Het is toch de zon!

Een bijdrage van André Bijkerk.

[Tweede gecorrigeerde versie. Zoals in onderstaande discussie blijkt, is er een storende fout opgetreden, opgemerkt door Guido, met dank voor de correctie.]

Een standaard zin die in enig beleidsstuk over de Marine altijd terugkomt, is: De aarde bestaat uit 70% zeeën en oceanen en dus… (en dan volgt tussen de regels door de clou: en dus zijn wij, Marine, – de verdedigers daarvan – belangrijk. En analoog daaraan is de invloed van de oceaan, het wateroppervlak op de atmosfeer en dus het weer en het totale klimaat, aanzienlijk belangrijker dan het landoppervlakte. Nu hebben we eindeloze discussies gehad over deze interacties, opwarming, afkoeling, verdamping etc. Kunnen infrarood en de atmosfeer de oceanen effectief opwarmen of kan alleen het zichtbare licht van de zon dat doen? Het viel me op dat we daarbij echter steeds voorbij gingen aan de elementaire natuurkunde op moleculair niveau en aan de kwantificering van de energiestromen. Daarin voorziet nu deze bijdrage, zij het zeer summier. We staan eerst even stil bij moleculaire gedragingen en wel zoals ik het mijn moeder zou vertellen, dus zeer beknopt en ontdaan van alle complicaties. Daarna doen we een elementaire kwantitatieve verkenning naar de oorzaak van de opwarming van de oceanen en dan komt de oorzaak vanzelf bovendrijven.

Moleculaire bewegingen
Moleculen bewegen, ze trillen, dansen, krioelen, vliegen, jitteren en hobbelen, wat je maar kunt verzinnen. Die beweging ervaren wij als warmte. Hoe meer beweging, hoe warmer en omgekeerd, hoe minder hoe kouder, bij het absolute nulpunt (0 kelvin of min -273 graden Celsius) staan ze dan ook per definitie stil. Daarnaast, bij vaste stoffen maken de moleculen pas op de plaats. Hoe ze ook dansen, duwen en donderjagen, ze komen nergens. In een vloeistof (hierna te noemen water) doen ze dat wel, ma
ar ze krioelen dicht om elkaar heen waarbij ze onderhevig zijn aan elkaars wisselende aantrekkingskrachten, de zogenaamde vanderwaalskrachten en hiermee kunnen ze ook bewegingsenergie met elkaar uitwisselen (“botsen”). Hierdoor gaat de ene molecuul soms een stuk sneller ten koste van andere, die overeenkomstig worden afgeremd  om te voldoen aan de wet van behoud van energie. Mocht zo’n tijdelijk snel molecuul toevallig aan het oppervlakte zijn en ook nog omhoog bewegen, dan kan het zo maar zijn dat het aan de vanderwaalskrachten van zijn kompanen ontsnapt. Het is dan ‘verdampt’ en het spoedt zich dan voort tussen de andere moleculen in het gas erboven (hierna te noemen lucht of atmosfeer). Deze moleculen zijn zo snel en hebben zoveel tussenruimte, dat de vanderwaalskrachten geen noemenswaardige rol meer spelen. Een aardige animatie van al die processen hier.

Met het afscheid van dat hele snelle watermolecuul, moeten we ook even stilstaan bij de achterblijvers, want die zijn daardoor een stuk bewegingsenergie kwijtgeraakt, ontvreemd door de voortvluchtige. Het resultaat is dat de gezamenlijke bewegingsenergie in het oppervlakte iets is afgenomen en dat is identiek aan iets kouder geworden. Verdamping koelt af. Per gram verdampt water verdwijnen er zo’n 2256 joules energie uit het water, genoeg om meer dan vijf keer zoveel water van nul graden Celsius op te warmen tot het kookt.

Andersom gebeurt natuurlijk ook. Verdampte watermoleculen kunnen zomaar tegen het wateroppervlakte knallen, en als dat met relatief weinig energie gebeurt, kan het daar ook achterblijven, condensatie. Hierbij wordt zijn bewegingsenergie weer verdeeld over de hele meute watermoleculen. De mate waarin dit gebeurt is hoofdzakelijk afhankelijk van temperatuur (relatieve vochtigheid), convectie (afvoer van vochtige warme lucht naar boven) en de wind (turbulentie), die vochtige oppervlaktelucht mengt met drogere bovenlucht. Normaliter, in het grote plaatje, zou er zo evenwicht zijn in de processen, inclusief de neerslag, tenzij er een trend is die het evenwicht beïnvloedt.

Maar wat nu als ‘lucht’-moleculen (zuurstof, stikstof etc.) met het wateroppervlakte botsen? Ook dan zal eventueel overgedragen bewegingsenergie worden verdeeld over de watermoleculen van het oppervlakte, de kans van hun ontsnapping/verdamping vergrotend. Lucht-moleculen hebben echter niet veel op met de vanderwaalskrachten van water en in de regel verdwijnen ze weer vlot terug naar boven, alhoewel een enkeling achterblijft. Maar, stel nu dat deze lucht veel warmer is (identiek met veel snellere moleculen). Daardoor worden dus de botsingen met het wateroppervlak heftiger, de watermoleculen aan het oppervlakte krijgen daardoor dus ook meer bewegingsenergie waardoor ze makkelijker ontsnappen/verdampen, met zoals we zagen, het verdonkeremanen van die energie. Die hogere energie van de lucht wil dus gewoon niet in het water blijven en dat is de basis van de regelmatig tegengesproken bewering dat warme lucht boven het oppervlak het water niet of nauwelijks effectief opwarmt. Dit is ook aangetoond (min of meer dan). Global warming, als in warmere lucht boven de oceanen, kan dus maar betrekkelijk weinig tot vrijwel niets hebben bijgedragen aan hun opwarming

Hoe zit het dan met infrarode straling? Watermoleculen zijn goed in het uitstralen en absorberen van infrarode energie. Wanneer ze een energie deeltje (foton) absorberen, zijn er een aantal mogelijke reacties. Meestal zendt het molecuul op zijn beurt vrijwel onmiddellijk de energie weer uit als een foton uit in een willekeurige richting, dat dan ofwel weer wordt geabsorbeerd door een naburige molecuul, ofwel – afhankelijk van de richting – ontsnapt uit het water. Maar soms delen de getroffen (geagiteerde) moleculen de energie als bewegingsenergie met hun buren en dit is dus in feite hetzelfde als opwarming. Dit proces is het sterkste aan het wateroppervlak, een honderdste millimeter dieper (zie fig 2) is alle infrarood energie wel z’n beetje opgenomen en omgezet in beweging/warmte.

Al die bewegingsenergie zit dus in het bovenste vliesdunne laagje. Kan dat naar beneden? Moeilijk. Weliswaar helpen golfvorming en turbulentie, maar het effect van die relatief langzame bewegingingen op zeer snelle moleculaire en radiatieve processen zal beperkt zijn. Wel geldt dat de heftiger bewegende ‘warme’ moleculen  meer bewegingsruimte opeisen dan de langzamere exemplaren eronder. Die kunnen geen kant op en vormen min of meer een barrière. De hoog-energetische oppervlakte moleculen moeten daarom verticaal hun expansie zoeken, omhoog. En dus blijft de bewegingsenergie aan de oppervlakte, waar de verdampingskansen verhoogt zijn en meer snelle hoog–energetische moleculen het luchtruim kiezen. Hierdoor daalt het totale energieniveau (temperatuur) aan het oppervlakte weer zoals we hebben gezien. Infrarood verhoogt dus de verdamping.

Ik vroeg me ook af welk percentage infrarood energie uiteindelijk weer onverrichte zake het water zou verlaten na een n–aantal absorptie–emissies, als functie van de kans van definitieve absorptie bij elke individuele absorptie, waarbij dan uiteindelijk de energie in warmte wordt omgezet. Nu heb ik geen idee van de sommetjes daarvoor, maar zoiets laat zich prima simuleren in MS–excel en dat leverde het volgende plaatje op (fig 1):

Fig 1 relatie tussen definitieve absorptiekans per individuele absorptie gebeurtenis (X-as), de uiteindelijke definitieve absorptie kans versus ontsnapping terug naar de atmosfeer (linker Y-as) en de gemiddelde penetratiediepte bij definitieve absorptie (rechter Y-as).

Dit is een puur speelmodel en pretendeert geen natuurgetrouwe weergave te zijn van de werkelijkheid. Elk datapunt is het gemiddelde van tienduizend simulatieruns waarin het pad van een foton als random walk is gesimuleerd (excel–sheet is beschikbaar). Elke random walk eindigt in hetzij ontsnapping terug naar boven het wateroppervlak; hetzij uiteindelijke absorptie waarbij de blauwe grafiek aangeeft op welke gemiddelde diepte dat gebeurt. De eenheid hier (links) staat voor de maximale pad–lengte van een foton voordat absorptie plaatsheeft. De rode grafiek geeft de kans van uiteindelijke definitieve absorptie versus ontsnapping van het foton aan het water.

Het lijkt erop dat wanneer de kans op heruitzending van een foton het grootst is en dus definitieve absorptie klein is, zeg 1% , links in de grafiek, dat dan ook de kans op ontsnapping terug uit het water het grootst is, ruwweg 85% (rode grafiek), maar bij die definitieve absorptie van die overige 15% wordt wel een grotere gemiddelde penetratiediepte bereikt van 6-7 eenheden. De overgedragen energie kan daardoor minder makkelijk verdampen (letterlijk). Rechts in de grafiek is de kans op definitieve absorptie groter, in de orde van grootte van 50%, maar dit gebeurt veel dichter bij het oppervlak en daardoor kan de energie dus ook weer makkelijker verdampen. Zowel links als rechts verlaat dus een groot deel van de energie het water weer, hetzij meer door her-emissie uit het water links in de grafiek, hetzij meer door verdamping rechts in de grafiek. Het resultaat is dus dat de oceaan niet of nauwelijks kan opwarmen door infrarood. De meest krachtig ontkende natuurlijke wetmatigheid die desondanks routinematig in de praktijk wordt toegepast.

Dan zichtbaar (zon-)licht. Watermoleculen zijn minder goed in de absorptie van hoog-energetische lichtstralen, daardoor kun je onder water zien. Zonlicht dat het wateroppervlakte bereikt, wordt voor het grootste gedeelte ongehinderd binnen gelaten. Het wordt pas geleidelijk na enige meters, tot tientallen meters diepte geabsorbeerd afhankelijk van de kleur (zie fig 2), waarbij de stralingsenergie wordt omgezet in warmte energie. Kortom, zichtbaar (zon-) licht komt relatief makkelijk het water binnen en het energie verlies door verdamping aan het oppervlakte blijft beperkt.

Fig 2. Absortiediepte voor electromagnetische straling op logaritmische schalen. Zichtbaar licht (blauw) licht met een golflengte van ca 500 nanometer komt tot ca 50 meter diepte, infrarood met een golflengte van rond de 10-15 micrometer komt tot ca 10^-5 meter ofwel 10 micrometer (micron).

(Bron)

Kwantificering oceaanopwarming

Nu kun je wel aantonen dat atmosferische warmte en infrarood licht eerder de verdamping bevorderen dan de oceaan opwarmen, maar hoe zit dat eigenlijk in de praktijk? Als de oceanen nu een opwarmingstrend laten zien van ongeveer 0,4 x 10^22 Joule per jaar (fig 1 hier). Dan is dat met 360E6 km2 totaal aan oceaan oppervlakte ongeveer 0,35 watt/m2 dat er per jaar extra inkomt (0,4E22 Joule totaal per jaar = 1,27E14 Joule per seconde (watt); met een totaal oceaan oppervlak van (360E12 m2) is dat 0,35 W/m2.

Stel we hebben een opwarmingstrend van ca 0,155 graden per decennium en we vergelijken de energie niveaus van bijvoorbeeld de gemiddelde aardtemperatuur van 15 graden Celsius, ofwel 288,0 Kelvin met 288,155 Kelvin volgens de vergelijking van Stefan-Boltzmann dan is het bruto verschil 0,84 W/m2 per decennium. Duidelijk onvoldoende dus om de oceaan opwarming te verklaren, zelfs al zou alle warmte wel kunnen worden overgedragen van de atmosfeer naar het wateroppervlakte zonder verdampingsverlies.

De toegenomen, teruggestraalde, infrarood dan? De getallen hierover zijn beperkt. Feldman et al 2015 hebben een trend van zo’n 0,2 W/m2  per decennium waargenomen tussen 2000 AD en 2010 AD. Dat is het dus al helemaal niet. Zelfs al zou alle toegenomen infrarode terugstraling door de oceaan worden opgenomen, dan nog is het nog onvoldoende. Ik had dus helemaal niet zo uitgebreid stil hoeven te staan bij het opwarmings/verdampingseffect van infrarood. Er is toch sowieso veel te weinig trend in. Terzijde, maar toch cruciaal, moet ook worden opgemerkt dat de temperatuurtoename ook tot een verhoging van de infrarood–terugstraling leidt. Zoals we in de vorige paragraaf zagen, bedroeg deze 0,84 W/m2 . Die 0,2 W/m2 per decennium van Feldman et al zou dus zomaar een andere oorzaak kunnen hebben, namelijk gewoon verhoogde infraroodstraling door de hogere temperatuur.

Zichtbaar licht dan? Ook daar zijn getallen over, zij het fragmentarisch en met uiteenlopende waarden. Pallé et al 2006 tonen een trend van ruwweg 7-8 W/m2  tussen 1985 en 2005 afgelezen in fig 3, ofwel 3,5-4 W/m2 meter per decennium en we hadden 3,5 nodig om de opwarming van de oceaan te verklaren. Dit deden ze door de reflectie van de aarde op de maan te meten. Dat schept niet echt vertrouwen, temeer daar het niet representatief is voor de hoeveelheid energie dat de oceanen bereikt en we zoeken daarom meer bronnen.

Fig 3. Zonne-instraling tengevolge van de variatie van het aards albedo door het wolkendek in watt per vierkante meter (rechter Y-as) Pallé et al 2006.

Andere metingen: Voor Europa Pfeifroth et al 2018: 1,9 – 2,4 W/m2  , Voor de USA, 4,5 W/m2 aan indirect zonlicht (Long 2015). Over het algemeen variëren de gemeten en geschatte waarden van de recente global brightening tussen de 2-8 W/m2 per decennium. Orgurtsov et al 2012 zitten ook rond dergelijke waarden, maar deze is met name interessant met het oog op hun conclusie nummer twee:

2) The rise of temperature, caused by a global brightening during 1983-2001, has been compensated by a currently unknown, extra cooling factor.

Het antwoord is nu duidelijk; afgezien van negatieve feedback processen in de atmosfeer, wat dacht je van opname in de oceanen, onder het wateroppervlak?

Maar los daarvan, bij gebrek aan andere potentiële oorzaken het lijkt hiermee uiterst waarschijnlijk dat de toegenomen zonnigheid van 2-8 W/m2 per decennium (niet te verwarren met variatie in zonneactiviteit), als gevolg van verminderde bewolking zoals fig 4 aantoont, overeenstemt met de opwarming van de oceanen van ca 3,5 W/m2.

Fig 4, bewolkingsgraad tussen 1983 en 2010

Bron

Conclusie

De opwarming van de oceanen door toevoeging van energie  in recente decennia, kan niet of nauwelijks zijn veroorzaakt door een warmere atmosfeer of door infrarood-terugstraling om twee redenen. Beide verliezen hun effectiviteit aan het wateroppervlak doordat de energie voor een groot deel in de verdamping van water gaat zitten. Dit is niet alleen theorie maar ook in de praktijk aangetoond. Daarnaast is toename van de energie van beide veel te klein. Zichtbaar zonlicht daarentegen kan de oceanen wel binnendringen, zonder noemenswaardig verlies van energie aan verdamping. De absorptie daarvan in diepere lagen zorgt effectief voor de opwarming van de oceanen. De diverse metingen en schattingen van toename van zonne-instraling door verminderde bewolking en dergelijke, komen ook goed overeen met de toegenomen hoeveelheid energie in de oceanen. Kortom, het is de zon.

Naschrift

Het doel van het stukje is bereikt. We weten wat de oceanen wel heeft opgewarmd. Maar misschien moeten we een stap verder gaan. Als het de door afnemende bewolking toegenomen zonnestraling is, die de oceaan de laatste paar decennia heeft opgewarmd, wat zou dan de continenten hebben opgewarmd? Inderdaad, niet het vermeende broeikaseffect, dat is dan ook in de praktijk nauwelijks waargenomen, of misschien wel helemaal niet. En zo is de oceaanopwarming door de zon het bewijs tegen de dominantie van het broeikaseffect. En dus zal niets, dat we menen te moeten doen aan zelfvernietiging, het klimaat te redden. De zon en de wolken gaan gewoon hun eigen weg.

Door |2018-05-12T12:32:58+00:009 april 2018|23 Reacties

23 Comments

  1. André Bijkerk 9 april 2018 om 09:14 - Antwoorden

    Erratum uitleg bij fig1

    De eenheid hier (links) rechts, (blauw) staat voor de maximale pad–lengte van een foton voordat absorptie plaatsheeft.

    Het spreadsheet is hier (macro disabled) wetransfer.com/downloads/c5d7254b127eaa3b0dfdfdc23154918720180409071213/e8d3c9c5443f3762de14b7936de244fa20180409071214/f35a4a

  2. Erik 9 april 2018 om 12:32 - Antwoorden

    André

    “De diverse metingen en schattingen van toename van zonne-instraling door verminderde bewolking en dergelijke, komen ook goed overeen met de toegenomen hoeveelheid energie in de oceanen. Kortom, het is de zon.”

    Is ook bekend waardoor de wolkbedekking afneemt. Of is het weer een feedback verhaal, bewolking neemt af door hogere temperatuur, daardoor wordt de temperatuur nog hoger en neemt de bewolking nog verder af enz?

    • André Bijkerk 9 april 2018 om 12:54 - Antwoorden

      In de diverse studies heb ik geen speculaties aangetroffen over de oorzaak van de variatie in de wolkenbedekkingsgraad, maar ik geef toe, daar ook niet naar te hebben gezocht. Ik weet het dus niet en speculatie heeft weinig zin. Ik beperk me dus tot de waarneming en de effecten daarvan.

  3. David 9 april 2018 om 12:56 - Antwoorden

    Wolken en waterdamp hebben een dempend effect: overdag verminderen ze opwarming maar ’s nachts afkoeling.
    Het gaat dus niet alleen om de mate van bewolking maar ook om de tijd van de dag.

    • Bart van Oerle 9 april 2018 om 13:44 - Antwoorden

      Alleen maakt het wellicht minder uit als het om oceanen gaat. Als er minder bewolking is overdag gaat er meer warmte het water in, maar het water houdt die warmte beter vast dan het vaste land.
      Dus ik kan me voorstellen dat minder bewolking in het algemeen, en dus gemiddeld even vaak minder overdag als ’s nachts, in de oceanen tot opwarming leidt.

      • André Bijkerk 9 april 2018 om 14:24 - Antwoorden

        Zoals gewoonlijk ligt alles weer anders. Overdag is het meer bewolkt dan ’s nachts. De opwarming door de zon veroorzaakt convectie waarmee waterdamp omhoog wordt gevoerd en dus (cumulus) wolken veroorzaakt. Overigens veel sterker boven land dan boven water. s’nachts is er geen convectie en storten de overdag gevormde cumulus wolken weer in elkaar.

        We hebben hier overigens twee type data, de totale zonne-instraling (triviaal bij daglicht) separaat van de wolkenbedekkingsgraad dag en nacht.

        • John 9 april 2018 om 15:20 - Antwoorden

          Dat geldt alleen bij opwarming van de grond door de zon. Niet te vergeten dat fronten, warmte en koude, over het algemeen bewolking boven land en zee zullen veroorzaken. Mits voldoende verschillen in de luchtsoorten mbt temperatuur, luchtvochtigheid en stabiliteit, dit ook weer afhankelijk van het brongebied van de luchtsoort.

          • Noud Vermeulen 9 april 2018 om 17:10

            Bedankt André, je hebt weer een mooi stukje van de puzzel gelegd.
            In de inleiding vermeld je dat water zowat driekwart van het oppervlak uitmaakt. Daar bovenop komt dat water veel meer warmte kan opslaan dan lucht. Zoals Tennekes al zei:
            A climate model, however, has to deal with the entire climate system, which does include the world’s oceans. The oceans constitute a crucial slow component of the climate system. Crucial, because this is where most of the accessible heat in the system is stored. Meteorologists tend to forget that just a few meters of water contain as much heat as the entire atmosphere. Also, the oceans are the main source of the water vapor
            that makes atmospheric dynamics on our planet complicated. For these and other reasons, an explicit representation of the oceans should be the core of any self-respecting climate model.

            http://scienceandpublicpolicy.org/wp-content/uploads/2009/01/tennekes_essays_climate_models.pdf

  4. Hetzler 9 april 2018 om 17:47 - Antwoorden

    Mooi verhelderd stuk. Svensmark houdt zich bezig met het mechanisme van bewolking door kosmische straling. Maar het is allemaal nog slechts een hypothese die nog verre van bewezen dan wel weerlegd is.

  5. Arthur Rörsch 9 april 2018 om 18:45 - Antwoorden

    Cosmic rays linked to rapid mid-latitude cloud changes
    B. A. Laken1,2, D. R. Kniveton1, and M. R. Frogley1
    1Department of Geography, University of Sussex, Falmer, Brighton, England, BN1 9QJ, UK
    2Instituto de Astrof´ısica de Canarias, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain
    Received: 7 June 2010 – Published in Atmos. Chem. Phys. Discuss.: 2 August 2010
    Kom hier later op terug

  6. Hugo 9 april 2018 om 21:05 - Antwoorden

    André
    Aangetoond is dat de oceanen opwarmen door zon instraling uv kan voldoende diep in het water doodringen om warmte te genereren..

    Aan de andere kant vindt er ook een natuurlijke afkoeling plaats denk aan el nino
    Lucht stroomt over de oceaan van een koude plaats naar een warme plaats waar convectie zorgt voor een lokaal lage drukgebied waardoor de stroming over zee nog toeneemt.
    Onderweg warmt de koudere lucht op neemt veel extra waterdamp op en het oppervlak van het de oceaan koelt daardoor af.
    Door de convectie boven het warme deel ontstaat er een stroom opgewarmde vochtige lucht omhoog koelt af en de waterdamp condenseert tot wolken. In deze wolken wordt door condensatie van waterdamp warmte afgegeven (nat adiabatische afkoeling) waardoor er een sterke stijgstroom op gang komt.
    Door de constante toevoer van vochtige warme lucht op zeeniveau neemt die stijgstroom in snelheid toe waardoor de hoeveelheid waterdamp die omhoog gedrukt wordt nog toeneemt en wordt er veel warmte omhoog getransporteerd bij gelijktijdige afkoeling van het oppervlakte water. Dat betekent dat de condensatie warmte bij de stijging van de lucht wordt afgegeven waardoor het in de omgeving heel langdurig kan regenen. Het koude water valt er zo uit en de warme stijgstroom kan in zo’n situatie de tropopause bereiken waar de warmte versneld kan worden uitgestraald.
    Naarmate het warmteverschil in de oceaan lokaal groter is zal de el nino krachtiger zijn en meer warmte naar de tropopause pompen.
    Het kan zijn dat daardoor een soort themostaat werking bestaat waardoor de oceaan extra warmte kan afvoeren en bij voldoende koeling neemt ook de el nino weer af.

    Dit schrijft het KNMI in 2011 over dit proces:
    “De bovenlaag van de oceaan is tegen de verwachtingen in sinds 2003 niet meer warmer geworden ondanks de toename van broeikasgassen in de lucht. Een KNMI-studie toont aan dat de bovenste oceaanlaag koel is gebleven door natuurlijke variaties in het klimaat. Een deel van de warmtestraling is hierdoor teruggekaatst naar de ruimte en een deel van de warmte is in de diepere lagen van de oceaan opgeslagen. “etc.

    “De oceaantemperatuur is 0,02 graden Celsius minder gestegen dan verwacht. Een fractie van een graad maar omgerekend is dit een grote hoeveelheid warmte. Als hiermee de lucht zou zijn opgewarmd, dan zou het de afgelopen acht jaar 5 graden warmer zijn geworden.”

    En dan komen ze met deze tekst:
    “Extra uitstraling naar de ruimte en een toename van de warmteopslag in de diepere lagen van de oceaan blijken allebei een rol te spelen. Het warmteverlies naar de ruimte gebeurt voornamelijk boven de Stille Oceaan waar de onregelmatige afwisseling van El Niño en La Niña invloed hebben. Tijdens en kort na El Niño zorgt het warmere oceaanwater voor extra warmte-uitstraling naar de ruimte.”
    Hier zit maar een misser in. “een toename van de warmteopslag in de diepere lagen van de oceaan”
    De extra warmte uitstraling kun je meten.
    Deze warmteopslag in de diepere lagen van de oceaan is een uitkomst van een modelberekening.

    Terug naar het onderwerp beste André ben je het met mij eens wat het extra warmtetransport betreft als gevolg van el nino buiten het stralingsmodel om en zo ja hoe sluit dit aan op je artikel?

    • André Bijkerk 9 april 2018 om 22:06 - Antwoorden

      Beste Hugo,

      Uiteraard het ik met het artikel bewust alle complicaties gemeden, die mijn moeder zouden afleiden van de grote lijn: de vraag, wat heeft genoeg energie gehad om de oceanen op te warmen zoals ze zijn opgewarmd? Maar helemaal eens met de genoemde mechanismes.

      Maar natuurlijk, als er opwarming plaatsheeft, dan gaat er meer in dan eruit komt. Bedenk ook dat de data voor bedekkingsgraad van bewolking niet lineair zou moeten correleren met de energietoename. Het is een cumulatief proces. Zet de kraan verder open en die emmer (met gaten onderin) stroomt voller. Ik kan me goed voorstellen dat dit el nino’s sterker maakt, maar ik geloof ook dat oceaanstromingen en warmtetransport nog veel minder in kaart zijn gebracht dan atmosferische processen. Als je dan bedenkt dat deviatie van ‘normaal’ oceaangedrag ook een forse weerslag heeft op veranderingen in het weer, dan weet je -om met Ko van Dijk te spreken-, dat we niets weten.

  7. Marinus de Korte 9 april 2018 om 21:57 - Antwoorden

    Ik kan mij goed vinden in deze bijdrage.
    Het IPCC wil ons doen geloven dat door de enorm toegenomen broeikasgasemissies wereldwijd de gemiddelde temperatuur op aarde versneld is gestegen sedert het einde van het pre-industriële tijdperk (1750). Om te voorkomen dat de gemiddelde temperatuur de stijging van 1,5 graad Celsius te boven gaat moeten de totale CO2-emissies wereldwijd worden teruggebracht naar het niveau van 1990 aldus het IPCC in zijn AR5 rapport van 2014.

    Echter in het UN FCCC/SBI/2015/21 van 18 nov 2015 : National greenhouse gas inventory data for the period 1990 – 2013 blijkt dat een heel groot deel van de landen juist vanaf 1990 reeds een aanzienlijke daling van deze broeikasgassen hebben gerapporteerd, zie onderstaande link:

    https://unfccc.int/resource/docs/2015/sbi/eng/21.pdf

    Zie bladzijde 6, de afbeelding:
    Changes in total aggregate greenhouse gas emissions of individual Annex I Parties 1990-2013

    De meeste landen hebben reducties gerapporteerd en bij Nederland is dat – 10,8% t.o.v. 1990, het is dan ook zeer vreemd dat deze reducties en de toename van enkele landen zoals China en minder ontwikkelde landen dan de oorzaak zouden zijn van de opwarming van de aarde in het algemeen.
    Het komt erop neer dat er sinds 1990 geen of minimale stijging van de broeikasgasemissies wereldwijd heeft plaatsgevonden, de prullenbak in met het Klimaatverdrag van Parijs dec 2015 en het IPCC opheffen, gaat een hele hoop geld schelen.
    Terwijl heel veel landen al vanaf 1990 een daling in de emissies laten zien, moeten we terug naar het niveau van 1990, moeten deze landen nog meer reduceren opdat landen die nog in ontwikkeling zijn meer kunnen gaan uitstoten en daar komt vanaf 2025 ook nog eens een financiële bijdrage bij wat wij met z’n allen in een fonds van de VN moeten storten wat jaarlijks 100 miljard euro moet gaan uitkeren aan deze landen samen.

    In de media verschenen berichten dat minister Wiebes op jacht was naar Giga tonnen CO2 reducties, wel bij ons zijn dat slechts megatonnen, zie ook het Klimaat rapport van het KNMI/PBL van maart 2015 en ook daar is in een overzicht reeds te zien dat er een daling is te zien van de totale broeikasgasemissies vanaf 1990, dat is vlak na de oprichting van het Klimaat panel van de VN in 1988.

    Deze informatie stond ook al in het “Change Magazine – Wereldkaart naar CO2-uitstoot” van 8 februari 2011, zie onderstaande link:

    http://www.changemagazine.nl/klimaatkennis/onderzoek/wereldkaart_naar_co2_uitstoot

    Hoever moet de CO2-concentratie in de lucht dalen om aan de wensen van het Klimaat Panel te voldoen, ik gebruik de meetgegevens van Mauna Loa, Haïti:
    2016: 404 parts per milion (ppm) dat is 0,0404 Vol.-% in de lucht;
    1990: 345 ppm, 0,0345 Vol.-%
    Afgerond een verschil van 50 ppm, dus 0,0050 Vol.-%
    Hoewel op 18 nov 2015 nog geen totaaloverzicht van broeikasgasemissies te geven was door het SBI, bleek begin 2016 dat Nederland een bijdrage zal leveren van 0,53% van de totale benodigde reductie van broeikasgasemissies wereldwijd.

    De Nederlandse bijdrage is dan 0,53% x 0,0050 Vol.-% CO2= 0,0000265% verlaging van de CO2-concentratie in de lucht, en maar hameren op het realiseren van onze Klimaatdoelstellingen, ik krijg hier onderhand genoeg van.

    Gelukkig schijnt de zon regelmatig en ook zo nu en dan een groeizaam regenbuitje, wat willen we nog meer!!!

    • Hetzler 10 april 2018 om 20:54 - Antwoorden

      @Marinus Mauna Loa ligt op Hawaï 🙂

      • Marinus de Korte 11 april 2018 om 19:35 - Antwoorden

        Ja, dat klopt, mijn hersens zijn dan blijkbaar met iets anders bezig, het zou flauw van mij zijn om te zeggen dat het opzet was, maar gelukkig letten er nog mensen op!! Bedankt.

  8. Ries Verbeek 9 april 2018 om 22:47 - Antwoorden

    André,

    Het lijkt me dat er behalve infrarood terugstraling en moleculaire botsingen tussen luchtmoleculen en watermoleculen nog een derde mechanisme is om warmte van de atmosfeer naar de oceaan te transporteren, namelijk via warmere regen en warmer rivierwater. Het blijft tenslotte een planeet met een waterkringloop. Ik weet niet of dit een verwaarloosbaar mechanisme is, maar met wereldwijd een gemiddelde regenval van 1130 mm per jaar zouden we hier toch eens aan moeten rekenen.

    • André Bijkerk 10 april 2018 om 09:16 - Antwoorden

      Beste Ries,

      Ik geloof dat we ons daar misschien niet teveel bij moeten voorstellen als je de volumes vergelijkt van rivieren en de oceaanbassins. Voorts; regen wordt gevormd in hogere luchtlagen waar het vaak vriest, ook in de zomer. Dan is regen vaak gesmolten sneeuw en is vaker koud dan warm.

      • Dirk Visser 10 april 2018 om 10:34 - Antwoorden

        André,

        De jaarlijkse verdamping van globaal gemiddeld 1130 mm water absorbeert 81 W/m2. De opwarming van het oceaanwater met ~0.1 K in de laatste 50 jaar (Bereiter) correspondeert met ~1 W/ m2.
        Beide waarden komen goed overeen wat Trenberth gebruikt in zijn plaatje over global energy flow.

        Bernhard Bereiter et al. Mean global ocean temperatures during the last glacial transition, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25152

        https://www.rmets.org/weather-and-climate/climate/energy-and-climate-dr-kevin-e-trenberth

        • André Bijkerk 10 april 2018 om 11:23 - Antwoorden

          Beste Dirk

          Dank voor de heads up naar Bereiter et al 2018. https://www.nature.com/articles/nature25152

          Ik ga het zeker lezen maar ik vraag me af wat de context is hier. Maar het abstract doet vermoeden dat men met isotoop proxies werkt om temperaturen te reconstrueren en stuiten dan op het probleem dat het Jonge Dryas ineens warm was (hetgeen ik al jaren geleden voorstelde) maar dat geheel tegen de temperatuurproxies indruisde (ook de edelgassen Xe/Kr van Jeffrey Severinghaus), die terugkeer naar de bittere glaciale condities suggereerden. Ik heb daarover hier ook wel eens wat gezegd. climategate.nl/2015/10/de-jonge-dryas-en-het-einde-van-de-isotopen-paleothermometer-deel-2-de-alles-is-anders-show/
          climategate.nl/2015/10/de-jonge-dryas-en-het-einde-van-de-isotopen-paleothermometer-deel-3-non-calor-sed-umor/

          En ja die 81 W/m2 verdampingsenergie, heb ik ook wel eens nagerekend. Klopte als een bus, maar dat is steady state, in balans tussen ingaande en uitgaande energie.

          In het linkje naar Trenberth zie ik wel iets over stralings onbalans aan de Top Of the Atmosphere (TOA) van 1 W/m2, maar ik zie niet zo gauw iets over een onbalans aan het wateroppervlak van de oceanen.

          Nogmaals mijn 3,5 W/m2 per decennium is afgeleid van Levitus et al 2008 ( agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2008GL037155 ) die in fig 1 een trend noemen van 0,4 x 10^22 joule per jaar. Deel dat door de seconden in een jaar om watt te krijgen en door het oceaanoppervlak om Watt per vierkante meter te krijgen. Mocht Levitus et al zijn achterhaald, dan hoor ik dat graag.

  9. André Bijkerk 10 april 2018 om 09:43 - Antwoorden

    Erratum #2

    Ik zie nu dat in de vele edit processen er een linkje uit is gevallen. Tweede zin in de paragraaf Kwantificering Oceaanopwarming:

    Als de oceanen nu een opwarmingstrend laten zien van ongeveer 0,4 x 10^22 Joule per jaar (fig 1 hier).

    onder “fig1 hier” zat oorspronkelijk deze link: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2008GL037155

  10. Guido 15 april 2018 om 22:13 - Antwoorden

    André, je sommetjes kloppen niet, dezelfde fout als je blog een jaar geleden (“verhelderende sommetjes”). Je kan 0,35 W/m2 niet rechtstreeks naar 3,5 W/m2 per decennium omzetten. Als je het per decennium gaat uitrekenen moet je ook de 0,4 x 10^22 Joule per jaar in de noemer omzetten naar iets per decennium (0,4 x 10^23 Joule per decennium). En dan kom je uiteraard weer op 0,35 W/m2 uit ongeacht de tijdsperiode. Logisch gezien de definite van een Watt.

    • André Bijkerk 16 april 2018 om 00:33 - Antwoorden

      Je hebt gelijk Guido, ik zal zsm het blog aanpassen.

Geef een reactie

Conform ons Privacybeleid maken wij gebruik van Cookies om onze website beter te laten werken. OK