Vragen aan de docenten van de HOVO cursus:
”Het veranderende Klimaat”
"Antwoorden" van Gerbrand Komen in Times New Roman.
Opwarming
Klimaatsceptici voeren steevast de satellietmetingen met de MSU aan om aan te tonen dat de aarde niet opwarmt, Er circuleert zelfs een grafiek die laat zien dat de temperatuur van de onderste lagen in de troposfeer daalt. Zie bijlage 1
Het IPCC en het Hadley Centre publiceren gegevens over de stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde. Hoe en door wie worden de gemiddelden berekend?
1. MSU
Satellieten lieten minder opwarming zien dan de directe temperatuurmetingen nabij het aardoppervlak (IPCC, 2001). Echter, dit bleek voort te komen uit fouten in het verwerken van de satellietgegevens. Inmiddels zijn de satellietmetingen beter in overeenstemming met de temperatuurmetingen aan de grond. Zie verder
http://www.knmi.nl/faq_klimaat/waarnemingen/Satellieten_zien.html 2. Berekening gemiddelde temperatuur
Zie http://hadobs.metoffice.com/ ; IPCC (2007) wg 1, hoofdstuk 3.2 en Brohan et al 2006;
Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new dataset from 1850. (http://www.agu.org/pubs/crossref/2006/2005JD006548.shtml)
<< The historical surface temperature data set HadCRUT provides a record of surface temperature trends and variability since 1850. A new version of this data set, HadCRUT3, has been produced, benefiting from recent improvements to the sea surface temperature data set which forms its marine component, and from
improvements to the station records which provide the land data. A comprehensive set of uncertainty estimates has been derived to accompany the data: Estimates of measurement and sampling error, temperature bias effects, and the effect of limited observational coverage on large-scale averages have all been made. Since the mid twentieth century the uncertainties in global and hemispheric mean temperatures are small, and the temperature increase greatly exceeds its uncertainty. In earlier periods the uncertainties are larger, but the temperature increase over the twentieth century is still significantly larger than its uncertainty. >>
Heel in het kort: de aardbol wordt in een groot aantal gebiedjes opgedeeld, allemaal met identiek oppervlak. Dan wordt per gebiedje en per jaar de gemiddelde temperatuur bepaald uit op kwaliteit geselecteerde metingen binnen dat gebied. Waar metingen ontbreken of
incompleet zijn wordt een schatting gemaakt op basis van waargenomen ruimtelijke
temperatuurpatronen. De wereldgemiddelde temperatuur wordt bepaald door te middelen over al die gebiedjes.
3. De grafiek die een temperatuurdaling laat zien
Dit is maar een kort segment, dat niets zegt over de honderdjarige trend. Vooralsnog is er geen reden om te veronderstellen dat de waargenomen schommeling iets anders is dan een natuurlijke fluctuatie op decadale tijdschaal (zie college). Het tendentieuze gebruik dat klimaatsceptici maken van geselecteerde informatie is misleidend, en lijkt bedoeld om te misleiden.
De stralingsbalans
De uitstraling van de aarde bedraagt 395 Wm-2 . De terugstraling van de atmosfeer is 355 Wm-2 . De terugstraling is dus ca. 90 % van de uitstraling.
Hierin wordt door de verschillende broeikasgassen als volgt bijgedragen: H2O 20%, CO2 15 %, Overige broeikasgassen 5%. Een verdubbeling van de CO2 concentratie zou er een extra stralingsforcering van 4 Wm-2 geven.
(Getallen ontleend aan: WAB 500102 001 Scientific Assessment of Solar Induced Climate Change)
Treedt er niet een soort verzadiging op? De atmosfeer kan ten slotte niet meer dan 100% terugstralen. Verdere toename van de CO2 concentratie zou dan geen effect hebben.
4. Stralingsbalans
Zie college van Van Dop. De aarde streeft altijd naar stralingsevenwicht, dwz aan de top van de atmosfeer is de totale hoeveelheid inkomende straling in principe gelijk aan de totale hoeveelheid uitgaande straling. Als dit evenwicht verstoord wordt, dan past de (temperatuur van de) aarde zich van zelf aan tot er weer evenwicht is.
Ook de hoeveel warmte die gemiddeld door het oppervlak geabsorbeerd wordt, is gelijk aan de hoeveelheid warmte die wordt afgegeven. Bij van Dop (ontleend aan IPCC wg1 2007 , FAQ 1.1, Figure 1, p96)
- in: 168
- uit 24 + 78 + (390 - 324) = 168
In bovenstaande figuur uit het rapport van Van Dorland - in: 160
- uit 95 + (395 - 330) = 160
Temperatuur in de troposfeer
Noch de satellietmetingen, noch temperatuurmetingen met ballonnen komen overeen met de temperatuurvoorspellingen in de klimaatmodellen. Zie bijlagen Modellen versus Metingen.
Is hier al iets meer duidelijkheid over?.
5. Opwarming tropische troposfeer
Dit is een interessant probleem. Het IPCC rapport was niet erg helder op dit punt. Dus dat vroeg om meer onderzoek. Zelf had ik de indruk dat de waarnemingen wel eens
onbetrouwbaar zouden kunnen blijken. Volgens een recente publicatie is het probleem grotendeels opgelost (zie Santer et al, 2008, in press):
Consistency of modelled and observed temperature trends in the tropical troposphere
Santer, B. D., P. W. Thorne, L. Haimberger, K. E. Taylor, T. M. L. Wigley, J. R. Lanzante, S. Solomon, M.
Free, P. J. Gleckler, P. D. Jones, T. R. Karl, S. A. Klein, C. Mears, D. Nychka, G. A. Schmidt, S. C. Sherwood, and F. J. Wentz, submitted: Consistency of modelled and observed temperature trends in the tropical troposphere. International Journal of Climatology. 3/08.
Abstract: A recent report of the U.S. Climate Change Science Program (CCSP) identified a "potentially serious inconsistency" between modelled and observed trends in tropical lapse rates (Karl et al., 2006). Early versions of satellite and radiosonde datasets suggested that the tropical surface had warmed by more than the troposphere, while climate models consistently showed tropospheric amplification of surface warming in response to human- caused increases in well-mixed greenhouse gases. We revisit such comparisons here using new observational estimates of surface and tropospheric temperature changes. We find that there is no longer a serious and ubiquitous discrepancy between modelled and observed trends in tropical lapse rates.
This emerging reconciliation of models and observations has two primary explanations. First, because of changes in the treatment of buoy and satellite information, new surface temperature datasets yield slightly reduced tropical warming relative to earlier versions. Second, recently-developed satellite and radiosonde datasets now show larger warming of the tropical lower troposphere. In the case of a new satellite dataset from Remote Sensing Systems (RSS), enhanced warming is due to an improved procedure of adjusting for
intersatellite biases. When the RSS-derived tropospheric temperature trend is compared with four different observed estimates of surface temperature change, the surface warming is invariably amplified in the tropical troposphere, consistent with model results. Even if we use data from a second satellite dataset with smaller tropospheric warming than in RSS, observed tropical lapse rates are not significantly different from those in all model simulations.
Our results contradict a recent claim that all simulated temperature trends in the tropical troposphere and in tropical lapse rates are inconsistent with observations. This claim was based on use of older radiosonde and satellite datasets, and on two methodological errors: the application of an inappropriate statistical "consistency test", and the neglect of observational and model trend uncertainties introduced by interannual climate variability.
De conclusie is dus dat er geen serieuze discrepantie meer is tussen waarnemingen en modellen.
Als achtergrondinformatie nog dit
IPCC wg1 2007 (fig 3.18, de discussie op p609-610 in het hoofdrapport hoofdstuk 9, figuur S8.4 in het Supplement). Het IPCC vergelijkt allereerst de gemodelleerde en waargenomen klimatologie. Die vergelijking valt gunstig uit (links geanalyseerde waarnemingen [ERA 40], rechts multimodel gemiddelde).
Singer keek naar de trends. Hij schreef hierover:
<< The CCSP result is unequivocal. While all GH models show an increasing warming trend with altitude, peaking around 10 km at roughly two times the surface value, the
temperature data from balloons give the opposite result: no increasing warming, but rather a slight cooling with altitude in
the tropical zone. >>
De discussie in IPCC wg1 2007 op p 701 is verwijst naar figuur 3.18. Deze figuur laat duidelijk zien dat de verschillende
datasets onderling strijdig zijn.
Dus dat doet twijfelen aan de
betrouwbaarheid van de waarnemingen.
De originele kritiek van Singer is te vinden in een artikel van Douglass, Pearson en Singer:
A comparison of tropical temperature trends with model predictions David H. Douglass 1 *, John R. Christy 2, Benjamin D. Pearson 1, S. Fred Singer 3 4 Abstract
We examine tropospheric temperature trends of 67 runs from 22 Climate of the 20th Century model simulations and try to reconcile them with the best available updated observations (in the tropics during the satellite era).
Model results and observed temperature trends are in disagreement in most of the tropical troposphere, being separated by more than twice the uncertainty of the model mean. In layers near 5 km, the modelled trend is 100 to 300% higher than observed, and, above 8 km, modelled and observed trends have opposite signs. These
conclusions contrast strongly with those of recent publications based on essentially the same data. Copyright © 2007 Royal Meteorological Society
In de recente publicatie van Santer et al (2008) is dit dus nader onderzocht. Die publicatie is "in press" en ik kan de details dus niet beoordelen. Ik denk overigens dat het laatste woord hierover nog niet gezegd is. De discussie laat zien dat sceptici wel degelijk een serieuze, professionele rol kunnen spelen bij het
klimaatonderzoek. Dit is een goede zaak. Goede onderzoekers zijn altijd sceptisch en staan open voor nieuwe inzichten.
Groenland
Sceptici wijzen erop dat Groenland zo heet omdat het vroeger daar groen was. In de periode 900 tot 1300 zou Groenland ijsvrij geweest zijn. Als dit zo zou zijn dan moet destijds de zeespiegel vele meters hoger zijn geweest, wat bij mijn weten niet het geval was.
Wat is er bekend over de ‘ijs-historie’ van Groenland ? 6. Groenland
Zie college Oerlemans. Groenland is overigens nog steeds groen, zomers, in het zuiden. Ik heb het zelf gezien.
Invloed van de zon
Fred Singer voert in zijn boek “Unstoppable Global Warming: Every 1,500 Years “aan dat de zonnewind en de kosmische straling in combinatie met het aardse
magnetische veld in het verleden grote klimaatwisselingen hebben veroorzaakt.
Is dit een veronderstelling van Singer of zijn daar bewijzen voor?
7. Invloed zon
Dit is een hypothese. Er is een klein effect bekend. Een groot effect is niet waargenomen, op de tijdschalen waarover we het hebben. Correlaties bleken toevallig te zijn. Er is ook geen mechanisme bekend dat die invloed kan verklaren Daar wordt wel onderzoek aan gedaan, echter tot op heden zonder resultaten. Een gepostuleerd mechanisme - het effect van kosmische straling op wolkenvorming door 'ion-induced nucleation' is experimenteel onderzocht door de groep van de Fin Kulmala en lijkt vooralsnog niet erg belangrijk te zijn.
Kritische publicaties
Sceptici ( Rörsch, Thoenes, Tennekes, Singer) publiceren zeer actief vele vaak goed doortimmerde verhalen waarin de antropogene invloed op het klimaat wordt
bestreden. Ik zie nooit reacties hierop uit meteorologische kring.
Zijn de meteorologen er moe van geworden hierop te reageren?
Is er sprake van een ‘policy’ t.a.v. dit punt?
8. Sceptici
Ik heb lovend maar ook kritisch geschreven over de rol van sceptici in het tijdschrift
Meteorologica: "een kritische houding is ok, maar doe het dan wel professioneel". Een van de problemen met de sceptici is dat ze hun verhalen vrijwel nooit in vaktijdschriften publiceren.
Daarmee onttrekken ze zich aan de gebruikelijke kwaliteitscontrole. Gelukkig zijn er enkele uitzonderingen, die dan ook serieus genomen worden.
Ik heb het voorrecht gehad om bij de Staatssecretaris van Verkeer en Waterstaat (mevr Schultz) op haar kamer met Hans Labohm van gedachten te wisselen. Verder was ik aanwezig bij vergelijkbare debatten op het ministerie van VROM tussen Hans Labohm en Pieter van
Geel. Ik heb ook zeer uitgebreid en langdurig gecorrespondeerd met Rörsch, Labohm en Tennekes. Uiteindelijk heb ik besloten dat ik mijn tijd beter kan besteden.
Nog onlangs schreef ik dit (http://www.nwo.nl/nwohome.nsf/pages/NWOA_7FHFWZ)
<< Aan de andere kant heb je een aantal hardnekkige klimaatsceptici. De sceptici dikken de onzekerheden juist aan, en geven daarvoor diverse motieven. Voor sommigen is dat plezier in debatteren. Anderen zijn bezorgd voor schade aan het imago van de wetenschap door onjuiste voorlichting. Frustrerende ervaringen op het grensvlak van politiek en wetenschap, angst voor teveel overheidsbemoeienis en voor schade aan de economie spelen ook een rol. Om twijfel te zaaien gaat men nogal eens als volgt te werk: 1. het IPCC wordt incorrect geciteerd; 2. het incorrecte citaat wordt weerlegd; 3. de schijn wordt gewekt dat het IPCC weerlegd is. Andere methoden zijn het buiten context aanhalen van geïsoleerde feiten, het weglaten van relevante informatie, of het meten met een onmenselijke maat.
Doen alsof er alleen maar onzekerheid is, gaat aan de feiten voorbij. Het weglaten van alle onzekerheden doet dat ook. >>
Pikant detail: ik heb de betreffende tekst eerst, in iets andere vorm, aangeboden, aan
NRC/Handelsblad. Die hebben het echter niet geplaatst omdat ze het onderwerp niet actueel genoeg vonden.
Zie verder ook de "taxonomie" van actoren in het klimaatdebat, zoals besproken in mijn laatste college.
Anderen zoals Labohm en de Duitse hoogleraar Horst Joachim Lüdecke publiceren buitengewoon vinnige artikelen. Onder mijn technisch geschoolde vrienden vind ik vele ongelovigen die zonder enige onderbouwing de invloed van mens op het klimaat afwijzen. Ik heb het hele proces van het uitbannen van de chloorhoudende
koolwaterstoffen van nabij meegemaakt. Incidenteel waren er weerstanden maar die ebde meestal snel weg. Hier raken we kennelijk een andere meer gevoelige snaar.
Waarom ontstaan er zoveel emoties bij het analyseren van een antropogene invloed op het klimaat?
9. Emotie
Ik hoop dat één ding na mijn college duidelijker is:
- het klimaatsysteem is een complex systeem dat nooit helemaal te begrijpen of te voorspellen is.
- bij maatregelen (adaptatie/mitigatie) gaat het om zeer grote bedragen en belangen - er wordt door media en beleidsmakers op sentimenten gespeeld ("Amersfoort aan zee",
etc)
- mensen reageren daar al naar hun aard op verschillende wijze op
Maar dat verklaart natuurlijk nog niet waarom mensen er zo emotioneel mee omgaan. Dat vind ik zelf ook zeer opvallend. We zouden de vraag eens aan een psycholoog moeten voorleggen.
