Categoriearchief: Geen categorie

Surface Radiation: Absorption And Emission

Gastartikel door Willis Eschenbach
WhatsUpWithThat  30 augustus 2022

In mijn vorige artikel “Putting It Into Reverse” besprak ik het verband tussen de temperatuur en de totale geabsorbeerde straling aan het aardoppervlak. Met “totale geabsorbeerde straling aan het aardoppervlak ” bedoel ik het totaal van de downwelling langgolvige straling van de wolken en de atmosfeer plus downwelling zonlicht aan het oppervlak, minus het upwelling gereflecteerde zonlicht. Hier is een grafiek uit dat artikel.

Figuur 1: Correlatie per rastercel van geabsorbeerde straling (kortgolvig + langgolvig) en oppervlaktetemperatuur. Rastercellen zijn 1° breedtegraad x 1° lengtegraad.

In dit artikel richt ik me op de stralingsbalans aan het oppervlak: hoeveel straling wordt geabsorbeerd versus hoeveel wordt uitgestraald? Het is een zeer eenvoudig en transparant onderdeel van het hele verhaal. Er zijn geen tussenstappen: het oppervlak absorbeert straling, warmt op en zendt straling uit.

Volgens de gegevens van de CERES-satellieten bedraagt de opwaartse (naar de ruimte gerichte) warmtestraling van het aardoppervlak (gemiddeld over 24 uur per dag en 7 dagen per week) iets minder dan 400 W/m2. De neerwaartse (naar de aarde gerichte) warmtestraling van de wolken/atmosfeer die door het oppervlak wordt geabsorbeerd, bedraagt ongeveer 345 W/m2. En de netto zonne-energie (neerwaartse straling minus gereflecteerde kortgolvige straling) die door het oppervlak wordt geabsorbeerd, bedraagt iets minder dan 165 W/m2.

Dit resulteert wereldwijd 24/7 gemiddeld iets meer dan 500 W/m2 aan door het oppervlak geabsorbeerde straling. Maar slechts ongeveer 400 W/m2 wordt uitgestraald. Waar blijft die resterende 100 W/m2 geabsorbeerde energie?

Ten eerste wordt ongeveer driekwart van die energie gebruikt om water te verdampen. Dat heet “latente warmte“. Hierdoor blijft het oppervlak uiteraard koeler dan het anders zou zijn als er geen latente warmte verloren ging. Het andere kwart gaat verloren via geleiding naar de atmosfeer en daaropvolgende convectie, weg van het oppervlak. Dit wordt “voelbare warmte” genoemd. Hierdoor blijft het oppervlak ook koeler dan het zou zijn zonder die voelbare warmte.

Hieronder ziet u een scatterplot die de relatie en de trend weergeeft van de opwaartse uitgestraalde straling aan het aardoppervlak ten opzichte van de geabsorbeerde neerwaartse straling.


Figuur 2. Scatterplot, waarbij elke stip een maand is. Voor elke maand toont de x-as de in die maand geabsorbeerde straling, en de y-as de in diezelfde maand uitgezonden straling. De seizoensgebonden schommelingen zijn in alle grafieken uit de gegevens verwijderd.

Figuur 2 laat zien dat voor elke geabsorbeerde watt per vierkante meter slechts driekwart van een watt per vierkante meter wordt uitgezonden als opwaartse straling van het oppervlak. De rest gaat naar voelbare en latente warmteverliezen. Er is een restje, minder dan ½ %, van energie van/naar opslag, voornamelijk in de oceaan. Maar omdat die zo klein is, wordt hij meestal genegeerd in dit soort eerste-orde-analyses.

Waarom is dit allemaal van belang? Rond 1880 kwamen een paar slimme mannen, Joseph Stefan en Ludwig Boltzmann, erachter dat er een wiskundig verband bestaat tussen de temperatuur van een voorwerp en zijn warmtestraling. Het verband wordt gegeven door de “Wet van Stefan-Boltzmann”. Met die wet kun je, als je de straling kent, de temperatuur berekenen en omgekeerd. Figuur 3 toont dezelfde gegevens als figuur 2, maar deze keer heb ik de wet van Stefan-Boltzmann gebruikt om de opwaartse straling van figuur 2 om te zetten in temperatuur. In figuur 3 is de y-as dus in graden Celsius.

Figuur 3. Scatterplot, waarbij elke stip een maand is. Voor elke maand toont de x-as de geabsorbeerde straling van die maand, en de y-as de temperatuur van diezelfde maand.

Wat uit de figuur blijkt is dat -omdat slechts een deel van de geabsorbeerde straling wordt omgezet in opwaartse langgolvige straling- er bijna 7 watt per vierkante meter extra energie nodig is om de temperatuur van het aardoppervlak met 1°C te doen stijgen. Dat is veel. Een verdubbeling van de atmosferische CO2-concentratie zou de neerwaartse straling met 3,7 W/m2 doen toenemen. Dus als die extra energie om de temperatuur met 1°C te doen stijgen uitsluitend afkomstig is van een toename van CO2, zou dat bijna twee maal een verdubbeling zijn ten opzichte van ons huidige niveau van 410 ppmv CO2. Het CO2-niveau zou ~ 1.500 ppmv moeten bedragen om een stijging van 1°C ten opzichte van de huidige temperatuur te bereiken.

Hier is een grafiek die laat zien hoe de oppervlaktetemperatuur en de geabsorbeerde straling aan het oppervlak sterk correleren:

Figuur 4. Geabsorbeerde totale straling aan het oppervlak (blauw, rechter schaal) versus temperatuur (rood, linker schaal). De totale straling is de som van de neerwaartse langgolvige straling van de atmosfeer, plus de kortgolvige zonnestraling. Ook de theoretische toename van CO2- forcering over de periode (geel/zwarte lijn) en de trend van de totale geabsorbeerde straling (gestippelde cyaan/zwarte lijn) zijn ingetekend. De gestippelde horizontale zwarte lijn laat zien wat er zou gebeuren als de geabsorbeerde straling aan het oppervlak niet zou toenemen.

Het is duidelijk dat er véél meer dan alleen CO2 in het spel is, voldoende stof dus voor verdere overdenking en discussie.

Wiskundige noot 01: Zoals gebruikelijk heb ik een emissiviteit van 1,0 gebruikt om straling om te zetten in temperatuur. Ik zou dat kunnen verfijnen, maar a) de emissiviteit van de aarde is vrij hoog, in de orde van 0,95 of hoger, en b) verandering van de emissiviteit verandert de absolute waarden maar het maakt zeer weinig verschil voor de trends.

Wiskundige noot 02: Omdat er onzekerheid bestaat over de waarden op de x-as (totale geabsorbeerde straling) in de figuren 2 en 3, heb ik Deming Regressie gebruikt om de juiste trend te bepalen, in plaats van lineaire regressie die de trend onderschat als er onzekerheid bestaat.

Putting It Into Reverse

Gastartikel door Willis Eschenbach
WhatsUpWithThat  7 augustus 2022

We hebben een empirisch begrip van het effect van straling op objecten. Ik bedoel niet nucleaire straling, dat is iets anders. Ik heb het over dingen als zonnestraling, oftewel zonneschijn. In de klimaatwetenschap wordt zonnestraling ook wel “kortgolvige straling” genoemd, om het te onderscheiden van “langgolvige” infraroodstraling. Langgolvige warmtestraling wordt voortdurend door alles om ons heen uitgezonden, inclusief de atmosfeer. Nachtkijkers “zien” die langgolvige straling. Langgolvige straling is ook de reden waarom we de warmte van een hete gietijzeren kachel aan de andere kant van de kamer kunnen voelen: we voelen de warmte door die langgolvige straling op onze huid.

In de klimaatwetenschap wordt straling onderscheiden naar richting: ofwel opwaarts (naar de ruimte) ofwel neerwaarts (naar het aardoppervlak) en vaak aangeduid met afkortingen. Zo is downwelling shortwave radiation (zonneschijn) DSR. Upwelling shortwave radiation (zonnestraling die door het oppervlak en de wolken wordt gereflecteerd) is USR. Evenzo is upwelling longwave radiation (dat deel van de langgolvige infraroodstraling dat voortdurend door het oppervlak en de atmosfeer wordt uitgezonden en naar de ruimte gaat) ULR, en downwelling longwave radiation (dat deel van de langgolvige straling dat door de atmosfeer wordt uitgezonden en naar het aardoppervlak gaat) DLR.

Met dat als inleiding, zoals ik al schreef, hebben we een empirisch begrip van het effect van straling op objecten. Onze ervaring met het effect van zonnestraling is vrij eenvoudig: hoe meer straling een voorwerp absorbeert, des te warmer het wordt.

Dat lijkt onbetwistbaar waar, gebaseerd op zowel onze ervaringskennis als op de vergelijkingen met behulp waarvan we daadwerkelijk de hoeveelheid warmte voor een bepaalde hoeveelheid straling kunnen berekenen. We kunnen elke dag waarnemen hoe de zon opkomt en de aarde warmer wordt… simpele natuurkunde, toch?

Maar is het altijd waar dat als er meer straling wordt geabsorbeerd door een object, dat het object dan warmer  wordt? Bedenk wat er gebeurt als je overdag in het zonnetje buiten loopt: je absorbeert onmiddellijk honderden Watts aan extra energie van de zon. Maar ondanks die absorptie van een grote hoeveelheid zonnestraling blijft je gemiddelde lichaamstemperatuur onveranderd. Méér straling heeft je blijkbaar niet warmer gemaakt.

We weten dat dat komt omdat het menselijk lichaam systemen heeft die onze temperatuur regelen. Systemen die het warmteverlies verhogen wanneer de geabsorbeerde straling toeneemt, die de geabsorbeerde energie verplaatsen naar een plek waar die aan de lucht kan worden afgegeven. Zou dat bij het klimaat anders werken?

Met dat in gedachten maak ik een kleine omweg. Er is een wiskundige maat die “correlatie” heet. Het meet de gelijkenis van twee datasets, en voor elk paar datasets heeft het een waarde ergens tussen -1 en +1. “Correlatie” meet of twee reeksen gegevens, bijvoorbeeld temperatuur en geabsorbeerde straling, in dezelfde richting bewegen. Een correlatie van +1 betekent dat de twee datasets altijd in dezelfde richting bewegen – als bijvoorbeeld de geabsorbeerde straling toeneemt, gaat de temperatuur altijd omhoog.

Een negatieve correlatie betekent dat de twee datasets over het algemeen in tegengestelde richting bewegen. Een correlatie van -1 betekent dat de twee datasets altijd in tegengestelde richting bewegen – als de ene stijgt, daalt de andere altijd. En een correlatie van 0 betekent dat er geen verband is tussen de veranderingen in de ene dataset en de veranderingen in de andere.

Laten we nu eens kijken naar de correlatie tussen de temperatuur van het aardoppervlak en de hoeveelheid straling die het oppervlak ontvangt. Volgens onze ervaring zou de correlatie sterk positief moeten zijn, wat betekent dat hoe meer straling door het planeetoppervlak wordt geabsorbeerd, des te warmer het zou moeten worden, en hoe minder straling wordt geabsorbeerd, des te koeler het zou moeten worden.

In figuur 1 wordt die correlatie per rastercel weergegeven aan de hand van de CERES satellietgegevens. Elke rastercel is 1° breedtegraad x 1° lengtegraad groot.

Figuur 1. Correlatie per rastercel van geabsorbeerde straling (kortgolvig+ langgolvig) en oppervlaktetemperatuur. Een rastercel is 1° breedtegraad x 1° lengtegraad.

Dit is een zeer interessant resultaat. Zonder uitzonderingen is de correlatie overal boven land precies wat we zouden verwachten: niet alleen positief, maar in het algemeen sterk positief. De totale correlatie over het land is 0,91, een sterke positieve correlatie, die ons inzicht in geabsorbeerde straling en temperatuur ondersteunt. Op het land stijgt de temperatuur inderdaad wanneer de geabsorbeerde straling toeneemt, en omgekeerd. Positieve correlatie. Eenvoudige natuurkunde.

Maar in grote delen van de tropische oceaan is er verbazingwekkend genoeg sprake van een negatieve correlatie. In tegenstelling tot wat we uit ervaring weten, in tegenstelling tot het centrale paradigma van de klimaatwetenschap, in tegenstelling tot de “eenvoudige natuurkunde”, maakt méér geabsorbeerde straling het aardoppervlak daar NIET warmer. Het maakt het oppervlak koeler, wat onmogelijk is als geabsorbeerde straling de temperatuur bepaalt.

Daaruit kunnen we concluderen dat de oorzaak in die gebieden omgekeerd is: in plaats van dat de totale geabsorbeerde straling de temperatuur bepaalt, bepaalt de temperatuur de totale geabsorbeerde straling.

Een belangrijk mechanisme dat deze schijnbare onmogelijkheid zou kunnen verklaren is het door de temperatuur gereguleerde ontstaan van cumulusvelden en onweersbuien. Deze nemen toe met toenemende temperatuur en verminderen dan sterk de hoeveelheid geabsorbeerde zonnestraling aan het oppervlak. En dus regelt de temperatuur de hoeveelheid geabsorbeerde zonnestraling, via wolken en onweersbuien. En dat is een zeer sterke regelaar. Hier is een scatterplot van het netto-effect van wolken op de neerwaartse straling versus de oppervlaktetemperatuur:


Figuur 2. Scatterplot, oceaantemperatuur versus totale verandering in neerwaartse straling door wolken (wolkenstralingseffect, “CRE”).

Merk op dat bij de hoogste temperaturen de wolken de totale neerwaartse straling (kortgolvig + langgolvig) met wel 60 W/m2 verminderen. Ter vergelijking: een verdubbeling van CO2 zou de straling met 3,7 W/m2 doen toenemen.

Vervolgens moet ik aantonen dat het fenomeen van omgekeerde oorzakelijkheid/negatieve correlatie in feite temperatuurgerelateerd is. Ik bedoel, het zou ook gewoon een eigenaardigheid van de tropische oceaan kunnen zijn die niet speciaal verband houdt met de temperatuur. Daarom maakte ik een scatterplot van het verband tussen de temperatuur en de correlatie in figuur 1. Dit is het resultaat:


Figuur 3. Scatterplot. De horizontale as toont de temperatuur van elke rastercel van 1° x 1°. De verticale as is de correlatie tussen absorptie en temperatuur in die rastercel. Het vak rechtsonder omvat alle rastercellen met een negatieve correlatie tussen de geabsorbeerde straling en de temperatuur.

Een paar dingen worden duidelijk. Ten eerste: de omkering van oorzaak en gevolg die leidt tot de negatieve correlatie van absorptie en temperatuur treedt alleen op bij oceaantemperaturen boven ~ 23°C. Ten tweede: in dat gebied rechtsonder met alle rastercellen met een negatieve correlatie, geldt: hoe hoger de temperatuur, hoe groter de maximaal waargenomen negatieve correlatie. Dit is dus een sterk bewijs voor het idee dat het ontstaan van negatieve correlatie inderdaad op de temperatuur gebaseerd is. Het toont weliswaar de gemiddelde omstandigheden over de periode van het satellietbestand, maar dit is slechts een lange-termijn berekening. We moeten nog onderzoeken wat er in de rastercellen gebeurt als de temperaturen in de loop van de tijd stijgen en dalen.

Mijn hypothese is dat de oppervlaktetemperatuur wordt geregeld door verschijnselen zoals tropische cumulusvelden en onweersbuien. Als dat het geval is, dan zou de sterkte van deze negatieve correlatie moeten afnemen naarmate de temperatuur stijgt. Dat zou betekenen dat het oceaanoppervlak waar de correlatie negatief is groter moet zijn in de zomer wanneer de oceaan warmer is, en dat het gebied met de negatieve correlatie kleiner moet zijn in de winter wanneer de oceaan koeler is. Dus ging ik aan het rekenen en maakte een grafiek. Natuurlijk moest ik daarvoor de gegevens opsplitsen in rastercellen op het noordelijk en zuidelijk halfrond, omdat de seizoenen op beide halfronden omgekeerd zijn:

Figuur 4. Maandelijkse variaties in het oceaangebied waar de temperatuur en de geabsorbeerde straling negatief gecorreleerd zijn.

Als mijn hypothese juist is, is het aannemelijk dat het gebied met een negatieve correlatie op het noordelijk halfrond (rode lijn) het grootst in de zomer. In feite is de piek ongeveer 50% groter in de zomer dan het winterminimum. Op hetzelfde moment is het gebied op het zuidelijk halfrond (blauwe lijn) minimaal van grootte, omdat het op het zuidelijk halfrond dan winter is. De schommeling op het zuidelijk halfrond is nog groter, waarbij het maximum oppervlak van het gebied met negatieve correlatie bijna tweemaal zo groot is als het minimum oppervlak. Beide methoden tonen dus aan dat de negatieve correlatie inderdaad een functie is van de temperatuur.

Samenvattend: Wanneer de temperatuur van de oceaan hoog genoeg wordt, valt de normale, “eenvoudige natuurkunde” van positieve correlatie tussen geabsorbeerde straling en de resulterende temperatuurstijging weg, en wordt de correlatie tussen straling en temperatuur negatief. Hierdoor daalt de temperatuur van het oceaanoppervlak. Het is een van de fenomenen die samen de warmte van de  planeet reguleren.

Hoe goed is deze planetaire warmteregulatie? Ondanks het feit dat wij leven op een planeet die in evenwicht is bij een temperatuur van ongeveer 50°C warmer dan het zou zijn zonder broeikasgassen, een wereld die geregeld wordt door wolken, winden en golven, een wereld waar de temperatuur van het land van zomer tot winter met wel ± 30°C (± 10%) kan variëren, en de temperatuur van de oceaan met ± 8°C (± 3%) schommelt van zomer tot winter… ondanks al die dagelijkse en maandelijkse schommelingen, varieerde de wereldgemiddelde temperatuur slechts met ± 0,4°C (± 0,1%) gedurende de hele 20e eeuw.

Voor mij is dit de grote onbeantwoorde vraag in de klimaatwetenschap: niet waarom de temperatuur varieert, maar waarom hij zo weinig varieert. En het bestaan van de hierboven besproken negatieve correlatie is een bewijs dat “eenvoudige natuurkunde” volledig ontoereikend is om het ongelooflijk complexe, chaotische klimaatsysteem te verklaren.

CERES

Fig.1    Bron: CERES

Het klimaat wordt bepaald door de hoeveelheid zonlicht die door de aarde wordt geabsorbeerd en de hoeveelheid infrarood straling die naar de ruimte wordt uitgestraald. Deze grootheden en hun verschil bepalen het stralingsbudget van de aarde (ERB). Het project Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) levert satellietwaarnemingen van ERB en wolken. Het gebruikt metingen van CERES-instrumenten aan boord van verschillende satellieten, samen met gegevens van vele andere instrumenten, om een uitgebreide reeks ERB-gegevensproducten te produceren voor klimaat-, weer- en toegepast wetenschappelijk onderzoek.”

Zo begint het CERES-verhaal op de website van NASA, de stralings- of energiebalans in figuur 1 maakt het een en ander aanschouwelijk. De ‘motor’ achter die energiebalans van onze planeet is het inkomende zonlicht (kortgolvige straling). Alle andere energiestromen op het plaatje zijn het ‘gevolg’ van dat binnenvallende zonlicht. Aan de buitenzijde van de dampkring (TOA, top of atmosphere, op ongeveer 100 km hoogte) valt gemiddeld 340 W/m2 aan energie binnen. Daarvan verdwijnt 99 W/m2 door reflectie ongebruikt weer de ruimte in. Wat overblijft wordt geabsorbeerd door het aardoppervlak (164 W/m2)  en door de atmosfeer (77 W/m2). Door die absorptie worden aardoppervlak (71% water, 29% land) en atmosfeer opgewarmd. Aardoppervlak en atmosfeer zenden op hun beurt energie de ruimte in, in de vorm van langgolvige (infrarood) straling.

Fig.2    Bron: CERES

Als de energiebalans perfect in balans is komt er net zoveel energie het aardse systeem binnen als dat er uit gaat naar de ruimte. Op figuur 1 is te zien dat die balans bijna perfect is, er komt momenteel slechts 0,71 W/m2 méér binnen dan er uitgaat. Dat is extra opmerkelijk omdat er heel veel factoren invloed uitoefenen op de energiestromen in figuur 1. Een tijdje geleden heb ik over de rol van wolken in die energiebalans het een en ander geschreven, zie hier. Wolken reflecteren zonlicht aan de bovenzijde, maar absorberen infrarood aan de onderzijde. Broeikasgassen absorberen net als wolken ook infraroodstraling. Die infraroodstraling wordt na absorptie vrijwel onmiddellijk weer uitgestraald, naar alle kanten. Een deel gaat richting aardoppervlak en verwarmt het oppervlak extra: het broeikaseffect. Uiteindelijk verdwijnt alle infraroodstraling aan de TOA. Wie zin en tijd heeft moet maar eens het hoofdstuk over de broeikastheorie lezen.

Fig.3    Bron: CERES

Eind jaren ’90 van de vorige eeuw startte het CERES project met de lancering van de eerste satelliet met speciale instrumentatie. Momenteel worden er zowel satellieten in een lage polaire baan als in een hoge geostationaire baan gebruikt. Die meten aan energiestromen, van het aardoppervlak tot aan TOA. Met behulp van die veelheid aan metingen zijn wetenschappers in staat om een groot deel van de energiebalans uit figuur 1 te ontrafelen.

Twee factoren die permanent gemeten worden aan TOA zijn de inkomende kortgolvige zonnestraling en de uitgaande langgolvige infraroodstraling. De video van figuur 4 laat het verschil tussen beide zien gedurende een etmaal:

Fig.4   Bron: CERES

Het middelpunt van het beeld bevindt zich boven de Grote Oceaan. De vlek met de kleuren lichtblauw, groen, geel en rood is het gedeelte van de aarde dat op dat moment beschenen wordt door de zon. Het is daar dus dag. De netto straling aan TOA loopt op sommige plekken op tot 1000 W/m2. In het deel met de paars-blauwe kleuren is het nacht: geen inkomende straling, alleen uitgaande. De netto straling aan TOA bereikt dan waarden tot -400 W/m2. Aan de ligging van het gebied waar het dag is valt af te leiden dat het een zomers etmaal op het zuidelijk halfrond betreft. Vergelijk je deze video met de netto TOA straling van 0,71 W/m2 uit figuur 1, dan is duidelijk dat die 0,71 W/m2 het gemiddelde is van een grote range aan waarden van -400 W/m2  tot 1100 W/m2 ! Vrijwel nergens op aarde is er dus evenwicht tussen inkomende en uitgaande straling, in tegendeel zelfs. Maar gemiddeld is dat er wel (bijna).

Kortom, die CERES databanken zijn een schatkamer voor wie nieuwsgierig is naar het antwoord op de vraag hoe het aardse klimaat werkt. Het mooie is dat die databanken van NASA gewoon vrij toegankelijk zijn voor de geïnteresseerden, zie hier. Helaas zijn de data in netCDF formaat opgeslagen. Geen probleem voor wetenschappers maar wel voor de geïnteresseerde leek.

Een bekende auteur op de meest bezochte klimaatblog ter wereld WhatsUpWithThat, Willis Eschenbach, schrijft regelmatig over de energiebalans van de aarde en maakt gebruik van de originele data. Die data zijn samengesteld uit een aantal individuele datasets over zaken als de hoeveelheid zonlicht die door de aarde wordt gereflecteerd, de inkomende zonne-energie van de zon, de opwaartse infraroodstraling vanaf het aardoppervlak, en nog veel meer. Elke dataset is een gridcel van 1° breedtegraad bij 1° lengtegraad die per maand een bepaalde grootheid registreert.

Fig.5    Bron: WUWT

Figuur 5 toont een grafiek van een van de factoren, namelijk de gereflecteerde kortgolvige instraling van het NH per maand van 2000 tot 2022 (geel). De rode lijn is het resultaat als je de seizoenschommelingen uit de gele lijn verwijdert. De gemiddelde waarde ligt in de buurt van 100 W/m2. Dat is de ‘Reflected Solar Radiation’  uit figuur 1. Interessant is dat die van 2000 tot 2022 een licht dalende trend vertoont, dat wil zeggen dat er iets meer (die 0,71 W/m2 die we al eerder tegenkwamen) kortgolvige energie overblijft om de aarde te verwarmen.

Kortom, een zeer interessant onderwerp. Willis Eschenbach schrijft regelmatig over CERES-data en de energiebalans van de aarde en hij verstaat de kunst om moeilijke dingen eenvoudig te kunnen uitleggen. Daarom heb ik gevraagd of ik zijn recente artikelen voor Klimaatgek mag vertalen, en daar heb ik toestemming voor gekregen. Dus binnenkort het eerste artikel van Willis Eschenbach op deze website!

Die lange warme zomer

De zomer van 2022 zal de boeken ingaan als een lange, warme en droge zomer. Maarten Keulemans schreef een groot artikel in de Volkskrant met de vlammende kop “Een zomer vol extremen”. Het was een kunstig breiwerk van waarheden, anekdotische bewijsvoering, roodkleurende kaartjes, gespikkelde bosbranden en losse zinnetjes opgetekend uit de mond van enkele KNMI-ers. Kortom: een meesterwerkje op het gebied van klimaatalarmisme. Keulemans:  “Bezorgd zijn ook KNMI’ers Van den Besselaar en Van der Schrier, die Europa onder hun ogen zien veranderen. Minder verkoelend poolijs in het hoge noorden, minder vochtige zeewind vanaf de Atlantische Oceaan, minder sneeuw en ijs op de bergen en minder doorstroom van hoge- en lagedrukgebieden over het Europese vasteland. Wat je dan overhoudt, is een continent dat ’s zomers ligt te verdorren en te verpieteren in de brandende zon, en ’s winters druilt in de regen.” Een kunstig staaltje emo-journalistiek.


Fig.1    Bron: NSIDC

Keulemans noemde in zijn artikel ‘Minder verkoelend poolijs in het hoge noorden’ als mede oorzaak van de afgelopen warme en droge zomers. Op basis van bovenstaande cijfers in figuur 1 blijkt dat onzin te zijn: vanaf 2010 is de afname van het zee-ijsoppervlak per saldo nul. En in de periode waarin het zee-ijs wél afnam, van eind jaren ’90 tot 2010, kende Nederland en Europa eigenlijk geen opvallende warme en droge zomers. Zie ook het bericht van 8 september j.l.   


Fig.2    Bron: KNMI

En ‘minder vochtige zeewind vanaf de Atlantische Oceaan’, zoals Keulemans beweert? Het kan best zijn dat dat elders in Europa voorkomt, maar niet in Nederland. Ik heb alle dagelijkse neerslaghoeveelheden in De Bilt vanaf 1906 t/m augustus 2022 van de KNMI website gedownload en gekeken wat per jaar de neerslagsom in de zomer (juni-juli-augustus) was. Het resultaat ziet u in figuur 2. De zomerse  neerslag wisselt sterk van jaar tot jaar, afhankelijk van de dominante windrichting in elk van die zomers. De streepjeslijn is de lineaire trend van de zomerse neerslag, en die laat al vanaf 1906 geen trend zien. Weliswaar was de neerslagsom in de zomer van 2022 aan de lage kant (150,9 mm), maar er waren maar liefst 17 zomers met minder neerslag. Er waren zelfs 4 zomers met een neerslagsom van minder dan 100 mm, namelijk 1921 (85,4 mm), 1983 (86,7 mm), 2003 (71,1 mm) en 2018 (84,6 mm).

Fig.3    Bron: KNMI

“Minder sneeuw en ijs op de bergen” dan misschien? Op 5 juli 2022 schreef het KNMI op zijn website:In de Alpen is een groot deel van de wintersneeuw dit jaar al voor het begin van de zomer weggesmolten. De Alpengletsjers gaan de zomer in met een sneeuwdek dat je normaal pas één à twee maanden later in het seizoen aantreft.” Bovenstaande grafiek vergezelde dit artikel.

De massabalans van de meeste Alpine gletsjers is al meer dan 100 jaar negatief, dat wil zeggen dat er gemiddeld meer sneeuw en ijs verdwijnt in de lagere ablatiezone dan er door sneeuwval in de accumulatiezone boven in de bergen bij komt. Daardoor neemt de lengte van de Alpine gletsjers af. Gletsjers in de Alpen hebben een lang winterseizoen en een kort zomerseizoen (juni-eind september). Wintersneeuw is de voeding voor de gletsjers in de Alpen. Ligt er eind mei een dik pak sneeuw, dan kunnen de gletsjers de zomer met smelt en sublimatie redelijk goed doorstaan.

Dat wordt anders als het sneeuwdek aan het begin van de Alpenzomer relatief dun is. En dat was dit jaar het geval, als gevolg van relatief hoge temperaturen in mei. Niet alleen was er dus weinig ‘voeding’, maar verse sneeuw is veel witter dan gletsjerijs en heeft dus een hogere albedo. Zolang een gletsjer bedekt is met een laag sneeuw is de ablatie (smelt en sublimatie) kleiner. Die slechte start van de zomer zorgde daarom dit jaar voor een versterkte ablatie.

Fig.4    Bron: ZAMG

Een jaar geleden was de situatie echter totaal anders, zoals figuur 4 laat zien. ZAMG, de Oostenrijkse weerdienst, schreef toen: “Relatief veel wintersneeuw op de gletsjers. De gletsjers in de Hohe Tauern, die regelmatig door de ZAMG worden gemeten, zijn het zomerhalfjaar begonnen met tot 20 procent meer sneeuw dan het gemiddelde van de afgelopen 20 jaar.” De streepjeslijnen zijn de gemiddelde hoeveelheden wintersneeuw van de voorafgaande 20 jaren. De grafiek laat zien dat er op beide gletsjers vanaf 2002 sprake was van een stijgende tendens.

Inderdaad, de sneeuwhoeveelheid in mei van dit jaar was lager dan de voorafgaande jaren. Maar wat zegt dat, als de grafieken van jaar tot jaar sterk wisselende hoeveelheden sneeuw laten zien en t/m 2021 zelfs een stijgende tendens tonen? De sneeuwhoogte in 2022 op de Goldbergkees gletsjer is vanaf het begin van de metingen in 1987 zelfs 4x lager geweest dan dit voorjaar, in 1991,1996, 2007 en 2011. De sneeuwhoogten in het voorjaar 2022 lijken daarom binnen de natuurlijke bandbreedte te liggen.

De eerste drie factoren die Keulemans gebruikt om aan te tonen dat er werkelijk iets ‘verschrikkelijks’ aan de hand is in Nederland en Europa, zijn niet sterk. Hij schrijft: “Bezorgd zijn ook KNMI’ers Van den Besselaar en Van der Schrier, die Europa onder hun ogen zien veranderen. ….Wat je dan overhoudt, is een continent dat ’s zomers ligt te verdorren en te verpieteren in de brandende zon, en ’s winters druilt in de regen.” Als je dat zo opschrijft heb je het over het klimaatverandering en niet meer over het weer. Echter: één zwaluw maakt nog geen zomer, en één zomer maakt nog geen klimaat. Klimaten veranderen voortdurend, maar om één warme en droge zomer te gebruiken om een dramatische klimaatverandering te ‘bewijzen’ is te kort door de bocht.

Het laatste argument van Keulemans, “…minder doorstroom van hoge- en lagedrukgebieden over het Europese vasteland” is het enige argument dat hout lijkt te snijden, althans als verklaring voor die warme droge zomer van 2022 in West Europa. De ligging van hoge- en lagedrukgebieden bepalen de luchtcirculatie in gebieden en daarmee de aanvoer van kou, warmte en regen. Vader en zoon Hoogeveen toonden dat al aan in hun publicatie “Winds are changing: An explanation for the warming of the Netherlands” en hadden daar opvallend genoeg geen CO2 voor nodig. Een volgende keer graag wat meer over die luchtcirculatie in de zomer van 2022.

Prof. Piet Lukkes en het stikstofdebat

Prof. Piet Lukkes:  “ In de ivoren toren van de politiek, de commissie Remkes, de ecologen en pressiegroepen weet men zeker dat de invloed van stikstofemissies op de natuur koste wat koste naar nul moet. Zulk ingrijpend beleid moet waterdicht zijn gefundeerd. Daarvan is geen sprake.”

Piet Lukkes schreef een verhelderend en kritisch stuk over het stikstofdebat, en de Leeuwarder Courant was zo moedig om het te plaatsen. Daar kunnen kranten als NRC, Volkskrant en Trouw nog wat van leren.  Klik hier om het hele artikel te lezen!

Fig.1   Bron: Leeuwarder Courant

De stand van zaken op de Noordpool

Het was weer eens raak in de Volkskrant: Maarten Keulemans schreef een groot artikel met de vlammende kop “Een zomer vol extremen”. Het was een kunstig breiwerk van waarheden, anekdotische bewijsvoering, roodkleurende kaartjes, gespikkelde bosbranden en losse zinnetjes opgetekend uit de mond van enkele KNMI-ers. Kortom: een meesterwerkje op het gebied van klimaatalarmisme.  Ik kom daar vast wel nog een keer uitgebreid op terug.

Keulemans schrijft aan het eind: “Bezorgd zijn ook KNMI’ers Van den Besselaar en Van der Schrier, die Europa onder hun ogen zien veranderen. Minder verkoelend poolijs in het hoge noorden, minder vochtige zeewind vanaf de Atlantische Oceaan, minder sneeuw en ijs op de bergen en minder doorstroom van hoge- en lagedrukgebieden over het Europese vasteland. Wat je dan overhoudt, is een continent dat ’s zomers ligt te verdorren en te verpieteren in de brandende zon, en ’s winters druilt in de regen.”.

Minder vochtige zeewind is makkelijk te weerleggen, daarover later meer. En die dramatische laatste zin lijkt me op basis van drie warme en droge zomers wat al te voorbarig. ‘Minder verkoelend poolijs ’? Had ik dan de afgelopen maanden iets gemist? Omdat ik elk jaar rond deze tijd wat grafiekjes toon van de minimum oppervlakte aan zee-ijs op de Noordpool (in september is dat oppervlak op zijn kleinst) ging ik op zoek naar recente data.

Fig.1    Bron: NSIDC

Figuur 1 toont het zee-ijsoppervlak op 7 september 2022. Het ijs is vrijwel op zijn minimum omvang en zal over enkele weken weer aangroeien. We meten de oppervlakte zee-ijs met behulp van satellieten, vanaf 26 oktober 1978 tot heden. De satellietdata tonen dat het zee-ijsoppervlak in de loop van de tijd afgenomen is. Dat wordt maar al te makkelijk toegeschreven aan de algehele opwarming van de aarde en daarmee automatisch aan het toegenomen CO2 gehalte van de atmosfeer, de AGW (Antropological Global Warming). In werkelijkheid is dat proces veel ingewikkelder en spelen vooral zeestromen een rol in de veranderingen van het zee-ijsoppervlak.

Desalniettemin is de afname van het minimum zee-ijsoppervlak een van de kroonjuwelen geworden in het klimaatalarmisme, naast de zeespiegelstijging. Vele klimaatalarmisten hebben in het recente verleden al voorspeld dat de Noordpool spoedig (2012, 2014, 2015) ’s zomers ijsvrij zou zijn, maar dat wil maar niet lukken.


Fig.2    Bron: NSIDC

Het kaartje van figuur 2 laat het zee-ijs in augustus 2022 zien, de roze lijn geeft de gemiddelde omvang van het zee-ijs in augustus weer in de periode 1981-2010. Het ziet er niet dramatisch uit naar mijn mening.

Fig.3    Bron: NIPR

Bovenstaande grafiek is afkomstig van het Japanse NIPR, het National Institute of Polar Research. De rode lijn geeft het verloop van het zee-ijsoppervlak weer van 1 januari t/m 7 september 2022. Te zien is dat het oppervlak op 7 september j.l. ruim boven die van de drie jaren ligt met de laagste cijfers. Het huidige oppervlak ligt zelfs boven de gemiddelde extent van de jaren 2010 t/m 2019. Het laagste punt in de grafiek van 2022 is waarschijnlijk nog net niet bereikt op 7 september j.l., maar dat zal weinig meer uitmaken.


Fig.4    Data: NSIDC

In figuur 4 heb ik de jaarlijkse minimal sea ice extent vanaf 1979 t/m 2022 weergegeven in een grafiek. De oranje lijn is de smoothing van de jaarlijkse minima. Duidelijk is te zien dat al meer dan 10 jaren het minimum oppervlak zee-ijs niet meer afneemt: de trend is al meer dan 10 jaren vlak.

Keulemans noemde in zijn artikel ‘Minder verkoelend poolijs in het hoge noorden’ als mede oorzaak van de afgelopen warme en droge zomers. Op basis van bovenstaande cijfers blijkt dat onzin te zijn, vanaf 2010 is de afname van het zee-ijsoppervlak per saldo nul. En in de periode waarin het zee-ijs wél afnam, van eind jaren ’90 tot 2010, kende Nederland en Europa eigenlijk geen opvallende warme en droge zomers. Dat toont eens te meer aan dat je erg moet oppassen met dramatische verhalen als die van Keulemans in de Volkskrant. Later meer hierover.

Bomen verstoken is achterlijk

Fig.1    Bron: Telegraaf

Voorstanders van biomassa stoken, waaronder de PvdA  eurocommissaris Frans Timmermans, gebruiken altijd hetzelfde argument voor het verbranden van hout: zonder biomassa halen we ‘onze’ klimaatdoelen niet. Sinds de Russische inval in Oekraïne is er een nieuw argument bijgekomen, namelijk het vervangen van Russisch gas. In 2030 moet de opwekcapaciteit uit verbrand bos van 511 gigawatt naar 1236 GW, aldus Timmermans.

Maar bossen verstoken is volstrekt achterlijk en onzinnig. Bossen spelen een cruciale rol in de leefbaarheid van de aarde, veel groter dan  hout stoken ook maar kan betekenen voor het halen van ‘klimaatdoelen’, wat dat ook mag inhouden. Klimaatverandering is volgens klimaatalarmisten synoniem voor CO2, waarmee ze klimaatverandering verengen tot een rekensommetje van CO2-uitstoot. Maar dat is om meerdere redenen een misvatting. De mythe van bosverbranding als ’klimaatneutraal’ is in elk geval al vaak doorgeprikt: bosverbranding zorgt juist voor veel meer CO2-uitstoot.

Ad Huijser heeft over die mythe van houtverbranding een artikel geschreven. Ad was in zijn werkzame leven onder andere directeur van het Philips Natuurkundig Lab en later verantwoordelijk voor de wereldwijde research van Philips. Hij is een praktisch ingestelde wetenschapper die uitstekend kan rekenen en zich, zoals meer van zijn collega’s, na zijn pensionering  met enthousiasme bezig ging houden met klimaatverandering. Hij rekende de consequenties van bosverbranding  voor het atmosferisch CO2-gehalte door:

Waarom het verstoken van bomen toch echt geen goed idee is.

Inmiddels moet bijna iedereen toch wel begrijpen dat het verstoken van gekapt hout in biomassa-centrales niet zo’n goed idee is. Toch zijn er nog altijd velen, en m.n. politici als Frans Timmermans en Rob Jetten, die maar niet willen geloven dat dit, in principe “ideale” cyclische en hernieuwbaar proces, zelfs heel slecht is voor onze atmosfeer. Hardnekkig weigeren deze laatsten te besluiten om onmiddellijk met die onzin te stoppen. Erg ongeloofwaardig beleid van dit soort “klimaatpausen”.

Een jaar geleden wilde ik deze onzin op een simpele manier “bewijzen” door het vergelijken van 2 identieke werelden, waar de ene al zijn energie opwekt met het verstoken van fossiele brandstoffen, zeg aardgas, en de andere wereld met het kappen/verstoken van hout. Ik dacht dat het allemaal wel klopte, maar Leffert Oldenkamp maakte me duidelijk dat de houtcyclus van kap en her-groei qua CO2 huishouding toch wat ingewikkelder in elkaar steekt dan mijn simpele aanname van alleen opslag in het bovengrondse hout. Weg eenvoudig model, en heb het hele idee daarna maar snel vergeten. Toch is het kennelijk wel blijven “hangen”. Via de aanpak van een ander probleem, bleek plots de bewijsvoering tegen het gebruik van hout in biomassacentrales zelfs simpeler dan ik eerder dacht.

Kees le Pair en ik hebben 2 jaar geleden een eenvoudig model opgesteld over hoe de extra CO2 a.g.v. de jaarlijkse antropogene emissies zich verdeelt over de diverse opslagreservoirs op Aarde, zoals de atmosfeer, de oceanen, gesteentes en biomassa’s [1]. De uitwisseling van CO2 tussen die diverse reservoirs is een simpel interface proces dat wat ons betreft universeel toepasbaar is. We keken uiteraard in het bijzonder naar de uitwisseling tussen de atmosfeer enerzijds en de diverse andere reservoirs anderzijds. Die laatsten zijn m.n. de oceanen en de vegetatie die beiden ongeveer elk de helft van de CO2 opslag voor hun rekening nemen [2]. Dat transport van atmosfeer naar ieder specifiek opslagreservoir (sink) wordt zowel bepaald door het verschil in concentratie aan beide kanten van dat interface, als door het gemak waarmee een CO2-moleculen van de ene naar de andere kant geraakt. Als nu de CO2-concentratie in de atmosfeer gegeven wordt door N(t) en in een van de andere opslagreservoirs door NR, dan is (N(t) -NR) de drijvende kracht van dit proces. Het bijbehorende massatransport per tijdseenheid (de “rate”) wordt nu bepaald door (N(t) -NR)/τR waarin 1/τR een maat is voor het gemak waarmee CO2 het atmosfeer-reservoir interface passeert, vermenigvuldigd met het oppervlak van dat interface. Daarmee heeft τR de dimensie van een specifieke tijd en ieder reservoir heeft zo z’n eigen specifieke [NR, τR] combinatie. Als CO2-moleculen on-onderscheidbaar zijn en alle opslagreservoirs vertonen geen verzadigingsverschijnselen (in de praktijk lijken beide gewaarborgd), kan je het hele Aardse systeem beschrijven als bestaande uit de atmosfeer plus slechts één enkel (virtueel) reservoir als optelsom van al die verschillende “sinks”, met de karakteristiek [N0, τ0]. Die parameters zijn te beschrijven als eenvoudige combinaties van al die NR en τR waardes, maar die hoef je individueel niet te kennen in onze analyse.
Dit model leidt tot een eenvoudige differentiaalvergelijking voor de atmosferische concentratie N(t):

dN(t)/dt = B(t) – (N(t) – N0)/τ0      (1)

waarin B(t) de jaarlijkse, antropogene emissie is die we door het gebruik van fossiele brandstoffen jaarlijks en mondiaal de atmosfeer in pompen. Op basis van 60 jaar aan data over die jaarlijkse CO2-emissies en metingen van N(t) tussen 1960 en 2020, hebben Kees en ik de bijbehorende waardes N0 = 287 ppm en τ0 = 53,5 jaar met een hoge nauwkeurigheid kunnen bepalen [1]. In tegenstelling tot anderen die een soortgelijke karakteristieke tijd van ongeveer 50 jaar berekenen [3], is dat niet op basis van curve-fitting en het gegeven van een pre-industriële CO2-concentratie van 280 ppm, maar op basis van een fysisch gezien, plausibel model gekarakteriseerd door vgl.1, dat voor veel van dit soort interfaces werkt, ook voor bv. onze longen.
Het zgn. Bern-model waar het IPCC de toekomstige CO2-scenario’s zoals bv. het “business as usual “ RCP8.5 scenario mee uitrekent, sommeert de diverse reservoirs niet, maar laat ze werken afhankelijk van de origine van de CO2-moleculen. Wat kort door de bocht: snel voor de “natuurlijke” CO2 of traag, voor de “antropogene” CO2 met karakteristieke tijden tot bijna 200 jaar toe. Zo blijft de antropogene CO2 ontzettend lang in de atmosfeer en krijg je dus hele hoge concentraties in 2100.
Maar hoe weet het IPCC van elk individueel CO2-molecule in de atmosfeer waar het vandaan komt en hoe lang het al in de atmosfeer zit? Kortom, fysische gezien weinig plausibel [3].

Ik noem ons model wel eens gekscherend het “lekke fietsband” model. De analogie moge duidelijk zijn: net als bij het oppompen van een lekke fietsband, pompen we de atmosfeer voortdurend vol met antropogene CO2 die vervolgens ook continu weer deels weglekt door opname in de oceanen, vegetatie en andere natuurlijke “sinks”. De grootte van dat integrale “lek” bepaalt de karakteristieke tijd waarin de band druk verliest en samen met de “overdruk” bepalen ze de snelheid waarmee de “band” leegloopt. Ook bepalen de grootte van het “lek” plus de snelheid waarmee we de band proberen op te pompen, de maximale druk die kan worden behaald. Voor de atmosfeer geldt dat net zo; ook daar is er een maximale CO2-concentratie Nmax bij een gegeven emissie Bmax. Op dat moment “lekt” er nml. net zoveel naar de sinks, als dat je er aan CO2 inpompt en geldt dus dN(t)/dt = 0.  Vgl.1 levert ons dan de simpele relatie:

Nmax = N0 + Bmax. τ0           (2)

En dat is een uitermate krachtige formule in het opstellen van toekomstscenario’s voor de maximale broeikasgasconcentraties bij een gegeven, constante uitstoot. Met onze, al eerder bepaalde waarden voor de [N00] combinatie, hoef ik nu alleen nog maar Bmax te kennen. Hiermee is het effect van de uitstoot bij het verstoken van hout in biomassacentrales, uitstekend te vergelijken met die bij het verstoken van aardgas. Voordeel van vgl.2 is dat ook de scenario’s van het IPCC daaraan moeten voldoen ondanks hun wat vreemde aannames, alleen is hun waarde voor τ0 dus aanzienlijk groter.

Een fundamentele factor die vaak in die mooie verhalen over cyclische processen wordt vergeten, is het feit dat de voorraad die na de eerste volle cyclus, ook in een “perfecte” kringloop opgeslagen zit, daar (helaas) voor “altijd” in blijft zitten. Die hoeveelheid CO2 van de eerste volle cyclus, die bij het verbranden van hout ongeveer een factor 3 hoger is dan bij het verstoken van gas voor een equivalente energieproductie, slepen we dus “eeuwig” mee in onze atmosfeer, en maakt het middel dan ook al snel erger dan de kwaal. Op basis van vgl.2 is dat eenvoudig te bewijzen.

Stel we genereren al onze energie met aardgas. Dat is niet realistisch want het gaat hier alleen om de opwekking van elektriciteit , maar ook voor een gedeeltelijke substitutie van fossiel door houtverbranding, blijft voor dat deel de volgende redenering volstrekt geldig. Het maakt de formules dan wel onnodig complex, vandaar deze aanname.
We stoten daarbij uiteindelijk als de wereldbevolking is uitgegroeid, zowel in aantal als welvaartsniveau, een jaarlijks constante hoeveelheid CO2 uit, gelijk aan BGAS . Het bijbehorende COniveau in de atmosfeer NGAS wordt daarbij gegeven door vgl.2.
Wordt dezelfde energiebehoefte ingevuld middels houtverbranding, dan zal de CO2-uitstoot BBIO gezien de inefficiëntie van houtverbranding per gegenereerde MWh een factor 3 meer zijn. Volgens vgl.2 neemt de daarbij behorende CO2-evenwichtsconcentratie NBIO  dus toe tot het niveau:

NBIO = N0 + τ0BBIO = N0 + 3τ0BGAS = NGAS + 2τ0BGAS     (3)

Deze relatie laat precies het probleem zien, NBIO > NGAS. Alleen als τ0 = 0 zijn biomassacentrales klimaat-technisch gelijkwaardig aan gascentrales. Maar in dat geval is het verstoken van fossiele brandstof ook zelf al probleemloos omdat dan de natuur onmiddellijk alle geëmitteerde CO2 weer opneemt. Zo niet, en dat is de praktijk, dan zijn hout-gestookte biomassacentrales altijd slechter. Let wel, met de CO2-emissie tegen het jaar 2100 van zo’n 6 ppm/jaar, en dat is nagenoeg onvermijdelijk, levert bij deze aannames vgl.2 met 50 jaar verblijftijd in de atmosfeer 600 ppm (!) extra aan atmosferische CO2 concentratie. Met MODTRAN [4] heb ik even uitgerekend dat die extra CO2 bij het verstoken van hout i.p.v. gas, een extra opwarming geeft van 0,83 oC. Als we de klimaatgevoeligheid van ECS = 3K/2xCO2 van het IPCC geloven, zelfs 2,2 oC.

Opvallend is dat de cyclustijd, het groeiproces van hout, de meest geschikte boomsoort of het CO2 opslagproces, totaal niet relevant zijn in deze analyse. Toch zou het kunnen dat die houtcyclus van kappen en her-groei, de relaxatietijd τ0 van CO2 sterk beïnvloedt. Dus doen we die berekening nog eens over met verschillende relaxatietijden τBIO en τGAS voor de bio- en gas scenario’s respectievelijk. En dat resulteert in:

NBIO = NGAS + BGAS(3τBIO – τGAS)     (4)

Voor τBIO = τGAS = τ0 is vgl.4 natuurlijk identiek aan vgl.3. Verder is het uit vgl.4 evident, dat het verstoken van hout, alleen aantrekkelijker is als τBIO < τGAS/3. Dat is evenwel verre van realistisch. Immers, zoals al eerder gesteld, wordt op dit moment ongeveer de helft van de CO2 opgeslagen in de oceanen [2]. Laten we voor de eenvoud even aannemen dat de andere helft opgeslagen wordt in houtvorming. In dat geval is het CO2-opnemend vermogen van beide componenten gelijk en kunnen we met deze ongelijkheid simpel uitrekenen dat door (of liever gezegd “ondanks”) de bijbehorende kaalslag bij het kappen van al dat hout, het CO2 -opnemend vermogen van de wereldwijde biomassa aan hout al met een factor 5 zou moeten toenemen om het verstoken van hout, zelfs maar net te rechtvaardigen. En die factor 5 is al optimistisch laag, want de wereldwijde opslag in hout is zeker minder dan de helft. Verder commentaar op dit weinig realistische idee, lijkt me overbodig.

Kortom, het verstoken van hout in biomassacentrales op grond van het idee van een gesloten cyclus voor het “klimaat-neutraal” opwekken van energie, zal ons opzadelen met een aanzienlijk hoger CO2-concentratie in de atmosfeer. Voor AGW-adepten kan dit niet anders betekenen dat we qua opwarming hiermee “het paard achter de wagen spannen”. Met dank aan Frans Timmermans.

Ad Huijser, augustus 2022

[1]          C. le Pair en A. Huijser (2020), http://www.clepair.net/oceaanCO2-4.html

[2]          Global Carbon Project: Carbon Budget 2020 en/of 2021, https://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/index.htm

[3]          zie o.a. R. Spencer (2020), https://www.drroyspencer.com/2020/02/nature-has-been-removing-excess-CO2-4x-faster-than-ipcc-models/

 

 

 

 

De kruistocht van Pulles en Kuipers Munneke

“Wereldwijd wordt het warmer, en CO2 is daarvan de onomstotelijke oorzaak (IPCC, 2021). Tot zover niets nieuws.” Zo begint een recent bericht op de alarmistische blog Klimaatveranda, als reactie op de opzienbarende publicatie van Jippe en Han Hoogeveen. Ik heb onlangs aandacht besteed aan die paper van vader en zoon Hoogeveen, zie hier. Volgens de vier schrijvers van het bericht op Klimaatveranda, waaronder Tinus Pulles en weerman Peter Kuipers Munneke, maken de Hoogeveens twee fundamentele fouten:

  • ze zien over het hoofd dat de wind uit álle windrichtingen opwarmt
  • ze verwarren het weer met het klimaat

De argumentatie die men daarbij hanteert vindt u in hun bericht.  Het is een nogal uitgebreid verhaal dat ik hier niet zal herhalen. Ik raad eenieder aan het eerst te lezen en dan pas de onderstaande reactie van Jippe en Han Hoogeveen (door mij enigszins geredigeerd voor de leesbaarheid). Die reactie staat ergens onder het blog tussen allerlei andere reacties, en dreigt op die manier te weinig aandacht te krijgen. Daarom publiceer ik hun reactie hier:

Reactie Jippe en Han Hoogeveen op het bericht van Pulles c.s. :

Hieronder geven we een reactie op al jullie bezwaren. Eerst maken we nog even twee algemene opmerkingen die belangrijk zijn en blijkbaar nog niet voor iedereen helemaal duidelijk. We zullen dan stap voor stap alle problemen die in deze blog worden genoemd weerleggen. Verder zullen we een overzicht geven van wat we precies gedaan hebben in ons onderzoek en alle mogelijke problemen ook nog even toelichten. Vervolgens geven we aan hoe meneer Pulles ons kan overtuigen. Wij zullen niet proberen hém te overtuigen, want dat kan helemaal niemand (zelfs het KNMI niet).

Algemene opmerkingen

De data die wij hebben gemaakt gaan over de luchtstroming op een bepaalde dag. Als wij dus iets aanmerken als N,G, dan zou je bij die weerkaart een stroming recht uit het Noorden naar Nederland vinden. Dit betekent echter niet dat de lucht op die dag uit het Noorden komt, omdat de dagen daarvoor ook nog duidelijk invloed hebben. Onze dataset zit dus eigenlijk een beetje tussen windrichting en brongebied in. In het interview in de Telegraaf gaan we hier niet heel diep op in en noemen we dit gewoon het brongebied, om het verschil duidelijk te maken met de windrichting aan de grond. Dit is natuurlijk ook maar een benadering, dus het kan waarschijnlijk nog wel betrouwbaarder. Echter gegeven hoe goed dit model de variaties op zowel dagelijks als jaarlijks niveau kan verklaren, is dit zo te zien al een behoorlijk goede benadering:

Fig.1    Bron:  Hoogeveen en Hoogeveen 2022

Verder ook als reactie op wat commentaar. Wij nemen ook de toegenomen zonnestraling zoals gemeten in De Bilt mee in de regressie op vergelijkbare manier met de windpatronen. Dit verklaart ook een deel van de opwarming. Dit is ook waarschijnlijk in de artikelen in de Elsevier en de Telegraaf niet helemaal goed meegekomen, omdat die ook maar bedoeld zijn als een korte samenvatting en niet als een volledige wetenschappelijke argumentatie.

We zullen jullie blog langslopen en overal op reageren:

Verrassende conclusie

Ten eerste zeggen jullie dat onze beweringen problematisch zijn omdat ze haaks staan op wat er nu bekend is in de klimaatwetenschap. We zijn het met jullie eens dat dit inderdaad een erg verassende uitkomst is. Dit merken we ook op in het wetenschappelijke artikel zelf en daarom doen we nog wat extra experimenten om er echt zeker van te zijn dat we geen fouten hebben gemaakt. Al deze experimenten geven echter duidelijk aan dat er geen fouten in lijken te zitten. Hierom is het in onze mening toch echt wel de moeite waard om dit te publiceren. Wetenschappelijk gezien lijkt het ons dat je een artikel alleen maar niet publiceert als er fouten in zitten. Het feit dat het afwijkt van andere artikelen zou in principe niet de enige reden mogen zijn om iets direct af te wijzen. Het is natuurlijk wel een reden om er met enige scepsis naar te kijken, maar als het artikel zelf klopt, dan klopt het.

Poitou (CO2 veroorzaakt verandering circulatie)

Ook zeggen jullie even later dat uit het artikel van Poitou zou volgen dat die veranderingen die wij waarnemen in luchtcirculatie hoogstwaarschijnlijk toch ook komen door de toename van broeikasgassen. Ik moet eerlijk bekennen dat ik geen flauw idee heb hoe jullie daarbij komen. Ik heb het hele artikel van Poitou gelezen, maar er wordt daar überhaupt helemaal niets gezegd over CO2 of waarom bijvoorbeeld de lucht hier vaker uit het zuiden zou moeten worden aangevoerd door een toename van CO2, of iets dergelijks. Het enige dat er wordt gezegd is dat er door temperatuur en straling drukverschillen ontstaan en daarmee dus wind.

Misschien dat jullie redereneren in de trant van “Klimaat is gelijk aan CO2, want er is niks anders, dus moet deze verandering in het klimaat wel komen door CO2.”, maar dat lijkt me zeker niet terecht. Ten eerste is namelijk in de literatuur voor zover wij weten helemaal niets bekend over waarom door CO2 de circulatie in Nederland zo zou veranderen. Peter Siegmund van het KNMI zei bijvoorbeeld in de NRC dat hij geen idee had waarom de wind vaker uit het westen kwam. Ook het IPCC zegt voor zover wij weten niet zoveel over verandering van circulatie door CO2 in Nederland. Het enige wat we hebben kunnen vinden, is dat volgens het IPCC de Hadley Cell zowel op het Noordelijk als op het Zuidelijk Halfrond sterker is geworden. Op het Zuidelijk Halfrond achten ze het “likely” dat menselijke invloed de oorzaak is van die verandering op het Zuidelijk Halfrond, maar over het Noordelijk Halfrond zeggen ze dat er “medium confidence” is dat het natuurlijke variabiliteit is. Zie bladzijde 71 van de Technical Summary. Ook het KNMI zegt met modellen dat de atmosfeer toevallig gewoon enkele decennia een ander stromingspatroon kan geven. Deze veranderingen hoeven dus niet eens door CO2 of zelfs maar door temperatuurveranderingen te komen. Het zou natuurlijk best wel kunnen, maar het punt dat wij willen maken is dat dit op dit moment nog onbekend is waarom dit gebeurt en dat het dus nuttig is om dit te onderzoeken. We zouden het als wetenschappers erg jammer vinden als er gewoon wordt gezegd “Het komt toch wel door CO2.” en dat er daarom geen onderzoek naar wordt gedaan.

Artikel Van Oldenborgh en Van Ulden

Met betrekking tot het artikel van Van Oldenborgh en Van Ulden. Ten eerste vinden we het erg grappig dat jullie dat omschrijven als “elegant” en “betrouwbaar” en dat van ons broddelwerk vinden, terwijl de onderzoeken toch sterk op elkaar lijken. Er zijn echter een paar verschillen. Ten eerste gebruiken zij de wind aan de grond en wij gebruiken de weerpatronen. Zoals ook al in ons wetenschappelijk artikel is uitgelegd, zijn volgens ons de weerpatronen betrouwbaarder dan de wind aan de grond in De Bilt. Die wind is namelijk veel afhankelijker van kleine bochtjes op het einde die voor de eigenlijke stroming niet zo heel veel uitmaken. Ten tweede doen wij regressie op dagbasis en zij doen regressie op maandbasis. Op dagbasis is volgens ons betrouwbaarder, omdat de effecten van de circulatie al op dagbasis werken. Hiermee kan je veel beter de effecten van windrichtingen kalibreren, want je krijgt op dagbasis bijvoorbeeld heel vaak variaties van nu is het zuidelijke stroming dus warm en dan noordelijke stroming dus koud en die variaties zijn op dagbasis duidelijker. Op maandbasis kan natuurlijk ook wel, maar dan kunnen er ook veel makkelijker andere invloeden in sluipen. Hiermee bedoelen we dat als je bijvoorbeeld op maandbasis een toename van Zuidenwind ziet en tegelijkertijd een opwarming door CO2, dan kan je op maandbasis veel sneller die opwarming aan de zuidenwind toekennen dan op dagbasis, terwijl dit niet zo hoeft te zijn. Daarom snappen wij niet zo goed waarom die studie zo ontzettend veel beter is dan de onze (afgezien natuurlijk van het feit dat daar wel een grote invloed van CO2 is en hier niet).

Een andere interessante observatie in die studie is overigens dat in de zomermaanden wind uit het Noorden en uit het Zuiden beiden geen invloed heeft op de temperatuur. Dit lijkt me niet helemaal correct (maar misschien heb ik het wel mis en zijn gebieden als Spanje en de Sahara in de zomer net zo koud als Noorwegen en de zee tussen Noorwegen en Groenland). Dit is een gevolg van het feit dat de windrichting minder betrouwbaar is en dat wordt versterkt doordat de regressie op maandbasis wordt gedaan. Op dagbasis vinden ze namelijk wel wat je zou verwachten, namelijk dat de wind uit het zuidoosten het warmst is. Dit feit verdwijnt echter in de regressie op maandbasis. Ik weet niet 100% zeker waardoor dat komt, maar mijn vermoeden is dat het komt omdat in de zomer vooral W, NW en N heel sterk aanwezig zijn en de rest niet extreem vaak voorkomt. Mijn vermoeden is daarom dat wind uit het Noorden iets meer duidt op dat de lucht op het eind een bocht maakt omdat er een hogedrukgebied in de buurt ligt. Dat hogedrukgebied zelf zorgt er vervolgens ook voor dat het zonniger en daarom warmer is. Dit lijkt me een mogelijk voorbeeld dat in dit geval de relatief warme invloed van wind uit het Noorden “spurieus” is (om een mooie term van meneer Pulles te lenen), omdat die warmte niet van de wind maar van de zon komt. Natuurlijk is dit allemaal speculatief en heb ik geen enkel bewijs dat het echt zo is, maar het lijkt me een mogelijke verklaring voor dit gekke resultaat. Echter blijft dan natuurlijk wel de vraag: hoezo is dit artikel dan wel zo elegant en betrouwbaar en dat van ons niet?

Dan nog een laatste toevoeging over de vergelijking tussen de windrichting aan de grond in De Bilt en de weerpatronen van ons. Zoals al in het wetenschappelijk artikel is genoemd, heeft de wind in De Bilt veel meer ruis in vergelijking met de weerpatronen. Bij iets als temperatuur zou je verwachten dat de ruis geen invloed heeft op de trends. Echter hier heeft de ruis wel een sterke invloed op de trends in windrichtingen. Dit komt omdat bij stroming uit het Zuiden de ruis hem altijd minder zuidelijk en dus minder warm maakt. Net zo wordt stroming uit het Noorden door de ruis altijd warmer gemaakt. Hierdoor zie je ook veel minder duidelijke trends in de windrichting dan in de weerpatronen. Er zijn natuurlijk nog wel trends zoals bijvoorbeeld de sterke toename van Zuidwestenwind, maar die trends worden door de ruis ernstig verzwakt.

Ook hebben we in het artikel nog gekeken of de trends die wij in onze weerpatronen vinden wel enigszins kloppen en dat ze niet komen doordat we onbewust per ongeluk toch in de moderne tijd systematisch de weerpatronen te warm (dus te zuidelijk) inschatten. Dit hebben we gedaan door te vergelijken met de windrichtingen. We gaan er namelijk van uit dat gegeven een bepaald weerpatroon de windrichting ongeveer dezelfde verdeling zal volgen (dus bijvoorbeeld bij weerpatroon Z,G zou je verwachten dat de wind een groot deel van de tijd uit het Zuiden waait, maar ook een beetje uit het Zuidoosten en Zuidwesten of zelfs uit het Oosten of Westen of nog erger). We schatten nu die verdeling over de hele periode en vervolgens maken we met die verdelingen voor 1961-1990 en 1991-2020 een schatting over hoe de wind in De Bilt zou hebben gewaaid. Dit wordt vervolgens vergeleken met wat er echt is gebeurd. Als we inderdaad de weerpatronen te zuidelijk in zouden gaan schatten in de tweede periode, dan zouden we in die periode zien dat onze schatting van de wind in De Bilt teveel wind uit het Zuiden heeft en bijvoorbeeld te weinig uit het Noorden. Echter zien we in alle seizoenen nauwelijks afwijkingen. Verder zou je uit die afwijkingen ook schatten dat we in de tweede periode de weerpatronen ongeveer 0,01 graad te warm hebben ingeschat en dat is natuurlijk verwaarloosbaar. De details staan allemaal in het wetenschappelijke artikel, maar de korte samenvatting is dus dat onze weerpatronen goed overeenkomen met de windrichtingen, dus dat de windrichting in De Bilt eigenlijk gewoon het weerpatroon plus ruis is.

CO2 invloed “vergeten”

Daarna hadden jullie bezwaar bij de statistische methode. Jullie zeggen inderdaad terecht dat wij niet direct onderscheid maken tussen achtergrondopwarming en opwarming door de wind. Het idee hierachter was dat we zoveel datapunten hebben (namelijk alle 21.915 dagen van 1961-2020), dat de invloed van de weerpatronen op basis van de dagelijkse variaties wordt bepaald en dat de achtergrondopwarming over zou blijven. Even verder zeggen jullie dat het bepalen op basis van die dagelijkse variaties niet goed is, maar dit lijkt me bij uitstek de manier om dit te doen. Op dagbasis is inderdaad de CO2 namelijk zo goed als constant, terwijl de weerpatronen als een malle variëren en de temperatuur die variaties volgt. Deze variaties van dag tot dag komen dus volledig door de weerpatronen, dus daarom zijn die variaties de beste manier om die invloed te schatten.

Het blijft natuurlijk wel een punt dat we CO2 niet direct meenemen, maar eerst de weerpatronen alles laten verklaren. Daarom hebben we in het artikel hier rekening mee gehouden. Ten eerste hebben we gekeken wat er gebeurt als we wel bij die eerste regressie met de weerpatronen de CO2 meenemen. Dit verandert helemaal niets aan de invloed van de weerpatronen (sterker nog, die wordt zelfs nog ietsje groter). Jullie zullen nu natuurlijk zeggen dat dit komt doordat de dag tot dag variaties bepalend zijn en dat die voor rekening van de weerpatronen komen, maar dat betekent dus eigenlijk dat de weerpatronen op de juiste manier worden bepaald.

Verder hebben we nog een andere test gedaan om het zekere voor het onzekere te nemen. Bij die test gingen we er namelijk vanuit dat de opwarming in Nederland in principe te schrijven is als som van de achtergrondopwarming door CO2 en de verandering van de windpatronen. Wat we vervolgens hebben gedaan is eerst die achtergrondopwarming van CO2 van de temperatuur in Nederland aftrekken. Hiervoor hebben we een klimaatgevoeligheid van 3 graden gebruikt. Wat er dan overblijft zou dus het pure effect zijn van de verandering van de windpatronen als de Aarde niet was opgewarmd door CO2. Hierop doen we vervolgens weer de regressie met de windpatronen. Nu blijven de windpatronen echter nog steeds alle opwarming verklaren (dus als Nederland 2 graden is opgewarmd en je zegt dat 1 graad door CO2 komt, dan zegt het model nog steeds dat de luchtcirculatie die volle 2 graden opwarming veroorzaakt en niet de ene graad die over was gebleven). Dit toont ook aan dat het model niet alleen maar zo goed werkt door “overfitting”, want dan hadden we ook de temperatuur gecorrigeerd voor CO2 perfect kunnen verklaren. Daarom kunnen we ook niet anders concluderen dat de weerpatronen blijkbaar echt alle opwarming hebben veroorzaakt, ook al is dat een extreem verrassende uitkomst. Overigens is dit ook allemaal gecontroleerd door een hoogleraar statistiek, dus statistisch is dit echt de onvermijdelijke conclusie.

“Opwarming weerpatronen”

Verder is een groot bezwaar in het blog dat alle windrichtingen zijn opgewarmd. De manier die jullie hiervoor gebruiken klopt echter niet, maar dat is denk ik vanwege de allereerste opmerking hierboven dat onze dataset tussen de windrichting en het brongebied in zit. Je moet nu niet alleen naar de dag zelf kijken, maar ook naar de paar dagen ervoor. Die paar dagen ervoor hebben dan wel netto een warmere circulatie en daarom warmen ook alle dagen met bijvoorbeeld weerpatroon ZO op.

Overigens vielen mij nog wel een paar dingen op bij de figuur 1 die jullie hebben gemaakt. Volgens mij hebben jullie daar ten eerste de maximumtemperatuur in plaats van de gemiddelde temperatuur gebruikt. Dat maakt natuurlijk niet zo veel uit, maar ik vroeg me wel af waarom jullie dat hadden gedaan. Wat echter wel een serieuzer probleem is, is dat jullie de seizoensinvloeden niet goed mee hebben genomen. Wat ik hiermee bedoel is dat als een windpatroon vaker voorkomt in de zomer dan in de winter, dat hij dan hier warmer wordt geteld. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij dingen als N en NO die hier als behoorlijk warm in de grafiek staan. Verder is bijvoorbeeld ZO extreem koud en dat is omdat hij in de zomer veel minder vaak voorkomt dan in de winter. Dit maakt natuurlijk nog niet zo heel veel uit. Echter als de verdeling van een windpatroon over de zomer en de winter anders wordt, dan zal dat wel grote invloed hebben. Zo komt ZO tegenwoordig veel vaker voor in de zomer en in de winter blijft hij erg constant, dus daarom zien jullie dat hij zo sterk opwarmt. Aan de andere kant is bijvoorbeeld NW nauwelijks opgewarmd, omdat die juist vooral in de zomer is afgenomen en in de winter ook relatief constant is gebleven. Dit is wel een duidelijk gevaar bij dit soort analyses. Overigens is het hier denk ik niet de voornaamste reden dat bijna alle windpatronen zijn opgewarmd. Dat komt denk ik door het punt hierboven dat het ook gaat om de paar dagen ervoor en de gemiddeld warmere circulatie van de paar dagen hiervoor neem je zo niet mee.

Opwarming brongebieden

Verder is het inderdaad zo, zoals ook in figuur 2 te zien is, dat de brongebieden allemaal opgewarmd lijken te zijn. Ook hier hebben we voor gecorrigeerd op vergelijkbare manier als hierboven met de CO2, maar wederom geeft dit geen andere uitkomsten. We kunnen dus statistisch blijkbaar echt niet anders dan concluderen dat de opwarming in Nederland komt door de verandering van circulatie.

Er zijn overigens altijd nog wel een paar kleine mitsen en maren bij de redenatie van figuur 2. Als namelijk in Nederland de wind vaker uit de warme hoek waait, dan zal dat bijvoorbeeld in grote delen van Europa ook zo zijn. Hierom zal dat ook daar tot extra opwarming leiden. Als echter de wind een tijd uit de koude hoek waait, dan worden ook grote delen van Europa weer kouder naar waarden van vroeger, zoals bijvoorbeeld in 2010 gebeurde. Het is nu allemaal de vraag hoe het precies zit, maar feit blijft dat wij op basis van onze analyse statistisch echt niet anders kunnen concluderen dan dat de opwarming in Nederland door verandering van de weerpatronen komt. Een eventueel vervolgonderzoek zou hier misschien meer duidelijkheid over kunnen geven.

Temperatuurrecords

Daarna zeggen jullie dat de temperatuurrecords bewijs zijn van het feit dat die weerpatronen dit niet kunnen verklaren. Dat is echter ook niet waar om de simpele reden dat nog niet op elke dag de zo warm mogelijke omstandigheden zijn geweest. Ook wordt de kans op extreme hitte aanzienlijk groter als je meer “pogingen” hebt, dus als er vaker goede omstandigheden zijn. We hebben zelf ook nog even voor de lol gekeken wat er gebeurt als je naar de dagrecords kijkt bij het model van de circulatie. Het bijzondere resultaat is dat de verhouding tussen warmte- en kouderecords daar zelfs nog schever ligt (dus volgens het model hadden we zelfs recht op nog meer warmterecords en op minder kouderecords).

De herfst is “niet veranderd”

Verder zeggen jullie dat de wind in de herfst niet is veranderd. Dit is misschien zo voor de wind aan de grond (alhoewel het daar ook nog wel discutabel is; zie bijvoorbeeld Klimaatgek), maar dat geldt zeker niet voor de weerpatronen. Dit verschil wordt hierboven ook verder toegelicht en ook in de herfst zien we geen systematische afwijkingen tussen de weerpatronen en windrichtingen. Verder zien we in elk seizoen dat de luchtcirculatie de variaties heel mooi verklaart en dat er weinig afwijkingen overblijven. Zeker na 1960 zijn de afwijkingen ook allemaal zeer vergelijkbaar (en het gaat ook maar om verschillen van een paar tienden, dus dat maakt nou ook weer niet zo veel uit). Vóór 1960 zijn er wel een paar verschillen, maar dat komt denken we door een paar redenen. Ten eerste hebben we de hutwisseling in 1950. Wij gebruiken de ongehomogeniseerde data omdat die op jaarbasis nauwelijks afwijkt van de gehomogeniseerde data, maar voor seizoenen scheelt dat meer. Het is nog een beetje de vraag hoe groot de correcties allemaal moeten zijn, maar daar gaan we nu niet op in. Ten tweede zijn er ook andere belangrijke dingen gebeurd zoals de bouw van de Afsluitdijk. Die zorgt met name in de zomer en herfst ervoor dat het tegenwoordig warmer is dan vroeger, terwijl het in de winter en lente tegenwoordig iets kouder daardoor is. Echter zijn deze variaties nog steeds allemaal erg klein (zeg maximaal een halve graad), dus zijn dit allemaal tekenen dat het model vrij goed werkt.

Weer vs klimaat

Daarna zeggen jullie dat wij het weer en het klimaat verwarren. Eerlijk gezegd snap ik niet wat jullie precies bedoelen. Het klopt inderdaad dat onze correlatie is gebaseerd op weer. Dit is in onze mening echter eerder een pluspunt dan een minpunt, omdat in het weer de variaties in temperatuur wel door de variaties in weerpatroon lijken te komen. Vervolgens gebruiken we deze effecten die zijn afgeleid uit het weer en we middelen ze zodat we de sprong maken naar klimaat. Dit gebeurt op precies dezelfde manier als dat temperatuur op een individuele dag weer is, maar omdat je het middelt over langere perioden krijg je klimaat. Hierom snap ik niet precies waarom wij weer en klimaat verwarren. Verder maakt het volgens ons ook niet uit dat een deel van het onderzoek zich afspeelt in het weer, want als je zo’n correlatie al in het weer vindt, dan is hij toch niet automatisch nutteloos? Eerder andersom, want bij het klimaat krijg je allemaal discussies over of die correlaties bijvoorbeeld toch stiekem door CO2 worden veroorzaakt. Jullie zeggen volgens mij zelf ook dit al bij het stukje verderop over de correlatie tussen wind en temperatuur en dat hij op dagbasis inderdaad komt omdat de wind een sterke invloed heeft op de temperatuur. Ook zeggen jullie dat de CO2 op dagbasis niet zoveel invloed heeft. Dit betekent volgens ons echter dat onze methode goed werkt, omdat we de invloed van de wind op dagbasis dus goed kunnen schatten zonder dat er snel een eventuele invloed van CO2 wordt genegeerd.

Schatting weerpatronen

Daarna zeggen jullie dat onze manier van het schatten van de weerpatronen niet betrouwbaar is. Ik denk dat dit ook is omdat jullie dachten dat we met weerpatroon NW op een dag bedoelen dat de lucht in de afgelopen paar dagen uit het NW is gekomen. Dit is echter niet zo, zoals hierboven ook wordt genoemd. Ook in dit specifieke voorbeeld op 31 augustus 1976 zien we dat bij de luchtcirculatie op die dag de lucht uit het NW hierheen gaat stromen. Omdat de dagen hiervoor echter anders zijn, is de lucht zelf op die dag niet uit het NW afkomstig. Hierom kijken we ook altijd een paar dagen terug bij ons onderzoek. Het klopt natuurlijk dat dit ook gewoon een benadering is die vast wel verbeterd kan worden. Het kan natuurlijk altijd beter, maar ons onderzoek laat ook zien dat deze methode ook erg goede resultaten geeft.

Sprong in 1988

Als laatste eindigen jullie met de sprong in 1988. Ik moet eerlijk bekennen dat ik, als ik naar de grafiek kijk, toch wel echt een sprong in 1988 zie en niet heel sterk het gevoel heb dat een lineaire trend beter zou passen. Je kan natuurlijk ook zeggen dat dit gewoon een trend is met ruis en dat die ruis tot 1988 steeds negatiever wordt, dan springt en sterk positief wordt en daarna weer langzaam afneemt. Deze “ruis” zal waarschijnlijk door veranderingen in luchtcirculatie komen, omdat de data gewoon homogeen zijn en er dus niet een station is verplaatst of zo iets. Daarom is dit een mooie test voor ons model en hebben we het in het artikel toegevoegd. We zien dat het model dit behoorlijk goed verklaart. Dit is ook een teken dat we de invloed van de luchtcirculatie niet hebben overschat. Anders zou je namelijk een soort omgekeerd patroon in het residu moeten zien met dus eerst een stijging, daarna in 1988 een sprong omlaag en daarna weer een stijging. Dit was het idee van deze figuur in het wetenschappelijke artikel. Verder snap ik niet helemaal waarom het feit dat ons model dit zo mooi verklaart niets toevoegt. Immers, als de regressie dit mooi verklaart, dan is dat toch een teken dat dat echt in de data zit en dat het model het op de juiste manier uit de data haalt? Er is namelijk in dit model ook zeker geen sprake van “overfitting” want anders hadden we ook wel de data gecorrigeerd voor CO2 perfect kunnen verklaren, zoals hierboven ook verder is uitgelegd. Ook de interpretatie is goed, omdat we zien dat de correlatie die het model vindt ook hoogstwaarschijnlijk komt doordat de windrichtingen de temperatuur sturen (dit zeggen jullie zelf ook in het blog).

Conclusie

Over jullie conclusie hebben we geloof ik alle inhoudelijke bezwaren hierboven wel genoemd en weerlegd. Verder snap ik de laatste opmerking ook niet helemaal: als windrichtingen op weerbasis invloed hebben op de temperatuur, dan hebben ze dat toch ook op klimaatbasis, namelijk gewoon het gemiddelde van wat je op weerbasis vindt? Het klimaat is namelijk gewoon het gemiddelde weer. Als je bijvoorbeeld ziet dat Zuidenwind op weerbasis altijd 5 graden opwarming veroorzaakt en er komen 10 dagen Zuidenwind bij in het jaar, dan krijg je toch 5 * 10 / 365 = 0,14 graden opwarming op klimaatbasis? Hoezo zou dat dan opeens niet zo zijn?

Samenvatting Artikel

We zullen nu het artikel even langslopen en de mogelijke problemen op de juiste plek erin uitleggen, zodat ook voor de mensen die het wetenschappelijke artikel nog niet goed hebben gelezen het ook kunnen volgen.

Indeling weerpatronen

In het wetenschappelijk artikel hebben we geprobeerd om uit te vinden hoe groot de invloed van de luchtcirculatie is op de temperatuur in De Bilt. De standaardmanier die ook al in de literatuur bekend is, is om te redeneren vanuit de windrichting zoals die in De Bilt wordt gemeten door het KNMI. Er zijn echter grote nadelen aan die windrichting, namelijk dat hij heel sterk wordt beïnvloed door het laatste stukje van de stroming. Zo gebeurt het bijvoorbeeld behoorlijk vaak dat lucht uit het Noorden wordt aangevoerd, maar door een klein bochtje op het einde meten we dit als Westenwind. Hierom hebben we besloten om zelf een soort van “verbeterde windrichting” te maken. Om dat te doen, hebben we weerkaarten van vroeger langsgelopen. Vervolgens hebben we bij elke weerkaart gekeken hoe de stroming eruit zag. Hierbij kijken we specifiek naar waar de lucht op basis van die weerkaart vandaan komt voor hij naar Nederland gaat en of hij dat doet met een bocht tegen de klok in (cyclonaal), of met de klok mee (anticyclonaal) of geen bocht. Voor de brongebieden verdelen we het in 8 regio’s namelijk N, NO, O, ZO, Z, ZW, W, NW. Verder onderscheiden we ook nog het speciale type A als er niet echt duidelijk lucht wordt aangevoerd van ver weg. Op deze manier kennen we aan elke dag 1 van de 25 opties toe en dit noemen we een weerpatroon. Een belangrijke opmerking hierbij is dat deze weerpatronen niet direct het brongebied van de lucht op een bepaalde dag aangeven (dus als we een dag N,G hebben, dan komt de lucht op die dag niet noodzakelijkerwijs uit het Noorden), omdat de dagen ervoor anders kunnen zijn. Deze indeling is natuurlijk ook maar een benadering en je zou wel kunnen proberen om direct het brongebied te berekenen van de lucht, maar dat hebben we niet gedaan.

Verschuiving weerpatronen

Nadat we alle dagen een weerpatroon hadden gegeven, zagen we iets opvallends: in elk seizoen komt tegenwoordig de lucht vaker uit warme richtingen. De grafieken staan allemaal in het wetenschappelijke artikel zelf. Ook hebben we de periodes 1961-1990 vergeleken met 1991-2020, omdat de verschillen hier het grootst zijn. We hebben hier statistisch gekeken of de verschillen significant zijn. Dit bleek heel vaak zo te zijn. In elk seizoen was het ongeveer zo dat de warme windrichtingen significant waren toegenomen en de koude windrichtingen significant waren afgenomen.

Invloed weerpatronen op temperatuur

Vervolgens hebben we geprobeerd om de invloed van die weerpatronen op de temperatuur te bepalen. Hiervoor hebben we een techniek gebruikt die lineaire regressie heet. Het idee hiervan was dat we voor elke dag naar die dag en de 4 dagen ervoor keken welke weerpatronen er allemaal waren. Die telden allemaal voor 20% mee. Vervolgens zeggen we dat elk weerpatroon behalve A voor elk seizoen een bepaalde invloed heeft op de temperatuur (zo heeft bijvoorbeeld O,G in de winter een sterk negatieve invloed op de temperatuur). Hoe groot die invloeden precies zijn, hebben we geschat met lineaire regressie. Het idee hiervan is dat je die invloeden zo gaat kiezen dat je op dagbasis zoveel mogelijk afwijkingen verklaart. Ook nemen we ook nog de zonnestraling in De Bilt, de bewolking in De Bilt en de windsnelheid in De Bilt mee op dezelfde manier, want het idee is dat zonnestraling natuurlijk de temperatuur verhoogt en dat bewolking en wind de nachten warmer maken. Dit model werkt al behoorlijk goed en dit noemen we het luchtmodel. De onderliggende aanname is hier dat op dagbasis geldt dat de correlatie tussen temperatuur en luchtcirculatie komt doordat de luchtcirculatie de temperatuur stuurt. Dit is ook logisch, want lucht uit het zuiden komt van een warmere plek en is warmer en daarom wordt de temperatuur hier ook hoger. Meneer Pulles is het hier op dagbasis overigens ook mee eens net als het KNMI.

Vervolgens hebben we nog een toevoeging gedaan. Als het namelijk de afgelopen paar maanden erg warm is geweest, dan wordt de Noordzee met name ook veel warmer. Dit heeft vervolgens weer invloed op de temperatuur in De Bilt. Hierom hebben we met behulp van het luchtmodel de zeewatertemperatuur geschat door te zeggen dat hij langzaam lineair op de afwijkingen in het luchtmodel reageert. Dit doen we met het luchtmodel en niet met de echte temperatuur in De Bilt zodat we zeker weten dat we alleen de invloed van luchtcirculatie meenemen. Vervolgens doen we nog een keer regressie op dagbasis met 2 variabelen, namelijk de waarde van het luchtmodel en de geschatte zeewatertemperatuur. Dit model werkt erg goed en kan 60% van de dagelijkse variantie en al 81% van de jaarlijkse variantie verklaren (dat is heel erg veel). De grafieken staan allemaal in het wetenschappelijke artikel.

Geen opwarming meer over

Vervolgens kunnen we gaan kijken wat er overblijft aan temperatuursignaal in De Bilt. We hadden verwacht om hier een lichte stijging te zien dankzij de CO2-concentratie (zeg bijvoorbeeld 1 tot 1,5 graad). Echter zien we dat de temperatuur in De Bilt gecorrigeerd voor de luchtcirculatie vrijwel niet is toegenomen! Dit vonden we ook erg verrassend, dus daarom hebben we nog een paar controles gedaan. Ten eerste hebben we namelijk CO2 niet in de eerste regressies meegenomen (zoals meneer Pulles ook al zegt) en daarom kan het zijn dat de invloed van de luchtcirculatie wordt overschat door het model. Hierom hebben we onze regressies hierboven nog een keer gedaan, maar nu voegen we CO2 wel telkens als factor toe. Dit verandert de conclusies niet, want nog steeds wordt alle opwarming verklaard door de verandering van de luchtcirculatie. Ook hebben we nog een ander experiment gedaan om het zekere voor het onzekere te nemen. Hierbij zeggen we van tevoren al dat CO2 de oorzaak is van een groot deel van de opwarming. Vervolgens trekken we die CO2-invloed af van de echte temperatuur in De Bilt. We gaan er nu vanuit dat die temperatuur eruit ziet als CO2-invloed plus luchtcirculatie, dus zouden we nu het zuivere effect van de luchtcirculatie over moeten houden. Vervolgens doen we weer onze regressie. Ook dit verandert de uitkomsten niet, want de luchtcirculatie verklaart weer alle temperatuurstijging (hiermee bedoelen we dus dat als het in De Bilt zeg 2 graden is opgewarmd en je trekt er 1 graad door CO2 vanaf, dat de luchtcirculatie dan nog steeds 2 graden opwarming verklaart). Dit geeft ten eerste duidelijk aan dat ons model ook niet “overfit”, dus teveel wil verklaren met teveel parameters, want dan zou hij hier ook probleemloos precies de ene graad verklaren die overblijft, maar niet meer. Ook geeft het duidelijk aan dat de luchtcirculatie echt zo’n grote invloed heeft op de temperatuur in De Bilt. Hiermee is het bezwaar van meneer Pulles over dat we CO2 niet goed meenemen ook weerlegd.

Het blijft natuurlijk nog wel vreemd, want we zien dat het over de hele wereld opwarmt, dus ook in onze brongebieden. Hierom hebben we nog een vergelijkbare test gedaan als met de CO2, alleen hebben we nu de wereldgemiddelde temperatuur van de temperatuur in De Bilt afgetrokken. Ook dit verandert de uitkomsten niet. We kunnen nu statistisch eigenlijk niet anders dan concluderen dat de opwarming van De Bilt volledig komt door de verandering van de luchtcirculatie. Ons onderzoek is ook gecheckt door hoogleraar statistiek Marie-Colette van Lieshout en die was het ook met ons eens. Statistisch is dit dus de onvermijdelijke conclusie. De enige aanname is dat op dagbasis geldt dat de temperatuur zo sterk wordt veranderd dankzij de weerpatronen. Deze aanname lijkt vrij logisch, want lucht uit een warme richting maakt het hier ook warmer. Verder variëren de weerpatronen op dagbasis zo ontzettend veel net als de temperatuur terwijl andere invloeden als CO2 relatief constant blijven, dus kan die correlatie niet komen doordat CO2 of iets anders beide dingen stuurt. Statistisch is dit dus de enige onvermijdelijke conclusie die kan worden getrokken uit onze data.

Controleren data

Er is nu nog slechts 1 potentieel probleem: misschien kloppen de data niet. Zoals meneer Pulles ook al opmerkt is dit natuurlijk ook maar een benadering, maar desondanks zou het erg gek zijn als hij systematische fouten gaat geven. Ook klopt het model vrij goed, dus is het aannemelijk dat deze benadering vrij goed is. Verder hebben we dit ook nog vergeleken met de windrichting in De Bilt om echt zeker te weten dat er niet per ongeluk onbewust toch een of andere systematische fout in zit. Hiervoor nemen we aan dat gegeven het weerpatroon de windrichting in De Bilt altijd ongeveer dezelfde verdeling volgt over de tijd. Dit is een vrij logische aanname. Vervolgens schatten we over 1961-2020 die verdelingen voor elk weerpatroon. Hierna gebruiken we die verdelingen in combinatie met de weerpatronen om de windrichting aan de grond in De Bilt te schatten. Dit kunnen we dan vergelijken met de werkelijkheid over de perioden 1961-1990 en 1991-2020. We zien dat deze schattingen erg goed overeenkomen met de echte metingen over beide perioden (alle getallen staan in het wetenschappelijke artikel). Ook schatten we op basis van deze verschillen dat we de periode 1991-2020 ongeveer 0,01 graad te warm hebben geschat ten opzichte van 1961-1990. Dit is natuurlijk volkomen verwaarloosbaar, dus dit toont aan dat de data ook niet per ongeluk onbewust systematische fouten is gaan vertonen. We kunnen dus eigenlijk niet anders concluderen dan dat de verandering in luchtcirculatie de temperatuurverandering in De Bilt volledig verklaart en dat CO2 blijkbaar geen directe invloed heeft gehad.

Verandering luchtcirculatie door CO2

Er is nu natuurlijk nog wel een optie die ook door meneer Pulles wordt gesuggereerd: het zou kunnen dat die circulatie zo is veranderd dankzij de toename van CO2. Pulles heeft zelfs een artikel (Poitou) waarin volgens hem duidelijk wordt gemaakt dat dat zeer waarschijnlijk is. Echter gaat het in dat artikel helemaal niet over toename van CO2 of sterke veranderingen van circulatie in de afgelopen tijd. Het enige wat erin wordt vermeld is een algemeen overzicht over hoe wind ontstaat en dat dit ook deels komt door de stralingsbalans. Die stralingsbalans wordt door CO2 beïnvloed, dus het zou best kunnen dat CO2 toch wel invloed heeft op de verandering van luchtcirculatie. Echter is het absoluut niet duidelijk hoe dat nou precies werkt en waarom er bijvoorbeeld vaker aanvoer uit het Zuiden is in plaats van uit het Noorden.

Verder is in de literatuur voor zover wij weten nog niet bekend of de CO2 de circulatie dusdanig heeft veranderd. Peter Siegmund van het KNMI zegt dat hij het niet weet. Het IPCC zegt dat ze het niet weten. Het enige wat ze hierover zeggen is dat de Hadley Cell is uitgebreid, maar over de oorzaak op dit Halfrond zeggen ze dat hij waarschijnlijk natuurlijk is. Ook het KNMI zegt dat ze het niet weten. Verder zegt het KNMI dat de circulatie gewoon door wat voor reden dan ook afwijkingen kan vertonen over enkele decennia. Het is op dit moment dus gewoon een open vraag of die circulatie is veranderd door CO2 of door iets natuurlijks, of door een combinatie. Wij weten het niet en we zouden iedereen willen aanmoedigen om hier onderzoek naar te doen.

Conclusie

We hebben nu 1 keer heel uitgebreid gereageerd en ons onderzoek zo goed mogelijk verdedigd. Onze ervaring met discussiëren met meneer Pulles op Twitter is dat het geen enkele zin heeft: hij zal toch nooit overtuigd kunnen worden dat dit klopt of algemener dat CO2 niet verantwoordelijk is voor de temperatuurstijging in Nederland. Daarom laten we het waarschijnlijk hierbij. Voor zover wij weten, zijn er eigenlijk maar 2 manieren waarop meneer Pulles ons toch ervan kan overtuigen dat De Bilt wel opwarmt dankzij CO2.

Ten eerste kan hij misschien aantonen dat de correlatie tussen temperatuur en luchtcirculatie op dagbasis toch niet komt omdat de luchtcirculatie de temperatuur verandert. Dit lijkt ons echter extreem onwaarschijnlijk, omdat beide grootheden zo sterk variëren op dagbasis en dit dus niet of nauwelijks kan komen door een andere oorzaak als CO2. Hij geeft dit zelf ook al toe in zijn blog en daar zegt hij ook dat deze aanname waarschijnlijk klopt.

Ten tweede kan hij een goed mechanisme geven waardoor de circulatie wordt veranderd dankzij de CO2 wat altijd mogelijk is. We bedoelen nu wel een echt mechanisme. Hierbij bedoelen we dus niet iets algemeens en vaags als “CO2 is een broeikasgas en het heeft invloed op de stralingsbalans, dus is het logisch dat de circulatie door de CO2 is veranderd.”. Immers zegt dit alleen maar dat CO2 invloed kan hebben, maar dat betekent niet dat CO2 de enige oorzaak moet zijn. Er zijn nog heel veel andere oorzaken te verzinnen zoals alle andere veranderingen in de stralingsbalans of cycli als de AMO of misschien is het wel gewoon dat de atmosfeer toevallig nu in een “warme stand” is geschoten voor een paar decennia, zoals ook mogelijk is volgens het KNMI. We bedoelen bijvoorbeeld meer iets als “door CO2 warmen de polen harder op dan de evenaar en daarom wordt de straalstroom zwakker en daarom krijgen we meer oostenwind.”, maar dan iets dat wel met de waarnemingen in overeenstemming is en dat ook zeer aannemelijk lijkt op basis van de data en de natuurkunde. Als hij dit vindt, dan kan hij het natuurlijk hier delen, maar misschien is het wel beter om er direct een wetenschappelijk onderzoek over te schrijven en dat naar het KNMI te sturen, zodat zij er ook over kunnen oordelen. Wij hebben hier namelijk niet zoveel verstand van en we zijn zeker geen autoriteit op dit gebied. We hopen dat hem dit lukt, want dat helpt de wetenschap vooruit. Wat de wetenschap echter niet vooruit zal helpen is roepen “het moet toch door CO2 komen.”, terwijl dat nog niet bekend is en er vervolgens helemaal geen onderzoek naar te doen. Veel succes hiermee!

Naschrift Klimaatgek:

Het kan en mag niet waar zijn. Dat ademt mijns inziens de reactie van Pulles en Kuipers Munneke en twee anderen uit: frustratie over wat Jippe en Han Hoogeveen gevonden hebben. Ik heb het hele proces van begin af aan gevolgd, vanaf het moment dat de jonge student Jippe bij me aanklopte met zijn eerste bevindingen. Het ging toen in eerste instantie helemaal niet over de rol van CO2 in de opwarming van Nederland, maar over zijn originele manier om de invloed van veranderende  luchtcirculatie op de temperatuur in Nederland te beschrijven. In een later stadium ontdekte hij dat hij CO2 helemaal niet nodig had om de temperatuurgang sinds 1900 in Nederland te kunnen verklaren. Dat wil uiteraard niet zeggen dat er geen CO2 -effect is op de mondiale schaal, maar de Hoogeveens vinden die CO2-invloed niet in hun onderzoek naar de temperatuurontwikkeling in Nederland.

De reactie van Jippe en Han Hoogeveen op het bericht van Pulles c.s. is duidelijk: het verhaal op de blog Klimaatveranda klopt niet. Ik vermoed dat dat een gevolg is van een drietal zaken. Ten eerste een sterke vooringenomenheid bij zaken die te maken hebben met ‘opwarming’. Dat had ik al eerder opgemerkt bij Pulles en ook bij Kuipers Munneke. In de tweede plaats wordt er blijkbaar niet goed gelezen. Ook lijkt het er sterk op dat ze de door de Hoogeveens gehanteerde methodiek niet goed begrijpen.

Ik zie parallellen met de publicatie van onze paper “Reassessment of the homogenization of daily maximum temperatures in the Netherlands since 1901” in december 2021 over de homogenisatie van de De Bilt temperaturen. Ook toen waren er zure reacties en bleek dat Pulles, die toen ook erg actief was op social media, eigenlijk niet goed begreep wat we gedaan hadden. We hebben toen ook een oproep gedaan om onze bevindingen te weerleggen met een peer reviewed publicatie, maar dat is er tot nu toe niet van gekomen.

Een dergelijke oproep tot wetenschappelijke weerlegging doen Jippe en Han Hoogeveen ook. Ze geven aan dat ze niet alwetend zijn en roepen op tot een wetenschappelijke publicatie. “We hopen dat hem dit lukt, want dat helpt de wetenschap vooruit” schrijven ze zelfs! Dus niet je makkelijke gelijk halen op een blog waar vrijwel uitsluitend gelijkgezinden vertoeven, maar een gedegen onderzoek gevolgd door een peer reviewed publicatie in een degelijk tijdschrift.  Kom op, Pulles en Kuipers Munneke!

Venlo natter dan Helden


Fig.1    Bron: KNMI

Onlangs had ik een gesprek met een inwoner van Helden (Limburg) die er van overtuigd was dat het in Helden minder regende dan in Venlo.  Ik kon me nog herinneren dat het gebied rond Roermond al decennialang de minste neerslag in het land ontvangt, dus dat het in Helden minder regent dan in bijvoorbeeld De Bilt zal wel kloppen. Maar omdat Venlo slechts 13 km ten ONO van Helden ligt kon ik me niet voorstellen dat het in helden droger is dan in Venlo, dus ging ik op zoek naar de cijfers.

Het KNMI heeft een databank met dagelijkse neerslaggegevens van 320 actuele en 350 historische neerslagstations. Het kaartje van figuur 1 toont de ligging van de neerslagstations. Helaas heeft Helden (rode x op figuur 1) geen KNMI neerslagstation, dus gebruikte ik de data van station Heibloem, dat zo’n 7 km ten WZW ligt. Ik neem De Bilt ook meteen mee. De tijdreeks van De Bilt begint in 1897, die van Venlo in 1933 en die van Heibloem in 1917. Helaas vertonen zowel Heibloem als Venlo grote hiaten in de meetreeksen, zodat de vergelijking tussen de stations pas in 1954 kan beginnen. De dagdata reken ik om naar jaarcijfers, en dus lopen de drie reeksen door t/m 2021.


Fig.2    Data: KNMI

Figuur 2 toont de jaarlijkse neerslag van elk van de genoemde stations. Er valt een paar dingen op. Ten eerste dat De Bilt hogere waarden laat zien dan de twee Limburgse stations. Dat was al de verwachting. Minstens zo interessant is dat De Bilt van 1954 t/m 2021 een flinke opwaartse trend laat zien terwijl Heibloem en Venlo weliswaar een lichte opwaartse trend vertonen, maar in beide gevallen is die trend zo klein dat die statistisch niet significant is op 95% betrouwbaarheidsniveau. Het gevolg van dit alles is dat in de beginjaren van de reeksen de neerslagcijfers van De Bilt en Venlo nog dicht bij elkaar lagen maar beide reeksen vervolgens steeds meer divergeerden. Volgens de lineaire trendlijn steeg de jaarlijkse neerslag van De Bilt van 780 mm tot ruim 930 mm in de afgelopen jaren.


Fig.3    Data: KNMI

Figuur 3 toont het verschil tussen de jaarlijkse data van Venlo en Heibloem. En inderdaad: gemiddeld over de hele periode viel er in Venlo 34 mm per jaar meer neerslag dan in Heibloem. Er lijkt een golfbeweging in het signaal te zitten maar Ik zou zo een twee drie niet zo snel kunnen bedenken wat dat zou kunnen zijn. Dat er in Venlo gemiddeld wat meer neerslag valt dan in Heibloem lijkt me nu wel logisch: Heibloem ligt op het relatief lage en vlakke middenterras van de Maas, terwijl Venlo tegen het hoogterras van de Maas is gelegen. Vochtige lucht van zee wordt in Venlo gedwongen te stijgen en die lucht blijkt dan voldoende af te koelen om wat meer neerslag te veroorzaken. En omdat ook Helden op het vlakke middenterras ligt en dichtbij Heibloem,neem ik aan dat Venlo waarschijnlijk natter is dan Helden.

Fig.4    Bron: KNMI

Figuur 4a toont de neerslagverdeling over Nederland in de periode 1991-2020. Bij die ongelijke verdeling spelen enkele factoren een rol: meer neerslag bij de kust door zee-invloed, in het noorden meer neerslag dan in het zuiden als gevolg van de banen die lagedrukgebieden volgen, verstedelijking en de hoogteligging. Door die laatste valt er op de Veluwe (tot 110m NAP) gemiddeld de meeste neerslag. Het zuiden van Zuid-Limburg kent ook stuwingsregens tegen de terrassen en plateaus (tot 322m NAP), maar zelfs kleine hoogteverschillen, zoals het hoogterras nabij Venlo (meer dan 20m) en de westkant van het Drents Plateau (15 m) zijn blijkbaar al voldoende om wat meer neerslag te laten ontstaan. Tenslotte is de toenemende verstedelijking in met name West-Nederland de oorzaak van toenemende neerslag. Steden zijn warmte-eilanden met meer convectie, en luchtverontreiniging boven steden werkt als condensatiekernen waardoor het in steden meer regent dan op het omringende gebied.

Tot slot laat kaartje 4b het verschil in neerslag zien tussen de klimatologische periode 1991-2020 en 1961-1990. Te zien is dat in de meest recente klimatologische periode overal in Nederland de gemiddelde jaarlijkse neerslag is gestegen.  In NW Nederland het meeste, en in ZO Nederland het minste. In het westelijk deel speelt verstedelijking een grote rol. Het uiterste ZO puntje van Zuid-Limburg vertoont de minste toename, namelijk van 0-10mm.  Veranderende luchtcirculatiepatronen zullen daar mogelijk een rol spelen.