Categoriearchief: Geen categorie

Europese gas- en elektriciteitsprijzen

HEPI , Household Energy Price Index for Europe, is een samenwerkingsverband va een drietal energiebureaus, te weten het Finse VasaaETT, Energie-Control Austria en de Hungarian Energy and Public Utility Regulatory Authority (MEKH). HEPI brengt elke maand een rapport uit met een overzicht van de prijzen van gas en elektriciteit zoals betaald in de hoofdsteden van de 27 EU lidstaten plus het Verenigd Koninkrijk en Oekraïne. Daarin staan opmerkelijke feiten over de gas- en elektriciteitsprijzen.

Fig.1    Bron: HEPI

Figuur 1 toont de ontwikkeling van de consumentenprijzen (als anomalie, 2015=100) voor aardgas en elektriciteit exclusief belastingen. De pieken aan het einde van de grafiek werden met name veroorzaakt door de oorlog in Oekraïne en de aanslag op de Nord Stream gaspijpleidingen. Te zien is dat de energieprijzen vanaf 2023 weer langzaam aan het dalen zijn, in februari 2024 lag de elektriciteitsprijs nog 76% boven de prijs in 2015 en de gasprijs 63%.

Fig.2    Bron: HEPI

Het bovenstaande kaartje toont de eindgebruikersprijzen van elektriciteit in februari 2024. Als u naar de webpagina van HEPI gaat is het kaartje interactief zodat met de muis alle landencijfers tevoorschijn komen. Nederland is een hogere middenmoter met een all-in prijs van c€ 29,39 per kWh. De hoogste elektriciteitsprijzen vind je in Ierland (c€ 41,35/kWh), Groot Brittannië (c€ 39,86/kWh), Tsjechië (c€ 39,16/kWh) en Duitsland (c€ 38,18/kWh). Het goedkoopste is elektriciteit in Oekraïne met c€ 6,55 per kWh.

Fig.3    Bron: HEPI

De tabel van figuur 3 geeft de opbouw weer van de elektriciteitsprijzen. Donkerblauw is de netto inkoopprijs, de rest betreffen netwerkkosten, belasting en BTW. Nederland en Luxemburg steken een stukje onder 0-lijn uit, gevolg van de belastingkorting op de elektriciteitsrekening. Zou die korting niet bestaan en de belasting 0 zijn (is denkbeeldig 😉 ), dan zou de Nederlandse  elektriciteitsprijs de hoogste van Europa zijn. Dankzij die belastingkorting zijn we nu een (hoge) middenmoter. Kijken we alleen naar de netto inkoopprijs van elektriciteit dan moeten we alleen Ierland, Groot Brittannië en Cyprus voor laten gaan.

Fig.4    Bron: HEPI

Figuur 4 geeft de eindgebruikersprijzen voor aardgas weer. De prijzen worden weergegeven in eurocent (c€) per kWh om vergelijking met elektriciteit makkelijk te maken. Een m3 aardgas is ongeveer 10,2 kWh. De Nederlandse gasprijs op de kaart was in februari 2024 dus c€ 17,87 x 10,2 = € 1,82 per m3 aardgas. De eindgebruikersprijs van aardgas in Nederland in februari was de twee na hoogste van Europa. Alleen Zweden (c€ 29,78/kWh) en Zwitserland (c€ 19,49/kWh) gingen ons voor. Dat laatste is niet verwonderlijk: zowel in Zweden als in Zwitserland speelt aardgas een marginale rol. Dat kun je van Nederland niet zeggen: we gingen al begin jaren ’60 massaal over op aardgas.  Waar zit dan momenteel die relatief hoge prijs van het aardgas in Nederland in? Deze grafiek geeft de opsplitsing van de eindgebruikersprijs in inkoop, netwerk, belasting en BTW weer:

Fig.5    Bron: HEPI

Zweden is koploper vanwege de hoge gas-inkoopprijs plus de zeer hoge extra kosten (netwerk + belastingen). Zwitserland heeft even hoge inkoopkosten van aardgas als Zweden maar de resterende kosten zijn ongeveer de helft van die in Zweden. Dat Nederland de twee na hoogste eindgebruikersprijs kent ligt niet aan de inkoopprijs van aardgas, maar vooral aan de hoge belastingen, na Zweden de hoogste van Europa. Het zijn met name die hoge belastingen in Nederland die er voor zorgen dat de eindgebruikersprijzen voor aardgas in landen als Duitsland (c€ 9,41/kWh) en België (c€ 8,09/kWh) ongeveer de helft goedkoper zijn dan in Nederland ( c€ 17,87/kWh).

Vergelijken we de prijzen van elektriciteit met die van aardgas (zonder netwerkkosten en belastingen) in de hele EU (figuren 4 en 5) dan is te zien dat elektriciteit ruim 2,3x duurder is dan aardgas. In Nederland is  1 kWh elektriciteit 3,1x duurder dan 1 kWh gas. Om het energetisch rendement tussen aardgas en elektriciteit goed te kunnen vergelijken zouden natuurlijk ook de verliezen (productie, transport, gebruik) in rekening gebracht moeten worden. Ingewikkelde materie, maar misschien waag ik me daar ooit nog eens aan.

U kut u abonneren op het maandelijkse energierapport van HEPI, via de website.

Warmste 3 maart

Veel nieuwsmedia schreven het bericht van elkaar over dat op station De Bilt op zondag 3 maart 2024 een maximum temperatuur (Tx) van 14,9 °C gemeten is, en dat dat de warmste 3 maart was sinds het begin van de meetreeks. Die meetreeksen met de heel veel dagwaarden van 50 KNMI meetstations zijn hier te vinden. https://daggegevens.knmi.nl/

Nu is zo’n dagrecord -in dit geval de maximum dagtemperatuur Tx- klimatologisch gezien nietszeggend: alleen al voor De Bilt zijn er sinds 1901 al  meer dan 1000 temperatuur dagrecords te breken. En in een dynamisch systeem als het weer zou het wel heel raar zijn als dat niet met regelmaat zou gebeuren. En dan hebben we het alleen nog maar over de temperatuurcijfers Tg, Tn en Tx. Behalve die temperatuurcijfers zijn er nog 36 andere weersfactoren als dagwaarden beschikbaar. Kortom, met een dagrecord kun je klimatologisch bezien eigenlijk niets, behalve de krant vullen natuurlijk.


Fig.1   Data: KNMI

De kranten en andere nieuwsbronnen vertellen dat het oude record uit 1930 van 14,7 °C met 0,2 graden is gebroken. Bij mij gaat dan een alarmbelletje rinkelen, want alle gemeten temperatuurcijfers op station De Bilt van 1 januari 1901 tot 1 september 1951 zijn in 2016 ‘gecorrigeerd’. Homogeniseren heet dat en daar heb ik wel vaker wat over geschreven. In de grafiek van figuur 1 zijn de maximum dagtemperaturen (Tx) van alle 3 maartdagen vanaf 1901 in De Bilt weergegeven. Let wel: dit zijn de door het KNMI gemeten dagwaarden. Zoals te zien is is op 3 maart 1930 een hogere temperatuur gemeten dan op 3 maart 2024, namelijk 15,1 °C. Niet dat dat klimatologisch van belang is, het gaat hier om de berichtgeving.

Toch staat die 14,7 °C voor 3 maart 1930 in de databank van het KNMI en niet die destijds gemeten 15,1 °C. Het KNMI maakt in haar daggegevens nog steeds gebruik van de ’gecorrigeerde’ data  zoals ze die in 2016 hebben vastgesteld. Het KNMI meende toen, 60 jaar na dato, de gemeten dagtemperaturen  van 1901 tot 1 september 1951 van station De Bilt te moeten bijstellen. En bijstellen betekende voor dat station dat de hoogste etmaaltemperaturen, Tx genaamd, tot wel 2 graden naar beneden werden bijgesteld. Daardoor werd de periode 1901-1951 kouder en werd bijvoorbeeld het aantal hittegolven t/m 1950 teruggebracht van 23 tot slechts 7 stuks.

Figuur 2 toont de dramatische gevolgen van de homogenisatie op het aantal hittegolven per jaar van 1901 t/m 2015, in de bovenste grafiek gebaseerd op de gemeten temperaturen, in de onderste op de gehomogeniseerde temperaturen. De grafiek is afkomstig uit het technische rapport TR356 van het KNMI. Opvallend is overigens dat het KNMI nog maar 6 overgebleven hittegolven telt.

Fig.2    Bron: KNMI TR356

In 2019 hebben Frans Dijkstra, Jan Ruis, Marcel Crok en ik nauwkeurig beschreven wat het KNMI bij die homogenisatie van Tx van De Bilt heeft gedaan en waarom dat na onze mening fout was. Dat rapport, ‘Het raadsel van de verdwenen hittegolven’ , is door aanklikken te downloaden.

We vroegen een gesprek met het KNMI aan om onze bezwaren toe te lichten, maar daar werd niet op ingegaan. Dan is er nog maar één weg open en dat is de wetenschappelijke weg.

Fig.3    Bron: Springer

We hebben onze bezwaren tegen de homogenisatie van de oude temperaturen van De Bilt in een wetenschappelijk jasje gegoten  en aangeboden aan een gerenommeerd wetenschappelijk tijdschrift, ‘Theoretical and Applied Climatology’. Na de peer review periode werden onze bevindingen in december 2021 gepubliceerd, de link naar de paper staat onder figuur 3.

In onze paper onderzochten we hoe gevoelig de uitkomsten van die homogenisatie door het KNMI waren voor een aantal keuzen die bij de statistische procedure door het KNMI zijn gemaakt. Het gaat daarbij om de keuze van de referentiestations, de lengte van temperatuurreeksen, de berekening van de statistische verdeling van de hoogste dagtemperaturen per maand en de manier waarop uitschieters in de data worden afgevlakt.

Fig.4    Bron: Dijkstra et al 2021

We merkten dat het KNMI bijna alle keuzes in het homogenisatietraject zodanig had genomen dat de uitkomst wel móest leiden tot maximale bijstelling naar beneden van hoogste temperaturen. Dát was de voornaamste oorzaak van het feit dat De Bilt maar liefst 16 van zijn 23 hittegolven van vóór 1951 verloor.

We vroegen over hun bevindingen een gesprek aan met het KNMI  maar dat werd wederom afgewezen.  Ondanks het rondsturen van persberichten zwegen alle traditionele media in ons land over die publicatie. Alleen journalist Peter Baeten van De Andere Krant wijdde er een artikel aan.  Hij zocht contact met het KNMI en vroeg om een reactie op onze publicatie. Die kwam er:


Fig.5    Bron: Peter Baeten

Mooie woorden, maar intussen is 2023 al voorbij en zijn die gehomogeniseerde gegevens nog steeds niet van tafel. Intussen gaat het KNMI gewoon door met het gebruiken van die gehomogeniseerde temperaturen. Mocht er ooit nog een correctie op de correctie volgen, dan zullen we die wederom met een ‘wetenschappelijk mes‘ fileren.

De rol van kernenergie in de mondiale energievoorziening

Door Lars Schernikau.

Lars Scherkenau is gepromoveerde energie-econoom (Technische Universität Berlin), ondernemer, grondstoffenhandelaar, auteur, investeerder en strategisch adviseur (ook op het gebied van handelsfinanciering, duurzaamheid en technologie) – ex BCG / INSEAD.

 

 

De eerste kerncentrale ter wereld werd in 1954 in bedrijf genomen nabij Moskou. In de daaropvolgende decennia werden over de hele wereld honderden kernreactoren gebouwd, waarbij de Verenigde Staten, Frankrijk en China de leiding hadden bij de bouw, en ongeveer de helft van de huidige mondiale installaties uitmaakten. Ongeveer 90 procent van de huidige werkende kernreactoren werd gebouwd in de jaren zeventig en tachtig, met een mondiale gemiddelde reactorleeftijd van ongeveer 32 jaar. Blijkbaar heeft meer dan 90 procent van de Amerikaanse reactoren verlengingen gekregen om tot 60 jaar te blijven functioneren.

De wereld herbergt ongeveer 420 GW aan geïnstalleerde nucleaire capaciteit, die naar verwachting zal stijgen tot ongeveer 620 GW in 2050. Tegenwoordig is dus ongeveer 5 procent van de in totaal 8,6 TW geïnstalleerde energiecapaciteit nucleair. [1] De ruim 400 kernreactoren droegen in 2022 bijna 10 procent bij aan de mondiale elektriciteitsopwekking van ongeveer 29.000 TWh (Figuur 1). (Slechts ongeveer 40 procent van de mondiale primaire energie van ruim 170.000 TWh wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken; de overige 60 procent wordt gebruikt voor industrie, verwarming en transport.)

Let op: de auteur schrijft ‘hernieuwbare energieën’ omdat ze in feite niet echt ‘hernieuwbaar’ zijn wanneer de levenscyclus, de grondstoffen- en energie-input en de gehele impact op het milieu in ogenschouw worden genomen. Waterkrachtenergie heeft bijvoorbeeld grootschalige gevolgen voor het milieu.

Download PDF 

Figuur 1: Mondiale energiecapaciteit, energieproductie en primaire energie

Bronnen: Schernikau gebaseerd op International Energy Agency (2023), https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023Energy Institute (2023), Statistisch overzicht van wereldenergie, (https://www.energyinst.org/statistical-review )

Kernenergie is de netto meest energie-efficiënte en grondstoffenefficiënte energiebron, met een energierendement op energie-investeringen (eROI) dat mogelijk tweemaal of meer bedraagt ​​dan dat van steenkool, gas of waterkracht. Kernenergie is ook een van de veiligste vormen van energieopwekking, gemeten in sterfgevallen per opgewekte MWh, met de minste impact op het milieu.

Dat maakt het des te verrassender dat kernenergie slechts een relatief klein deel van de mondiale elektriciteitsproductie voor zijn rekening neemt. Nog verrassender is het feit dat het aandeel van kernenergie voortdurend is afgenomen, omdat de uitbouw ervan geen gelijke tred hield met de mondiale groei van de vraag naar elektriciteit. Terwijl kernenergie in 2002 bijna 17 procent van de mondiale energieopwekking voor zijn rekening nam, daalde dit aantal tot 9 procent in 2023, omdat de absolute opwekking grotendeels onveranderd bleef op ongeveer 2.700 TWh (Figuur 2).

Dit zou kunnen veranderen na COP28, waarbij 22 landen hebben beloofd om de kernenergie tegen 2050 te verdrievoudigen. Dit zou tot 2050 ongeveer 30 GW per jaar impliceren – een vervijfvoudiging ten opzichte van het afgelopen decennium, maar in lijn met de hoogconjunctuur in de jaren tachtig. Maar zal dit een verschil maken of het mondiale energieprobleem oplossen?

De vraag naar primaire energie zal tegen 2050 waarschijnlijk met 40 tot 50 procent toenemen, gedreven door een bevolkingsgroei van ongeveer 20 procent en een groei van het energieverbruik per hoofd van de bevolking met ongeveer 25 procent. De vraag naar elektriciteit zal zeker sneller toenemen, niet alleen vanwege de huidige, niet altijd energiezuinige, drang om ‘alles te elektrificeren’. Het is dan ook duidelijk dat kernenergie aan deze groei zal bijdragen. Maar in absolute termen zullen andere bronnen – waarschijnlijk de beschikbare kolen en gas, maar ook, als de directe en indirecte subsidies voortduren, [2] intermitterende wind- en zonne-energie – het grootste deel van de capaciteitsgroei voor hun rekening nemen.

Figuur 2: Mondiale opwekking van kernenergie

Bron: IEA Elektriciteit 2024 (https://www.iea.org/reports/electricity-2024 )

Brandstof en technologie 

Uranium is wereldwijd overvloedig aanwezig, in granietgesteenten en opgelost in de oceaan, maar niet alles is geschikt voor gebruik bij de opwekking van energie. In theorie is de hoeveelheid ruimschoots voldoende om in alle menselijke energiebehoeften te voorzien. Er zijn echter zorgen over het verkrijgen van toegang tot voldoende uranium, verrijkt uranium en splijtstofassemblages. [3] Meer dan 50 procent van de commercieel levensvatbare uraniumvoorraden worden gevonden in Australië, Kazachstan en Canada; Kazachstan ontgint meer dan 40 procent van het uranium in de wereld. De Verenigde Staten zijn nu volledig afhankelijk van de import van uranium, en zelfs Rusland verbruikt tweemaal zoveel als het produceert.

Zorg over de beschikbaarheid van brandstof kan een schaduw werpen op enkele opwindende technologische ontwikkelingen, zoals reactoren van de vierde generatie of kleine kernreactoren, of kan verdere financiering voor thoriumreactoren aanmoedigen.

De eerste kerncentrale voor hogetemperatuurgasreactoren ter wereld van de vierde generatie – die een kiezelbedreactor bevat, gerund door de China National Nuclear Corporation – is eind 2021 in bedrijf genomen. [5] Kernenergie op basis van thorium belooft verschillende voordelen. inclusief een betere beschikbaarheid van brandstof, hogere efficiëntie, minder afval en een laag bewapeningspotentieel.

Kleine modulaire kernreactoren (SMR’s) zijn een interessante ontwikkeling omdat ze een meer kostenefficiënte, gestandaardiseerde minireactorconstructie met grote volumes mogelijk kunnen maken. SMR’s, die zelden ‘klein’ zijn, worden doorgaans gedefinieerd als een omvang van minder dan 300 MW en kunnen zelfs klein zijn als 5 MW; ze kunnen thermische en/of elektrische energie opwekken.

Momenteel zijn er wereldwijd waarschijnlijk ongeveer 70 SMR-projecten in ontwikkeling. SMR’s zouden flexibeler in gebruik kunnen zijn en zelfs sneller op en af kunnen schakelen. 

Kosten 

De huidige kosten van een kerncentrale variëren net zo sterk als de tijd die nodig is om er een te bouwen. 2 tot 13 miljoen dollar per MW en 4 tot 25 jaar zijn de algemeen bekende marges. Terwijl 40 procent van de kerncentrales binnen zes jaar werd gebouwd, vooral in China, worden de goedkoopste centrales gebouwd in China, India en Zuid-Korea.

De duurste staan ​​of zullen binnenkort staan ​​in de Verenigde Staten en Groot-Brittannië. De hoge kosten en vertragingen bij de bouw in het Westen zijn voornamelijk het gevolg van regelgeving – die naar de mening van de auteur economisch of wetenschappelijk niet kan worden gerechtvaardigd. Er wordt gehoopt dat de recente toename van de steun voor kernenergie, zoals aangetoond in COP28, hierin verandering kan brengen.

Bij volledige systeemkosten (volledige elektriciteitskosten, FCOE, of genivelleerde volledige systeemkosten van elektriciteit, LFSCOE) is kernenergie waarschijnlijk de duurste van alle conventionele of schakelbare manieren om energie op te wekken (Figuur 3). Toch is het nog steeds aanzienlijk goedkoper dan wind- en zonne-energie en biedt het een verwaarloosbare uitstoot. De aangegeven genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE), een marginale kostenmaatstaf, van wind- en zonne-energie zijn echter zeer laag.

Opmerking: De auteur ondersteunt het principe van Idel van volledige systeemkosten en de impact ervan op wind- en zonne-energiekosten in vergelijking met beschikbare energie uit kernenergie, steenkool of gas [6] , USC = Ultra superkritisch, LCOE = Levelized Cost of Electricity, LFSCOE = Levelized Volledige systeemkosten van elektriciteit.

Figuur 3: Volledige systeemkosten van kernenergie versus alternatieven

Bronnen: Bank of Americahttps://advisoranalyst.com/wp-content/uploads/2023/05/bofa-the-ric-report-the-nuclear-necessity-20230509.pdf , gebaseerd op Idel (2022), https //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544222018035

De bewering dat hernieuwbare energie uit wind- en zonne-energie goedkoop is en geen gevolgen voor het milieu heeft, is een cruciaal en schadelijk energie-economisch misverstand. LCOE is niet geschikt voor gebruik bij het vergelijken van intermitterende energiebronnen met uitschakelbare energiebronnen. [7] LCOE is een micro-economische in plaats van een totale systeemvisie, sluit zeven kostencategorieën uit (hieronder opgesomd) en zal daarom nooit een nauwkeurige indicator zijn waarop overheden hun energiebeleidsbeslissingen kunnen baseren. Er wordt geen rekening gehouden met intermitterende factoren, factoren met een lage natuurlijke capaciteit, de correlerende beschikbaarheid van wind- en zonne-energie op de verschillende continenten, en de locatieverschillen tussen vraag en aanbod.

Voor de hand liggende kosten die uit LCOE zijn weggelaten, zijn onder meer:

  1. Back-up of langdurige energieopslag : wind- en zonne-energie vereisen ten minste 100 procent back-up of opslag voor elke geïnstalleerde MW. Dit komt door energieverliezen in back-up– en opslagsystemen en door het feit dat er doorgaans meer dan één back-up-/opslagsysteem nodig is, bijvoorbeeld voor energieopslag op korte en lange termijn.
  2. Netwerkintegratie – dit omvat de kosten voor transmissie, distributie, balancering en conditionering.

Niet zo voor de hand liggende kosten die worden weggelaten uit LCOE op netwerkschaal zijn onder meer:

  1. Efficiëntieverliezen: meer wind- en zonne-energie betekent minder activagebruik van back-up– of netwerksystemen.
  2. Ruimtebeslag [8] – dit worden veroorzaakt door de lage energiedichtheid (per m²) van wind- en zonne-energie. Er zijn economische en ecologische kosten verbonden aan het gebruik van duizenden km² om de diffuse energie van zon en wind op te vangen.
  3. Recyclingkosten: deze worden veroorzaakt door de lage energiedichtheid (per kg) en de korte levensduur van wind- en zonne-energie.
  4. Milieukosten tijdens de exploitatie: deze omvatten de schade aan het planten- en dierenleven en de negatieve effecten op klimaatsystemen als gevolg van energieopwekking, inclusief opwarming, windwinning en atmosferische veranderingen.
  5. Inefficiëntie op het gebied van grondstoffen en netto energie over de gehele waardeketen heen – dit omvat productie, verwerking, transport, modernisering, productie en recycling, en de gevolgen voor het milieu, onafhankelijk van de energieopwekking zelf.

Als je de bovengenoemde netwerkintegratie, back-up/opslag, operationele levensduur, energiedichtheid en (uiteraard) intermitterende problemen in ogenschouw neemt, dan zijn wind- en zonne-energie in feite veruit het duurst. In werkelijkheid stijgen de volledige systeemkosten van wind- en zonne-energie exponentieel met hogere penetratieniveaus in het systeem, wat indirect is bevestigd door de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO), het International Energy Economics Institute IEEJ, het International Energy Agency IEA en andere economische instellingen.

Conclusie 

Het lijkt erop dat de druk van de COP28 om kernenergie wereldwijd te bevorderen en te ondersteunen de juiste beslissing is. Er blijft veel potentieel over met een veel grotere nucleaire penetratie wereldwijd. Een beloofde verdrievoudiging van de hoeveelheid kernenergie vanaf 2022 (2.700 TWh of 9 procent van ongeveer 29.000 TWh wereldwijd) zou zich vertalen in ongeveer 8.000 TWh kernenergie in 2050. Als de elektrificatie doorzet, schat de World Energy Outlook 2023 van het Internationaal Energieagentschap dat de mondiale elektriciteitsopwekking op 50.000 TWh zal uitkomen. tegen 2050. Het aandeel van kernenergie zou dan toenemen tot iets meer dan 15 procent, nog steeds onder de 17 procent van 2002.

Lars Schernikau.

Vanuit macro-economisch oogpunt is er dus geen realistisch scenario waarin kernenergie zal volstaan ​​om aan de groeiende vraag naar energie van de komende dertig jaar te voldoen, vanwege (1) timing, (2) kosten en regulering, en (3) de het enorme volume van de groei van de vraag naar energie.

De ontnuchterende impopulaire waarheid is dat, zelfs als de nucleaire doelstellingen van COP28 worden gehaald, wat noodzakelijk is maar nog steeds een uitdaging is, dit slechts een fractie van de groei van de energievraag tot 2050 zal kunnen bevredigen, en dat we olie, steenkool, gas en waterkracht nodig zullen hebben en alle andere betrouwbare vormen van energiedichte voorziening om de rest te compenseren.

***

[1] IEA WEO (2023), https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023.

[2] De mondiale gemiddelde subsidies voor wind- en zonne-energie per MWh zijn veel hoger dan subsidies voor steenkool, gas of kernenergie – https://robertbryce.substack.com/p/actually-solar-is-getting-302-times?publication_id =630873&utm_campaign=e-mail-post-title&r=79kdr ; www.unpopular-truth.com .

[3] Nuclear News Wire (2023), op de rand van een crisis, https://www.ans.org/news/article-4909/on-the-verge-of-a-crisis-the-us-nuclear – brandstof -gordian-knoop/.

[4] Wereldnucleaire Associatie.

[5] Global Times (2021), https://www.globaltimes.cn/page/202112/1242878.shtml .

[6] De auteur ondersteunt de Idel 2022-cijfers voor steenkool en gas niet, omdat steenkool gemiddeld lagere kosten heeft dan gas. BloombergNEF heeft bijvoorbeeld onlangs bevestigd dat steenkool goedkoper is dan gas, maar dat de werkelijke kosten per land verschillen, BloombergNEF (2023), https://about.bnef.com/blog/cost-of-clean-energy-technologies-drop -zo-duur-schulden-compensatie-door-afkoeling-grondstoffenprijzen/ .

[7] Schernikau (2024), https://www.eurasiareview.com/17012024-the-energy-trilemma-and-the-cost-of-electricity-oped/ .

[8] Schernikau et al. (2022), https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4000800 .

***

Om dit artikel in het Oxford Institute For Energy Studies, nummer 139, Quarterly Jounral for Debating Energy Issues and Policies te lezen, klik hier.

Download PDF 

 

Bosbranden in het Middellands Zeegebied

Paul Homewood van de website “Not al lot of people know that” houdt regelmatig de bosbranden bij die traditioneel elk jaar in Zuid Europa ontstaan. De data zijn afkomstig van een tweetal Europese instanties, namelijk Copernicus en EEA.

De ‘wildfire area’ cijfers van 2023 zijn nu bekend en de grafiek van 1980 t/m 2023 ziet er zo uit:


Fig.1     Bron: Paul Homewood

Te zien is dat het verbrande oppervlak in het jaar 2023 niet opvallend groot was. Opvallend is wel dat over de gehele periode 1980-2023 de trend omlaag gericht is met een afname van maar liefst 45%. De verschillen van jaar tot jaar zijn groot. Het jaar 2023 laat een gemiddeld beeld zien, het door bosbranden aangetaste oppervlakte in Portugal, Spanje, Frankrijk, Italië en Griekenland was niet opvallend groot of klein.

Jean-Pierre Geelen schreef op 25 juli 2023 een groot artikel over de Mediterrane bosbranden. De toon van het artikel was gematigd. Dat werd wat anders toen Geelen klimaatwetenschapper Karin van der Wiel van het KNMI interviewde:


Fig.2    Bron: Volkskrant

Nu is het wel zo dat de temperatuur in het Middellands Zeegebied vanaf 1980 opvallend is toegenomen, maar je kunt je afvragen of dat effect heeft op het verschijnsel bosbranden. Volgens de grafiek van figuur 1 in elk geval niet, er is sinds 1980 juist sprake van een sterke afname van ~45% van het door bosbranden aangetaste oppervlak. Bovendien, is het werkelijk zo dat een toename van de temperatuur met bijvoorbeeld 1,5 graad Celsius de kans op bosbrand doet toenemen? Wordt de vegetatie dan nog droger dan droog? Ik waag het te betwijfelen.

Kijken we naar de ontwikkeling van de neerslag in de bosbrandperiode van maart t/m oktober, dan ziet dat er zo uit:


Fig.3    Bron: KNMI

Van de 5 genoemde landen in het Middellands Zeegebied laten Portugal, Spanje en Griekenland een toename zien van de neerslag tussen maart en oktober, alleen Frankrijk en Italië laten een afname zien.

Karin van der Wiel vervolgt:

Fig.4    Bron: Volkskrant

De link naar dat onderzoek waaruit zou blijken dat ‘de Europese hittegolf van 2023 zo goed als onmogelijk had kunnen plaatsvinden zonder de verbranding van fossiele brandstoffen’ werkt niet meer. De pagina van de World Weather Attribution organisatie is blanco. Weggehaald. Ik vermoed sterk omdat de claim met die fossiele brandstoffen niet waar te maken was. Ook de opmerking van Van der Wiel dat de neerslag afneemt in hoeveelheid is onjuist, zoals ik hierboven heb laten zien.

Van der Wiel:

Fig.5    Bron: Volkskrant

Die laatste zin….. was het maar zo makkelijk. Maar de cijfers laten zien dat het ontstaan van bosbranden en de grootte van het oppervlak dat verbrandt niet zo simpel te verklaren is. Anders zou de grafiek van figuur 1 er heel anders hebben uitgezien.

Van der Wiel lijkt – zoals wel meer klimatologen- verblindt door de grote boosdoener, broeikasgassen. Tunnelvisie!


Fig.6    Bron: Volkskrant

Volgens Elias Tziritis, WWF coordinator, is vooral de mens de oorzaak van de duizenden natuurbranden die Griekenland de afgelopen jaren teisterden. ‘We geven klimaatverandering de schuld, maar de oorzaak ligt vaak bij de mens: elektriciens die aan het werk zijn, boeren die spullen verbranden, bijenhouders met hun rookapparaten.’

Cathelijne Stoof, docent aan Wageningen Universiteit en expert in natuurbranden zegt: ‘Media-aandacht is niet representatief voor de ernst en intensiteit van natuurbranden. Branden zijn voor veel media een manier om klimaatverandering in beeld te brengen. Het spreekt tot de verbeelding en ze zijn gemakkelijker in beeld te brengen dan enkel hitte.

Dat laatste belooft nog wat voor de toekomst. De cijfers maken in elk geval duidelijk dat ‘klimaatverandering‘  de schuld geven van bosbranden (die niet toenamen) veel te simplistisch is. Een instituut als het KNMI zou dat moeten weten.

 

 

Warm jaar

Het jaar 2023 ging de boeken in als het warmste jaar gemeten. Liefhebbers laten die metingen graag beginnen rond 1850, maar erg betrouwbaar waren die vroege data niet. Niet dat de thermometers zo slecht waren in die tijd, maar het probleem zit m met name in het berekenen van de gemiddelde temperatuur op aarde. Voor het berekenen van die gemiddelde temperatuur heb je een fijnmazig netwerk van thermometers nodig dat het liefst de hele wereld omspant. Dat lukte zelfs in 2023 niet, laat staan in de tweede helft van de 19e eeuw. Vooral zeetemperaturen waren vele decennia het stiefkindje van die metingen, maar ook landmetingen waren lange tijd in grote delen van de aarde zeldzaamheden.

Daar kwam pas eind jaren ’70 van de 20e eeuw een einde aan, toen we de beschikking kregen over behoorlijk betrouwbare satellietmetingen. Een voordeel is in elk geval dat die data vrijwel de gehele aarde omspannen. Alleen de gebieden direct rond Noord- en Zuidpool worden niet gedekt. Verder maakt het een satelliet niet uit of de metingen plaatsvinden boven oceaan (70% van het aardoppervlak) of het land.

Fig.1    Bron: NASA

Ik maak gebruik van de data van de AIRS, de Atmospheric InfraRed Sounder aan boord van NASA’s Aqua satelliet die in het voorjaar van 2002 de lucht in ging. Een van de meetinstrumenten meet de langgolvige straling, op basis waarvan de temperatuur op verschillende hoogten berekend kan worden. Ik maak gebruik van de oppervlaktetemperaturen, op basis waarvan NASA een model heeft ontwikkeld om geïnteresseerden de gelegenheid te bieden zelf temperatuurkaartjes van de aarde te maken:


Fig.2    Bron: NASA

Figuur 2 laat zien welke keuzes ik heb gemaakt. De temperaturen zijn anomalieën, de afwijkingen ten opzichte van een standaard periode. In dit geval de oppervlaktetemperatuur op aarde in 1×1 graden cellen voor januari 2023, ten opzichte van de gemiddelde januaritemperatuur van de tien voorafgaande jaren. Dat ziet er zo uit:

Fig.3    Bron: NASA

Bedenk dat de kaart gebaseerd is op de Robinsonprojectie, waardoor de gebieden richting Noord- en Zuidpool te groot worden weergegeven ten opzichte van de tropen. Zo is in figuur 3 Antarctica groter getekend dan Zuid-Amerika, terwijl in werkelijkheid Zuid-Amerika een ongeveer 25% grotere oppervlakte heeft.

Opvallend is de sterke afwisseling van januari anomalieën rond de Noordpool (figuur 3) die kenmerkend is voor een onstabiele polaire vortex (figuur 4 rechts). De polaire vortex is een lagedrukgebied van wervelende koude lucht boven de polen. In de winter breidt de polaire vortex op de Noordpool zich uit, waardoor koude lucht naar het zuiden wordt gedrukt.


Fig. 4    Bron: NOAA

Wanneer de polaire vortex stabiel is (links in figuur 4) houdt het de straalstroom in een cirkelvormige baan rond de aarde. Die polaire straalstroom is een band van hoge windsnelheid die een belangrijke rol speelt in de scheiding tussen koudere lucht in het noorden en warmere lucht in het zuiden. Maar wanneer de vortex verzwakt heeft de straalstroom onvoldoende kracht om zijn gebruikelijke koers aan te houden. Hij gaat dan golven. Daardoor breekt koude lucht richting zuiden en warme lucht krijgt de kans om ver richting Noordpool te stromen.

Naast het kaartje van januari 2023 (figuur 3) heb ik ook van de overige 11 maanden van 2023 een kaartje gemaakt, en van die 12 kaartjes een animatie:

Fig.4    Bron: NASA

Goed te zien is dat in de wintermaanden op het NH de ruimtelijke afwisseling van relatieve warmte en koude het opvallendste is rond de Noordpool, terwijl tijdens de winter op het ZH die afwisseling zich vooral rond Antarctica voordoet.


Fig.5   Bron: NASA

Bovenstaande animatie toont over een periode van 10 dagen in januari 2019 arctische lucht die vanaf de Noordpool  naar het zuiden uitbreekt over Noord-Amerika. Het is makkelijk voor te stellen dat als er in Canada en USA een uitbraak is van Arctische lucht, wij in West-Europa ons juist vaak in relatief zachte lucht bevinden. Een dergelijke situatie kan lang stand houden maar ook plotseling omslaan. Dan verplaatsen de fingers of cold and warm air zich naar het oosten of worden korter.

Maar het allerbelangrijkste voor de ontwikkeling van de globale temperatuur in 2023 zijn niet die sterke temperatuurveranderingen in de subpolaire gebieden maar wat er rond de evenaar in de Grote Oceaan plaatsvindt. De animatie van figuur 4 laat zien dat vanaf maart 2023 voor de kust van Peru de oppervlaktetemperatuur van het oceaanwater alsmaar toeneemt: er ontwikkelt zich een sterke El Niño. Hier is een korte uitleg van het verschijnsel:

Fig.6    Bron: Keith Meldahl

El Niño heeft grote effecten op het weer, niet alleen in de omgeving van het verschijnsel maar ook op andere delen van de wereld. De globale temperatuur wordt er sterk door beïnvloed. Maar hoe sterk? Laten we eerst eens kijken naar de huidige situatie in de tropische Pacific:

Fig.7    Bron: NOAA

Figuur 7 toont de Sea Surface Temperature (anomalie) in de ENSO regio van 7 jan-3 feb 2024. Ik wil nu de SST in de ENSO regio vergelijken met de global temperature op basis van satellietmetingen sinds 1979.

Voor de SST data gebruik ik de ONI data (Oceanic Nino Index), de 3-maands voortschrijdend gemiddelde van ERSST.v5 SST-anomalieën in de Nino 3.4-regio (5N-5S, 120-170W)]. De opwarmende trend in het signaal  wordt verwijderd, gebaseerd op gecentreerde basisperioden van 30 jaar. Dat ziet er zo uit:


Fig.8    Data: NOAA

Voor de temperatuur gebruik ik de maandelijkse satellietdata van UAH V6 van de onderste troposfeer sinds 1979. Om die temperatuurdata van de onderste luchtlagen te kunnen vergelijken met de ONI data heb ik de UAH data gedetrended, ik heb de trend van 0,15 °C/decade verwijderd. Het resultaat ziet er zo uit:


Fig.9    Data: UAH

Om beide signalen uit figuur 8 en figuur 9 visueel beter te kunnen vergelijken heb ik wat ruis verwijderd door een loess smoothing toe te passen over 12 maanden:


Fig.10    Data: NOAA en UAH

De correlatie is onmiskenbaar: super El Niños sturen de globale temperatuur -met een kleine time lag- zeer sterk. Let op dat uiterst rechts de blauwe lijn haast wegvalt achter de bruine lijn.  Een en ander betekent dat de opvallend hoge temperaturen van het jaar 2023 voor een flink deel bepaald werden door het ontstaan van een super El Niño in het centrale deel van de Grote Oceaan. Maar dat betekent ook dat we het verloop van  de globale temperatuur in 2024 ook goed kunnen voorspellen door te kijken wat El Nino gaat doen:


Fig.11    Bron: NOAA

Alle modellen voorzien een snelle daling van El Niño 3.4 SST anomalie tot voorbij de zomer, als de SST volgens de meeste modellen overgaat in La Niña, lagere dan normale SST in de Grote Oceaan.

Voor de globale temperatuur betekent dat die begin 2024 nog wel relatief hoog zullen zijn, maar wel  scherp dalend. Ik durf te wedden dat de komende paar jaren qua temperatuur onopvallend gaan verlopen. Overigens heb ik tijdens de temperatuurhysterie van de vorige super El Niño (2015/2016), 8 jaar geleden, een gelijkluidend verhaal geschreven als dit verhaal, zie hier. Ook toen werd de dominante invloed van ENSO in traditionele media grotendeels genegeerd.

 

Waarnemingen versus klimaatmodellen

Vertaling van een recent artikel van de hand van dr. Roy W. Spencer, verschenen op de website van The Heritage Foundation

Opwarming van de aarde: waarnemingen versus klimaatmodellen

Door dr. Roy W. Spencer

De gemiddelde opwarming van het klimaatsysteem in de afgelopen vijf decennia wordt algemeen toegeschreven aan de uitstoot van broeikasgassen – voornamelijk kooldioxide (CO2) – als gevolg van verbranding van fossiele brandstoffen. Die overtuiging heeft geleid tot oproepen om de afhankelijkheid van de mensheid van dergelijke brandstoffen sterk te verminderen en over te stappen op “hernieuwbare” energiebronnen zoals windenergie en zonne-energie.

Om de aansturing van overheidsbeleid en adaptatiedoelen aan klimaatverandering te kunnen begrijpen is het noodzakelijk om de beweringen van de wetenschap zoals die worden gepromoot door het IPCC [1] te kennen. Wat betreft de stijging van de mondiale gemiddelde temperatuur sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw zijn drie vragen relevant:

  1. Is de recente opwarming van het klimaatsysteem substantieel toe te schrijven aan antropogene broeikasgasemissies, zoals gewoonlijk wordt beweerd?
  2. Komt de snelheid van de waargenomen opwarming in de buurt van wat de klimaatmodellen (die gebruikt worden om het overheidsbeleid te sturen) laten zien?
  3. Is de waargenomen snelheid van opwarming voldoende om alarm te slaan en uitgebreide regulering van CO2 uitstoot te rechtvaardigen?

Hoewel het klimaatsysteem de afgelopen vijf decennia enigszins is opgewarmd, wordt de populaire opvatting van een “klimaatcrisis” en de daaruit voortvloeiende roep om economisch significante regulering van CO2-uitstoot niet ondersteund door de wetenschap.

Wat veroorzaakt temperatuurverandering?

Voordat we ingaan op de hoeveelheid waargenomen opwarming is het nuttig om uit te leggen waardoor de temperatuur van iets verandert (bijvoorbeeld het klimaatsysteem, het menselijk lichaam, een pot water op het fornuis, of de motor van een auto). De onderliggende principes zijn niet moeilijk te begrijpen en worden dagelijks door ons ervaren.

Temperatuurverandering wordt veroorzaakt door een onbalans tussen energietoevoer en -afvoer. Stel je een pan met water op een fornuis voor die op een laag pitje wordt verwarmd. Het water zal vrij snel opwarmen wanneer het fornuis wordt aangezet, maar daarna zal het langzamer opwarmen naarmate de warme pan meer energie verliest aan de koelere omgeving. Op een gegeven moment zal het water niet meer warmer worden omdat het hete water net zo snel energie aan de omgeving zal afstaan als de ‘vlam’ energie in de pan stopt. Deze toestand wordt “energiebalans” genoemd en komt overeen met een stabiele, constante temperatuur [2].

Een ander voorbeeld is het dragen van een jas in de winter. Mensen dragen jassen om het energieverlies van hun lichaam te beperken. Als mensen geen jas zouden dragen zou hun lichaam sneller energie verliezen dan dat het via de stofwisseling warmte zou kunnen genereren, en zouden mensen onderkoeld raken. De jas helpt de energiebalans te handhaven door het energieverlies van het lichaam te beperken.

Een laatste voorbeeld: iedereen heeft wel eens ervaren hoe de luchttemperatuur verandert op een zonnige dag. In de ochtend en vroege namiddag warmt de lucht op. Maar tegen het einde van de middag gebeurt er iets merkwaardigs: de temperatuur begint te dalen, ook al schijnt de zon nog steeds. Deze afkoeling gebeurt omdat de snelheid van energieverlies door de lucht dan groter wordt dan de snelheid van energietoename door zonlicht, omdat de zon lager aan de hemel staat.

In al deze voorbeelden is er geen temperatuurverandering als de energietoename gelijk is aan het energieverlies. Als er een onevenwicht is tussen de snelheid van energietoevoer en -afvoer, verandert de temperatuur.

De recente opwarming van het klimaatsysteem is het gevolg van een kleine verstoring van het energie-evenwicht

De gemiddelde hoeveelheid energie die door het mondiale klimaatsysteem wordt gewonnen uit zonlicht wordt door verschillende bronnen geschat op 235 tot 245 watt per vierkante meter (W/m2) [3] , ik ga hier uit van 240 W/m2. Om de wereldwijde temperatuur in de loop van de tijd ongeveer constant te houden, moet de snelheid waarmee het systeem energie verliest aan de ruimte, via infrarode (IR) “warmte”-straling, ook ongeveer 240 W/m2 bedragen.

Maar hoe goed kennen klimaatonderzoekers deze getallen en wat is het bewijs dat er een natuurlijk evenwicht tussen deze getallen bestaat? De beste satellietmetingen van de Clouds and the Earth’s Radiant Energy System’s (CERES) instrumenten van de National Aeronautics and Space Administration (NASA) zijn slechts tot op een paar W/m2 nauwkeurig (ongeveer 1 procent van de gemiddelde energiestromen [4]). Om het niveau van de wereldwijde onbalans in energie te schatten, gebruiken onderzoekers langetermijnmetingen van de geleidelijke opwarming van de gemiddelde oceanen op aarde. Uit de waargenomen opwarmingssnelheden van de diepe oceanen kan eenvoudig worden berekend dat de huidige onbalans in energie slechts ongeveer 0,6 W/m2 bedraagt, [5] wat een fractie is van de ongeveer 240 W/m2 natuurlijke energiestromen. Deze onbalans is dus aanzienlijk kleiner (ongeveer een factor vier) dan de nauwkeurigheid waarmee men met behulp van satellieten de wereldwijde gemiddelde snelheid van energietoename en -afname in en uit het klimaatsysteem kan meten.

Dit is belangrijk omdat het betekent dat een deel van de recente opwarming van natuurlijke aard zou kunnen zijn. Maar omdat klimaatonderzoekers geen inzicht hebben in natuurlijke bronnen van klimaatverandering, zoals die welke de Romeinse Warme Periode van ongeveer 2000 jaar geleden, de Middeleeuwse Warme Periode van ongeveer 1000 jaar geleden en de Kleine IJstijd enkele eeuwen geleden veroorzaakten, gaan de meeste klimaatonderzoekers er maar van uit dat een soortgelijke gebeurtenis zich vandaag de dag niet voordoet. [6]

In plaats van toe te geven dat er natuurlijke processen aan het werk kunnen zijn bij het veroorzaken van klimaatverandering, gaat de mainstream klimaatonderzoeksgemeenschap uit van een “energie-evenwicht” voor de natuurlijke staat van het klimaatsysteem, niet beïnvloed door de mens. De leden van deze gemeenschap gaan ervan uit dat de energie-input van de zon in het klimaatsysteem gemiddeld precies gelijk is aan het energieverlies van IR-straling naar de ruimte als het gemiddelde wereldwijd en over vele jaren wordt berekend. De huidige, kleine onbalans van ruwweg 0,6 W/m2 in de ongeveer 240 W/m2 energiestromen in en uit het klimaatsysteem wordt dan volledig toegeschreven aan de verbranding van fossiele brandstoffen.

Maar deze aanname van de energiebalans van de aarde is een geloofsbelijdenis, geen wetenschap. Zoals gezegd kan een natuurlijke toestand van de mondiale energiebalans niet worden aangetoond, zelfs niet met behulp van NASA’s beste satellietmetingen.

Klimaatmodellen gaan uit van een energiebalans, maar hebben moeite om die te bereiken

De voorspellingen van klimaatverandering in media en die de basis vormen van de pogingen van de overheid om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen zijn afkomstig van gecomputeriseerde klimaatmodellen van klimaatonderzoekscentra in verschillende landen. [7] Deze voorspellingen zijn vergelijkbaar met weermodellen, maar hebben extra aanpassingen die niet nodig zijn voor weersvoorspellingen op korte termijn. Die modellen zijn zo aangepast dat ze op lange termijn geen klimaatverandering veroorzaken. Met andere woorden, de modellen gaan ervan uit dat alle klimaatveranderingen onnatuurlijk zijn en worden vervolgens gebruikt als “bewijs” van door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen wanneer er extra CO2 aan wordt toegevoegd. Natuurlijk is dit een cirkelredenering. Er zijn ook talloze mogelijk natuurlijke, of niet-CO2-gerelateerde, redenen waarom een klimaat kan veranderen.

Het merendeel van de klimaatmodellen produceert opwarmingssnelheden die onderling ongeveer een factor drie variëren (1,8°C tot 5,6°C) [8] als reactie op een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer (2 x CO2). In 2023 was de atmosfeer van de aarde voor ongeveer 50% op weg naar 2 x CO2. Verbazingwekkend genoeg is dit bereik van opwarmingsprojecties met een factor drie niet veranderd in de meer dan 30 jaar dat klimaatmodellen worden verbeterd. Dit bewijst dat voorspellingen van klimaatmodellen, zoals vaak wordt beweerd,  niet gebaseerd zijn op bewezen natuurkunde. Als dat wel zo was, zouden ze allemaal ongeveer dezelfde hoeveelheid opwarming veroorzaken.

Zoals hierboven beschreven is temperatuursverandering het resultaat van een verstoring van het energie-evenwicht. Alle klimaatmodellen zijn zo afgesteld dat ze een energie-evenwicht produceren in afwezigheid van door de mens geproduceerde CO2-equivalente emissies. [9] Zonder dergelijke correcties zou de temperatuur van bijna alle modellen in de loop van de tijd steeds verder afwijken, dat wil zeggen geleidelijk warmer of koeler worden. Ondanks deze tuning blijken veel modellen nog steeds problemen te hebben met de wet van energiebehoud.[10] Energiebehoud (waarschijnlijk de meest fundamentele wet in de wetenschap, de eerste wet van de thermodynamica) zou een noodzakelijke vereiste moeten zijn voor elk model dat gebruikt wordt voor beslissingen over energiebeleid. De noodzaak van modelafstemming is onvermijdelijk omdat de fundamentele fysische processen in het klimaatsysteem (met name wolkeigenschappen) niet nauwkeurig genoeg bekend zijn om een stabiel model te bouwen op basis van fysische grondbeginselen alleen. Er moeten dus empirische aanpassingen worden gedaan aan die gemodelleerde processen, zodat het model niet ongewenst opwarmt of afkoelt gedurende de eeuwenlange looptijd van het model. Maar zelfs dan nóg falen veel modellen.

De aanname dat het klimaatsysteem zich in een natuurlijke staat van energiebalans bevindt, betekent ook dat de modellen geen bronnen van natuurlijke klimaatveranderingen op lange termijn bevatten. Nogmaals, deze veronderstelling is tamelijk onvermijdelijk omdat modellen alleen processen kunnen opnemen die klimaatwetenschappers begrijpen en kunnen kwantificeren, en die kennis bestaat momenteel niet voor natuurlijke bronnen van klimaatverandering op lange termijn. Terwijl wetenschappers vaak aannemen dat langetermijnveranderingen het gevolg moeten zijn van een externe forcerende factor (zoals een toename van CO2 of een verandering in zonneactiviteit), is bekend dat het klimaat op aarde een “niet-lineair dynamisch systeem” is, dat chaotische schommelingen vertoont, zodat langetermijnveranderingen mogelijk zijn zonder externe forcering.[11] Zo is bijvoorbeeld aangetoond dat kleinschalige turbulentie in de oceanen substantiële chaotische veranderingen in de warmte-inhoud van de oceanen kan veroorzaken, [12] een resultaat dat steevast wordt toegeschreven aan de uitstoot van broeikasgassen door de mens.

Als gevolg van de aannames die inherent zijn aan klimaatmodellen, zijn beweringen dat ze “bewijzen” dat de opwarming te wijten is aan menselijke activiteit evident betwistbaar. Er zijn geen “vingerafdrukken” van door de mens veroorzaakte opwarming; opwarming door welk proces dan ook zal bijvoorbeeld sneller plaatsvinden boven land dan boven oceanen. [13]

Hoewel het waar is dat op basis van de theorie een toename van CO2 in de atmosfeer enige opwarming zou moeten veroorzaken (zonder feedbacks) blijft het onzeker hoeveel opwarming er precies plaatsvindt. Het is heel goed mogelijk dat een groot deel van de waargenomen opwarming (hoewel te hoog voorspeld door de computermodellen) inderdaad te wijten is aan antropogene broeikasgasemissies. Immers, broeikasgassen, zoals waterdamp en CO2, absorberen en zenden IR-straling uit, [14] nodig voor een atmosferisch broeikaseffect ( grotendeels te wijten aan waterdamp) dat de aarde warm houdt en helpt leven in stand te houden. Maar hoeveel opwarming precies het gevolg zal zijn van de rol van de mens in dit alles blijft aanzienlijk onzekerder dan algemeen wordt aangenomen. 

De directe opwarming door een verdubbeling van CO2 is slechts 1,2°C

Hoeveel opwarming zal er volgens de theorie van de opwarming van de aarde plaatsvinden door de uitstoot van broeikasgassen door de mens? Het publiek is wijsgemaakt dat de modellen in dit opzicht vrij accuraat zijn, maar de gegevens laten andere resultaten zien. De theorie over de opwarming van de aarde geeft aan dat een verdubbeling van de CO2-uitstoot in de atmosfeer slechts 1,2°C directe opwarming zou veroorzaken als er geen andere veranderingen in het klimaatsysteem zijn dan de temperatuur. [15] Het zijn die andere, indirecte veranderingen (terugkoppelingen of feedbacks genoemd) die in deze modellen zijn ingebouwd die de tamelijk gunstige 1,2°C opwarming in bijna alle klimaatmodellen sterk versterken. Deze terugkoppelingen leiden tot het brede bereik van de huidige modelprognoses van 1,8°C tot 5,6°C opwarming als reactie op 2 x CO2. De huidige beweringen over een klimaatcrisis [16] zijn steevast het resultaat van het vertrouwen in de modellen die de meeste opwarming produceren, en niet van de feitelijke waarnemingen van het klimaatsysteem die onopmerkelijke veranderingen laten zien in de afgelopen eeuw of meer.

Klimaatmodellen produceren te veel opwarming

Klimaatmodellen worden niet alleen gebruikt om toekomstige veranderingen te voorspellen (forecasting), maar ook om veranderingen uit het verleden te verklaren (hindcasting). Afhankelijk van waar de temperaturen gemeten worden (aan het aardoppervlak, in de lage atmosfeer of in de diepe oceaan), is het over het algemeen waar dat klimaatmodellen in het verleden meer opwarming produceerden dan in de afgelopen decennia is waargenomen. [17]

Dit verschil geldt niet voor alle modellen:  twee modellen (beide Russisch) produceren opwarmingssnelheden  die in de buurt komen van wat is waargenomen, maar dat zijn niet de modellen die worden gebruikt om het verhaal van de klimaatcrisis te promoten. In plaats daarvan komen de modellen die de grootste klimaatverandering veroorzaken meestal terecht in bijvoorbeeld het Amerikaanse National Climate Assessment,[18] de door het Congres gemandateerde evaluatie van wat mondiale klimaatmodellen voorspellen voor het klimaat in de Verenigde Staten.

Grafiek 1

Het beste bewijs voor de neiging van klimaatmodellen om de opwarming te voorspellen is een directe vergelijking tussen modellen en waarnemingen voor de gemiddelde mondiale oppervlaktetemperatuur van de lucht, weergegeven in grafiek 1.

In deze grafiek wordt het gemiddelde van vijf verschillende op waarnemingen gebaseerde datasets (blauw) vergeleken met het gemiddelde van 36 klimaatmodellen die deelnemen aan het zesde IPCC Climate Model Intercomparison Project (CMIP6). De modellen komen gemiddeld tot een 43 procent snellere opwarming dan is waargenomen van 1979 tot 2022. Dat is de periode met de snelste stijging van de mondiale temperatuur en de antropogene uitstoot van broeikasgassen en komt ook overeen met de periode waarvoor satellietwaarnemingen beschikbaar zijn (zie hieronder). Deze discrepantie tussen modellen en waarnemingen wordt zelden genoemd, ondanks het feit dat het (ruwweg) het gemiddelde van de modellen (of zelfs de meest extreme modellen) is dat wordt gebruikt om beleidsveranderingen in de VS en daarbuiten te promoten.

Zomerse opwarming in de Verenigde Staten 

Terwijl mondiale gemiddelden de meest robuuste indicator van mondiale opwarming opleveren, zijn regionale effecten vaak van groter belang voor nationale en regionale overheden en hun burgers. In de Verenigde Staten bijvoorbeeld kan een grote toename van de hitte in de zomer gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid en de productiviteit van landbouwgewassen. Maar zoals grafiek 2 laat zien, laten de oppervlaktetemperaturen tijdens het groeiseizoen (juni, juli en augustus) boven de 12 staten tellende Corn Belt voor de afgelopen 50 jaar een grote discrepantie zien tussen klimaatmodellen en waarnemingen, waarbij alle 36 modellen een opwarming laten zien die veel hoger is dan wat is waargenomen en het meest extreme model een zeven keer zo grote opwarming laat zien.

Grafiek 2

Het feit dat de wereldvoedselproductie de afgelopen 60 jaar sneller is gestegen dan de bevolkingsgroei [19] , suggereert dat eventuele negatieve gevolgen van klimaatverandering klein zijn geweest. Er is zelfs aangetoond dat “global greening” optreedt als reactie op meer CO2 in de atmosfeer [20] , wat zowel de natuurlijke plantengroei als de landbouwproductiviteit verbetert en leidt tot aanzienlijke voordelen voor de landbouw [21].

Deze discrepanties tussen modellen en waarnemingen worden nooit genoemd wanneer klimaatonderzoekers klimaatmodellen promoten voor de besluitvorming over energiebeleid. In plaats daarvan gebruiken ze overdreven modelvoorspellingen van klimaatverandering om overdreven claims over een klimaatcrisis te verzinnen.

Mondiale opwarming van het onderste deel van de atmosfeer

Hoewel de oppervlaktetemperaturen van de lucht duidelijk belangrijk zijn voor menselijke activiteiten, is de opwarming van het onderste deel van de atmosfeer (ongeveer de onderste 10 kilometer van de “troposfeer”, waar het weer op aarde zich afspeelt) ook van belang, vooral gezien de satellietwaarnemingen van deze laag die teruggaan tot 1979. [22] Satellieten bieden de enige bron van geografisch volledige dekking van de aarde, afgezien van een smalle strook dicht bij de Noord- en Zuidpool.

Grafiek 3

Grafiek 3 toont een vergelijking van de temperatuur van deze atmosferische laag zoals geproduceerd door 38 klimaatmodellen (rood) en hoe dezelfde laag is opgewarmd, zoals waargenomen door drie radiosonde datasets (weerballonnen,groen), drie mondiale reanalyses datasets (die satellieten, weerballonnen en vliegtuiggegevens gebruiken; zwart), en drie satelliet datasets (blauw).

Net zoals bij de oppervlaktetemperatuur in grafiek 1 produceren de klimaatmodellen ook in de lagere atmosfeer gemiddeld teveel opwarming sinds 1979, namelijk  43 procent in vergelijking met weerballonnen, 55 procent in vergelijking met reanalysegegevens en 75 procent in vergelijking met satellietgegevens.

Het is dus duidelijk dat de nieuwste klimaatmodellen te veel opwarming produceren in vergelijking met de waarnemingen. Toch worden deze modellen gebruikt om het beleid in de VS en in andere landen te sturen. Deze discrepantie is niet breed bekend bij het publiek omdat nieuwsmedia zelden (of nooit) verhalen publiceren die niet passen in het narratief dat de mens het klimaatsysteem vernietigt.

Als modellen te veel opwarmen, wat laten de huidige opwarmingspercentages dan zien?

Er is een andere, eenvoudiger manier om energiestromen in het klimaatsysteem te modelleren en zo antwoord te geven op de vraag wat de recente mondiale opwarmingssnelheid zegt over de toekomstige opwarming. Men gaat er meestal van uit dat alle opwarming te wijten is aan de mens, wat waarschijnlijk niet het geval is.

De accumulatie van energie in de diepe oceanen en de waargenomen snelheid van opwarming van het mondiale land- en oceaanoppervlak gedurende de afgelopen 100 jaar zijn door wetenschappers [23] geanalyseerd om te bepalen hoeveel het klimaatsysteem uiteindelijk zal opwarmen, en dit leidt tot een schatting van 1,5°C tot 1,8°C totale toekomstige opwarming als reactie op een verdubbeling van de atmosferische CO2 (2 x CO2). Opmerking: 1,5°C toekomstige opwarming ten opzichte van pre-industriële tijden wordt vaak genoemd als doel voor een veilige limiet van toekomstige opwarming. Als gevolg daarvan is er misschien geen speciaal energiebeleid nodig om de opwarming in de toekomst te beperken tot relatief gunstige niveaus.

Een recentere analyse [24] van deze energiestromen die zich richt op de opwarming die sinds 1970 op het land in de diepe oceanen is waargenomen (de periode met de beste temperatuurmetingen en de snelste opwarming en stijging van CO2 in de atmosfeer) leverde een vergelijkbare bandbreedte op voor de toekomstige opwarming van 1,5°C tot 2,2°C in reactie op 2 x CO2. Nogmaals, dit veronderstelt dat alle opwarming te wijten is aan menselijke activiteit.

Maar kan de atmosfeer van de aarde in de toekomst de 2 x CO2 overschrijden? Dit hangt af van zeer onzekere projecties van toekomstig gebruik van fossiele brandstoffen. Het goede nieuws is dat de natuur heel efficiënt is in het verwijderen van “overtollige” CO2 uit de atmosfeer en -afhankelijk van de toekomstige verbranding van fossiele brandstoffen- het lijkt erop dat de atmosfeer zelfs de 2 x CO2 niet zal bereiken. [25]

Waarom produceren klimaatmodellen te veel opwarming?

De neiging van klimaatmodellen om te veel opwarming te produceren heeft op zijn minst twee mogelijke verklaringen.

Ten eerste kan het zijn dat de forcering – elke opgelegde wereldwijde energie-onbalans van het klimaatsysteem- [26] te groot wordt geschat. De forcering door toenemende CO2 (en andere minder belangrijke broeikasgassen) wordt verondersteld redelijk goed begrepen te worden. Wat minder goed begrepen wordt is de rol van deeltjesvormige luchtvervuiling, vooral sulfaataërosolen van steenkool- en olieverbranding, als directe reflector van zonlicht en als indirecte reflector door hun invloed op wolken.

De tweede mogelijkheid is dat klimaatmodellen te gevoelig zijn voor forcering. Dat wil zeggen: voor een bepaalde energie-onbalans door toenemende CO2, produceren ze te veel opwarming. Zo zouden temperatuur afhankelijke veranderingen in wolken en neerslag (de regulator van het belangrijkste broeikasgas op aarde is waterdamp) in de modellen het relatief gunstige directe opwarmingseffect van 1,2°C van 2 x CO2 onrealistisch kunnen versterken.

Wat kan -behalve de mens- nog meer klimaatverandering veroorzaken?

Een veelgehoorde bewering is dat de mens de recente opwarming wel móet hebben veroorzaakt omdat wetenschappers geen andere oorzaak kennen. Dit argument is echter niet gebaseerd op kennis, maar eerder op een gebrek aan kennis. Het is bijvoorbeeld eenvoudigweg niet bekend wat de oorzaak was van de kou van de Kleine IJstijd enkele eeuwen geleden, of van de warmte van de Romeinse Warme Periode (ongeveer 2000 jaar geleden), of de Middeleeuwse Warme Periode (ongeveer 1000 jaar geleden).

Sommige onderzoekers hebben onorthodox bewijs gepubliceerd voor niet op CO2 gebaseerde oorzaken van klimaatverandering, bijvoorbeeld door veranderingen in het transport van energie van de tropen naar hoge breedtegraden [27] en de modulatie door de zon van galactische kosmische straling, die op zijn beurt de vorming van wolken kan beïnvloeden. [28] Aangezien wolken de natuurlijke zonwering van de aarde zijn, waardoor de temperaturen wereldwijd lager zijn dan ze zouden zijn als er geen wolken waren, blijft een effect van de zon op het klimaat een mogelijkheid.

Een andere mogelijkheid is een natuurlijke verandering in de wereldwijde oceaancirculatie. Het klimaat op aarde wordt beschouwd als een niet-lineair dynamisch systeem, dat in staat is om uit zichzelf veranderingen te ondergaan bij afwezigheid van forcering. Aangezien de oceanen erg koud zijn (bijna 4°C, gemiddeld over de hele diepte), zou elke verandering in de langzame omwentelingscirculatie van de oceanen de oppervlaktetemperaturen doen veranderen. En het is algemeen bekend dat zelfs als de opwarming (of afkoeling) volledig boven de oceaan plaatsvindt, deze boven land wordt versterkt. [29] Dit betekent dat men de opwarming niet aan de mens kan toeschrijven alleen omdat de opwarming boven land groter is dan boven de oceaan.

Conclusies

Klimaatmodellen produceren te veel opwarming in vergelijking met waarnemingen van de afgelopen vijftig jaar, de periode waarin de opwarming en de toename van CO2 in de atmosfeer het snelst verliepen. De discrepantie varieert van meer dan 40 procent voor de mondiale oppervlaktetemperatuur van de lucht, ongeveer 50 procent voor de mondiale lagere atmosfeertemperaturen en zelfs een factor twee tot drie voor de Verenigde Staten in de zomer. Deze discrepantie wordt nooit genoemd wanneer diezelfde modellen worden gebruikt als basis voor beleidsbeslissingen.

Wat ook niet genoemd wordt bij het bespreken van klimaatmodellen is dat ze uitgaan van de veronderstelling dat er geen natuurlijke bronnen zijn van klimaatverandering op lange termijn. De modellen moeten worden ” getuned” om geen klimaatverandering te veroorzaken, en vervolgens wordt een menselijke invloed toegevoegd in de vorm van een zeer kleine, ruwweg 1 procent verandering in de mondiale energiebalans. De uit het model resulterende opwarming zou dan bewijzen dat de mens verantwoordelijk is, maar dat is duidelijk een cirkelredenering. Het betekent niet noodzakelijkerwijs dat de bewering fout is, alleen dat het gebaseerd is op geloof in aannames over het natuurlijke klimaatsysteem waarvan op basis van waarnemingen niet kan worden aangetoond dat ze waar zijn .

Tot slot zullen mogelijke chaotische interne variaties altijd leiden tot onzekerheid in zowel de voorspellingen van de opwarming van de aarde als de verklaring van veranderingen in het verleden. Gezien deze onzekerheden moeten beleidsmakers voorzichtig te werk gaan en zich niet laten beïnvloeden door overdreven beweringen op basis van aantoonbaar gebrekkige klimaatmodellen.

Dr. Roy W. Spencer is hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Alabama in Huntsville.

Eindnoten

  1. P. R. Shukla et al., eds, Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change, “Summary for Policymakers,” Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2023), https://www .cambridge.org/core/bookss/climate-change-2022-mitigation-of-climate-change/summary-for-policymakers/ABC31CEA863CB6AD8FEB6911A87 2B321 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  2. D. B. R. Kenning, “Heat Balance,” AccessScience, laatst herzien augustus 2020, https://www.accessscience.com/content/article/a310400 (bekeken op 3 januari 2024).
  3. Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo, en Jeffrey Kiehl, “Earth’s Global Energy Budget,” Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 90, No. 3 (2009), pp. 311-324, https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/90/3/2008bams2634_1.xml (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  4. Norman G. Loeb et al., “CERES Top-of-Atmosphere Earth Radiation Budget Climate Data Record: Accounting for in-Orbit Changes in Instrument Calibration,” Remote Sensing, Vol. 8, No. 3 (2016), p. 182, https://www.mdpi.com/2072-4292/8/3/182 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  5. A. Bagnell en T. DeVries, “20th Century Cooling of the Deep Ocean Contributed to Delayed Acceleration of Earth’s Energy Imbalance,” Nature Communications, Vol. 12 (juli 29, 2021), https://www.nature.com/articles/s41467-021-24472-3 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  6. Ian D. Campbell et al., “Late Holocene ∼1500 Yr Climatic Periodicities and Their Implications,” Geology, Vol. 26, No. 5 (1998), pp. 471-473, https://pubs .geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/26/5/471/206910/Late-Holocene-1500-yr-climatic-periodicities-and?redirectedFrom=fulltext (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  7. Veronika Eyring et al., “Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) Experimental Design and Organization,” Geoscientific Model Development, Vol. 9 (2016), pp. 1937-1958, https://gmd.copernicus.org/articles/9/1937/2016/ (geraadpleegd op 3 januari 2023).
  8. Gerald A. Meehl et al., “Context for Interpreting Equilibrium Climate Sensitivity and Transient Climate Response from the CMIP6 Earth System Models,” Science, Vol. 6 (2020), https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aba1981 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  9. Frédéric Hourdin et al., “The Art and Science of Climate Model Tuning,” Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 98, No. 3 (2017), pp. 589-602, https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/98/3/bams-d-15-00135.1.xml (geraadpleegd op 3 januari 2023).
  10. Damien Irving et al., “A Mass and Energy Conservation Analysis of Drift in the CMIP6 Ensemble,” Journal of Climate, Vol. 34 (2021), pp. 3157-3170, https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/34/8/JCLI-D-20-0281.1.xml (geraadpleegd op 3 januari 2023).
  11. Lamont-Doherty Earth Observatory, “Het klimaat op aarde: A Non-Linear Dynamical System,” http://ocp.ldeo.columbia.edu/res/div/ocp/arch/nonlinear .shtml (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  12. Thierry Penduff et al., “Chaotic Variability of Ocean Heat Content: Climate-Relevant Features and Observational Implications,” Oceanography, Vol. 31, No. 2 (June 2018), pp. 63-71.
  13. Craig Wallace en M. Joshi, “Comparison of Land-Ocean Warming Ratios in Updated Observed Records and CMIP5 Climate Models,” Environmental Research Letters, Vol. 13 (2018), https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aae46f (geraadpleegd op 3 januari 2024), en Gilbert P. Compo en Prashant D. Sardeshmukh, “Oceanic Influences on Recent Continental Warming,” Climate Dynamics, Vol. 32 (2009), pp. 333-342, https://link.springer .com/article/10.1007/s00382-008-0448-9 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  14. Center for Science Education, “Carbon Dioxide Absorbs and Re-Emits Infrared Radiation,” ongedateerd, https://scied.ucar.edu/learning-zone/how-climate -works/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  15. Brian E. J. Rose, “Onderwerp voor gevorderden: Climate Sensitivity and Feedback,” The Climate Laboratory, 2022, https://brian-rose.github.io /ClimateLaboratoryBook/courseware/advanced-sensitivity-feedback.html (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  16. Verenigde Naties, “The Climate Crisis-a Race We Can Win,” https://www.un.org/en/un75/climate-crisis-race-we-can-win (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  17. Paul Voosen, “Use of ‘Too Hot’ Climate Models Exaggerates Impacts of Global Warming,” 4 mei 2022, https://www.science.org/content/article/use -too-hot-climate-models-exaggerates-impacts-global-warming (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  18. U.S. Climate Resilience Toolkit, “Impacts, Risks, and Adaptation in the United States: Fourth National Climate Assessment, Volume II,” november 2018, https://toolkit.climate.gov/reports/impacts-risks-and-adaptation-united-states-fourth-national-climate-assessment-volume-ii (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  19. Craig D. Idso, “The Positive Externalities of Carbon Dioxide: Estimating the Monetary Benefits of Rising Atmospheric CO2 Concentrations on Global Food Production,” Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change, 2013, http://www.co2science.org/education/reports/co2benefits/Mone taryBenefitsofRisingCO2onGlobalFoodProduction.pdf (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  20. Zaichun Zhu et al., “Greening of the Earth and Its Drivers,” Nature Climate Change, Vol. 6 (2016), pp. 791-795, https://www.nature.com/articles /nclimate3004 (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  21. Kevin D. Dayaratna, Ross McKitrick, and Patrick J. Michaels, “Climate Sensitivity, Agricultural Productivity and the Social Cost of Carbon in FUND,” Environmental Economics and Policy Studies, Vol. 22 (2020), https://link.springer.com/article/10.1007/s10018-020-00263-w (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  22. Roy W. Spencer, John R. Christy, and William D. Braswell, “UAH Version 6 Global Satellite Temperature Products:Methodology and Results,” Asia- Pacific Journal of Atmospheric Sciences, Vol. 53 (2017), pp. 121-130, https://link.springer.com/article/10.1007/s13143-017-0010-y (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  23. Nicholas Lewis en Judith Curry, “The Impact of Recent Forcing and Ocean Heat Uptake Data on Estimates of Climate Sensitivity,” Journal of Climate, Vol. 31 (2018), pp. 6051-6071, https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/31/15/jcli-d-17-0667.1.xml (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  24. Roy W. Spencer en John Christy, “Effective Climate Sensitivity Distributions from a 1D Model of Global Ocean and Land Temperature Trends, 1970-2021,” Journal of Theoretical and Applied Climatology (2023).
  25. Roy W. Spencer, “ENSO Impact on the Declining CO2 Sink Rate,” Journal of Marine Science Research and Oceanography, Vol. 6 (2023), pp. 163-170.
  26. Climate.gov, “Climate Forcing,” https://www.climate.gov/maps-data/climate-data-primer/predicting-climate/climate-forcing (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  27. Javier Vinos, Klimaat van verleden, heden en toekomst: A Scientific Debate, 2nd ed. (Madrid: Critical Science Press, 2022), https://judithcurry.com/wp -content/uploads/2022/09/Vinos-CPPF2022.pdf (geraadpleegd op 3 januari 2024).
  28. Henrik Svensmark, “Influence of Cosmic Rays on Earth’s Climate,” Physical Review Letters, Vol. 81 (1998), pp. 5027-5030.
  29. Gilbert P. Compo en Prashant D. Sardeshmukh, “Oceanic Influences on Recent Continental Warming,” Climate Dynamics, Vol. 32 (2009), pp. 333-342, https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-008-0448-9 (geraadpleegd op 3 januari 2024).

Het broeikasverhaal

The science is settled!” “Fossiele brandstoffen brengen de planeet in gevaar, waarom ziet niet iedereen dat?” Maar zo duidelijk is het allemaal niet. Dat het aardse klimaat een chaotisch systeem is, is één kink in de kabel van het broeikasverhaal. En er is ook de vraag of klimaatverandering wel een existentiële bedreiging vormt. Als dat verhaal niet klopt, zou dat wel eens desastreus kunnen zijn voor de hechte klimaatcoalitie van overheden, ”groene” industrieën en klimaatactivisten.

Aan het woord is Richard Lindzen, em. professor atmosfeerwetenschappen  aan het beroemde MIT. Hij heeft zich jarenlang geprofileerd als een vooraanstaand “klimaatrealist” en is er steeds meer van overtuigd dat het klimaatverhaal niet klopt. De  vragensteller op 24 november 2023 was J. Scott Turner, directeur bij de National Association of Scholars en em.professor biologie aan de State University of New York.

Het thema is de rol en positie van de klimaatwetenschappen in de huidige welhaast wetenschapsvijandige tijd. Boeiend gesprek. Nederland komt ook even ter sprake: “….Nederland (of Ierland) denken dat als zij  CO2-arm worden het wat uit zal maken. Ze doen dat dus voor niks.”  Daar sta je dan met je ‘goeie gedrag’.

Duurt dat nog lang met die nieuwe regering?

Geen versnellende zeespiegel in de Noordzee

Fig.1    Bron: Wikimedia

Een vorige keer schreef ik over het uitkomen van Hessel Voorman’s publicatie over de zeespiegelstijging voor de Nederlandse kust en de verrassende uitkomsten van dat onderzoek. Hij hield een blog bij tijdens dat onderzoek, dat begint zo:

“In 2021 begon ik mijn eigen adviesbureau. En ik nam me voor een deel van mijn tijd te besteden aan wetenschappelijk onderzoek. Halverwege 2021 begon ik aan een diepgravende studie van zeespiegels in de Noordzee. Onlangs verscheen het artikel daarover in het wetenschappelijke tijdschrift “Journal of Hydraulic and Coastal Structures”. Het is taaie kost en geschreven in het Engels. Daarom op deze plek een toegankelijke Nederlandse samenvatting.”

Zo begint het blog van Hessel Voortman over het traject dat hij aflegde vanaf het allereerste idee van een onderzoek naar de zeespiegelstijging voor de Nederlandse kust tot de publicatie ervan in een wetenschappelijk tijdschrift. Boeiend is om te lezen welke stappen Hessel nam in zijn zoektocht. Het blog geeft een mooi kijkje achter het gordijn dat de ‘gewone’ wereld scheidt van de wetenschappelijke wereld. Het zou mooi zijn als meer wetenschappers dat deden, lijkt me.

Lees Hessels blog hier:

https://hesselvoortman.nl/post/geen-versnellende-zeespiegel-de-noordzee

Wordt 2024 ook zo nat?

Wie nee of ja zegt jokt of gokt. Het klimaat is een chaotisch systeem, en in een dergelijk systeem kan een piepklein verschil in het begin uiteindelijk een enorm verschil aan het einde veroorzaken. Een mooi voorbeeld  zijn de weerpluimen die in de meteorologie gebruikt worden. Dit is er een van maandag 8-1-2024:


Fig.1    Bron: KNMI

De grafiek is de expertpluim van de te verwachte neerslagsom voor de komende 14 dagen in De Bilt. Het KNMI ‘runt’ het neerslagmodel 52 keer, waarbij de beginsituatie steeds een heel klein beetje anders is. De rode streepjeslijn is de middelste run die voor dinsdag 23 januari een neerslagsom voorspelt van 23,3 mm. Dat is erg weinig, maar dat mag dan ook wel (vind ik na 14 dagen kelderdweilen). T/m maandag 13 januari liggen de 52 lijntjes nog dicht bij elkaar, de uitkomsten van die 52 runs liggen dus dicht bij elkaar. Daarna beginnen ze uit te waaieren. Dus tot een week vooruit kijken lukt nog wel, maar daarna kan het (bijna) alle kanten op. Toch worden wij en de software steeds een beetje knapper, maar voor 23 januari lopen de voorspellingen uiteen van 3 tot 62 mm. De dag dat we net zo goed 14 dagen vooruit kunnen kijken als momenteel die 7 dagen vooruit ligt overigens nog ver weg, denk ik.


Fig.2    Data: KNMI

In een van de laatste artikelen op de website schreef ik over de jaarlijkse neerslagsom in De Bilt vanaf 1906 t/m 2023. Op verzoek van een geleerde kennis gebruikte ik niet de kalenderjaren maar de 1-jaarlijkse voortschrijdende neerslagsom, dus de neerslagsom van 1 jan1906 t/m 31 december 1906, het volgende stapje van 2 januari 1906 t/m 1 januari 1907, enzovoorts. Met ruim 43.099 daggegevens zijn dat 42.917 stapjes van 365 dagen. Figuur 2 toont het resultaat. Alleen in de nadagen van de Tweede Wereldoorlog in 1945 ontbreken 30 daggegevens.

Het interessante is dat er periodes zijn dat de neerslag toeneemt, maar ook periodes dat de neerslag afneemt. Hele natte of droge jaren komen dus vaak niet solitair voor maar als cluster. Een fysisch geograaf waar ik vroeger les van had  vertelde dat het weer de neiging heeft om in herhaling te vallen. En als dat wat langer duurt, zei hij, dan krijgt een mens de neiging om te denken dat er een nieuwe trend aangebroken is. Vaak viel het weer dan al weer snel terug in zijn oude patroon.

Mijn geleerde kennis vroeg me om ook neerslaggrafieken te maken met een voortschrijdende neerslagsom over 2 jaar, 5 jaar en 10 jaar. Dan kon je zien dat die neerslagsom echte persistentie vertoont, dus in herhaling valt.


Fig.3    Data: KNMI


Fig.4    Data: KNMI

Fig. 5    Data: KNMI

Te zien is dat er zelfs als je over een periode van 10 jaren de voortschrijdende neerslagsommen berekent er sprake is van lange periode waarin de neerslagsom meer stijgt dan daalt en vice versa.

Er moeten natuurlijk fysische verklaringen zijn voor die persistentie van de neerslag.  De meest voor de hand liggende is natuurlijk  de luchtcirculatie. Bij luchtcirculatie kijk je maar de ligging van het brongebied waar de lucht oorspronkelijk vandaan komt en welke route de lucht volgt voordat het in De Bilt aankomt. Lees o.a. hier.

Is het brongebied gelegen boven de oceaan dan spreken we van maritieme lucht, die vaak regen brengt, soms erg veel. Vandaag zitten we in een luchtsoort met als brongebied het NW van Rusland en is de lucht continentaal, en dus droog en ’s winters koud.


Fig.6    Bron: Hoogeveen et al 2022

De grafiek van figuur 6 is afkomstig van de publicatie van Hoogeveen et al in 2022. Ik heb daar al vaker over geschreven. De grafiek laat voor het winterseizoen zien wat het brongebied was van maritieme lucht (in dagen per jaar). Vooral de laatste decennia schieten W en SW omhoog en dalen  NW en N. W en SW stijgen sterker dan NW en N, wat wijst op toename van maritieme lucht ten kosten van continentale lucht. Bovendien zijn W en SW afkomstig van een warmer deel van de Atlantische Oceaan, dus hogere temperaturen en vaak meer neerslag.

Maar ik heb nu eigenlijk de vraag naar de oorzaak van de neerslagpersistentie nu verschoven van neerslag naar luchtcirculatie. Dat wordt al een stuk lastiger, en de meningen onder deskundigen daarover zijn nogal verdeeld over de oorzaken achter die veranderende luchtcirculatie.


Fig. 7    Data: KNMI

Fig.7 is gelijk aan figuur 5, met dien verstande dat de x-as  de y-as snijdt bij 8000 mm om de schommelingen wat uit te vergroten. Duidelijk is nog steeds de persistentie in het neerslagsignaal te zien. De piek rond 1965-1966 is nog breder geworden, de hoogste piek in 1998 is nu ook breed en heeft 2 spitsen, en het zeer natte jaar 2023 is een onbeduidend schuin streepje geworden. Maar dat laatste streepje kan natuurlijk het begin zijn van een forse 10-jaars voortschrijdende piek de komende jaren, of niet natuurlijk. Dat hangt vooral af van de luchtcirculatie. Maar misschien er speelt nog iets, namelijk toeval.


Fig.8

Ik heb in Excel de 43.099 neerslag dagwaarden van 1 januari 1906 t/m 31 december 2023 vervangen door 43099 aselecte getallen tussen 0 en 65. Daarvan heb ik de 10-jaars voortschrijdende som berekend en in de grafiek van figuur 8 gezet. De persistentie in het signaal is net zo duidelijk als in het echte neerslagsignaal van figuur 7. Dat wijst er op dat persistentie in het neerslagsignaal ook door toeval bepaald wordt. Ik schreef dat mijn geleerde kennis en die reageerde: “Ja, dat zal statistici niet verbazen: accumulatie van puur willekeurig (witte) ruis levert persistentie (“Brownian motion”).

Wat betekent dat dan voor de neerslagsom van 2024? Dat het alle kanten op kan gaan. Maar voorlopig graag even geen neerslag s.v.p., tot mijn kelder weer droog is.

Zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust versnelt niet

De zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust versnelt niet. Dat is de voornaamste conclusie van de paper Robust validation of trends and cycles in sea level and tidal amplitude in the Dutch North Sea, dat onlangs gepubliceerd is in de Journal of Coastal and Hydraulic Structures. De paper toont tevens aan dat scenario’s voor de stijgsnelheid van de zeespiegel, zoals die gepresenteerd worden door het IPCC en het KNMI, in het jaar 2020 al twee keer hoger liggen dan de gemeten snelheid.

Fig.1    Bron: Journal of Coastal and Hydraulic Structures

De auteur Hessel Voortman is gepromoveerd in Waterveiligheid aan de TU en werkte ruim 18 jaar voor ingenieursbureau Arcadis. Hij voerde als expert en projectmanager wereldwijd waterbouwkundige projecten uit, waaronder vele waterveiligheidsprojecten. Sinds 2021 is hij directeur-eigenaar van Hessel Voortman Engineering Consultancy B.V. Als onafhankelijk expert opereert hij op het grensvlak van wetenschap, beleid en uitvoering. Hij is onder andere  expert-reviewer van het Intergovernmental Panel on Climate Change.

Voor waterland Nederland zijn ontwikkelingen van de zeespiegel uiteraard van existentieel belang. Kennisinstituut Deltares publiceert iedere vijf jaar een rapport over de staat van de zeespiegel. In het meest recente rapport wordt voor het eerst gesproken van een versnelling van de zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust sinds 1993. Deze versnelling is pas te ‘zien’ nadat gecorrigeerd is voor een windeffect langs de Nederlandse kust.

Voortman besloot zijn eigen analyse los te laten op de metingen van Rijkswaterstaat. Hij koos voor een andere aanpak waarbij rekening wordt gehouden met het getij en met bekende periodieke schommelingen die in de zeespiegelmetingen voorkomen; één met een periode van 8,85 jaar en één met een periode van 18,61 jaar. Voortman kan op deze manier het windeffect berekenen als een restsignaal. Zijn analyse toont aan dat het windeffect inderdaad bestaat langs de Nederlandse kust (jaargemiddeld staat de zeespiegel daardoor 5 cm hoger), maar ook dat het windeffect nauwelijks veranderd is in de tijd. Het kan daardoor een eventuele versnelling langs de kust niet verklaren.

Fig.2    Bron: Journal of Coastal and Hydraulic Structures

In bovenstaande figuur is te zien dat rond 1993 de zeespiegel zich in een ‘dal’ bevindt en momenteel zitten we juist weer op een piek. Een trendlijn van 1993 naar het heden suggereert daarom een versnelling, maar is gewoon onderdeel van de periodieke schommelingen die de zeespiegel langs onze kust vertoont.

Naar de toekomst toe leunen beleidsmakers sterk op projecties met klimaatmodellen van het IPCC en het KNMI. De huidige paper laat echter zien dat in het jaar 2020 deze projecties een factor 2 hoger uitvallen dan de metingen. De projecties van IPCC en KNMI lijken dan ook te pessimistisch zijn.

De afgelopen paar jaren zijn er enkele publicaties geweest over de zeespiegel aan de Nederlandse kust, namelijk van Steffelbauer et al, Keizer et al  en de Zeespiegelmonitor van Deltares. Op een aantal aspecten van die publicaties is op deze plaats al vaker kritisch geschreven. Geef daarvoor maar eens de zoekterm ‘Steffelbauer’ in het zoekvenster in.

Die publicaties hebben een aantal dingen min of meer gemeen, namelijk de gebezigde methodiek, de uitkomst dat sinds begin 1990 de zeespiegel aan onze kust onder bepaalde voorwaarden een versnelling vertoont, en een aantal gemeenschappelijke fouten. Wat dat laatste betreft: het wetenschappelijke wereldje over de zeespiegel is klein, men kent elkaar allemaal, en kopiëren is makkelijk. Maar dan is het natuurlijk oppassen dat er geen fouten worden gekopieerd.

Belangrijk in de genoemde publicaties is de aanname dat er de afgelopen decennia sprake zou zijn van een verandering van het windeffect, dat een versnelling van de zeespiegelstijging in de Noordzee zou maskeren. Steffelbauer en Keizer “leenden” de formules van een paper van Frederikse & Gerkema (2018). Voortman toont aan dat er sprake is van een foutieve correctie voor het windeffect en in enkele gevallen door foutieve schattingen van de meerjarige getijdencycli. Bovendien houdt men geen rekening met het feit dat de invloed van de windfactor sterk afhangt van de diepte van het water. In de relatieve ondiepe Noordzee is dat effect heel anders dan in diep oceaanwater.

Die meerjarige getijdencycli, de nodale cyclus (periode van 18,61 jaar) en Perigean cyclus (8,85 jaar) spelen een grote rol in het analyseren van de zeespiegel. Voortman vond op empirische gronden een amplitude van 15 tot 20 mm voor de nodale cyclus en 5 tot 8 mm voor de perigean cyclus. Als de twee cycli in fase zijn levert dat een amplitude op van ongeveer 30 mm. De door Steffelbauer en Keizer gebruikte code komt voor de nodale cyclus uit op 6mm amplitude en is dus een factor 5 te klein. Bovendien geeft die code aan dat Steffelbauer het verkeerde teken van de nodale cyclus heeft gebruikt, waardoor er pieken ontstaan er dalen zouden moeten zijn en omgekeerd.

Gecombineerd en in fase kunnen de twee cycli versnellingen veroorzaken van bijna 5 mm/jaar2. Zo’n snelle stijging wordt gemakkelijk verward met een door het klimaat veroorzaakte versnelling van de stijgsnelheid. Het is daarom belangrijk om bij elke analyse van de zeespiegel rekening te houden met deze cycli.

De foutieve correctie voor het windeffect en in enkele gevallen foutieve schattingen van de meerjarige getijdencycli zorgen er dan voor dat er een versnelling gezien wordt die er niet is. Gevolg van dit alles is dat de projecties van de zeespiegelhoogte aan het eind van deze eeuw veel te hoog zijn. Het gevaar bestaat dat er dan kustprojecten worden ontwikkeld die gebaseerd zijn op foutieve aannames.

De publicatie van Voortman (dubbelblinde peer reviews!) is hier te downloaden.