André Bijkerk.
Een bijdrage van André Bijkerk.
Zoals trouwe lezers zich zullen herinneren, heeft Arthur Rörsch onlangs in een bijdrage onder de titel, ‘Waarom de klimaatdiscussie problematisch blijft‘, een aantal coauteurs en regelmatige respondenten van dit blog uitgenodigd te reageren op drie vragen, die door Arons werden geformuleerd, voor zover deze betrekking hebben op de klimatologie.
De eerste reactie was van leonardo da gioiella (hier te vinden).
Dit waren de vragen.
- How do we know?
- Why do we believe?
- What is the evidence for?
Bron hier.
Hieronder de reactie van André Bijkerk.
Arnold. B. Arons.
Q. How do we know (dat CO2 een broeikasgas is?)
A. Uit spectrometrie is vastgesteld dat CO2 gas elektromagnetische stralingsfrequenties absorbeert, respectievelijk uitstraalt. Met name in een drietal nauwe frequentiebanden in het infrarood gebied. (link) Hierdoor is het in staat om infrarode stralingsenergie in die frequenties te absorberen en om te zetten in moleculaire kinetische energie, hetgeen equivalent is met opwarming. Anderzijds kan het ook kinetische energie omzetten in infraroodstraling waardoor het afkoelt.
Q. What do we believe?
“Believe” is een dubieuze term. Beter zou zijn: welke hypothese/theorie achten we, fysiek gezien, superieur voor de rol van broeikasgassen/CO2 voor het klimaat, opwarming of afkoeling?
De warmtehuishouding in de atmosfeer is een samenspel van geleiding, convectie en straling, waarbij convectie zorgt voor opwarming van de atmosfeer. Deze opwarming wordt gebalanceerd door uitstraling van infrarood warmte door ‘broeikasgassen’, voornamelijk waterdamp, enerzijds direct terug naar het heelal, anderzijds indirect via opwarming van het aardoppervlak, dat op zijn beurt weer afkoelt door uitstraling op een veel breder frequentiespectrum. Zonder broeikasgassen zou de atmosfeer substantieel opwarmen. En dat staat lijnrecht tegenover het abusievelijke geloof dat de atmosfeer 33 graden kouder zou zijn zonder broeikasgassen. Met de basis foutief is die hypothese evident inferieur. De hoofdrol voor de CO2 voor het klimaat is de afkoeling van de atmosfeer.
Omdat uitstraling van de warmte de belangrijkste functie is van broeikasgassen is het een non sequitur dat een verhoging van de concentratie tot opwarming zou leiden. Weliswaar wordt de optische transparantie van de atmosfeer geringer, maar dit heeft effect beide kanten op. Dit betekent enerzijds dat de onderste luchtlagen overdag in de zon meer infrarood invangen en dus sneller opwarmen, maar anderzijds wordt daardoor ook de convectie versterkt en wordt de extra warmte ook weer versneld afgevoerd en bovendien kan ’s nachts de atmosfeer efficiënter afkoelen.
Q: What is the evidence for …?
A: Het laatste onderdeel van de wetenschappelijke methode is toetsing van de hypothese aan de realiteit. Er zijn echter geen directe voorspellingen of projecties van de broeikashypothese uitgekomen, zoals de missende ’tropical hot spot’.
Verder bewijs wordt gezocht in het paleoklimatologisch verleden, waar een duidelijke correlatie bestaat tussen isotopen records (vermeende temperatuur) en CO2 records. Maar deze kan de lakmoestest niet doorstaan. De feitelijke temperatuur, afgeleid uit glaciologische en paleobiologische records, blijkt zich helemaal niet te houden aan de isotopen records. Zie bijvoorbeeld hier en hier met de aantoonbare warme periodes met toch zeer lage CO2, dat de feitelijke correlatie tussen CO2 en temperatuur weerlegt.
Een tweede toetsing is de correlatie tussen de contemporaine gemeten CO2–concentraties en temperaturen. De nulhypothese is echter nog nooit weerlegd, dat de huidige temperatuurvariatie kan worden verklaard met natuurlijke, andere dan CO2, factoren, niet noodzakelijk beperkt tot langjarige variatie in wolkendek, solar brightening, variatie in oceaancycli en interferenties daarin, landgebruik/albedo veranderingen, turbulentie veroorzakende obstakels, overenthousiaste homogenisaties, sky whitening (verhoging van diffuus zonlicht door waterdamp in de tropopauze door de luchtvaart), etc.
Conclusie: De broeikashypothese volgt niet logisch uit de flows in de warmtehuishouding in de atmosfeer, die wijst op afkoeling in plaats van opwarming. Verder wordt de hypothese weerlegd door de falende voorspellingen (tropical hotspot) en de onjuiste interpretaties van paleoklimatologische proxies.
NB. Er zijn nog wel meer elementen zoals de aantoonbaar missende positieve feedback die vereist is voor de verwachte hoge klimaatgevoeligheid maar dat falsifieert de essentie niet.
Beste Andre dank voor deze goede bijdrage.
“ Zonder broeikasgassen zou de atmosfeer substantieel opwarmen. En dat staat lijnrecht tegenover het abusievelijke geloof dat de atmosfeer 33 graden kouder zou zijn zonder broeikasgassen. Met de basis foutief is die hypothese evident inferieur. De hoofdrol voor de CO2 voor het klimaat is de afkoeling van de atmosfeer.”
Is de basis voor dit ‘misverstand’ niet gelegen in twee oorzaken:
1. de term broeikasgassen doen voor leken natuurlijk direct denken aan broei dus een opwarming.
2. Het simpele verband dat wordt toegekend aan gehalte CO2 en de uiteindelijk gemiddelde temperatuur op onze aarde.
Punt 1 is duidelijk.
Punt 2 is niet duidelijk. Ja er lijkt een correlatie zeker als weergegeven op lange tijdschalen. Echter er is geen causaliteit dwz geen een op een relatie tussen beide. Er zou ook sprake kunnen zijn van derde en nog onbekende variabele waar zowel CO2 en Globale temperatuur wel een causaal verband mee hebben. Broeikasgassen hebben dus een opwarmend effect maar ook een afkoelend effect en hoe e.e.a. precies werkt hangt af van veel andere effecten die je in bepaling waar de balans tussen opwarming en afkoeling in doorslaat moet meenemen.
Helaas, en dat is mijn mening, ontbreekt de benodigde kennis over al die complexe processen die ons klimaat en een verandering daarvan sturen om op grond hiervan via modellen een toekomst te kunnen projecteren.
Bij bewolkt weer is het ’s nachts warmer, overdag koeler. “Broeikasgassen” zorgen voor warmere nachten?
Structuren/objecten met een grote warmtecapaciteit in de buurt van meetplaatsen zorgen na zonsondergang voor een hogere temperatuur.
Wolken/waterdamp ook, maar in welke mate weet ik niet.
Beste Andre, ik heb ook altijd begrepen dat zonder broeikasgassen het veel kouder zou zijn. Nu noemt u dat een geloof en u gelooft blijkbaar iets anders. Of proberen de aanhangers van het broeikaseffect ons iets wijs te maken?
Is er vanuit de natuurkunde bewijs voor uw stelling? Betekent dit dan ook dat binnenkort de natuurkunde boeken worden herschreven?
Dit laatste klinkt een beetje flauw maar ben wel oprecht geïnteresseerd in hoe het nu eigenlijk zit?
Of, bedenk ik me nu, is het een kwestie van woord / taalgebruik?
Beste Geert,
Heeft u het linkje even doorgenomen? Dat zou één en ander moeten verduidelijken.
https://www.climategate.nl/2015/08/mijn-kijk-op-de-invloed-van-co2-op-het-klimaat-deel-een-geen-co2/
Daarna kunnen we desgewenst de standaard black-body benadering verder vergelijken met onze convectie benadering.
Je kunt ook van metingen uitgaan: bij opstijging neemt de temperatuur met 1 graad C. af per 100m. (0,6C bij vochtige lucht).
De variabele is hier de gasdruk, dus massa. Wat zegt dit over temperatuurverschillen tussen hoge- en lagedruk gebieden?
Zonder gassen is het zowel warmer als kouder. Gassen en vooral water(damp) dempen temperatuurveranderingen. Op de maan is met zonlicht de temperatuur 150 graden, zonder zonlicht -100 graden. Woestijnen: overdag +40, ’s nachts 0 graden. Zie ook land / zeeklimaat.
De gemiddelde temperatuur zegt dus niet zo veel. Het gaat om de uitersten.
Het broeikaseffect is een foute benaming. Dat ontstaat door gebrek aan convectie.
Als ik mijn auto in het zonnetje parkeer wordt het binnen 70 graden terwijl het buiten 25 graden is.
De atmosfeer is dus een koelbox van maar liefst 45 graden !
https://www.dropbox.com/s/3wu61s4j9se416r/Screenshot%202018-03-13%2000.31.22.png?dl=0
snelle stijging van temperatuur van ijstijd naar tussenijstijd. Langzame daling van tussenijstijd naar ijstijd. Diepste punt na circa 90000 jaar.
Om dit diepste punt te vermijden hebben we 12000 ppm CO2 nodig. Maar in het begin vd daling volstaat een paar duizend ppm om de daling duizenden jaren uit te stellen.
Beste Erik,
Je uitgangspunt is gebaseerd op de juiste interpretatie van de proxies en records uit het midden- tot laat-Pleistoceen. Hier gaf ik al linkjes naar artikelen die dat met de nodige onderbouwing in twijfel trekken. Ik ben bezig met een volgend artikel dat die problemen verder in het voetlicht brengt. Er klopt namelijk niets van.
typo: Eerste zin had moeten zijn:
“Je uitgangspunt is gebaseerd op de onjuiste interpretatie van de proxies en records uit het midden- tot laat-Pleistoceen.
Hier bijvoorbeeld onderbouwing van enige problemen: https://www.climategate.nl/2017/12/over-boterbloemen-in-mammoetmagen/
Beste Erik,
Heb je wel eens kennis genomen van “the structure of scientific revolutions” van Thomas Kuhn?
en.wikipedia.org/wiki/The_Structure_of_Scientific_Revolutions
Van waar ik zit te kijken, is dat op afstand de meest verbazingwekkend juiste beschrijving van de processen in de paleo-klimatologie. In het begin worden de meest fantastische ontdekkingen gedaan en hypotheses uit geprobeerd en alles lijkt te kloppen. Maar dan komt de twijfel want overal schijnt licht tussendoor. De honderdduizend jarige cyclus is onverenigbaar met Milankovitch, ( en.wikipedia.org/wiki/100,000-year_problem ) hoe zit dat met de mammoeten, etc, etc.
Trouwens “the plan” geeft het proces ook wel aardig weer. netjeff.com/humor/item.cgi?file=ThePlan
En dan op enig moment dat het echt niet langer te handhaven is, moet alles op de schop en beginnen we weer bij 1A behalve dan dat we weten we dat isotopen uit de ijskernen geen temperatuur proxies zijn en dat isotopen uit de diepzee geen totaal ijsvolume proxy is. Het is alles anders.
Met de nieuwe tijdschaal EDC-3 geloof ik dat Caillon et al niet meer zo aan de orde is, ook al is dat niet meer zo bijster relevant.
Uitstekend samengevat!
Naar het zich laat aanzien is er geen 100 000 jarige cyclus.
https://judithcurry.com/2016/10/24/nature-unbound-i-the-glacial-cycle/
https://curryja.files.wordpress.com/2017/04/figure-35.png
http://eprints.esc.cam.ac.uk/3856/1/nature21364.pdf
De dominante parameter voor het onderbreken van een glaciaal is toenemende obliquiteit. De laatste 1 miljoen jaar is dit niet meer voldoende. Het Weichselien duurde 3 en het Saalien duurde 2 obliquiteistcycli. Beëindiging van een interglaciaal viel altijd samen met afnemende obliquiteit.
Naar het zich laat aanzien is er geen 100 000 jarige cyclus.
judithcurry.com/2016/10/24/nature-unbound-i-the-glacial-cycle/
https://curryja.files.wordpress.com/2017/04/figure-35.png
eprints.esc.cam.ac.uk/3856/1/nature21364.pdf
De dominante parameter voor het onderbreken van een glaciaal is toenemende obliquiteit. De laatste 1 miljoen jaar is dit niet meer voldoende. Het Weichselien duurde 3 en het Saalien duurde 2 obliquiteistcycli. Beëindiging van een interglaciaal viel altijd samen met afnemende obliquiteit.
Beste Dirk,
Dank voor de linkjes. Toch moet je wat met die 100 kilojaren (100 kyr) cyclus. Als je namelijk een frequentie analyse loslaat op de SPECMAP data van diepzee foraminfera isotopen dan is deze wel uitzinnig dominant zie fig 1d: muller.lbl.gov/papers/nature.html
Het is dus geen milankovitch oscilatie, maar wat dan wel?
Beste André,
Muller en MacDonald relateren de 100 Ky cyclus aan de inclinatie van de aardbaan, dat lijkt me moeilijk te verdedigen.
Een Gabor transformatie toont onderliggende structuur in de 100 Ky band, dat kan erop wijzen dat het een artefact is. In ieder geval, de argumenten van Javier vind ik erg sterk.
Beste Dirk,
Inderdaad is de 100 ky inclinatiecyclus van Müller et al uiteindelijk niets geworden, maar wel een interessant verhaal van een perfecte toepassing van de wetenschappelijke methode. pure.iiasa.ac.at/id/eprint/5293/1/RR-98-02.pdf
Ik ben wel erg geinteresseerd in die Gabor transformatie en de argumenten van Javier, maar ik krijg ze niet zo gauw gegoogled. Heb je misschien een linkje?
Never mind, Dirk
Ik heb dit gevonden: johncarlosbaez.wordpress.com/2013/01/30/milankovich-vs-the-ice-ages/ en judithcurry.com/2016/10/24/nature-unbound-i-the-glacial-cycle/
Jammer dat ze uitgaan van de traditionele 65NB Juli insolatie en niet van de geintergreerde zomerinsolatie, (Huybers 2006) dat een heel ander beeld geeft. dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/3382981/Huybers_EarlyPleistoceneSummer.pdf?sequence=1
Beste André
Interessant, maar ik kan hier nog niks mee. Heeft bijv Caillon dat niet ergens overwogen? Ok, maar stel uit voorzorg dat de Caillon data toch niet zo slecht zijn. Is mijn benadering om de hoeveelheid CO2 te berekenen die nodig is om temperatuur daling te vermijden dan juist? Ik gebruik delta forcing = 5,35 * ln(C/C0). En een klimaatgevoeligheid van 3 graden. Ik kom dan aan 12000 ppm CO2 om de laagste temperatuur, circa 12 graden onder nu, te vermijden.
De klimaat main stream science denkt daar anders over en schrijft aan de huidige 400 ppm al magische eigenschappen toe.
Maar we zijn nu van 280 naar 400 ppm gegaan en zagen een stijging van circa 0,8 graad, als je dezelfde formule gebruikt voor een daling van 400 naar 280 levert dat een daling van 0,8 graad op. Met 400 naar 280 kun je dus geen grote temperatuur daling verklaren.
Andre Bijkerk 13-3-2018
Je schept wat verwarring door niet duidelijk aan te geven wat je als een broeikasGAS ziet. ‘Men’ verstaat daar meestal slechts onder CO2 en CH4. Terwijl de belangrijkste infrarood absorberende componenten waterdamp en wolken zijn.
Zonder die twee zou de atmosfeer niet de optische dichtheid vertonen die aanleiding geeft tot een verhoogde temperatuur van de atmosfeer ten opzichte van een volledig transparante luchtlaag. Het effect van die optische dichtheid -veroorzaakt door met name waterdamp – wordt echter weer grotendeels ongedaan gemaakt door daarop volgende convectie, een mondiale luchtcirculatie die een extra grote negatieve feedback krijgt door de latente warmte die waterdamp draagt. Daarbij oververhitting (door de zon) aan de equator voorkomt en overschot warmte naar onderkoelde gedeelde van de planeet overbrengt.
Blijft nog de vraag of toename van de CO2 samen met de convectie nu bijdraagt aan de opwarming of juist aan de afkoeling. Mijn idee is dat deze vrijwel neutraal is. Maar dat de aanwezigheid van CO2 een stabiliserend effect uitoefent op het mondiale broeikaseffect en daarbij extreme temperaturen (zoals op de maan) afvlakt. Die gedachte verdient echter nog nadere onderbouwing en dan in het bijzonder in relatie tot de lengte van de dag- en de lengte van de nachtduur op elke breedtegraad op aarde.
Beste Arthur,
Inderdaad; mijn excuses. Mijn gedachtegang was om de rol van CO2 te onderzoeken, nadat het hypothetisch was toegevoegd in een atmosfeer zonder broeikasgassen zoals in de link
https://www.climategate.nl/2015/08/mijn-kijk-op-de-invloed-van-co2-op-het-klimaat-deel-een-geen-co2/
en zonder de veel grotere complexiteit van toevoeging van water(damp).
Ik had dat wat explicieter moeten zeggen, in die Beschräkung zeigt sich nicht immer der Meister.
Beste Andre
Met belangstelling je stuk gelezen.
De Lagrangiaan (zie google) van de atmosfeer wordt bepaald door de som van de kinetische en potentiële energie. De kinetische energie KE (thermische beweging + convectie) is in uitwisseling met de potentiële energie PE (zwaartekracht) en mogelijk elektromagnetische energie EM.
Een model, waarbij na de absorptie van de infraroodstraling door “broeikasgassen”, de EM wordt omgezet in in de vorm van moleculaire vibratie energie VE , deze VE later weer omgezet wordt in thermische energie, heb ik nooit begrepen. De energie wordt effectief “verder” getransporteerd door infrarood straling. De EM energie omgezet in de VE is een tijdelijke “buffer/vertraging”in het EM stralingstransport wat ook kan leiden tot tijdelijke koeling (mist).
Kenvin Trenbeth (AGW) stelt dat de evenwichtstemperatuur tussen ingestraalde zonne-energie en uitgestraalde EM straling, veel lager is dan de gemiddelde temperatuur van de atmosfeer, (en dat CO2 concentratie de thermostaatknop is). Dat eerste van die temperatuur is zeker waar, maar het verschil zit niet de in energie opgeslagen in de VE van de “broeikasgassen”, ook al noemt hij het verschil in temperatuur het “broeikaseffect” van de atmosfeer.
Ongetwijfeld is de warmte capaciteit van een natte atmosfeer aanzienlijk (met name wolken) met grote invloed op het uiteindelijke albedo , een grootheid die overigens van grote invloed is op de berekening van de evenwichtstemperatuur van Trenbeth.
Waar ik nog niet uit ben is of het verschil in in temperatuur veroorzaakt wordt door alleen het gewicht (druk) van de luchtkolom en daarmee leidend naar een hogere temperatuur (gaswetten), of door de convectie van met name de natte atmosfeer ( wolken, onweer) en daarmee samenhangende negatieve feedback (zee commentaar Arthur Rörsch) . Waarschijnlijk ligt de waarheid ergens in het midden, maar het is veel te complex om het te beschrijven met simpele modellen.
Een paar losse opmerkingen misschien,
De berekening van de droge adiabaat is verrassend eenvoudig en.wikipedia.org/wiki/Lapse_rate#Dry_adiabatic_lapse_rate
Gamma=g/Cp waarin g de valversnelling en Cp de specifieke warmte constante. Dit impliceert dat de potentiële energie een grote rol speelt bij convectie om arbeid te verrichten om een grotere hoogte te bereiken. Met waterdamp wordt het inderdaad wat ingewikkelder vanwege de latente warmte. Hierbij wordt de verdampingsenergie naar boven meegenomen en onderweg bij condensatie weer vrijgegeven waardoor de hogere lagen inderdaad sneller worden verwarmd. Maar het ging om het effect van CO2 en meer daarvan.
Dan het dynamisch stralingsevenwicht van Trenberth, niets mis mee, maar het zegt niets over de temperatuur van het oppervlak en de atmosfeer. Bij een broeikasgasloze atmosfeer gaat de stralingsevenwicht volledig via het oppervlak van de planeet, waardoor grote dag/nacht verschillen zullen optreden, maar ook nu is dat gemiddeld niet gelijk aan de black (grey) body temperatuur van Stefan Boltzman vanwege het non-lineaire karakter. De gemiddelde temperatuur van de maan is veel lager dan zijn theoretische black body temperatuur.
Mijn buffer wordt ietsjes groter door co2,maar blíjft verwaarloosbaar tov van water. Paar procent van waterdamp.
En zoals je in je stuk stelt, geen positieve feedback.
Ik denk ook dat de potentiële energie, net als in druk opbouw in gasreuzen en sterren uiteindelijk voornamelijk de temperatuur bepaalt via gaswetten.
Roy Spencer en Nir Shaviv zijn het niet met je eens André.
http://www.drroyspencer.com/2014/04/skeptical-arguments-that-dont-hold-water/
http://www.sciencebits.com/OnClimateSensitivity
Beste Hans,
Dank voor de links. Ik probeer te zien waar ik het niet eens ben met Spencer. Met uitzondering van punt 4 zijn we het helemaal eens. Maar wat zegt hij daar precies?
En vergeet vervolgens om aan te geven waarom dat dan een ‘stupid’ argument zou moeten zijn.
Ik denk daarom dat het dan toch wel weer eens zijn, waarbij we aantekenen dat “warm the lower atmosphere” ook impliceert ‘en bevordert daarmee de convectie waardoor de warmte naar hogere regionen wordt getransporteerd waar het vlotter kan worden uitgestraald.’
Nir Shaviv brengt het standaardverhaal van de black body en maakt zich niet druk over de effecten van een broeikasgasloze atmosfeer, waarvan de dominantie van koelende werking kan worden afgeleid. Dat zou dan toch in de eerste plaats nodig moeten zijn, denk ik, om van mening te kunnen verschillen.
Maar hoe krijg je in vredesnaam twee hot links door de moderatie?
Als jij je verhaal kunt kwarificeren zoals Nir Shaviv wel doet, dan kunnen we verder praten.
Roy Spencer kwantificeert ongeveer hetzelfde verhaal evenmin: http://www.drroyspencer.com/2009/12/what-if-there-was-no-greenhouse-effect/
Je kunt natuurlijk wel de maximum limiet aangeven voor het equilibrium nadat de assymptoot is bereikt en dat is dat de onderste halve meter of zo van de atmosfeer dezelfde temperatuur heeft als het zenith punt dat via Stefan Boltzmann is te berekenen (rond het kookpunt, afhankelijk van het albedo). Maar je moet daar de (ineffectieve) geleiding van de onderste lagen warme lucht naar afgekoeld oppervlak op in mindering brengen.
Lees Shaviv, die kwatificeert het wel, nu jij nog.
Enkele vraagjes:
1/ wie is “we” in “What do we believe?”Ik heb de indruk dat dit verwijst naar de AGW-negationisten, en niet naar de klimaat-experten of naar de maatschappij in het algemeen. Het feit dat alle verwijzingen zijn naar andere artikelen op climategate.nl versterkt die indruk.
2/ Welke criteria hanteer je om bepaalde evidentie te aanvaarden in “Q: What is the evidence for …?”? Het feit dat één van de links niet verder gaat dan “Mijn kijk op …”, zonder gebaseerd te zijn op ook maar enige vorm van wetenschappelijke onderbouwing, geeft de indruk dat ook hier de overtuiging een belangrijkere impact heeft op je keuze dan het “level of evidence” (een term die ik eventjes leen uit de geneeskundige wetenschappen)
3/ zou het kunnen dat de interactie tussen CO2 en temperatuur complexer is dan je denkt? Kijk eens naar echte studies, bijvoorbeeld http://www.nature.com/articles/srep21691. Het zou geen kwaad kunnen om echt eens te kijken wat de wetenschap al heeft aangetoond, voordat je verder filosofert.
“We”? Wie dat zijn doet er niet toe, het heeft weinig zin om in te gaan op de stroom van argumentums ad verecundiam,
Ik heb dat gedachte experiment met een broeikasgasloze atmosfeer ooit -nog voor voor de mobiliveertien van negentiensatie- wel eens voorgesteld in een meteorologisch gezelschap, maar dat wisten ze allang. Roy Spencer hoort er ook bij en vertelt hier vrijwel hetzelfde verhaal.
drroyspencer.com/2009/12/what-if-there-was-no-greenhouse-effect/
(We zijn het dus eenser dan je denk, Hans Erren.)
Het criterium is dus gewoon logica. Mocht het onjuist zijn dan hoor ik daar graag de logische argument voor en geen broodjes aap.
Dan Stips et al 2016. Ik begrijp dat zij een Information Flow causaliteit vinden met Antropogene CO2 brongebieden (met name Fig 3A) en lokale temperaturen. Vergelijk dat eens met deze CO2 animatie over een jaar imgur.com/gallery/hGIrmo6 waarin te zien is dat de CO2 zich zeer snel verspreidt met weerspatronen en zich ook snel ophoopt in niet brongebieden zoals Siberië. Misschien heb ik iets gemist maar dat staat toch een beetje op gespannen voet met elkaar.
Overigens grappig dat Jos de Laat en Maurellis dat in 2004 ook al probeerde samen met onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2003GL019024/full maar het lukte niet, zoals de animatie al suggereert. Een beter resultaat werd dan ook verkregen in 2006: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.1292/pdf met directe -non-GHG-
anthropogene “warmtebronnen”.
Interessant dat Stips et al niet refereren aan de studies van De Laat en Maurellis, dan hadden ze heel wat uit te leggen gehad.
André, een ander gedachten experiment is het volgende: stel je eens voor dat de temperatuur sinds 1900 1,5 graden C. zou zijn GEDAALD. Zouden er dan geen alarmisten zijn die daar een reden bij bedenken om hun politieke aspiraties door te drukken? Geen bureaucraten die de kans zien hun macht te vergroten. De democratie buiten spel zetten met angst zaaien? Hoe zouden de IPCC modellen er dan uitzien? 180 graden gedraaid denk ik.
“We”? Doet het ertoe wie dat zijn? het heeft weinig zin om in te gaan op de stroom van argumentums ad verecundiam. Ik heb dat gedachte experiment met een broeikasgasloze atmosfeer ooit -nog voor voor de mobiliveertien van negentiensatie- wel eens voorgesteld in een meteorologisch gezelschap, maar dat wisten ze allang. Roy Spencer hoort er ook bij en vertelt hier vrijwel hetzelfde verhaal.
drroyspencer.com/2009/12/what-if-there-was-no-greenhouse-effect/
(We zijn het dus eenser dan je denk, Hans Erren.)
Het criterium is dus gewoon logica. Mocht het onjuist zijn dan hoor ik daar graag de logische argument voor en geen broodjes aap.
Dan Stips et al 2016. Ik begrijp dat zij een Information Flow causaliteit vinden met Antropogene CO2 brongebieden (met name Fig 3A) en lokale temperaturen. Vergelijk dat eens met deze CO2 animatie over een jaar imgur.com/gallery/hGIrmo6 waarin te zien is dat de CO2 zich zeer snel verspreidt met weerspatronen en zich ook snel ophoopt in niet brongebieden zoals Siberië. Misschien heb ik iets gemist maar dat staat toch een beetje op gespannen voet met elkaar.
Overigens grappig dat Jos de Laat en Maurellis dat in 2004 ook al probeerde samen met onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2003GL019024/full maar het lukte niet, zoals de animatie al suggereert. Een beter resultaat werd dan ook verkregen in 2006: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.1292/pdf met directe -non-GHG-
anthropogene “warmtebronnen”.
Interessant dat Stips et al niet refereren aan de studies van De Laat en Maurellis, dan hadden ze heel wat uit te leggen gehad.
André Bijkerk 13-3-2018 21.38 en Henk deJ 13-3-2018 19.43
Het uiteindelijk artikel van De Laat vindt men hier.
A.T.J de Laat and A.N. Maurellis “Evidence for influence of antropogenic surface processes on lower troposphere and surface temperature trends”. Int. J. Climstol. 26 897-913 (2006)
Als men de voorgeschiedenis van deze publicatie kent dan is het begrijpelijk waarom Stins et al (2016) het niet aanhaalden. Kwestie van selectief citeren. Maar laten we geen oude koeien uit de sloot halen over hoe AR4 tot stand kwam met de poging van de ‘lead authors’ bepaalde artikelen over het ‘hot island effect’ te bagatelliseren.
Terzake, het is niet verwonderlijk dat dit effect optreedt op locaties waar sprake is van intensief gebruik van fossiele brandstof . Welke van de twee, vrijkomende verbrandingswarmte of CO2 concentratie, dan een overwegende invloed op de oppervlaktetemperatuur uitoefent, lijkt een ‘jumping to conclusions’ van Stins et al die past in de de broeikasGAS theorie maar deze daarmede niet bevestigt.
André Bijkerk,
Het lijkt mij dat P. van Toorn gelijk heeft wanneer hij stelt dat:
Een model, waarbij na de absorptie van de infraroodstraling door “broeikasgassen”, de EM wordt omgezet in in de vorm van moleculaire vibratie energie VE , deze VE later weer omgezet wordt in thermische energie, heb ik nooit begrepen. De energie wordt effectief “verder” getransporteerd door infrarood straling. De EM energie omgezet in de VE is een tijdelijke “buffer”.
Hij zegt dan wel het niet begrepen te hebben, maar wat hij vertelt toont aan dat hij het precies begrepen heeft. Dit klopt als een bus.
Het lijkt me dat een chemicus/fysicus zou moeten weten dat er vibraties ontstaan in moleculen, ten opzichte van elkaar, maar ook in de verbindingen tussen de atomen die het molecuul vormen wanneer er warmte wordt toegevoegd. Warmte is een vorm van energie. Infrarood is warmte, is gelijk aan energie, waarvan in het geval van CO2 een specifiek absorptiespectrum bestaat dat uit de link van André op te halen is:
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C124389&Index=1&Type=IR&Large=on
Verder baseert het artikel van André zich helemaal op de veronderstelde eigenschap van CO2 als afkoelend gas, dus is de rest ook niet juist.
Marleen en T. Van Toorn
“ Een model, waarbij na de absorptie van de infraroodstraling door “broeikasgassen”, de EM wordt omgezet in in de vorm van moleculaire vibratie energie VE , deze VE later weer omgezet wordt in thermische energie, heb ik nooit begrepen.
De energie wordt effectief “verder” getransporteerd door infrarood straling. De EM energie omgezet in de VE is een tijdelijke “buffer”. “
Waaruit weer blijkt dat we nog steeds niet precies weten of daar overeenstemming over hebben hoe absorptie de warmtebalans van de aarde beïnvloedt.
Dit gebrek geldt gezien eeuwige discussie hierover echter voor beide kampen rond de AGW hypothese ook al wordt dat nooit echt toegegeven.
Overigens, zonder dat Andre dit denk ik bedoelt, hebben de absorptiespectra van broeikasgassen ook een ‘koelende rol’ simpel doordat hierdoor een deel van het zonlicht het aardoppervlak niet bereikt en daardoor de aarde minder opwarmt. Natuurlijk is er wel een effect op de plaats waar absorptie plaatsvindt in de atmosfeer dus.
Mij schiet in herinnering een recent citaat:
“ als wetenschapper [1] weet ik niets zeker.”
[1] Klaas Landsman (54) is wiskundig natuurkundige aan de Nijmeegse universiteit en een specialist in de quantummechanica.
Ik begrijp dat je niet accepteert dat absorptie (opwarming) en emissie (afkoeling) van IR energie / fotonen een volledig omkeerbaar proces is?
Ik heb het toch echt niet zelf verzonnen:
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015GL066749/pdf
khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/atoms-and-electrons/v/absorption-and-emission
siyavula.com/read/science/grade-12/optical-phenomena-and-properties-of-matter/12-optical-phenomena-and-properties-of-matter-03
physics-and-radio-electronics.com/blog/absorption-of-radiation-spontaneous-emission-and-stimulated-emission/
André Bijkerk,
Het proces is niet omkeerbaar. Er is simpelweg een molecule die IR energie /fotonen absorbeert, deze energie omzet in beweging van moleculen of atomen die dezelfde energie weer kunnen afstaan aan een ander molecuul of terugstralen de “lege ruimte” in. Meer weet ik er niet van. Maar afkoeling kan ik hier niet in passen.
Ah, maar “of terugstralen de “lege ruimte” in.”, dan is de energie dus weer weg he? En dus moet wel de “beweging van moleculen of atomen” weer terug zijn op het niveau van voordat de IR/fotonen waren geabsorbeerd. Zou dat dan niet equivalent zijn met de conclusie dat ze dan ook weer teruggevallen zijn naar dezelfde temperatuur voordat de IR/fotonen waren geabsorbeerd? Dat is nu de omkeerbaarheid.
Andre Bijkerk, als we broeikasgassen in beschouwing nemen, dan kijken we naar de atmosfeer met bepaalde hoeveelheden gas. Je kunt naar een molecuul of atoom kijken om te illustreren wat er gebeurt wanneer er energie opgenomen wordt, het verspringen van electronen naar een hoger energieniveaus bijvoorbeeld, maar het is juister de atmosfeer en de broeikasgassen in hun geheel te beschouwen. In dat geval geven de moleculen de energie aan elkaar door, deze wordt daardoor als het ware vastgehouden, voordat hij uiteindelijk de ruimte in verdwijnt. Dat is de term “buffer” die P. van Toorn gebruikt. De moleculen absorberen de energie en laten deze even later weer los, maar het broeikasgas blijft als geheel “geactiveerd” en laat langzaamaan de warmte naar de hoger lagen van de atmosfeer sijpelen waar deze uiteindelijk in de ruimte “verdwijnt”.
Marleen,
Natuurlijk speelt dat proces. Als een molecule H2O of CO2 een foton stralingsenergie opneemt, zijn er een aantal mogelijkheden. Ofwel het stoot op later moment weer een (of meer) fotonen af, of het draagt de energie bij een botsing over aan dat andere molecuul. Het omgekeerde gebeurt echter ook. Wanneer een CO2 of H2O molecuul botst met een ander molekuul kan de eerste energie uit de botsing overnemen en een foton uitstralen.
Echt waar; broeikasgassen koelen af wanneer ze meer energie uitstralen dan dat ze absorberen.
sciencemag.org/news/2015/12/rising-atmospheric-carbon-dioxide-actually-cools-part-antarctica
André Bijkerk,
Er staat toch heel duidelijk bij dat dit effect alleen geldt op Antarctica, heel interessant, maar je kunt er geen algemeen geldende conclusie aan verbinden. Vanaf dezelfde link van André:
The topsy-turvy temperature trend stems, in part, from the region’s high elevation; much of the surface of the ice sheet smothering East Antarctica lies above an elevation of 3000 meters, so it is much colder than it would be at lower altitudes. Moreover, that region often experiences what meteorologists call a temperature inversion, where temperatures in the lowest levels of the atmosphere are cooler than those higher up. For the lower-altitude fringes of the icy continent, and for the rest of the world (even Siberia and Greenland), the greenhouse effect still works as expected.
Beste Marleen,
Hoe kun je nu een algemeen geldig natuurkundig proces alleen van toepassing verklaren op Antarctica? Het ging erom alleen om om duidelijk te maken dat broeikasgassen net zo goed kunnen afkoelen als opwarmen, of dat nu op Venus is of Triton of op Mars.
Er zijn nog wel andere voorbeelden:
osapublishing.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-23-11-1835
Beste André,
Zoals je waarschijnlijk weet warmt het onderste deel van de atmosfeer op bij een toenemende concentratie van broeikasgassen. De stratosfeer wordt daarbij juist kouder. Ergens daartussen ligt een omslagpunt.
Boven Antarctica ligt de tropopauze (de overgang van de troposfeer naar de stratosfeer) veel lager dan op gematigde en tropische breedten. Daarmee zal ook het omslagpunt lager liggen.
Het centrale deel van Antarctica ligt erg hoog, tot boven de 3000 meter. Kennelijk ook tot boven het omslagpunt.
Beste Bart
Alles wat ik weet is dat dit een algemeen uitgangspunt is, maar dat gaat uit van maar één enkel proces en negeert andere processen.
De optische diepte voor de betrokken frequentiebanden in het IR is maar gering, heb ik begrepen, eerder (tientallen) meters dan kilometers. Dat betekent dus dat de onderste meters van de atmosfeer opwarmen door IR absorptie, dat is zolang het oppervlak warmer is dan de onderste lagen van de atmosfeer.
Als er dus meer broeikasgassen zijn zal de optische dichtheid verder afnemen en moet de geabsorbeerde warmte-energie in een kleiner volume worden ingepast. Daardoor wordt het warmer. Helder. Dat is het eerste proces.
Nu de negeerde processen:
1. Wanneer de onderste lagen warmer zijn, wordt de atmosfeer instabieler en treed er meer convectie op. Dit voert de extra warmte weer af naar grotere hoogtes en vervangt het met koelere lucht. Op grotere hoogte kan de thermische energie makkelijker ontsnappen naar het heelal. (negatieve feedback)
2. In de nacht straalt het oppervlakte op een zeer brede IR band ook rond de CO2 absorptieslijnen IR energie uit en koelt daardoor af. Gelijktijdig stralen de onderste atmosfeerlagen IR energie naar het oppervlak waardoor de afkoeling van het oppervlak wordt afgeremd maar waardoor ook de onderste atmosfeerlagen lagen afkoelen en de ‘back radiation’ neemt daardoor overeenkomstig af. Met meer broeikasgassen worden beide processen versneld.
Maar deze drie processen vallen in het niet bij de grofstoffelijke invloed van waterdamp en wolken welke nog maar nauwelijks in kaart zijn gebracht.
André (13 maart 2018 om 21:38) & Arthur (14 maart 2018 om 13:37):
Blijkbaar heeft Arthur het echt niet door, dat de sterkte van de Stips-studie juist is dat het een “cause-effect relation between time series” bestudeert aan de hand van een degelijke statistische methode (information flow analyse). Het bewijst dat CO2 effectief de oorzaak is van de globale opwarming, met regionale variatie.
André heeft dan weer kritiek omdat “CO2 … ook snel ophoopt in niet brongebieden zoals Siberië”. Maar wat stelde Stips et al vast? Dat er ook in Siberie een sterke information flow is! Dus in je poging om kritiek te geven, heb je eigenlijk bevestigd dat die studie toch wel degelijk is!
De studie stelt dus vast dat er gebieden zijn waar er ook sterke information flow is in gebieden waar weinig industrialisatie is “Siberia, the Sahel zone and Alaska … southern Atlantic, South Africa, parts of the Indian Ocean and Australia”, dus het is niet gewoon de warmte, zoals De Laat & Maurilis in hun studies suggereerden. Dus eigenlijk is het niet verbazend dat die studies niet geciteerd werden; het is zeker niet “Kwestie van selectief citeren. Maar laten we geen oude koeien uit de sloot halen…”. Maar ja, ik veronderstel dat het altijd goed staat in de AGW-negationisten-gemeenschap op allerlei misleidende insinuaties te doen…
André citeert een stukje van de Laat & Maurilis om te suggereren dat er geen effect zou zijn met broeikasgassen. Maar wat schreven die in 2006? “These findings suggest that over the last two decades non-GHG anthropogenic processes have also contributed significantly to surface temperature changes. We identify one process that potentially could contribute to the observed temperature patterns, although there certainly may be other processes involved”. Dus ze sluiten helemaal niet uit dat broeikasgassen een oorzaak zijn.
Maar ondertussen is het doel van André en Arthur wel bereikt: afleiden van de vragen die ik stelde… Vragen waarop ze blijkbaar geen antwoord hebben? (Henk dJ 13 maart 2018 om 19:43)
Henk, dat lees ik nergens uit Stips et al. Die stellen gewoon vast dat het IPCC heeft verordonneerd dat alle warmte van CO2 komt:
Dus hoeven ze kennelijk alleen nog maar een causaliteit vinden tussen antropogene CO2 bronnen en lokale gridded cells. Kat in’t bakkie. Maar De Laat Maurellis 2004 en de CO2 animatie tonen aan dat dat niet houdbaar is. Vergelijk maar eens de hoogste CO2 concentraties van noord Siberie met de laagste IF
http://i67.tinypic.com/2w3pd0x.png
Dat is weliswaar cherry picked maar het illustreert de onmogelijkheid om de snel wisselende CO2 concentraties door middel van lokale temperatuur variaties terug te voeren naar een bron.En ik kan me toch niet aan de indruk onttrekken dat dat is wat Stips et al claimen.
Evenzeer is het extreem lastig om de hotspots in de Indische oceaan en de zuidelijke Atlantische oceaan op enig moment te correleren met CO2. Voorts vinden De Laat en Maurellis een goede correlatie tussen overige anthropogene activiteiten: UHI, land use, obstakels, directe hitte productie en de lokale industriële hotspots en dat is m.i. ook wat Stips et al ook zien maar ze verdraaien dat mi naar CO2 opwarmingseffect van de bron. Ik zie daarom niet in waarom Stips et al niet terstond naar het ronde archief moet worden verwezen.
Maar over niet beantwoorden van vragen: Waarom Henk dJ ben je zo enorm ijverig en niets ontziend om de levensstandaard en met name de positie van de maatschappelijk zwakkeren rigoureus de nek om te draaien met de zoveelste hobgoblin*?
“dat het IPCC heeft verordonneerd…”
Dat is een drastische verdraaiing van wat je zelf in het citaat laat zien: “Based on the published evidence IPCC attributes …”. M
En dan weiger je de data-analyse van Stips et al te begrijpen. De resultaten zijn wat ze zijn: ze vinden een information flow. Het doet er niet toe wat ik, jij, het IPCC of wie dan ook als overtuiging hebben: de data-analyse toont het aan. Ben je niet overtuigd? Toon dan aan wat er in hun paper mis is. Gewoon de studie negeren en maar doordrammen over een andere studie of over “verordoneren” of van onderwerp te veranderen of op de man af te gaan is gewoon aantonen dat je een blinde overtuiging hebt en weigert om iets dat buiten je denkkader past kritisch op te nemen in je eigen denken.
Er zijn toch wat problemen met de geloofwaardigheid van de IPCC:
undeceivingourselves.org/I-ipcc.htm
popularsocialscience.com/2013/06/10/book-review-the-delinquent-teenager-who-was-mistaken-for-the-worlds-top-climate-expert/
climategate.nl/2016/03/hoe-het-ipcc-de-hele-wereld-voor-de-gek-houdt/
climateaudit.org/2013/09/24/two-minutes-to-midnight/
climateaudit.org/2013/09/30/ipcc-disappears-the-discrepancy/
Dan, nee voor de derde keer, ik weiger niet de data-analyse van Stips et al te begrijpen. Ik zie dat wat ze pretenderen niet kan. De Laat / Maurellis hadden dat al ontdekt, en de NASA animatie van CO2 bevestigt dat en nogmaals het is waarschijnlijk dat Stips et al de gevonden correlatie tussen anthropogene (niet GHG) hotspots en actuele grid temperaturen gebruiken om abusievelijk te claimen dat de daar geproduceerde CO2 rechtstreeks verantwoordelijk is voor de opwarming.
Ik kan er naast zitten maar dan zou ik wel graag een directe quote van Stips et al willen zien die mijn ongelijk bewijst.
André,
Ik heb enkele opmerkingen over het effect van 3 (of meer) atomige gassen (GHG’s) in de aardse atmosfeer.
Ik begrijp je argumentatie dat GHG’s zichzelf kunnen afkoelen door IR emissie maar ik veronderstel dat hun eigenschap om IR te onderscheppen zwaarder weegt.
De Aarde met een stikstof atmosfeer kan een maximale gemiddelde oppervlakte temperatuur hebben van 279 K (albedo 0, emissiviteit 1) als bijvoorbeeld die atmosfeer direct alle zonnewarmte over de aardbol verspreidt. In de andere uiterste situatie, waarin direct alle zonnewarmte wordt uitgestraalt, is de gemiddelde oppervlakte temperatuur 157 K en varieert tussen 393 en 0 K (ik stel de temperatuur van het heelal op 0 K).
De aardse situatie lijkt overwegend op de eerst genoemde, dat komt voornamelijk door de invloed van het grote gedeelte aan wateroppervlak.
De waargenomen gemiddelde oppervlakte temperatuur is 288 K. Daaruit concludeer ik dat het effect van GHG’s minimaal +9 K is. De directe forcering van GHG’s (+33 K) wordt voor een groot deel teniet gedaan door een verhoging van de albedo naar 0.3 door wolkvorming.
Beste Dirk
Heb je de link doorgenomen? climategate.nl/2015/08/mijn-kijk-op-de-invloed-van-co2-op-het-klimaat-deel-een-geen-co2/
De logica is als volgt: er is altijd een punt op aarde loodrecht onder de zon. De Stefan Boltzmann temperatuur is daar 360K (87C) bij een albedo van 30%. op de maan 106K bij een albedo van 11%. Zonder broeikasgassen en zonder water in de atmosfeer wordt deze warmte energie met convectie naar de hogere luchtlagen getransporteerd waarbij het adiabatisch opwarmt, en dus geen energie verliest. De opgenomen energie kan niet worden uitgestraald vanwege het missende broeikasgas. Op de schaduwzijde straal de planeet de warmte direct uit en koelt daardoor dramatisch af met als limiet 0K of -273C. Hierbij koelen de onderste moleculenlagen van de atmosfeer mee af door geleiding. Ik sluit niet uit dat daarbij niet de condensatie temperatuur van stikstof wordt bereikt. Maar hiermee vormt zich een zeer stabiele stratificatie waardoor de hogere lagen in de atmosfeer niet in contact kunnen komen met het oppervlak van de warmte op de warmte energie af te geven en dus blijft die warmte/energie in de atmosfeer.
Die convectiepomp vanaf het zenith punt blijft inmiddels gewoon doorlopen waarbij de omhoog gestuwde lucht in balans moet zijn met dalende lucht elders. Deze dalende lucht warmt adiabatisch op totdat het aan het oppervlak weer dezelfde temperatuur bereikt dat het had toen het had toen het omhoog converteerde. Op die manier verspreidt de warmte-energie zich over de gehele planeet en na x miljoen jaar zal zich een evenwicht instellen De gehele planeet heeft dan een atmosferische temperatuur (1,5 meter) boven het oppervlakte van de Stefan Boltzman temp (87-107C) minus die energie die het oppervlakte in de nachtzijde aan de grenslaag kan onttrekken.
Daarom kan de atmosfeer van de planeet ook alleen maar afkoelen wanneer je er broeikasgas aan toevoegt en het de warmte kan uitstralen, zowel naar het heelal als naar de planeet.
foutje:
Hier een leuke demonstratie van hoe dat convectieproces werkt:
youtube.com/watch?v=0mUU69ParFM
Nog een typo:
André,
Ik had je links doorgenomen. Ik beschouw een stikstof atmosfeer als hulpmiddel om door middel van dichtheidscirculatie de zonnewarmte te verspreiden. Ik ging er in mijn eerst genoemde situatie vanuitdat aan de niet door de zon beschenen kant van de Aarde de atmosfeer de bodem opwarmt. Ik beschouw dus de temperatuur van het oppervlak. Een zeer dikke atmosfeer kan dan zorgen voor bijna uniforme temperatuur van dat oppervlak. Die temperatuur zou op Aarde dan 279 K zijn.
Ik veronderstel dat er genoeg turbulentie is om inversie te voorkomen.
Temperatuur van de bodem? Dat is de doelpalen verzetten. Wij meten de bodem atmosfeer temperatuur op -wat is het?- 1,5 meter? en als je de temperatuur 1,5 meter boven een vat vloeibare stikstof meet zit je zo maar 200 graden hoger.
Turbulentie? Dat is ook maar een aanname. Die zien we zelden op zeer koude winterochtenden. Denk aan de maantemperaturen in de schaduw -183C, de hypothetische stikstof daarmee in onmiddelijk contact is aanzienlijk dichter dan de hogere lucht en door een beetje turbilentie niet van zijn stuk raakt. Bedenk dat koude lucht de stroming bepaalt, niet de warme lucht erboven die door de subsidentie nog een stuk verder adiabatisch is opgewarmd.