Fig.1    Bron: Wikipedia

Climategate.nl staat deze week in het teken van klimaatonderzoeker Rob de Vos door elke dag een artikel van hem te plaatsen. Op zijn website Klimaatgek.nl onderzoekt de Vos de klimaatfabels en presenteert zeer regelmatig eigen, diepgravend onderzoek wat soms leidt tot peer-reviewed artikelen. Hij geldt als een luis in de pels van het klimaatdebat. Het is belangrijk dat er aandacht is voor zijn werk en u kunt hem steunen. Zie hier.

Bij de communicatiemast van Cabauw, 18 km ten ZW van Utrecht, worden naast de reguliere meteo metingen ook de langgolvige (IR) straling naar beneden (LWD) en omhoog (LWU) gemeten.  Dat gebeurt met behulp van zogenaamde pyrgeometers die op 1,5m hoogte boven het maaiveld gemonteerd zijn.


Fig.2    Bron: EPLAB

Vanaf mei 2000 wordt 6x per uur zogenaamde 10-minutenmetingen uitgevoerd, een etmaal telt dus 144 metingen. Data van gehele jaren zijn beschikbaar van 2001 t/m 2020. De data zijn beschikbaar gemaakt door het KNMI maar het bestandstype was voor mij niet leesbaar. Een vriend heeft ze om kunnen zetten zodat ik ze kon lezen en geschikt maken voor Excel. Het eerste dat ik daarna gedaan heb is de 10 minuten data omzetten naar twee extra databanken, etmaalgemiddelden en maandgemiddelden.


Fig 3    Data: KNMI

Figuur 3 toont een etmaal LWD en LWU en net SW (= SWD minus SWU) op basis van de 10 minutenmetingen op 25 mei 2001. Net SWD is wat er aan kortgolvige zonnestraling binnenvalt (global irradiation) minus het deel dat aan het aardoppervlak reflecteert.  Er is sprake van een clear sky situatie, alleen rond 8u ’s ochtends schuift er twee maal een klein wolkje voor de zon. ’s Nachts tussen 1 en 3 uur komt er blijkbaar ook bewolking voorbij, die zorgt voor een verhoging van de LWD. Wolken dragen immers bij aan het broeikaseffect. Als je goed kijkt zie je dat dat op zijn beurt weer zorgt voor een geringe stijging van de LWU. Later meer over de 10-minutenmetingen.

Fig.4    Bron: KNMI

De energiebalans van figuur 4 zijn we al enkele malen hier tegengekomen, onder andere in het recente bericht over de kortgolvige straling op station De Bilt. Bedenk dat de waarden in figuur 4 gemiddelden zijn van de gehele aarde. Vullen we de gegevens van Cabauw van figuur 3 in de stralingsbalans in, dan is de LWD ongeveer 300W/m2, LWU ongeveer 400 W/m2, en net SW (dat deel van het zonlicht dat daadwerkelijk het aardoppervlak in Cabauw verwarmt) van 0 W/m2 ’s nachts naar ruim 700 W/m2 rond 12u, gemiddeld over het etmaal 265 W/m2. Voor de laatste waarde heb ik even in de tabel van de dagdata gekeken.

Het fijne is dat nu behalve de kortgolvige stralingsdata (zonlicht SWD en SWU) ook de langgolvige warmtestralingsdata (IR LWD en LWU) voorhanden zijn. Daarmee hebben we de belangrijkste stralingscomponenten van de energiebalans van Cabauw ter beschikking. Dat kan een schat aan informatie opleveren. Vandaag kijken we naar de maanddata van kort- en langgolvige straling.

Fig.5    Data: KNMI

De blauwe lijn is de LWD, de langgolvige straling die vanuit de atmosfeer naar de aarde gericht is. Dit is het broeikaseffect, veroorzaakt door enkele broeikasgassen zoals waterdamp (de belangrijkste) en CO2. Verder spelen wolken ook een belangrijke rol in de LWD. Iedereen weet uit ervaring da een bewolkte nacht afkoeling tegengaat. De LWD volgt de seizoenen, wat logisch is: ’s zomers warmt de grond extra op, waardoor er meer LWU is die op zijn beurt weer zorgt voor een grotere LWD.

De zwarte lijn is de LWU, de infrarood straling ie het gevolg is van de opwarming van het aardoppervlak. De LWU is vrijwel altijd groter dan de LWD: het aardoppervlak wordt verwarmd door de LWD + net SW overdag + aanvoer van energie van elders door de wind.

De streepjeslijnen zijn de lineaire trendlijnen van LWD en LWU, en hun verloop wekt verbazing want er is geen toename van de trend. Sterker, de trends zijn beide licht negatief, maar dat is zo weinig dat dat de trend statistisch niet significant is. Dat er geen trend omhoog is is verbazingwekkend omdat het atmosferisch CO2 gehalte tussen 2001 en 2020 gestegen is van 371 ppm naar 414 ppm, wat goed zou moeten zijn voor een stralingsforcering van 0,5 W/m2. Mogelijke oorzaak kan een afname van de bewolking zijn, en/of veranderingen van het waterdampgehalte van de atmosfeer. In elk geval laat het wel zien dat in Cabauw CO2  van 2001 tot 2020 zeker niet een dominante factor is.

Fig.6    Data: KNMI

Figuur 6 toont de naar beneden gerichte global irradiation (SWD) en de naar boven gerichte SWU, het gedeelte van de SWD dat aan het aardoppervlak reflecteert. Opvallend is dat de SWD ’s zomers sterke verschillen kent van jaar tot jaar, vooral als gevolg van zomerse verschillen in bewolking. De onderzijde van de rode lijn ligt nagenoeg op de lineaire trendlijn: ’s winters is de instraling klein en is de bewolking in dat jaargetijde meestal prominent aanwezig. De lineaire trendlijn van de SWD toont een behoorlijk sterke stijgende trend van 8,6 W/m2, waarover in het vorige artikel van 4 februari 2023 al voldoende geschreven is. De trend van de SWU is ongeveer half zo groot als die van SWD.

Fig.7    Data: KNMI

De grafiek van figuur 7 is afgeleid van figuur 6. De oranje lijn is de net SW, dus SWD minus SWU. De paarse lijn is de albedo, de reflectiewaarde van het aardoppervlak in %. De opwaartse trend is 0,0179x, dat is 4,3 W/m2 van 2001 t/m 2020. Dat is de helft van de SWD, wat hopelijk geen verbazing zal wekken. De albedo laat een viertal grote uitschieters en enkele kleine zien. Alle in de winter, dus ik ga er van uit dat dat het gevolg is van de aanwezigheid van een sneeuwdek. De albedo neemt licht toe en is gemiddeld zo’n 24%. Dat is iets hoger dan normaal voor grasland wordt aangenomen (18 a 20%).

Later wat meer details over de langgolvige stralingsdata van Cabauw.

***

Bron hier.

***

Gerelateerd: