In het vorige bericht heb ik laten zien dat er in De Bilt vanwege ‘brightening’ vanaf 1985 een enorme hoeveelheid zonne-energie méér binnenkwam, veel meer dan er vanwege de toegenomen broeikasgassen extra aan langgolvige straling binnengekomen is in dezelfde periode. Het is een raadsel waar al die energie gebleven is, de temperatuur in De Bilt is vanaf 1992 nauwelijks meer toegenomen.
Voor dat ik dat laatste – de verdwenen warmte – bekijk, wil ik eerst weten welk effect de toename van kortgolvige energie en langgolvige energie afzonderlijk hebben gehad op de oppervlaktetemperatuur in De Bilt. Dat is tamelijk makkelijk te scheiden. Immers, kortgolvige energie is zonne-energie en komt alleen overdag binnen, langgolvige energie die vanuit de atmosfeer naar de aarde straalt komt 24 uur per etmaal binnen. Dat betekent dat ’s nachts uitsluitend langgolvige straling de aardkorst ‘verwarmt’.
Wild et al (2007) stellen: “To disentangle the influence of surface solar and thermal radiation on global warming, we need to focus not only on changes in mean temperature, but also on the daily temperature cycle. Thereby we use the fact that solar and thermal radiation have different effects on the daily temperature cycle. Since the solar flux is only in effect during daylight, it affects the daily maximum temperature (TMAX) more than daily minimum temperature (TMIN). The nighttime minimum temperature, on the other hand, is mainly affected by the thermal radiative exchanges. Nighttime surface radiative cooling depends on the capacity of the atmosphere to absorb and re-emit thermal radiation towards the surface. An analysis of TMIN and TMAX therefore holds the potential to separate the influence of solar and thermal radiation on surface temperature. Note that daytime temperatures are less sensitive to radiative changes than nighttime temperatures, since the radiative energy at the surface can be distributed more effectively by the turbulent fluxes of sensible and latent heat within the predominately convective daytime boundary layer, than during the predominantly stable nighttime conditions therefore holds the potential to separate the influence of solar and thermal radiation on surface temperature ”.
Zowel data van de dagelijkse minimumtemperatuur (TMIN) als maximum temperatuur (TMAX) in De Bilt zijn voorhanden op de site van het KNMI. Voor de hele periode 1985 – 2012 ziet de TMAX er als volgt uit:
In de gehele periode stijgt de TMAX ruim 1 °. Omdat ik nieuwsgierig was of de stijging ook hier in het eerste stuk van de periode te zien is heb ik de grafiek gefileerd: het eerste stuk loopt van 1885 t/m 1991, zodat de temperatuursprong van eind jaren ’80 meegenomen wordt. Zie het bericht van 29 mei 2013.
Te zien is dat de trendlijn in deze grafiek een factor 10 sneller stijgt dan die van de gehele periode 1985 – 2012.
Zoals ik al een paar keer eerder heb aangetoond met behulp van KNMI-data is er vanaf 1998 geen sprake meer van een stijging van de gemiddelde temperatuur in De Bilt, er is zelfs een lichte daling te zien. Dat is in de TMAX van diezelfde periode ook waarneembaar:
Omdat er in de tussenliggende periode 1991-1998 niet veel gebeurt sla ik deze voor de overzichtelijkheid over. Liefhebbers kunnen natuurlijk zelf op onderzoek uit.
Doen naar dezelfde periodes voor de TMIN dan ziet dat er als volgt uit:
Alle data zijn van het KNMI.
De daling van zowel TMAX als TMIN in de periode 1998-2012 is bijzonder: vanaf 1998 stijgt de inkomende kortgolvige straling als gevolg van verdere brightening nog met ongeveer 6 W/m2, en ook de ‘back radiation’ van warmtestraling vanuit de atmosfeer zou in deze periode toegenomen moeten zijn als gevolg van toename van broeikasgassen in de atmosfeer.
Wild et al (2007) geven voor het ontbreken van een temperatuurrespons aan het aardoppervlak de volgende verklaring: “Surface temperature may only effectively respond to changes in surface solar radiation, if these changes are caused by processes which alter the total amount of solar energy absorbed in the climate system (such as through scattering aerosol, cloud reflectance or variations in the solar flux incident at the top of atmosphere) [Ramanathan et al., 2001; Wong et al., 2006]. However, if the surface radiation changes are merely caused by a redistribution of solar absorption between atmosphere and surface with little effect on the total amount absorbed in the climate system (such as through absorbing aerosol), the temperature change at the surface would be largely suppressed by an opposed temperature change in the energetically tightly coupled troposphere, despite ignificant changes in surface solar radiation ”.
Met andere woorden: veranderingen van temperatuur aan het aardoppervlak als gevolg van veranderingen in de hoeveelheid binnenkomende zonne-energie aan het oppervlak worden tenietgedaan door een omgekeerde respons in de troposfeer. Dat lijkt me nogal merkwaardig, we hebben toch ook aan het aardoppervlak te maken met een energiebalans die ‘op orde’ moet zijn? Daarover een volgende keer.