Is CO2 schuldig?

Een gastbijdrage van Paul Braat.

Samenvatting

Het klimaatalarm en pogingen om klimaatverandering tegen te houden berusten op de CO2-hypothese (met broeikasdeken) van het IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change). Deze hypothese kent geen bewijs. Bij analyse deugt er weinig van, zo blijkt dat CO2 in het verleden (ijstijden), maar ook in het heden de temperatuur volgt. Iets wat volgt kan geen oorzaak zijn.

Voorts is het bestaan van een cruciale warme broeikasgasdeken (hotspot) op 10 km. hoogte in de atmosfeer in de afgelopen 60 jaar nog nooit door weerballonnen aangetoond. Daarentegen is wel aangetoond dat het atmosferisch effect bij alle planeten met dikke atmosfeer afhankelijk is van een dezelfde drukverval, ongeacht de samenstelling (broeikasgas) van de atmosfeer. De oppervlak-temperatuur van planeten met atmosfeer (waaronder de aarde) wordt uiterst nauwkeurig voorspeld door afstand tot de zon en dikte van de atmosfeer, dus zonder broeikasgassen, ook zonder CO2.

Wij worden dagelijks overspoeld met de meest vreselijke gevolgen van CO2 ‘vervuiling’. Wij moeten ‘de Aarde redden’ met draconische maatregelen. Nederland van het gas af en dat ook nog zonder biefstuk. Waar gaat het over? De CO2-hypothese van het IPCC stelt dat de discrete temperatuurstijging (~ 0,8° C) sinds 1850 aan het einde van de ‘kleine ijstijd’ gevolg is van de concentratie van fossiele CO2 in de atmosfeer, die pas 100 jaar later stijgt. Fossiele CO2 zou de aarde opwarmen.

De aarde koelt af door infrarood-uitstraling vanaf de tropopauze. CO2 (koolstof-dioxide) is een infrarood reactief gas en kan infraroodstraling opvangen en weer uitzenden, net als waterdamp. CO2 wordt ten onrechte ‘broeikasgas’ genoemd in vergelijk met de zonverwarming van een tuinderskas. In de afgelopen eeuw hebben veel onderzoekers de tuinderskas-vergelijking empirisch (door metingen) verworpen. Zonverwarming van de tuinderskas is gevolg van convectie-belemmering (luchtcirculatie), niet van ‘ingevangen’ infraroodstraling.

Tabel 1. IR-reactieve gassen en de bijdrage van de Mens (0,16% van het totaal aan broeikasgassen).

In tabel 1 ‘Broeikasgas’ concentraties van het Amerikaanse CDIAC (Carbon Dioxide Information Analysis Center). Waterdamp is met 95% het allerbelangrijkste ‘broeikasgas’. De mens draagt via CO2 slechts 0,16% bij aan het totaal van de ‘broeikasgassen’. Broeikasgas bedraagt 1 % van de atmosfeer en fossiele CO2 bedraagt dus 0,0016% van de atmosfeer. Dat is niet veel. De vraag dringt zich dan ook op of de boodschap van het IPCC wel klopt?

Voor alle duidelijkheid: strijd tegen verspilling van energie, verspilling van grondstoffen en vervuiling van het milieu is fantastisch en noodzakelijk, maar de strijd tegen CO2 hoort daar niet bij.

Bestrijding van CO2 berust op niet-gevalideerd onderzoek. CO2 is geen ‘vervuiling’, maar bron van alle leven. Zonder voldoende CO2 sterft al het hogere leven op aarde. Wij zijn CO2.

Science is settled

Voorstanders van de CO2-hypothese stellen dat ‘the Science is settled’, een uiterst onwetenschappelijke stelling, want wetenschap is nooit af. Integendeel, wetenschap gedijt juist door voortdurende twijfel en debat. De conclusie dat de CO2-hypothese niet klopt is overigens niet zonder risico, omdat CO2 inmiddels het westers overheidsbeleid bepaalt.

De CO2-hypothese is sinds Margaret Thatcher een politiek instrument en twijfel is daarbij ongewenst. Skeptici worden ongemeen agressief weggezet als ‘climate deniers’ en ‘twijfelbrigade’. De overheid wenst geen dwarsliggers. Oud UK Minister van Buitenlandse Zaken Margaret Beckett bijvoorbeeld, is daarover glashelder: “Climate Skeptics are like Advocates of Islamic Terror; Neither should have access to the media.” Recent heeft de BBC dit officiële censuur-beleid bevestigd: de BBC mijdt het debat met skeptici. Volgens oud directeur Henk Haagoort was en is dit beleid ook standaard bij onze eigen publieke omroep: geen platform, maar censuur voor ‘andersdenkenden’ inzake de CO2-hypothese.

CO2-subsidies

Vrijwel alle onderzoek aan onze universiteiten is inmiddels afhankelijk van overheidsgelden. Actieve wetenschappers zijn beducht hun wetenschapsubsidies te verliezen, wanneer zij twijfel over de CO2-hypothese uitspreken. Dat gebeurt dan ook nauwelijks. Twijfel is taboe en gevaarlijk, kortom, Russische toestanden zoals in de USSR met Trofim Lysenko. Inhoudelijke kritiek over de CO2-hypothese komt daardoor voornamelijk van gepensioneerden, die geen subsidieverlies of ontslag meer te vrezen hebben. Gewone burgers worden de afgelopen 40 jaar vrijwel dagelijks geïndoctrineerd met de CO2-hypothese, zonder dat een weerwoord hen bereikt.

1. CO2-HYPOTHESE

De strijd tegen CO2 berust op de CO2-hypothese van het IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change, het klimaatpanel van de VN). Het IPCC stelt dat de stijging van CO2 onstuitbaar leidt tot een catastrofale opwarming van de aarde. Die hypothese berust op klimaatmodellen (niet op metingen) en op vier argumenten.

1.1. De temperatuurstijging van de laatste eeuw zou uitzonderlijk zijn. Dit IPCC-argument gaat voorbij aan alle paleoklimatologisch onderzoek dat belangrijke temperatuur en klimaatveranderingen zonder fossiele CO2 laat zien in het verre verleden tijdens de ijstijden, maar ook recenter met de ‘kleine IJstijd’ (1400-1800) en de ‘middeleeuwse warmteperiode’ (800-1200), toen Eric de Rode in 983 ten westen van IJsland een prachtig groen land aantrof (Groenland), waar men kon bestaan van veeteelt en landbouw. Veeteelt en landbouw zijn daar nu – ondanks de recente opwarming – nog niet mogelijk. De huidige discrete temperatuurstijging sinds het einde van de kleine ijstijd, is niet uitzonderlijk. Ze past geheel in de bewegingen tijdens onze interglaciale periode, het Holoceen. Bovendien is er sinds 2000 geen sprake meer van temperatuurstijging, ondanks verdere stijging van CO2.

Fig 1. Geen temperatuurstijging sinds 2000 (blauw), ondanks stijgende CO2-Concentratie (Het El-Niño effect is gevolg van de zon, niet van CO2). Data: Mauna Loa observatory en RSS (Remote Sensing Systems).

1.2. CO2-stijging zou 100% gevolg zijn van de mens, maar onderzoek laat zien dat de menselijke bijdrage aan atmosferisch CO2 voornamelijk een natuurlijk gebeuren betreft. Fossiel CO2 bedraagt 3,4% van het atmosferisch CO2, 0,1% van alle broeikasgassen en 0,0016% van de Atmosfeer. Hermann Harde en anderen berekenen dat de mens met fossiele CO2 hooguit 15% bijdraagt aan de CO2-stijging [Harde 2017].

1.3. CO2-stijging zou gecorreleerd zijn aan de temperatuurstijging. Dat is een belangrijk IPCC-argument voor CO2 als oorzaak voor temperatuurverandering. Dit argument wordt door talloze onderzoekers verworpen; de temperatuur beweegt in het verre verleden en ook nu onafhankelijk van de CO2-concentratie. Omgekeerd blijkt dat juist de CO2-concentratie beïnvloed wordt door de temperatuur.

In de ijsboormetingen van Groenland en Antarctica volgt CO2 de temperatuur en kan dus geen oorzaak zijn. Ook het IPCC Assessment rapport AR3 (2001) bevestigt dat CO2 achterloopt op de temperatuur. Ole Humlum laat in fig 2 zien dat huidige CO2-schommelingen maanden achterlopen op temperatuurschommelingen van de oceaan. Dat is gevolg van de wet van Henri: CO2 komt vrij uit de warme oceaan en lost weer op in de koude poolzeeën. Deze observatie alleen al is voldoende om de CO2-hypothese te verwerpen. Wat achterloopt kan geen oorzaak zijn.

Fig 2. De toppen van de ‘detrended moving average’ CO2-concentratie volgen na ±6 maanden op de toppen van de warmte van de oceaan [Humlum 2013].

1.4. CO2 is een IR-reactief gas en veroorzaakt daardoor opwarming van de aarde. Dit is de kern van de CO2-hypothese. Deze verhandeling gaat daarom voorbij aan verdere toelichting van bovenstaande drie argumenten, maar richt zich vooral op dit essentiële argument. Het IPCC suggereert een natuurkundig mechanisme met opwarming door infrarood-terugstraling vanuit een CO2-broeikasgasdeken op 10 km hoogte, aan de top van de troposfeer (de tropopauze). Kan de 0,0016% fossiel CO2 de aarde werkelijk opwarmen zoals het IPCC ons dat wil doen geloven?

2. ELEKTRO-MAGNETISCHE (EM) STRALINGSBALANS

Materie warmer dan 0 Kelvin verliest energie door EM-uitstraling (entropie). Golflengte (energie) van EM-uitstraling is afhankelijk van de temperatuur van de uitstralende materie. De zon verwarmt de aarde met korte-golf (hoog-energetische) elektromagnetische straling, deels in het zichtbare gebied. De aarde koelt in de tropopauze af door lange-golf (laag-energetische) infrarood-uitstraling.

Fig 3. LINKS in- en uitgaande stralingsbalans van de aarde (in W/m2) volgens Kiehl en Trenberth. Een ‘broeikasgasdeken’ op 10 km hoogte zou infraroodstraling opvangen en terugstralen, waardoor de aarde zou opwarmen. RECHTS drie onmogelijkheden van de IPCC-stralingsbalans.

IPCC-stralingsbalans. De stralingsbalans van Kiehl en Trenberth ataat centraal in de IPCC CO2-hypothese (fig 3). In geel de inkomende korte-golfstraling van de zon met gedeeltelijke terugkaatsing (albedo). In beige de infrarood uitstraling, waarvan een deel infrarood terugstraalt dat de aarde zou opwarmen (de ‘backradiation’).

Atmosferisch effect. Volgens het IPCC is die broeikasgasdeken noodzakelijk voor het atmosferisch effect. Zonder atmosfeer is de temperatuur van de ‘naakte’ aarde is volgens het IPCC ongeveer -18° C. Mét atmosfeer bedraagt de temperatuur aan het oppervlak gemiddeld 15° C. Dit verschil van 33° C, het atmosferisch-effect, kan volgens het IPCC alleen veroorzaakt worden door een broeikasgasdeken van CO2 (en waterdamp) op 10 km hoogte met terugstraling; het ‘broeikasgaseffect’ (fig 3 rechts). De IPCC-stralingsbalans is het centrale concept van CO2-hypothese, maar gaat mank vanwege een aantal cruciale onmogelijkheden:

2.1. Opwarming door eigen uitstraling. Volgens het IPCC wordt de aarde opgewarmd door de eigen infrarood-uitstraling. Die eigen opwarming zou zelfs tweemaal groter zijn dan opwarming door de zon! Feitelijk zegt het IPCC dat wij de zon helemaal niet nodig hebben; de aarde zou zichzelf kunnen opwarmen. Dat is strijdig met de thermodynamica. Een object kan niet warmer worden door de eigen uitgestraalde warmte. Een thermodeken kan een onderkoeld persoon opwarmen door het verlies van de endogene warmteproductie te beperken, maar wanneer die persoon niet meer leeft, zorgt de deken alleen voor langzamere afkoeling.

2.2. Energie uit niets. De zon brengt 183 W/m2 in de atmosfeer (78+20+84), maar de IPCC-backradiation haalt 342 W/m2 uit diezelfde atmosfeer (fig 3 rechts). Daarmee schept het IPCC energie uit niets en dat kan ook niet volgens de thermodynamica.

2.3. Opwarming van koud naar warm. Volgens het IPCC verwarmt een broeikasgasdeken op 10 km de aarde door infrarood-terugstraling. Dat betekent dat straling vanuit een koud gebied (-50°C) een warmer object (de aarde) nog warmer zou maken. Ook dat is niet mogelijk. Wat is er mis? Het IPCC schema van Kiehl en Trenberth rekent EM-stralingsenergie als warmte. Maar EM-Straling is geen warmte, maar een energie-transport. EM-stralingsenergie kán in warmte worden omgezet, maar pas nadát materie de straling absorbeert. Absorptie van EM-straling is afhankelijk van energieverschil en resonantie.

Energieverschil en resonantie: ‘koude’ atomen en moleculen kunnen fotonen uit warmere bron absorberen, waarna de interne energie toeneemt, wat als warmte wordt ervaren. Andersom kan dat niet. Een koelkast van -10° C straalt 231 W/m2 infrarood uit, maar die energie kan een ijsblokje van 0° C niet doen smelten. Er is in de atmosfeer dus wel IR-terugstraling, gerelateerd aan de temperatuur van CO2 en vooral van watermassa’s in de atmosfeer, maar die ‘koudere’ IR-terugstraling kan een warmer aardoppervlak niet nóg warmer maken. Absorptie van fotonen door materie is afhankelijk van resonantie met de natuurlijke (eigen) frequenties of vibratie van de materie. Wanneer absorptie niet mogelijk is volgt reflectie, verstrooiing of passage met gering energieverlies (fig 4).

Fig 4. Twee brokken koolstof met hetzelfde opvallende zonlicht. LINKS koolstofatomen in antraciet absorberen vrijwel alle zichtbare zonlichtfrequenties. Het brok antraciet is daarom zwart. RECHTS koolstofatomen in diamant-structuur hebben blijkbaar onvoldoende vrijheid voor resonantie met zonlichtfrequenties, waardoor de fotonen reflecteren, verstrooien of zonder veel energieverlies dwars door het brok koolstof passeren.

Het IPCC-concept van opwarming door IR-backradiation moet verworpen worden. Het klopt niet. Maar hoe zit dat dan met het atmosferisch effect? Het broeikaseffect met broeikasdeken zou toch nodig zijn om het atmosferisch effect te verklaren, aangezien er geen andere verklaring zou zijn? Maar dat klopt ook niet: metingen wijzen wel degelijk op een natuurlijke oorzaak voor het atmosferisch effect. De onmogelijke CO2-broeikasgas theorie is niet nodig om ons warm te houden.

3. ATMOSFERISCH EFFECT.

Een tweetal onderzoeken maakt duidelijk dat het atmosferisch effect niet gevolg is van CO2, maar van de afstand tot de zon en dikte van de atmosfeer (zwaartekracht).

3.1. Robinson en Catling (R&C) zien in metingen van NASA dat alle planeten met dikke atmosfeer een tropopauze kennen (omslag van de thermale gradiënt) bij eenzelfde druk (0.1 bar), onafhankelijk van de samenstelling van de atmosfeer, dus ook onafhankelijk van broeikasgassen (fig. 5 links). Zij kunnen de druk-afhankelijke thermale gradiënt alleen verklaren doordat de atmosfeer bij hogere druk en grotere dichtheid relatief ‘ondoorzichtig’ is voor infrarood (IR)-straling [Robinson 2014]. De gemiddelde afstand die IR-straling in de atmosfeer aflegt vóór ze door CO2, maar vooral door waterdamp wordt geabsorbeerd, de ‘free path’, is rond 25 m. Aan het oppervlak is die afstand veel korter, in de ijle tropopauze veel langer. Een broeikasgasmolecuul dat infrarood heeft geabsorbeerd kan die energie wel weer uitstralen, maar dat duurt even en in een dichte atmosfeer is dat molecuul de energie al een miljoen maal eerder kwijt door botsingen (conductie) met de omgeving van stikstof en zuurstof (lucht). Zo transporteert lucht de warmte door convectie naar de tropopauze, een relatief traag proces. In de troposfeer domineert geen straling, maar conductie en convectie, met turbulentie weer en wolken, zoals beschreven door de Navier-Stokes vergelijkingen. In de ijle tropopauze overheerst (uit)straling. In de tropopauze draagt CO2 bij aan afkoeling van de aarde.

Fig 5. LINKS: ROBINSON&CATLING: De tropopauze (omslag van de thermale gradiënt) ligt bij alle planeten met dikke atmosfeer rond de 0.1 bar, onafhankelijk van de samenstelling van de atmosfeer [Robenson 2014].

RECHTS: NIKOLOV&ZELLER: Berekening van de temperatuur van een aantal planeten met atmosfeer door dimentionale analyse, met alleen afstand tot de zon en druk aan het oppervlak, dus zonder broeikasgas [Nikolov 2017].

3.2. Nikolov en Zeller (N&Z) bevestigen langs geheel andere weg de bevindingen van R&C. Nikolov en Zeller voorspellen met uiterste nauwkeurigheid de temperatuur aan het oppervlak van een aantal planeten rond de zon met een empirisch natuurkundig model, een dimensionale analyse op grond van NASA-metingen. De rode regressielijn voorspelt met grote precisie de temperatuur aan het oppervlak van de planeten (groen), zoals door NASA gemeten. Hun model berekent de temperatuur door middel van afstand tot de zon en druk aan het oppervlak van de planeet (afhankelijk van dikte van de atmosfeer en zwaartekracht). In hun model was aanvankelijk ook de samenstelling van de atmosfeer opgenomen, met broeikasgassen en CO2, maar de precisie is het grootst zonder broeikasgassen [Nikolov 2017]. Influx van zonenergie, dikte van de atmosfeer (zwaartekracht-geïnduceerde adiabatische warmteverdeling) en een traag energietransport door convectie verklaren het atmosferisch effect. Broeikasgassen zijn daarvoor niet nodig

De adiabatische temperatuurverdeling over de verticale luchtkolom tot aan de tropopauze is aan het eind van de 2e wereldoorlog is gemeten en vastgelegd in de ‘US-Standard Atmosphere’. Moleculair densiteitsverschil als gevolg van zwaartekracht veroorzaakt een warmteverdeling van tropopauze naar oppervlak, de thermale gradiënt: ijl en koud op 10 km hoogte (-50° C) en warm (15° C) door compressie aan het oppervlak. Ook op Venus (97% CO2) blijkt de temperatuur niet CO2, maar druk-afhankelijk: wanneer de afstand tot de zon in aanmerking wordt genomen is de Venus-temperatuur op een hoogte van 1 bar vergelijkbaar met die aan het oppervlak van de aarde (0,04% CO2).

De dikte van de atmosfeer verklaart het atmosferisch effect. Er is er geen plaats voor een ‘broeikasgas’-hypothese. Beide tegelijk is niet mogelijk. Ook op grond van de observaties van R&C en N&Z moet de CO2-hypothese verworpen worden.

4. EFFECT VAN CO2

CO2 absorbeert van het (blackbody) infraroodspectrum van 4 tot 40 μm dat de aarde uitstraalt slechts een beperkt gebied rond de 15 μm. Zelfs volgens IPCC-berekening met haar onmogelijke IR-backradiation, heeft CO2 nauwelijks effect hebben op het klimaat. Verdubbeling van CO2 aan het eind van deze eeuw maakt de aarde volgens IPCC-berekening slechts ± 1° C warmer. Dat komt omdat het CO2-effect allang ‘verzadigd’ volgens de wet van Lambert-Beer. Paul Crutzen (Ozon Nobelprijs 1973), directeur Max Planckinstituut Berlijn, schrijft in zijn boek ‘Chemie der Atmosphäre’ (1994): “Es gibt bereits so viel CO2 in der Atmosphäre, zusätzliches CO2 spielt keine Rolle mehr” (Spektrum Akademischer Verlag, S. 414). Waar komt de ‘onstuitbare catastrofale’ opwarming van de aarde volgens het IPCC dan wel vandaan?

4.1 Waterdamp Amplificatie. Volgens het IPCC versterken waterdamp (en wolken) het minimale effect van CO2 door positieve terugkoppeling. Volgens het IPCC veroorzaakt geringe temperatuurstijging, een stijging van de waterdamp concentratie volgens de wet van Clausius-Clapeyron (dat klopt). Vervolgens veroorzaken méér waterdamp en wolken volgens het IPCC méér warmte (waterdamp is het belangrijkste broeikasgas), met als gevolg méér waterdamp en méér warmte. Door de waterdamp-amplificatie zou de broeikasgasdeken op 10 km warmer zijn dan de naaste omgeving: de ‘hotspot’. De positieve terugkoppeling zou na overschrijden van een ‘tipping point’ een onstuitbare catastrofale opwarming veroorzaken, een circulus vitiosus (volgens het IPCC).

CO2-regelknop. Het IPCC dat schrijft dat wij CO2 moeten beschouwen als een ‘regelknop’, een thermostaat waarmee de mens instaat is de atmosfeer te verwarmen, waarna de atmosfeer de aarde verwarmt. Voor dit middeleeuwse antropocentrische denken is in de IPCC Assessment Reports geen bewijs te vinden. Een netto positieve terugkoppeling van het waterdamp/wolken-complex bestaat niet. De beweringen, de amplificatie en de broeikasgasdeken (hotspot), kunnen wel getoetst worden aan de werkelijkheid. Zonder waterdamp-amplificatie geen CO2-hypothese en geen catastrofale opwarming.

Waterdamp amplificatie. In de natuur is geen waterdamp amplificatie te vinden zoals het IPCC dat beschrijft. Waterdamp kan bij koude voor warmte zorgen, maar tijdens de hondsdagen zomer 2018 verklaarde het KNMI dat de warmte (35° C) gevolg was van juist heel weinig waterdamp in de atmosfeer (34%, Normaal 75%). Dat is tegengesteld aan de bewering van het IPCC. Ook het fenomeen landklimaat versus zeeklimaat (‘s-winters warmer en ‘s-zomers koeler) duidt niet op catastrofale onstuitbare opwarming, maar op een mitigerend, stabiliserend effect van watermassa’s in de atmosfeer. Ook elders ziet men geen opwarming door water en waterdamp. De provincie Mawsynram in de deelstaat Meghalaya (India) kent de meeste neerslag op aarde: 10 m per jaar (wereldwijd gemiddeld 1 m), kortom een ideaal IPCC-broeikas gebied. Maar Masynram heeft een gemiddelde temperatuur van 17° C ondanks de overvloed aan wolken en waterdamp. De gemiddelde temperatuur in sommige delen in de Sahara op dezelfde breedtegraad bedraagt 30° C, ondanks een neerslag van gemiddeld 200 mm. Dit pleit opnieuw sterk tegen de IPCC-amplificatie door waterdamp. De Amerikaanse overheidsdienst SUFRAD brengt de relatie tussen temperatuur en waterdamp getalsmatig in beeld:

Tabel 2. NOAA SUFRAD (Surface Radiation Monitoring), https://data.nodc.noaa.gov/cgi-bin/iso?id=gov.noaa.ncdc:C00540. BREHMER (2017). SURFRAD Data Falsifies The “Greenhouse Effect” Hypothesis https://principia-scientific.org/surfrad-data-falsifies-the-greenhouse-effect-hypothesis/

De gemiddelde temperatuur in Desert Rock (Nevada) bedraagt in de maand augustus 2018 31° C, bij een specifieke vochtigheid van 5.5 g/Kg. Op dezelfde breedtegraad was de gemiddelde temperatuur in Goodwin Creek (Missouri) in diezelfde maand 25° C, ondanks een driemaal hogere luchtvochtigheid. Waterdamp verwarmt bij koude, maar koelt bij warmte. Het waterdamp-wolkencomplex heeft een belangrijke stabiliserende functie met negatieve terugkoppeling bij warmte. Waterdamp veroorzaakt géén onstuitbare catastrofale opwarming door ‘amplificatie’ en circulus vitiosus.

4.2. Broeikasgasdeken (hotspot). De IPCC-modellen voorspellen op 10 km hoogte een gebied, de broeikasgasdeken, dat door CO2 en waterdamp warmer is dan de omgeving (hotspot). Vanuit deze hotspot zou de aarde door infrarood-terugstraling verwarmd worden. De modelmatig berekende hotspot wordt expliciet afgebeeld (figuur 6 links) in het IPCC-assessmentrapport AR4 (2007).

Fig 6 LINKS: de broeikasgasdeken (hotspot) volgens voorspelling van de IPCC, op 10 km boven de evenaar.

RECHTS: 28 miljoen metingen van weerballonen in de afgelopen 60 jaar [CCSP report 2006].

Figuur 6 Toont links de IPCC-hotspot zoals berekend door klimaatmodellen op grond van de CO2-hypothese. Rechts de gemeten werkelijkheid door weerballonnen, die tot in de stratosfeer reiken. In de afgelopen 60 jaar is op 10 km met 28 miljoen metingen geen ‘hotspot’ aangetoond. Ross McKitrick en John Christy duidden de ‘hotspot’ als falsificeerbare stelling van het IPCC en formuleerden een nulhypothese. Alle modellen voorspellen op 10 Km méér warmte dan de observaties. De verschillen zijn in meerderheid statistisch significant. Hiermee verwerpen McKitrick en Christy de nulhypothese en daarmee de broeikasgasdeken als belangrijkste onderdeel van de CO2-hypothese [McKitrick 2018].

5. IPCC-VOORSPELLINGEN

De CO2-hypothese is ongeloofwaardig en moet om meerdere redenen verworpen worden: 1) CO2 volgt de temperatuur en kan geen oorzaak zijn, 2) Het atmosferisch-effect is gevolg van zwaartekracht en kan niet ook nog gevolg zijn van de onbewezen CO2-hypothese, 3) IR-Stralingswarmte uit koud gebied kan een warmer gebied niet verder opwarmen, 4) CO2 veroorzaakt ook na verdubbeling slechts minimale opwarming, 5) Wolken en waterdamp veroorzaken netto koelte, geen opwarming, dus ook geen ‘amplificatie’ van het minimale CO2-effect, 6) Er is géén hotspot aantoonbaar (nulhypothese!). Ondanks dit alles doet het IPCC voorspellingen met klimaatmodellen die alle berusten op de ongeloofwaardige CO2-hypothese.

Fig 7. IPCC-voorspellingen (Rood, gemiddelde van 102 ’runs’). Blauw en groen metingen van de werkelijkheid door weerballonnen en satellieten. Bron: Christy JR (2015) Alabama Huntsville. Modeloutput: KNMI Climate explorer.

Figuur 7 illustreert een verschil van ±0.6° C tussen de voorspelling van IPCC-klimaatmodellen en de gemeten werkelijkheid. Een enorm verschil aangezien de totale temperatuurstijging sinds 1880 slechts ±0.8° C bedraagt. Desondanks beoordeelt het IPCC haar modellen als 95% nauwkeurig. Waarschijnlijk kijkt het IPCC alleen naar Precisie (de onderlinge spreiding van de modellen) en niet naar ‘Accuraatheid’ (de juistheid waarmee het model de gemeten werkelijkheid zou moeten voorspellen). De modellen kloppen niet met de werkelijkheid en wetenschappers van het IPCC weten dat. In het IPCC Assessment Report 5 (2013) kunt u lezen: “There is high confidence that most models overestimate the warming trend.” en “The cause of this bias remains elusive.” (IPCC AR5 WG1 Chap 9.4.). In een eerder rapport (2007) schrijft het IPCC ook waaróm de voorspellingen niet kloppen: “We should recognise that we are dealing with a coupled nonlinear chaotic system, and therefore that the long-term prediction of future climate states is NOT POSSIBLE.” (IPCC AR4 WG1 Chap 14.2.2).

De modellen voorspellen dus onzin, ook volgens het IPCC. De eminente theoretisch-fysicus Richard Feynman schreef daarover: “It doesn’t matter how beautiful your theory is, It doesn’t matter how smart you are. If it doesn’t agree with experiment, it’s wrong.” De CO2-hypothese is fout, zo simpel is dat.

Als de IPCC CO2-hypothese fout is, zijn er dan geen andere oorzaken voor klimaatverandering?

Het IPCC heeft de afgelopen 40 jaar nauwelijks naar andere (natuurlijke) oorzaken gezocht omdat haar opdrachtgever, de VN al op voorhand overtuigd was van de oorzaak: de schuldige mens met fossiele CO2. De opdracht aan het IPCC luidde derhalve: ‘To assess information that is relevant in understanding human-induced climate change, its potential impacts, and options for mitigation and adaptation.” (http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg2/index.php?idp=22 eerste alinea). Het IPCC ‘onderzoek’ berust op een vooringenomen standpunt, een doodzonde in de echte wetenschap.

6. NATUURLIJK OORZAKEN VOOR KLIMAATVERANDERING

De belangrijkste kandidaten voor natuurlijke klimaatverandering zijn zon en water (in al haar natuurkundige aggregatiefasen).

6.1. Invloed van de zon. Zon heeft volgens het IPCC geen invloed op het klimaat (fig 8) omdat de energie fluctuatie van het zichtbare licht tijdens de 11-jarige Schwabe-cyclus slechts 0.2% bedraagt. Dat zou te weinig zijn om belangrijke temperatuurveranderingen te verklaren. Maar het IPCC vergeet de enorme warmtecapaciteit van de oceaan en ook de veel energierijkere UV-straling, die 15% fluctueert en belangrijke invloed op het klimaat kan hebben, mogelijk via Ozon aan de polen, waar tijdens de poolwinter de stratosfeer bijna tot aan het oppervlak reikt.. Ook de invloed van zonnewind op de magnetosfeer van aarde en zon, met mogelijk invloed op kosmische straling en wolkenvorming, zou volgens het IPCC geen rol mogen spelen.

Fig 8. Invloed van de Zon op het klimaat is volgens het IPCC verwaarloosbaar in verhouding tot de invloed van de mens. Invloed van UV-straling en zonnewind worden door het IPCC buiten beschouwing gelaten.

Ondanks alle IPCC-twijfel over de invloed van de zon op het klimaat, toont paleoklimatologisch onderzoek over de afgelopen 415 jaar sinds 1600, een aardige correlatie tussen zonactiviteit en het klimaat. Zonactiviteit, zoals gemeten door zonnevlekken, loopt gelijk op met de temperatuur van het noordelijk halfrond (fig 9 links). Ook in de afgelopen 150 jaar toont de zon een correlatie met de temperatuur van het noordelijk halfrond (fig 9 rechts). Een correlatie kan duiden op een oorzakelijk verband, maar een oorzakelijke mechanismen zijn nog niet duidelijk, onder meer omdat in de afgelopen 40 jaar het onderzoek naar CO2 prevaleerde.

Fig 9 LINKS: Paleoklimatologie. Zonactiviteit volgens zonnevlekken en temperatuur noordelijk halfrond [Scafetta 2006].

RECHTS: Zonactiviteit (instraling) in relatie tot de temperatuur aan het noordelijk halfrond [Soon 2005].

Er is ook duidelijke invloed van de 11-jarige zoncyclus op ‘weers’omstandigheden zoals hieronder te zien is met links de regenval in Europa, in dit geval met een vertraging (lag) van 17 maanden, omdat het effect via oceaanstroming, de Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), wordt overgebracht. Rechts de invloed van de 11-jarige zoncyclus op het zee-niveau door uitzetting van het warmere water.

Fig 10. LINKS: Invloed van 11-jarige zonactiviteit (zonnevlekken) op neerslag in Europa [Laurenz 2019].

RECHTS: Invloed van 11-jarige zoninstraling op het zee-niveau [Shaviv 2008].

6.2. Modulatie door Waterplaneet. De correlatiecoëfficiënt van zon en temperatuur is niet groot en niet constant, maar het is duidelijk dat de zon wel veel méér invloed heeft dan het IPCC denkt. De aarde ontvangt de meeste zonenergie aan de evenaar, waar de zon haar korte golf-energie loodrecht instraalt.

Onze waterplaneet (70% oceaan, 60% wolken en 10% ijs) verzet zich tegen de inkomende energieflux door gemiddeld 30% terugkaatsing (fig 11). Kortegolf zonstraling die de wolken passeert kan de oceaan tot een diepte van 200 meter binnendringen, alvorens ze geabsorbeerd wordt en in interne energie omgezet, waarna de oceaan met haar hoge warmtecapaciteit de energie vertraagd over de rest van de planeet verspreidt.

De zon verwarmt de oceaan (de atmosfeer kan dat niet omdat infrarood niet dieper dan een enkele micrometer in water doordringt). Vervolgens verwarmt de oceaan de bovengelegen atmosfeer, de luchtmassa’s zetten uit, worden door rotatie en corioliskrachten in beweging gebracht in de richting van de polen (Hadley cells). Terugkerende passaten brengen de oceaan in beweging. Het massale warmtetransport via atmosfeer en oceaanstromingen verspreidt de zonnewarmte met vertragingen over de aarde. De vertragingen kunnen daarbij oplopen tot maanden of jaren (men schat de omlooptijd van de thermo-haliene circulatie op 600-1000 jaar). Als gevolg van de vertragingen mag men niet altijd eenduidige korte-termijn relaties verwachten tussen een wisselende insolatie en de temperatuur.

Fig 11. Zoninstraling aan de evenaar, albedo effect en warmtetransporten in atmosfeer en oceaan van evenaar naar de polen.

Een albedo van 30% doet vermoeden dat een beetje méér of minder wolken belangrijke invloed kan hebben op de temperatuur. Dat effect wordt inderdaad gemeten. Fig 12 toont een omgekeerd evenredige relatie tussen het tropisch wolkendek en de temperatuur aan het aardoppervlak.

Fig 12. Omgekeerd evenredige relatie tussen het tropisch wolkendek en de temperatuur wereldwijd. Bron: ISCCP (Internat. Satellite Cloud Climatology Project) en HadCRUT3 (dataset of global historical surface temperature anomalies) Hadley Centre Metoffice UK.

Na opwarming door de zon raakt de aarde in de tropopauze haar warmte kwijt door infrarood-uitstraling. Volgens de CO2-hypothese wordt deze IR-uitstraling door een broeikasgasdeken opgevangen en naar de aarde teruggestraald, waardoor deze opwarmt. Deze hypothese is in het voorgaande op uiteenlopende manier weerlegd, maar vanwege het belang van de zaak kan het volgende onderzoek daar nog wel bij. Richard Lindzen en Yong-Sang Choi relateren in figuur 13 links de temperatuur van het oceaanoppervlak (HadSST3), gedurende een periode van 13 jaar met de uitgaande infraroodstraling aan de top van de atmosfeer, zoals gemeten door NASA’s ERBE-satelliet (Earth Radiation Budget Experiment Experiment).

Fig 13. LINKS de gemeten recht-evenredige relatie tussen zon-opwarming en IR-uitstraling. RECHTS de modelmatige omgekeerd-evenredige relatie tussen infrarood-verwarmde aarde en IR-uitstraling volgens de CO2-hypothese [Lindzen 2009].

Lindzen en Choi beschrijven een recht-evenredige relatie tussen oppervlaktewarmte en IR-uitstraling. Wanneer de zon de aarde verwarmt, straalt de aarde méér infrarood uit. Wanneer ze afkoelt straalt ze minder uit (fig 13 Links). Daarentegen projecteren alle klimaatmodellen een omgekeerd-evenredige relatie tussen de oppervlaktewarmte en IR-uitstraling (fig 13 Rechts). De IPCC CO2-hypothese schrijft immers voor dat het oppervlak wordt opgewarmd door infrarood-terugstraling vanuit de tropopauze, waardoor minder infrarood kan worden uitgestraald. De modellen zijn opnieuw strijdig met de gemeten werkelijkheid.

Cumulonimbus gordel, thermostaat van de aarde. Nu het eenieder duidelijk zal zijn dat de monocausale CO2-hypothese faalt, graag nog uw aandacht voor een prachtig klimatologisch fenomeen: de Cumulonimbus gordel, de thermostaat van de aarde, die ook geen rol mag spelen in de IPCC CO2-hypothese.

Fig 14. Deze satellietfoto van de aarde toont langs de evenaar, waar de zon preferent de meeste energie inbrandt, een band van wolken, de cumulonimbusgordel van cumulonimbusformaties.

Veel satellietfoto’s van de aarde, de een fraaier dan de ander, tonen een wolkenband langs de evenaar, de plaats waar de aarde de meeste zonenergie invangt. De vlekjes op de foto’s zijn gigantische cumulonimbus wolkenformaties, die meestal aan het eind van de dag boven het hete oceaanoppervlak (en het tropisch oerwoud) langs de evenaar door verdamping ontstaan en het verhitte gebied afkoelen met regen en tropische stortbuien. De formaties reiken tot in de stratosfeer. Zij zuigen lucht aan over het hete oceaan-oppervlak, waardoor verdamping belangrijk toeneemt. De hete lucht stijgt met waterdamp (latente warmte) in de schoorstenen omhoog.

Fig 15. Cumulonimbusformatie: luchtstroom over de hete oceaan bevordert verdamping. Lucht en waterdamp (latente warmte) stijgt omhoog. Op 3-5 km condenseert de waterdamp. Condensatiewarmte blijft achter en straalt uit. Droge lucht keert terug naar het aardoppervlak aan weerszijde van de cumulonimbusgordel en bevordert in de subtropen een effectieve infrarooduitstraling.

Op 3-5 km condenseert de waterdamp en regent uit. De condensatiewarmte verlaat de aarde als zwakke infrarode straling. Vanwege de kou op die hoogte is uitstraling niet echt effectief. Maar de lucht hoog in de cumulonimbusformatie is na condensatie en uitregenen kurkdroog. De droge lucht keert aan weerszijden van de cumulonimbusgordel terug naar de aarde, ten noorden en ten zuiden van de evenaar. De warme subtropische gebieden noord en zuid van de cumulonimbusgordel kunnen door de droge atmosfeer infrarood van veel lager (warmer) niveau, dus veel efficiënter uitstralen. Wijlen dr ir Noor van Andel noemde dit fenomeen de ‘thermostaat van de aarde’. NASA’s infraroodsatelliet bewijst het bestaan van de thermostaat van de aarde (fig 16).

Fig 16 Thermostaat van de aarde. NASA IR–satelliet met infrarood uitstraling aan de top van de atmosfeer (TOA). Efficiënte uitstraling in de droge subtropische regio’s Noord en Zuid van de evenaar is duidelijk gescheiden door minder efficiënte uitstraling in het gebied van de cumulonimbusgordel langs de evenaar.

CONCLUSIE

1. CO2 volgt de temperatuur en kan geen oorzaak zijn.

2. Volgens het IPCC verwarmt infrarood-terugstraling de aarde tweemaal méér dan de zon.

3. De IPCC-stralingsbalans genereert Energie uit Niets.

4. IR-Stralingswarmte uit een koud gebied kan een warmer gebied niet verder opwarmen.

5. CO2 veroorzaakt -volgens IPCC-berekening- na verdubbeling slechts minimale opwarming.

6. Wolken en waterdamp veroorzaken netto koelte, geen opwarming, dus ook geen ‘Amplificatie’.

7. Er is géén broeikasgasdeken (hotspot) aantoonbaar: de hotspot is door metingen gefalsificeerd.

8. IPCC-klimaatmodellen kloppen niet met de werkelijkheid en zijn daarom fout volgens Feynman.

9. De CO2-hypothese houdt geen rekening met de zon, dag-nacht wisselingen, wolken, de oceaan met haar hoge warmtecapaciteit, de massale warmtetransporten door atmosfeer en oceaanstromen, of met de cumulonimbusgordel, de ‘thermostaat van de aarde’.

10. De CO2-hypothese berust voornamelijk op computermodellen en houdt geen rekening met de werkelijkheid. Het klimaat is een chaotisch complex systeem volgens Edward Lorenz; het klimaat is de resultante van interactieve niet-lineaire invloeden, waarvan velen nog onbekend. Volgens Lorenz is een dergelijk chaotisch complex systeem in principe onvoorspelbaar. Dat geldt temeer wanneer men het gros nog niet weet. Het klimaat is heel veel méér dan een simpele monocausale CO2-hypothese.

11. De CO2-hypothese is niet nodig als verklaring van het ‘atmosferisch effect’. Het atmosferisch effect is niet gevolg van CO2, maar van de dikte van de atmosfeer.

De monocausale CO2-hypothese is onbewezen en ongeloofwaardig. Klimaatverandering is gevolg van natuurlijke oorzaken:

1. Zon verwarmt de aarde, convectie brengt de warmte in de tropopauze, waar ze kan worden uitgestraald.

2. Lange termijn klimaatveranderingen (ijstijden) zijn gevolg van afstand en stand van de aarde tot de zon.

3. Klimaatveranderingen op kortere termijn zijn gevolg van zoncycli.

4. De waterplaneet moduleert zon-energie middels albedo en warmtecapaciteit van de oceaan.

5. Dan zijn er nog (lange termijn) geologische invloeden waarvan het belang nog onderbelicht is.

CO2 is onschuldig aan klimaatverandering. De strijd tegen verspilling van energie, verspilling van grondstoffen en vervuiling van het milieu is fantastisch en noodzakelijk. Maar de strijd tegen CO2 hoort daar niet bij. Bestrijding van CO2, berust op niet-gevalideerd onderzoek. CO2 is geen ‘vervuiling’. Wij zíjn CO2. Zonder voldoende CO2 sterft alle hogere leven op aarde.

Referenties

CCSP Report (2006). Temperature Trends lower Atmosphere (Weather balloons). Chap 5, Pg116.

https://downloads.globalchange.gov

HARDE H. (2017). Scrutinizing carboncycle and CO2 in the atmosphere. Global and Planetary Change 152 (2017) 19–26).

HUMLUM O. et al (2013). The phase relation between atmospheric carbon dioxide and global temperature. Global and Planetary Change, 100 51–69

LAURENZ L et al (2019). Influence of solar activity changes on European rainfall. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. doi:10.1016/j.jastp.2019.01.012

LINDZEN & CHOI (2009). On the determination of climate feedbacks from ERBE data. Geophysical Research Letters, 36, L16705, doi:10.1029/2009GL039628, 2009

McKITRICK & CHRISTY (2018). A Test of the Tropical 200-300 hPa Warming Rate in Climate Models. American Geophysical Union. Earth and Space Science, 5, 529–536. https://doi.org/ 10.1029/2018EA000401)

NIKOLOV & ZELLER (2017). New Insights on the Physical Nature of the Atmospheric Greenhouse Effect Deduced from an Empirical Planetary Temperature Model. Environ Pollut Climate Change 2017, 1:2)

ROBINSON & CATLING (2014). Common 0.1 bar tropopause in thick atmospheres set by pressure-dependent infrared transparency. Nature Geoscience. Vol 7. www.nature.com/naturegeoscience.

SCAFETTA & WEST (2006). Phenomenological reconstructions of the solar signature in the Northern Hemisphere surface temperature records since 1600. Journal of Geophysical Research, 112, D24S03, doi:10.1029/2007JD008437

SHAVIV NJ (2008). Using the oceans as a calorimeter to quantify the solar radiative forcing. Journal of Geophysical Research, vol. 113, A11101, doi:10.1029/2007JA012989

SOON WWH (2005).Variable solar irradiance as a plausible agent for multidecadal variations in the Arctic-wide surface air temperature record of the past 130 years. Geophysical Research Letters, 32, L16712, doi:10.1029/2005GL023429,