kort zijn (dagen tot weken) en soms langer (maanden tot jaren en zelfs nog langer)

Voor de huidige kou zijn enkele verschijnselen verantwoordelijk . De eerste heeft te maken met de situatie van de troposfeer en stratosfeer boven het Arctische gebied. Het gaat daarbij om de zogenaamde Arctic Vortex .

De Arctic Vortex is gekoppeld aan een ander atmosferisch fenomeen, de Arctische Oscillatie (AO). Dat is een samenstel van twee tegengestelde druksituaties op hogere breedten. De Arctische Oscillatie heeft de sterkste invloed op het weer in Europa en Noord Amerika gedurende de late herfst en de winter. In de andere jaargetijden zijn de invloeden veel minder uitgesproken.

Als de AO negatief is, verandert de drukverdeling op hogere breedten, en wordt de sterke westenwind in de bovenlucht, die de Arctic Vortex begeleidt, veel zwakker. Je kunt die band van sterke westenwinden het beste vergelijken met een strak aangetrokken "korset", waarbinnen de extreem koude lucht is opgesloten. Als die winden op een bepaald moment zwakker worden kan de kou boven de noordpool als het ware niet meer in bedwang worden gehouden. Door deze veranderingen kunnen grote hoeveelheden zeer koude lucht tot ver naar het zuiden zakken.

De bovenbeschreven variatie in luchtdrukverdeling op hogere breedte verloopt in fases en wordt de Arctische Oscillatie, afgekort AO, genoemd. De Noord-Atlantische Oscillatie oscilleert als regionale afgeleide van de Arctische Oscillatie op hetzelfde ritme op en neer. Als we de NAO-index, een afgeleide van de AO, op de figuur hieronder bekijken , dat zien we dat sinds eind november er sprake is van een sterk negatieve index. De bovenbeschreven situatie met koude arctisch lucht die boven Noord Amerika en Europa sterk naar het zuiden zakt doet zich al een aantal weken voor, en blijft nog steeds hardnekkig aanwezig.

Op de figuur hieronder is de huidige (7 januari 2010) voorspelling tot 19 januari weergegeven: de fase blijft negatief. Dat betekent dus nog een tijdje koud winterweer!

Een fraai voorbeeld van deze correlatie is ook dat van de 15 Elfstedentochten die gereden zijn sinds 1909 er 11 plaats vonden in een winter met een negatieve NAO-index. Van de 4 tochten die gereden zijn in een winter met positieve NAO-index waren er 2 in winters met een NAO-index van +0,2 respectievelijk +0,1. Een sterk verband dus!

Vanaf het begin van de jaren tachtig is de NAO-index, met uitzondering van 1996, 1997 en 2001, altijd hoog tot zeer hoog geweest , hetgeen resulteerde in een groot aantal zeer zachte winters. Dat beeld kwam goeddeels overeen met het beeld dat de AO de laatste decennia gaf: lage luchtdruk boven de Noordpool, en bovennormale wintertemperaturen in grote delen van de USA en Europa. Maar de afgelopen jaren is de NAO-index aan het dalen. Daarom heb ik 2 jaar geleden al winterbanden gekocht. Het is als met beleggen: als je de juiste indicatoren in de gaten houdt, wordt je (vaak) veel ellende bespaard!

Op bovenstaand grafiekje heb ik het verloop van de NAO-index vanaf 1990 tot en met de winter van 2008/2009 weergeven, plus een trendlijn. De trend is duidelijk. Als zonnecyclus 24 ook nog even uitblijft, kan dat tot een fraaie afkoeling leiden. Toenemende kansen op Elfstedentocht(-en) de komende jaren!

In een recent paper komt fysicus Dr. Noor van Andel tot de slotsom dat aanzienlijke latente warmtestromen in de troposfeer ervoor zorgen dat de zogenaamde CO2-sensitivity (verdubbeling van CO2-gehalte) niet groter is dan zo’n 0,5 K (0,5°C). Indien alle omstandigheden gelijk blijven, dan veroorzaakt een verdubbeling van het CO2-gehalte in theorie een toename van de temperatuur van 1,08 K. In werkelijkheid treden er echter een aantal neveneffecten op , waardoor de werkelijke sensitivity anders is dan de theoretisch-fysisch berekende waarde.

In het laatste rapport van het IPCC (2007) wordt uitgegaan van een totale positieve feedback van 1.5 W/m2 K die optreedt als gevolg van die 1.08 K opwarming. In onderstaande grafiek uit een studie van Soden en Held (Soden & Held, 2005, An Assessment of Climate Feedbacks in Coupled Ocean–Atmosphere Models, Journal of Climate, volume 19) zijn de feedbacks te zien die door het IPCC worden onderscheiden: toename van de waterdamp, toename van wolken, veranderde atmosfeergradiënt en albedoverlaging.

In de figuur is te zien dat het IPCC alleen de veranderende atmosfeergradiënt als negatieve feedback ziet, de andere veranderingen zijn positief. Over all gaat het IPCC uit van een positieve feedback van 1.5 W/m2 K.

Van Andel stelt dat het IPCC daarmee een belangrijke feedback over het hoofd ziet , namelijk de latente warmtestroom vanaf het oceaanoppervlak. Hier komt de praktische ervaring van van Andel in de glastuinbouw met zijn bedrijf Fiwihex goed van pas. Opwarming van de lucht in een kas door de zon is niet zozeer het gevolg van de ondoorlatendheid voor IR van glas, maar door het verhinderen van convectie, opstijgende warme lucht. Dat effect is heel sterk als de bodem nat is. Tuinders reguleren de temperatuur in de kas door de dakramen open te zetten. In het hoofdstuk over de stralingsbalans zagen we al dat vanwege het broeikaseffect de oppervlaktetemperatuur op aarde met ongeveer 33° C toeneemt, maar door convectie met ruim 60° C afneemt. De term “broeikaseffect” is dus erg ongelukkig gekozen!

Van Andel tracht met behulp van diverse onderzoeken de grootte van de latente warmtestroom te duiden. Zo zijn er recente metingen door NOAA van de SST en latente warmtestroom, die een flux te zien geven van 0 W/m2 K boven koud oceaanwater tot 8 W/m2 K boven warm oceaanwater.

Klimaatgek is een site waar constant aan gewerkt wordt. Door een bezoeker (dank voor de tip!) van de site werd erop gewezen dat dit het voor terugkerende bezoekers lastig maakt om te zien of er hoofdstukken zijn bijgewerkt. Een nuttige tip. Daarom wordt nu bij elk hoofdstuk bovenaan aangegeven wanneer dit voor het laatst is bijgewerkt. Staat er (nog) niets aangegeven, dan kunt u er van uitgaan dat dit hoofdstuk na Kerst 2009 niet meer is bijgewerkt.

De Winter heeft Richard Lindzen van het MIT (zie de vele verwijzingen naar zijn publicaties op deze site) gevraagd of hij tijd heeft voor een driehoeksgesprek met hem en minister Cramer, en dat heeft hij. DeWinter nodigt Cramer in het artikel uit voor dit gesprek: "Bij deze nodig ik Cramer uit samen met mij, opmijn kosten (Lindzen verblijft momenteel in Europa, dus dat hoeft niet duur te zijn, we kunnen met de trein reizen), de vooraanstaande klimaatdissident Richard Lindzen op te zoeken. ..............Wat ik na enkele maanden vaststel, is: er zijn zoveel dissidente wetenschappelijke stemmen dat het zinnig is daarnaar te luisteren. Laten we dus tevreden zijn met het leeglopen van die perverse klimaatkermis in Kopenhagen. En ik hoop van Cramer te horen wanneer het bezoek aan Richard Lindzen kan worden ingepland. "

Ik ben benieuwd of Cramer op deze uitnodiging in gaat. Ik denk het overigens niet. De hoogleraren Hans Jansen en Ter Borg constateerden al eerder terecht dat de huidige klimaatapocalyps, zoals de Winter het noemt, sterk religieuze kanten heeft (zie het hoofdstuk "De Dogma's") . Zoals je een Jehova's Getuige niet zover krijgt om mee te gaan naar een natuurhistorisch museum, om de overweldigende bewijslast te aanschouwen dat de aarde niet 6000 jaar geleden in 6 dagen geschapen is, zo zul je "klimaatgelovigen" niet snel zover krijgen om "de achterkant van het gelijk" te aanschouwen.

De Winter besteedt overigens ook aandacht aande website van de Tjechische fysicus Luboš Motl. De link naar zijn site kunt u ook vinden in het hoofdstuk "Links".