Ik denk dat ik zo langzamerhand kan identificeren waar de logica achter de CO2 broeikasgas theorie ten principale wringt. Men maakt onvoldoende onderscheid tussen het vasthouden van warmte, dat is isolatie, door een veronderstelde donsdekenwerking van de dampkring, en het verschijnsel van opwarming, dan wel afkoeling, een dynamisch proces dat tot temperatuurstijging, dan wel daling leidt.
De volgende aanhalingen zijn ontleend aan een eerdere posting van Brigitte (10 juni 17.44) die uitdaagde de CO2 broeikasgas theorie tegen te spreken. .
B: Als de aarde in een energieonbalans verkeert, bijvoorbeeld als de aarde meer elektromagnetische straling ontvangt dan uitzendt verandert het klimaat. De planeet accumuleert warmte.
AR: Wat is hier de aarde? (a) Het oppervlak, of (b) oppervlak + dampkring? Dit onderscheid dient wel te worden gemaakt.
We houden definitie (b) even aan. OK, meer elektromagnetische straling geeft opwarming. Maar die ‘energie’ moet wel ergens vandaan komen. De zon dus, want H2O en CO2 zijn op zich geen warmtebron. Dan met definitie (a). Straling komt niet alleen van de zon maar ook uit de dampkring. De mate van opwarming hangt dan in de eerste plaats af van de warmtecapaciteit van de aarde en dat is hoofdzakelijk H2O, wat een veel grotere warmtecapaciteit heeft dan ‘lucht’.De warmtecapaciteit van de grote hoeveelheid aanwezige H2O is groot en met een tiental meer W/m2 (bv. IR van CO2) warm je niet eventjes snel op. Voorts, IR dringt maar een paar mm in water door. De bovenlaag warmt op en dat leidt tot meer verdamping, dus afkoeling van het oppervlak. (Negatieve feedback) De CO2 theorie zegt dan, daardoor wordt de dampkring warmer, gaat daardoor meer waterdamp bevatten en dit versterkt de terugstraling uit de dampkring naar het oppervlak en versterkt het ‘broeikas’ effect. (Positieve feedback). Maar, de opwarming van de dampkring bevordert ook de opwaartse convectie en versterkt daarmee de negatieve feedback. De positieve feedback zou overheersen als we te maken zouden hebben met een niet in beweging zijnde dampkring en zonder winden langs het oppervlak. Hiermee komt dus het dynamische proces in beeld.
B: Het gevolg is dat het aardoppervlak (en ook de troposfeer) opwarmt. Maar hoe warmer de aarde wordt, hoe meer straling ze ook uitzendt, tot op een punt dat de hoeveelheid uitgaande straling opnieuw gelijk is aan de ingaande straling, en er dus een nieuw evenwicht bereikt is.
AR: We stuiten weer op het probleem van de definitie (a) of (b). Beginnen we nu met (a) dan geldt ook dat de verhoogde oppervlakte uitstraling koelt. Bekijken we (b), de straling die het systeem verlaat, deze wordt gegeneerd aan de top van de atmosfeer (TOA) . Het is de straling uit de TOA, die bij een nieuw evenwicht gelijk moet worden aan de inkomende zonstraling. Wat zich beneden de TOA, en met name aan het oppervlak, afspeelt, is hierbij theoretisch niet direct relevant. A priori is de veronderstelling dat verhoging van de optische dichtheid van de dampkring een effect zal hebben op de oppervlakte temperatuur, diens evenwichtssituatie, niet absurd. Maar dan worden weer de dynamische processen onvoldoende onvoldoende verrekend.
B: Zonder het broeikaseffect (dus in de veronderstelling dat de atmosfeer volkomen transparant is), kan dit evenwicht heel eenvoudig berekend worden uit de wet van Stefan-Boltzmann. Men komt voor de aarde dan aan een gemiddelde temperatuur van -18°C.
AR: Dit lijkt mij de belangrijkste misvatting in de ‘broeikasgas’ theorie. Onder genoemde conditie is de temperatuur rond de equator +90 C en aan de polen beneden – 200 C, vanwege de onevenredige zoninstraling. Zo mag men niet middelen, de dynamische processen onvoldoende in aanmerking nemend.
B: In werkelijkheid ligt de globale gemiddelde temperatuur op aarde 33 graden hoger (dan -18 C). Deze 33 graden zijn te wijten aan het broeikaseffect.
AR: Het effect van het broeikasgas ligt volgens de fysische handboeken anders. Als we een stilstaande atmosfeer aannemen, met een mondiaal gemiddelde, en een gemiddelde mondiale optische dichtheid van de atmosfeer, en dat deze verantwoordelijk is voor de ‘broeikas’,dan berekent men met de zogenaamde Schwarzchild vergelijking voor stralingstransfer door de kolom dat de gemiddelde oppervlakte temperatuur + 30 C zou zijn. Ze is veel lager, +15 C. En de handboeken zeggen dan ook, die lagere temperatuur wordt veroorzaakt door de koelende werking van de (dynamische) convectie processen.
Hierin zit het sterke effect van het koelings element van de ‘broeikas’ opgesloten. Dat mijns inziens in de CO2 broeikasgas theorie ernstig wordt verwaarloosd.
Daarom blijf ik vooralsnog bij mijn eerder geuite mening (De CO2 obsessie (1)):
de CO2 hype wordt gevoed door:
(1) voorbijgaan aan de oorsprong van de regulerende werking van de waterhuishouding op een mondiale schaal,
(2) een verkeerd gebruik van modellen,
(3) het veronachtzamen van waarnemingen (zie ondermeer Crok’s betoog bij KIVI) en
(4) door gebrek aan objectieve onderzoekers die daadwerkelijk nieuwe inzichten over de werking van de complexe atmosferische processen ontwikkelen.
Naar mijn mening twijfelt geen enkele fysicus die zich in de materie heeft verdiept, aan het donsdeken effect van de dampkring als isolatie materiaal, maar de critici onder hen wel aan het veronderstelde gevolg van de samenstelling van de dampkring, op grond van de dynamische processen die zich daarin afspelen.
Ik ben het ermee eens dat alle beschouwingen over het grote belang van 'forcings' door GHG lijken te refereren aan een stilstaande luchtkolom. Convectie, turbulentie, verdamping, condensatie, etc. worden veelal impliciet gezien als 'menging' binnen de luchtkolom met een netto effect van nul, en dus niet relevant voor de opwarmingsdiscussie. De essentie is echter, zoals door Arthur helder verwoord, dat juist deze convectie, verdamping, condensatie en neerslag processen (+ de daaruit resulterende wind- en weerverschijnselen)de allerbelangrijkste temperatuur reguleringsprocessen zijn met effecten van tientallen graden Celcius op de atmosferische temperatuur. Bij het zoeken naar verklaringen voor klimaatveranderingen ligt het dan ook voor de hand naar deze dynamische processen te kijken in plaats van naar vermeende miniscule 'forcings' van gestegen concentraties van sporegassen in de atmosfeer.
Beste Koos en Arthur,
Alle processen die jullie noemen in de atmosfeer zijn nu precies wat er wordt meegenomen in zgn GCMs (general circulation models). Deze voorspellen een opwarming bij CO2. Sterker nog, de enige mogelijkheid om de recente opwarming te reproduceren in GCMs is door een versterkt CO2 broeikaseffect, en dit is een belangrijk bewijs dat het versterkte broeikaseffect de recente opwarming veroorzaakt. Deze argumentatie wordt door kritici (Crok incluis) vaak als een zwaktepunt gepresenteerd. In werkelijkheid is er nog meer bewijs dat broeikasgassen verantwoordelijk zijn, zoals een afkoelen van de stratosfeer en metingen van de inkomende IR straling aan de oppervlakte.
De -18 graden die Birgitte noemt wordt de 'effectieve temperatuur' genoemd, i.e. de temperatuur die een planeet zou hebben als de zonnestraling evenredig over het oppervlakte wordt verdeeld. Zoals je aangeeft zou er in werkelijkheid een gradient zijn; de effectieve temperatuur blijft echter een nuttige manier om de gemiddelde temperatuur van hemellichamen zonder atmosfeer in te schatten. Deze effectieve temperatuur wordt veel gebruikt in planetaire wetenschappen. Het verschil tussen de gemiddelde oppervlakte tempertuur en de effectieve temperatuur is een maat voor de sterkte van het broeikaseffect op een hemellichaam. Bijvoorbeeld Venus en de maan Titan hebben een sterk broeikas effect in de afwezigheid van een hydrologische cyclus van water die jij verantwoordelijk schijnt te houden voor alle klimaatverschijnselen op aarde.
Arthur, om terug te komen op je 4 punten:
(1) voorbijgaan aan de oorsprong van de regulerende werking van de waterhuishouding op een mondiale schaal,
Zie hierboven, dit gebeurd wel degelijk in de GCMs, zoals ik hierboven al schreef. Gebaseerd op fysische processen. Hier wordt zeker niet aan voorbij gegaan.
(2) een verkeerd gebruik van modellen,
De modellen nemen nu precies al die punten mee die jij aanhaalt… Het klimaatsysteem is extreem complex, en modellen zijn vaak de beste om deze complexe samenhang duidelijk te maken. Alles wat we weten over het klimaatsysteem is gebaseerd op modellen. De laatste generatie is alleen erg mathematisch en numeriek, ipv conceptueel. Dat maakt ze ook esotherischer en moeilijker te behappen, maar dat is de keerzijde van de medaille. Het versterkte broeikaseffect werkt zowel in complexe GCMs en in simpele conceptuele modellen.
(3) het veronachtzamen van waarnemingen (zie ondermeer Crok’s betoog bij KIVI) en
Kun je alsjeblieft concreter zijn? Er zijn nu meer waarnemingen dan ooit, en de theorieen zijn hier juist op gebaseerd.
(4) door gebrek aan objectieve onderzoekers die daadwerkelijk nieuwe inzichten over de werking van de complexe atmosferische processen ontwikkelen.
Nonsens. Dit zijn puur en alleen je onderbuikgevoelens zonder enige onderbouwing. Er zijn wel degelijk steeds nieuwe inzichten, je hebt ze simpelweg niet gelezen. Bijvoorbeeld deze paper van 2010 over de rol van waterdamp in de stratosfeer
http://www.sciencemag.org/content/327/5970/1219.a…
De paper gaat (1) over de rol van waterdamp, (2) gebruikt correcte modellen om kwantitative conclusies te trekken, (3) is gebaseerd op waarnemingen, en (4) geeft nieuwe inzichten over de invloed van water in de stratosfeer op de energiehuishouding. Kortom, deze paper haalt in zijn eentje allevier je punten onderuit.
Koutsoyiannis heeft niet zo'n hoge pet op van de GCM's: http://www.informaworld.com/smpp/section?content=…
@Tinstaafl
Voor een zinvolle bespreking van het werk van Koutsoyiannis zie hier:
http://www.realclimate.org/index.php/archives/200…
Het probleem is dat deze studie een enkele model-run vergelijkt met een serie waarnemingen. Ze kijken dus in feite naar het weer, en we weten dat het weer een chaotisch proces is, en dus fundamenteel niet te voorspellen langer dan een paar dagen vooruit (en zelfs dan is het lastig). GCMs zijn niet bedoeld om het weer op 5 augustus 1987 nauwkeurig te reproduceren. Het doel is te zien hoe het klimaat reageert op veranderingen in de 'forcings', en te zien hoe de statistische eigenschappen van het weer (het klimaat) veranderen. Daarvoor wordt er gemiddeld over verschillende model realisaties. Kijken of GCMs het weer kunnen voorspellen is een verspilling van tijd en moeite, en de uitkomst staat bij voorbaat vast (de correlatie is slecht). Lange termijntrends berekend met GCMs zijn betrouwbaarder, maar natuurlijk niet perfect. Helaas hebben we niets beter op het moment.
@ Christo
GCM's zijn in feite weermodellen die op langere termijn ontsporen. Het heeft m.i. niet veel zin om deze modellen te gebruiken. Het vertroebelt alleen het zicht op de belangrijkste fysica. Er worden allerlei exercities met model ensembles aan on als wetenschappelijk publicaties voorgeschoteld, maar zijn ze dat wel?
Terug naar de basis zou ik willen voorstellen. CO2 geeft bij verdubbeling een toename in de neergaande langgolvige straling van 4 W/m2. De gemiddelde warmteoverdrachts coefficienten aan het aardoppervlak zijn ruwweg: 5 voor straling, 5 voor convectieve voelbare warmte en 10 voor verdamping. Totaal 20 W/m2s. Deze 4 W/m2 "radiative forcing" door CO2 geeft dus aan het aardoppervlak een temperatuurverhoging van 0.2-0.4 Kelvin. Op waarnemingshoogte blijft daar ongeveer de helft van over. Dus ik begrijp niet waar die 1.5-6 K van het IPCC vandaan komen.
Die 3.7 W/m2 radiative forcing zal vrijwel geheel gecompenseerd worden door convectieve voelbare en latente warmteafvoer (verdamping). We mogen enige toename van waterdampgehalte in de atmosfeer verwachten, en dus een positieve feedback. Maar de negatieve feedback van de toenemende bewolking en dus verminderde instraling van de zon is groter. Mijn simpele modellen voor verticale stralings en voelbare en latente warmte uitwisseling laten in bepaalde gevallen zelfs een lichte afkoeling zien.
Wij hebben 30 jaar aan Meteosat planetaire temperaturen. Die laten ook enige afkoeling van het aardoppervlak zien en een zwakke tendens tot meer Cumulonimbus en dus hogere neerslagen.
@ Cristo juni 12 , 15.58
Nee, de atmosferische processen worden onvoldoende meegenomen in de GCM’s. Ik baseer mijn kennis op het boek “General Circulation Model Development, Past, present, and future’ Editor. D.A Randell. AP 2000. Met vele deskundige bijdragers van de modellers. Meer nieuws is mij eigenlijk niet bekend. Voldoende inzicht wordt hier al betwijfeld omdat men de uitwerking van de tweede hoofdwet van de thermodynamica in situ niet goed kan inschatten.
Ons punt (1). De GCM’s gaan uit van forcing effecten van afzonderlijke componenten. De rechtvaardiging daarvan staat dus ten principale ter discussie,
Ons punt (2) blijf je ontkennen dat de modellen projecties hebben gegeven die in het laatste decennium niet zijn waargenomen.
Ons punt (3) zie een oude posting van Noor van Andel (versie 8) . Men ontkent de toegenomen uitstraling naar het heelal, en het effect van een Forbush event op wolkvorming.
Ons punt (4). Gebrek aan objectieve onderzoekers. Ik accepteer je verwijzing naar Solomon at al maar wat concludeer je daar nu uit? Ik denk, alleen de abstract lezend, dat er een ernstige misvatting zit in de wijze waarop hier de waterhuishouding wordt beschreven.
Meer luisteren naar
@ Andries Rosema (12 juni 17.25) lijkt mij gewenst. Lees eens diens web site van zijn Delftse onderneming ARS, die al tientallen jaren voorspellingen doet over de waterhuishouding en die tot nu toe de grootst mogelijke moeite heeft om enige oppervlakte temperatuur verhoging over die periode aan te tonen.
Christo schreef:
"..modellen ..
Helaas hebben we niets beter op het moment."
Doe dan beter je best (of laat het aan beteren over) en stop dan met te doen alsof het ei van Columbus er mee is uitgevonden en laat duidelijk weten aan de politiekelingen dat het veel te vroeg is om conclusies te trekken.
Ik verwacht, als medefinancier, duidelijkheid van de wetenschap: óf je weet het vrijwel zeker en onderbouwd, óf je verteld dat het nog te vroeg is voor maatschappelijk ingrijpen en dat verdere research nodig is.
Beste Christo en anderen,
Ik heb in het vooruitzicht gesteld een beschouwing mijnerzijds Over de wetenschappelijke instelling en competentie van de verkondigers van de hype. Gaan we die onder dit hoofd (obsessie 2) bekijken, of maken we er een nieuw hoofd van maken (obsessie 3). Gaarne advies van de deelnemers aan de discussie.
Ik geef er de voorkeur aan onder het hoofd obsessie 2, ons te beperken tot een inhoudelijke wetenschappelijke discussie. Wat betekenen modellen nu werkelijk, wat zijn betrouwbare waarnemingen om iets uit af te leiden, wat is de basis voor theorieën ? Mijn op stapel staand concept obsessie 3, betreft de sociologie van het wetenschappelijke wereldje, en dat is een ander onderwerp.
Ik probeer op beide gebieden op deze site climategate een inhoudelijke discussie op gang te houden, met kritische beschouwing van vooraf ingenomen standpunten. Scheiding van de twee genoemde onderwerpen lijkt mij wenselijk. Maar mijn aarzeling is dat ik met afzonderlijke hoofd-postings te veel aandacht vraag voor mijn eigen visies. Het ontbreekt op deze site momenteel aan regulerende werking van de hoofdredacteuren/ moderators. Hajo zegt me, ik heb er geen tijd voor; en min of meer: ga je gang maar. Ja luister nu even, zo blijven we voortdurend eigen wijsheden verkondigen, met voorkeursrecht van sommige bevoorrechten om hun postings zonder meer te presenteren. Ik wil van dat voorrecht ook best gebruik maken als men mijn leiddraad wil volgen: hoe komen we tot een inhoudelijke discussie op deze site, en er blijk van wordt gegeven die leiddraad te waarderen.
@Arthur
Net als in België leidt de afwezigheid van een "regering" op deze site m.i. vooralsnog niet tot excessen maar tot een levendig en afwisselend aanbod van blogs.
Ik vind het prima dat je een nieuwe posting plaatst wanneer je een nieuw onderwerp aansnijdt.
De mate van bescheidenheid kun je bepalen met de "cesuur" knop (de 12e van links in de rij van de Bold knop, met de stippellijn).
Als je die na je eerste zin aanbrengt pak je maar een heel klein beetje ruimte op de site.
Als je wilt doe ik het wel voor je als ik een plaatsing zie.
Er wordt vaak gesteld: "de aarde warmt op" aan de hand van meteogegevens.Wordt deze stelling ondersteund door geologische waarnemingen (zoals een temperatuurstijging in verlaten mijnen of in de doolhoven van CERN of Los Alamos)?
Deze” target=”_blank”>http://www.realclimate.org/index.php/archives/2008/08/hypothesis-testing-and-long-term-memory/Deze zinvolle bespreking was in 2008. Het onderzoek waar ik naar verwees is uit 2011 en dat RC niet enthousiast is van Koutsoyiannis is zelfs zonder GCM te voorspellen.
CO2 Obsessie (2) discussie CG
Onder dit hoofd nu graag terug naar de inhoudelijke discussie, over welke aannames twijfel aan logica bestaat.
Op het merendeel van de punten van Christo heb ik reeds een response gegeven. (12 juni 19.35) Maar wellicht onvoldoende op Salomon et al, waarin wordt gesteld dat verhoogd water in de stratosfeer een ‘driver’ is voor global surface climate change. Waarom een ‘driver’ begrijp ik niet. Ik zou zeggen een verhoogde oppervlakte temperatuur leidt tot een deep convection die door de tropopause breekt, zodat dit daar het waterdamp gehalte kan doen stijgen. Het laatste lijkt me dus een gevolg. . In hoeverre beïnvloedt de top of the atmosfeer (TOA) het gebeuren aan het oppervlak? Ik meen dat men 20 jaar geleden ook het ontstaan van orkanen aan gebeurtenissen in de TOA toeschreef, daarvan is teruggekomen en deze nu wijdt aan een locale oppervlakte temperatuurstijging, waarmee een Carnot machine op gang wordt gebracht met aan de top, de aambeeld-vormige cumulus, die als afvoerder van warmte dienst doet. ('Orkanen’ K. Emanuel. Wetenschappelijke bibliotheek NWT deel 86). Net als in de model Carnot machine, wordt het proces gedreven door de opwarmer, en de energie omzettingsefficiëntie door het verschil in temperatuur met de koeler. (2de hoofdwet). (De koeler draagt niet bij aan de opwarmer).
Nog even terug naar de GCM’s. Samenvattend is het bezwaar daar tegen, het gebruik van op voorhand veronderstelde forcings en als hebbende voorspellende waarde. Zo gebruikt men in andere disciplines dynamische modellen niet. Zij dienen om de samenhang van processen te begrijpen, en als de modellen niet met de waarnemingen kloppen (wat bij de GCM’s het geval is) om dan de oorspronkelijke aannames te herzien. In eerder aangehaald handboek wordt als derde principieel bezwaar aangehaald: “With regard to the coupled nature of entropy transport models fail with certain scales of atmospheric circulation.” En met de conclusie: “Further chalenges involve improving the accuracy of al aspects of the hydrological cycle”. Dus eigenlijk zoals Tjalma (12 juni 11,15), ook al opmerkte. (In verband daarmee, hoe staat het met de ‘theorie’van Theo Wolters?)
@ Boels069 13 juni (10.42) . Het lijkt me dat ondergronds onderzoek van temperatuur verandering weinig kan opleveren, over wat zich aan het oppervlak afspeelt. De warmtecapaciteit van de oceanen wel en wat dat betreft is het nog even afwachten wat de Argo boeien de komende jaren gaan opleveren.
Ik liet deze link vallen in off-topic over de onmogelijkheid om het weer (max 9 à 10 dagen) en het klimaat te voorspellen gezien het chaotische karakter van het fenomeen:
http://climategate.nl/linkdump/off-topic-linkdump…
Iemand zin om daarop te reageren?
Als hiermee de (wetenschappelijke) discussie op CG stokt, (Brigitte liet niet van zich horen) ga ik voorlopig weer uitsluitend terug naar de internationale discussie groepen waarin ik de laatste jaren deelneem en die de nalatenschap van Noor van Andel beheren. (Ook overigens ook kritisch beschouwen).