“The real holes in climate science”
Dat is de intrigerende titel boven een recent “news feature” in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Nature. Vier pagina’s lang probeert Quirin Schiermeier – senior journalist bij Nature – een beeld te schetsen over de serieuze vragen en onzekerheden in het klimaatonderzoek. Dit naar aanleiding van de gelekte CRU emails, beter bekend als ClimateGate. Wie die de onthullingen van ClimateGate heeft gevolgd kan zich misschien nog de eerste – nogal heftige – reactie van Nature herinneren (http://www.nature.com/nature/journal/v462/n7273/full/462545a.html ), waarin stelling wordt genomen tegen de kritiek die met name op het internet geuit werd naar aanleiding van ClimateGate. Die reactie was op zijn minst opmerkelijk, omdat een en ander nog zo vers was dat niemand nog kon overzien wat de gevolgen zouden kunnen zijn en omdat bovendien het tijdschrift Nature geen onderwerp van discussie was. De toon en de inhoud schoot bij nogal wat klimaatonderzoekers dan ook in het verkeerde keelgat.
Alle reden dus om met meer dan gemiddelde interesse dit artikel te lezen.
Al in de eerste zin wordt de toon gezet met een referentie naar “climate change denialists”. Waarom Nature voordurend terugvalt op deze uitdrukking is me een raadsel, maar het schept – excuse le mot – een klimaat waarin elke vorm van kritiek verdacht is. Niet heel wetenschappelijk of objectief, en een tijdschrift als Nature onwaardig. Wie echter langer de klimaatpublicaties van Nature volgt weet dat ze duidelijk partij heeft gekozen voor alles wat het IPCC ondersteunt en tegen alles wat al te kritisch is.
En inderdaad, binnen een paar paragrafen komt de “consensus” langs, “extreme” temperatuurstijgingen in de 20e eeuw en “climate change denialists” voor de tweede keer. Het gebruik van die laatste term is trouwens opmerkelijk, aangezien later in een apart kader ingegaan wordt op klimaatmythes die er bestaan onder “those who doubt the reality of human-driven global warming”. Zonder bronvermelding, dus geen idee waar de auteur deze mythes vandaan heeft gehaald. Geen van de mythes heeft echter betrekking op ontkenning van klimaatverandering. Ook blijkt uit het kader dat de auteur alweer wat achter loopt. De opmerking “a decade ago there seemed to be a discrepancy between surface and tropospheric temperatures. But this issue was resolved when long-standing calibration problems with satellite sensors were discovered. Satellite measurements show that the lower atmosphere is warming at a rate consistent with the predictions of climate models” is niet waar. Er is nog altijd discussie over verschillen tussen oppervlakte en troposferische temperaturen [Klotzbach et al., 2009; Journal of Geophysical Research] en ook de mate van opwarming zou wel eens niet consistent kunnen zijn met modelberekeningen [Schwartz et al., 2010; Journal of Climate].
Verder komt Gavin Schmidt nog even aan het woord – onderzoeker bij NASA en drijvende kracht achter het weblog RealClimate – die zich erover beklaagd dat er nu een onzinnig “climate of suspicion” is ontstaan waar bij het minste of geringste “fraud” en “misconduct” wordt geroepen. Je zou je dan af kunnen gaan vragen waarom dat zo is, en je misschien bedenken dat 20 jaar aan nogal eenzijdige informatie, gebrek aan kritiek en het voordurende denigrerende houding ten opzicht van critici hier iets mee te maken zou kunnen hebben. Helaas maakt Schmidt onderdeel uit van de ClimateGate-clique waarvan de ClimateGate emails laten zien ze niet echt uitblinken in zelfkritiek en zelfreflectie.
Het echt belangrijke deel van het artikel komt pas daarna. Bij mijn weten is het voor het eerst in tijden dat in Nature een artikel verschijnt waarin breed wordt ingegaan op “problemen” in de klimaatwetenschap. Het artikel bespreekt er vier: regionale klimaatverandering, neerslag, aerosolen en boomringen.
Laat ik er eentje uitlichten.
Klimaatmodellen hebben dus problemen met neerslag – ze zijn het er eigenlijk alleen over eens dat in een warmer klimaat de subtropen droger worden en verder naar het noorden en zuiden meer neerslag zal vallen. Maar dat is het dan ook wel. Er zijn grote verschillen van model tot model, en ze onderschatten de waargenomen recent toename in neerslag aanzienlijk. Reden tot zorg dus, want neerslag is belangrijk voor allerlei menselijke activiteiten. Droogtes, overstromingen, tropische stormen, onweer, tornado’s, extreme neerslag, sneeuw, we zouden graag willen weten hoe het allemaal gaat veranderen.
Het probleem van klimaatmodellen met neerslag heeft echter een veel verdergaande consequentie die zelden uitgesproken wordt en ook hier ontbreekt.
Het klimaat is in essentie een stralings-convectief syteem, d.w.z. dat zowel straling (zonnestraling, warmtestraling) als vertikale bewegingen bepalen hoe het klimaat werkt. In buien wordt verdampingswarmte omgezet in vertikale bewegingen. Daarmee wordt het aardoppervlak gekoeld en de hogere atmosfeer opgewarmd. Zonder dit proces zou het aan het aardoppervlak al snel ondragelijk warm worden. Dat klimaatmodellen grote problemen hebben met neerslag betekent daarmee dat ze niet goed in staat zijn om die verikale bewegingen te simuleren. En daarmee dus problemen hebben met een van de twee processen die bepalend zijn voor het klimaat. Het betekent bovendien dat er ook serieuze problemen kunnen zijn met wolken die bij dit proces ontstaan, en aangezien wolken weer van invloed zijn op straling, dus ook met de stralingshuishouding van het klimaatsysteem.
Dat is niet zomaar een leemte in de kennis, dat zou je kunnen beschouwen als een groot gapend gat.
De belangrijkste opmerking van het hele artikel heeft echter niets te maken met de hier genoemde pijnpunten. Die staat ergens anders, die moet je eerst goed lezen en daarna eens diep nadenken.
Het Nature artikel merkt in de inleiding op dat:
“Such holes do not undermine the fundamental conclusion that humans are warming climate, which is based on 20th century temperature changes and the inability of climate models to simulate such warming without including the role of greenhouse gas pollution.”
Daar, daar, dat is het, daar staat het! Lees het nog een keer! Dit is essentieel! Zie je het niet?
Dit is eigenlijk zo maar een “losse” opmerking ter verdediging tegen de kritiek. Maar, wat u hier leest beschrijft het ENIGE “bewijs” voor de rol die CO2 in de recente opwarming speelt en de ENIGE reden voor vertrouwen in de toekomstverwachtingen van klimaatmodellen. Niks overweldigend bewijs, niks consensus. Deze ene zin bevat de essentie van een compleet vakgebied waar het alarmisme en al het beleid op is gebaseerd.
Waarom? Welnu, hoewel het al lang bekend is dat een toename van CO2 in beginsel tot enige opwarming kan leiden, spelen er veel meer processen een rol. Het valt echter niet meer op papier uit te rekenen hoe al die processen op elkaar inwerken en wat uiteindelijk het netto effect is. Daarvoor zijn numerieke klimaatmodellen nodig die die zo ingewikkeld zijn dat ze alleen op supercomputers kunnen draaien. De uitkomst van die hele rekenklus is dat volgens die modellen het klimaat zo’n 2 tot 4.5 graden zal opwarmen bij een verdubbeling van CO2. En waarom geloven we dat de uitkomsten van die modellen juist zijn en dat CO2 een crucial rol speelt. Welnu, de 20e eeuwse opwarming kan in met modellen alleen gereproduceerd worden als de CO2 veranderingen worden meegenomen. Geen CO2, geen opwarming. En daarom worden de uitkomsten van die modellen geloofd en is CO2 de boosdoener.
Hoe goed de modellen ook overeenkomen met allerlei waarnemingen, hoe realistisch het er ook uit moge zien, als het klimaat de komende jaren weigert op te warmen dan is er maar een conclusie mogelijk: de kennis over het klimaat – en dus de klimaattheorie – klopt niet, CO2 is niet belangrijk, de voorspellingen kloppen ook niet, en of de voorgestelde maatregelen nog nut hebben wordt twijfelachtig. Komt die opwarming wel, dan is er niets aan de hand, dan zijn de klimaatmodelvoorspellingen bruikbaar, dan is er reden tot zorg en hebben de maatregelen zin. That’s it! Niets meer en niets minder.
Het vaak geconstateerde “overweldigend” bewijs heeft niets te maken met het bewijs over de oorzaak voor de opwarming, maar alles met “overweldigend” bewijs van die opwarming zelf. Het leidt weinig twijfel dat de aarde in de afgelopen eeuw inderdaad is opgewarmd. Maar er is geen “overweldigend” bewijs over de oorzaak van die opwarming. Het is niet mogelijk om naar buiten te gaan en op een bepaalde plek iets te gaan meten waaruit direct de rol van CO2 kan worden afgeleidt. Het “bewijs” komt echt alleen maar uit de virtuele wereld van supercomputers en klimaatmodellen. Niet echt dus, niet proefondervindelijk vastgesteld.
En dat is de echte “ongemakkelijke waarheid“.
Hoe groot is het gat in onze klimaatkennis?

Hoe groot is het gat in onze klimaatkennis?

The real holes in climate science (pdf) dat is de intrigerende titel boven een journalistiek artikel deze week in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Nature. Vier pagina’s lang probeert Quirin Schiermeier – senior journalist bij Nature – een beeld te schetsen over de serieuze vragen en onzekerheden in het klimaatonderzoek. Dit naar aanleiding van de gelekte CRU e-mails, beter bekend als Climategate.

Wie de onthullingen van Climategate heeft gevolgd kan zich misschien nog de eerste – nogal heftige – reactie van Nature herinneren, waarin stelling wordt genomen tegen de kritiek die met name op het internet geuit werd naar aanleiding van Climategate. Die reactie was op zijn minst opmerkelijk (en Marcel stelde op deze site dat Nature een grens had overschreden), omdat een en ander nog zo vers was dat niemand nog kon overzien wat de gevolgen zouden kunnen zijn en omdat bovendien het tijdschrift Nature zelf geen onderwerp van discussie was. De toon en de inhoud schoot bij nogal wat klimaatonderzoekers dan ook in het verkeerde keelgat.

Alle reden dus om met meer dan gemiddelde interesse dit nieuwe artikel te lezen.

Denialists
Al in de eerste zin wordt de toon gezet met een referentie naar climate change denialists. Waarom Nature voordurend terugvalt op deze uitdrukking is me een raadsel, maar het schept – excusez le mot – een klimaat waarin elke vorm van kritiek verdacht is. Niet heel wetenschappelijk of objectief, en een tijdschrift als Nature onwaardig. Wie echter langer de klimaatpublicaties van Nature volgt weet dat dit blad duidelijk partij heeft gekozen voor alles wat de IPCC-visie ondersteunt. En inderdaad, binnen een paar paragrafen komt de ‘consensus’ langs, ‘extreme’ temperatuurstijgingen in de 20e eeuw en ‘climate change denialists’ voor de tweede keer.

Bij het verhaal zit een kader waarin een aantal klimaatmythes, die er zouden bestaan onder ‘those who doubt the reality of human-driven global warming’ (hier wordt het woord denialist dus wel vermeden zoals het hoort), een voor een doorgeprikt. Bij geen van de mythes staat een bronvermelding, dus geen idee waar de auteur deze mythes vandaan heeft gehaald. Geen van de mythes heeft echter betrekking op ontkenning van klimaatverandering.

Ook blijkt uit het kader dat de auteur alweer wat achter loopt op de literatuur. De opmerking

A decade ago there seemed to be a discrepancy between surface and tropospheric temperatures. But this issue was resolved when long-standing calibration problems with satellite sensors were discovered. Satellite measurements show that the lower atmosphere is warming at a rate consistent with the predictions of climate models

is niet waar. Er is nog altijd discussie over verschillen tussen oppervlakte en troposferische temperaturen [Klotzbach et al., 2009; Journal of Geophysical Research] en ook de mate van opwarming zou wel eens niet consistent kunnen zijn met modelberekeningen [Schwartz et al., 2010; Journal of Climate].

Klimaat van argwaan
Verder komt Gavin Schmidt aan het woord – onderzoeker bij NASA en drijvende kracht achter de weblog RealClimate – die zich erover beklaagt dat er nu een onzinnig climate of suspicion is ontstaan waar bij het minste of geringste ‘fraud’ en ‘misconduct’ wordt geroepen. Je zou je dan af kunnen gaan vragen waarom dat zo is, en je misschien bedenken dat 20 jaar aan nogal eenzijdige informatie, gebrek aan kritiek en de voortdurende denigrerende houding ten opzichte van critici hier iets mee te maken zou kunnen hebben. Schmidt is echter zelf onderdeel van de Climategate-kliek en de climategate e-mails laten zien dat zij niet uitblinken in zelfkritiek en zelfreflectie.

Gapend gat
Het echt belangrijke deel van het artikel komt pas daarna. Bij mijn weten is het voor het eerst in tijden dat in Nature een artikel verschijnt waarin breed wordt ingegaan op ‘problemen’ in de klimaatwetenschap. Het artikel bespreekt er vier: regionale klimaatverandering, neerslag, aerosolen en boomringen.

Laat ik er eentje uitlichten, neerslag.

Klimaatmodellen hebben problemen met neerslag – de verschillende modellen zijn het er eigenlijk alleen over eens dat in een warmer klimaat de subtropen droger worden en verder naar het noorden en zuiden meer neerslag zal vallen. Maar dat is het dan ook wel. Er zijn grote verschillen van model tot model, en ze onderschatten de waargenomen recent toename in neerslag aanzienlijk. Reden tot zorg dus, want neerslag is belangrijk voor allerlei menselijke activiteiten. Droogtes, overstromingen, tropische stormen, onweer, tornado’s, extreme neerslag, sneeuw, we zouden graag willen weten hoe het allemaal gaat veranderen.

Het probleem van klimaatmodellen met neerslag heeft echter een veel verdergaande consequentie die zelden uitgesproken wordt en ook hier ontbreekt.

Het klimaat is in essentie een stralings-convectief syteem, d.w.z. dat zowel straling (zonnestraling, warmtestraling) als verticale bewegingen bepalen hoe het klimaat werkt. In buien wordt verdampingswarmte omgezet in verticale bewegingen. Daarmee wordt het aardoppervlak gekoeld en de hogere atmosfeer opgewarmd. Zonder dit proces zou het aan het aardoppervlak al snel ondragelijk warm worden. Dat klimaatmodellen grote problemen hebben met neerslag betekent daarmee dat ze niet goed in staat zijn om die verticale bewegingen te simuleren.

De modellen hebben dus problemen met een van de twee hoofdprocessen (convectie) die bepalend zijn voor het klimaat. Het betekent bovendien dat er ook serieuze problemen kunnen zijn met wolken, die immers bij dit proces ontstaan, en aangezien wolken weer van invloed zijn op straling, kunnen de problemen met convectie ook weer van invloed zijn op het proces dat we zo goed menen te kennen, de stralingshuishouding.

Dat is niet zomaar een leemte in de kennis, dat zou je kunnen beschouwen als een groot gapend gat.

Enige bewijs voor AGW
De belangrijkste opmerking van het hele artikel heeft echter niets te maken met de hier genoemde pijnpunten. Die staat ergens anders, die moet je eerst goed lezen en daarna eens goed tot je door laten dringen.

Het Nature artikel merkt in de inleiding op dat:

Such holes do not undermine the fundamental conclusion that humans are warming climate, which is based on 20th century temperature changes and the inability of climate models to simulate such warming without including the role of greenhouse gas pollution.

Daar, daar staat het! Lees het nog een keer! Dit is essentieel! Zie je het niet?

Dit is eigenlijk zo maar een ‘losse’ opmerking ter verdediging van de kritiek. Maar, wat u hier leest is het ENIGE ‘bewijs’ voor de rol die CO2 in de recente opwarming speelt en de ENIGE reden voor het vertrouwen in de toekomstverwachtingen van klimaatmodellen. Niks overweldigend bewijs, niks consensus. Deze ene zin bevat de essentie van een compleet vakgebied waar al het alarmisme en al het beleid op is gebaseerd.

Waarom? Welnu, hoewel het al lang bekend is dat een toename van CO2 in beginsel tot enige opwarming kan leiden, spelen er veel meer processen een rol (zoals we hierboven al zagen kan convectie, wolken en neerslag weer invloed hebben op straling). Het valt echter niet meer op papier uit te rekenen hoe al die processen op elkaar inwerken en wat uiteindelijk het netto effect is. Daarvoor zijn numerieke klimaatmodellen nodig die zo ingewikkeld zijn dat ze alleen op supercomputers kunnen draaien. De uitkomst van die hele rekenklus is dat volgens die modellen het klimaat zo’n 2 tot 4,5 graden zal opwarmen bij een verdubbeling van CO2. En waarom geloven we dat de uitkomsten van die modellen juist zijn en dat CO2 een cruciale rol speelt? Welnu, de 20e eeuwse opwarming kan met die modellen alleen gereproduceerd worden als de CO2-veranderingen worden meegenomen. Geen CO2, geen opwarming. En daarom worden de uitkomsten van die modellen geloofd en is CO2 de boosdoener.

Ongemakkelijke waarheid
Hoe goed de modellen ook overeenkomen met allerlei waarnemingen, hoe realistisch het er ook uit moge zien, als het klimaat de komende jaren weigert op te warmen dan is er maar een conclusie mogelijk: de kennis over het klimaat – en dus de klimaattheorie – klopt niet, CO2 is niet belangrijk, de voorspellingen kloppen ook niet, en of de voorgestelde maatregelen nog nut hebben wordt twijfelachtig. Komt die opwarming wel, dan is er niets aan de hand, dan zijn de klimaatvoorspellingen bruikbaar, dan is er reden tot zorg en hebben de maatregelen zin. That’s it! Niets meer en niets minder.

Vaak wordt er gezegd dat er ‘overweldigend’ bewijs is voor AGW. Hier worden echter twee zaken door elkaar gehaald. Het leidt weinig twijfel dat de aarde in de afgelopen eeuw inderdaad is opgewarmd. Maar er is geen ‘overweldigend’ bewijs voor de oorzaak van die opwarming. Het is niet mogelijk om naar buiten te gaan en op een bepaalde plek iets te gaan meten waaruit direct de rol van CO2 kan worden afgeleid. Het ‘bewijs’ komt echt alleen maar uit de virtuele wereld van supercomputers en klimaatmodellen. Niet echt dus, niet proefondervindelijk vastgesteld.

En dat is de echte ‘ongemakkelijke waarheid’.