Leonardo da Vinci.
Een bijdrage van Tjerk Veenstra.
In de hele klimaatdiscussie staat de berekende mondiale gemiddelde temperatuurstijging van 1,5 en 2,0 ℃ in 2050 centraal. Het wereldwijde klimaatbeleid en de uitgaven van multi-miljarden euro’s/dollars zijn erop gebaseerd om die temperatuurstijging te beperken of zelfs teniet te doen door de CO2-reductie.
Alhoewel het KNMI stelt: “Om het klimaat te bepalen wordt gekeken naar het gemiddelde over 30 jaar van temperatuur, vocht, luchtdruk, wind, bewolking en neerslag”, blijft slechts de gemiddelde temperatuur centraal staan als indicatie voor de mondiale klimaatdoelstelling, zelfs na de verandering van de benaming van “Global Warming” naar “Climate Change”.
Dus vroeg ik mij af hoe je tot een nauwkeurig “gemiddelde” komt, gezien de waarde en het belang van “het gemiddelde” in het klimaatbeleid.
Dat gemiddelde herinnert mij aan de directeur van een researchlaboratorium. Als een jonge onderzoeker vol enthousiasme zijn onderzoeksresultaten presenteerde was zijn commentaar altijd:
“Aan dat gemiddelde, dat jij hebt berekend, heb ik niets. Als jij de hoek meet, waaronder ik een etmaal leef, dan zie je dat ik 8 uur slaap en 16 uur op ben. Ik leef dan 16 uur onder een hoek van 90 graden en 8 uur onder een hoek van 0 graden. Over een etmaal kom je dan uit op gemiddeld 60 graden. En jij hebt mij nog nooit onder die hoek gezien.Dat gemiddelde bestaat dus niet”.
Een ander voorbeeld:
In het boek “The end of average” van Todd Rose is een beschrijving van een onderzoek, dat rond de Tweede Wereldoorlog is uitgevoerd door Gilbert Daniels. Daniels had de lichaamsmaten van 4063 piloten gemeten. Op basis daarvan berekende hij voor tien lichaamsmaten het gemiddelde, met een range van dertig procent. Bijvoorbeeld de gemiddelde lichaamslengte, de gemiddelde borstomvang, de gemiddelde lengte van de arm etc. Vervolgens ging hij op zoek naar piloten, die op alle tien die lichaamsmaten binnen die gemiddelde range vielen. En wat bleek? Van alle 4063 piloten bleek er geen op alle tien de lichaamsmaten gemiddeld te zijn. Als Daniels drie dimensies nam, bijvoorbeeld beenlengte, nekomvang en omvang van de pols, scoorden slechts 3,5 % van alle piloten op alle drie die dimensies binnen het gemiddelde. Kortom, de exacte gemiddelde mens bestaat niet.
Het gemiddelde weer
Alvorens naar het klimaat te gaan, neem ik een tussenstapje via het weer. Dagelijks staat in het Dagblad van het Noorden (DVHN) de weersverwachting van die dag en de dag daarop staat hoe de temperatuur de dag daarvoor is geweest. Gezien de korte termijn zal het weer in een dag normaliter niet veel veranderen, dus een verwachting voor de komende 24 uur zal redelijk nauwkeurig moeten zijn.
In het DVHN stond dinsdag 10-12-2019 de volgende weersverwachting voor Nederland (tabel 1).
Tabel 1. De weersverwachting in Nederland op dinsdag 10-12-2019 (Bron DVHN)
Daarnaast geeft het ook een vijfdaagse verwachting voor het Noorden.
Tabel 2. Vijfdaagse verwachting voor het Noorden op dinsdag 10-12-2019 (Bron: DVHN)
De volgende dag (11-12-2019) geeft de krant de gemeten etmaalwaarden weer van 10-12-2019 van 5 lokale weerstations:
Tabel 3. Gemeten waarden op 5 Noordelijke weerstations van 10-12-2019 (Bron DVHN).
Welke gegevens kunnen wij ontlenen aan deze tabellen:
- Voor Nederland was verwachting gemiddeld 3,6 ℃ (gemiddeld minimum 1,6 ℃, gemiddeld maximum 5,6 ℃), zie tabel 1.
- Voor Noord Nederland was de verwachting gemiddeld 3 ℃ (gemiddeld minimum 1 ℃, gemiddeld maximum 5 ℃) , zie tabel 2 eerste kolom.
- De gemeten gemiddelde etmaal temperatuur van de 5 Noordelijke weerstation bedroeg 5 ℃ (maximum 8,0 ℃ , minimum 0,0 ℃ ), zie tabel 3.
Hieruit blijkt, dat zelfs op korte termijn van een etmaal met behulp van gevalideerde weermodellen en nauwkeurige metingen, er voor één dag een verschil ontstaat van +2 ℃ tussen model en de werkelijkheid.
Hoe kun je dan robuuste gemiddelde waarden bepalen aan de hand van modellen over 30 jaar uit slechts theoretische waarden op basis van energiegebruik en daarvan afgeleid de CO2-emissies ? En het klimaat, is dat alleen temperatuur, maar ook niet vocht, luchtdruk, wind, bewolking en neerslag, zoals het KNMI beschrijft?
Klimaat en temperatuurmetingen
Hoe staat het dan met de gemiddelde temperatuur van het mondiale klimaat.
Een gemiddelde temperatuur kun je alleen maar nauwkeurig bepalen op basis van betrouwbare metingen met betrouwbare instrumenten. Daarbij is de vraag alleen al hoe het gemiddelde van de huidige gemeten temperatuur tot stand komt. Immers, 70% van het aardoppervlak bestaat uit water en 30% uit land. Echter, het grootste aantal temperatuurmetingen vindt plaats op land en dan nog op het noordelijk halfrond.
Daarbij is het ook nog zo, dat de meetpunten in de tijd variëren in aantal en in locatie. M.a.w. in het gemiddelde kan een systematische verandering met de tijd optreden.
Daar is in het verleden al eens onderzoek naar gedaan.
De onderstaande grafiek geeft de mondiale temperatuur weer als gemiddelde van alle beschikbare weerstations in de jaren van 1850 tot 2006.
Fig. 1. Relatie tussen de temperatuur (paars) en het aantal weerstations (groen)
We zien dat de trend in de gemiddelde temperatuur mogelijk afhankelijk is van het aantal en de plaats van weerstations. In de loop van de 20ste eeuw is namelijk de verdeling van het aantal weerstations verschoven van de koudere gebieden (met name Rusland) naar warmere gebieden in de wereld.
Deze trend is weer gegeven in onderstaande kaart.
Fig. 2. De verdeling van de weerstations
Kwaliteit van de meetpunten en metingen
Een belangrijk aspect hierbij is de nauwkeurigheid van de temperatuurmetingen. Hiertoe is in Amerika in 2011 een rapport gepubliceerd met een analyse van 1007 van de in totaal 1221 officiële temperatuurmeetstations (Bron: www.surfacestations.org). Daaruit bleek dat 64,4% van de stations een onnauwkeurigheid had van 1 tot 2 ℃ en 6,2% had een onnauwkeurigheid van zelfs 2 tot 5 graden. Dus slechts 30 % van de onderzochte meetstations had een nauwkeurigheid beter dan 1 graad. Uit die analyse (met foto’s) bleek, dat veel stations omsloten waren door gebouwen, asfalt, apparaten, ed. Daardoor worden te hoge temperaturen gemeten, het zogenaamde Urban Heat Island (UHI) effect.
Als een ontwikkeld land als Amerika dergelijk slechte meetresultaten produceert, hoe staat met andere landen? Hoe nauwkeurig kan dan de gemiddelde temperatuur (in tienden van graden nauwkeurig!) op aarde voor het Klimaatakkoord van Parijs worden bepaald?
Referentie periode
Het Akkoord van Parijs wil de mondiale temperatuurstijging beperken in relatie tot pre-industriële waarden. Letterlijk staat er:
“Holding the increase in the global average temperature to well below 2℃ above pre-industrial levels and to pursue efforts to limit the temperature increase to 1.5℃ above pre-industrial levels, recognising that this would significantly reduce the risks and impacts of climate change.
Maar dat roept de vraag op: wat zijn pre-industriële niveaus? Het is duidelijk, dat als men de opwarming nauwkeurig wil beperken tot 1.5℃ of 2℃ boven een bepaald uitgangspunt, dan hebben we ook een nauwkeurige basis nodig, als uitgangspunt voor die stijging. Echter, het Akkoord van Parijs voorziet niet in de nauwkeurige definitie. Die onduidelijkheid is waarschijnlijk met opzet gedaan. Anders hadden ze een bepaald jaar of nog beter een bepaalde temperatuur gegeven. Daarbij komt nog dat de modellen uitgaan van relatie tussen de temperatuur en het CO2-gehalte, waarbij met een verdubbeling van het CO2-gehalte de temperatuur toeneemt met 1,5 tot 4,5 ℃ (een factor 3 verschil!). Een dergelijke basis belooft niet veel voor robuustheid van de berekende gemiddelde temperatuurstijging in 2050.
Samenvattend
De doelstelling van een maximale temperatuurstijging van 1,5 tot 2 ℃ roept de nodige vraagtekens op.
- Het uitgangspunt “pre-industrieel” is niet precies omschreven. Bovendien, hoe betrouwbaar zijn die pre-industriële metingen?
- De kwaliteit van de huidige temperatuurmetingen is beperkt, slechts 30% van de stations in de USA hebben een nauwkeurigheid beter dan 1 graad C.
- Als het verschil tussen de verwachting en de meting van gemiddelde weer in Nederland voor het volgende etmaal 2 ℃ verschilt, wat is de voorspelling waard van 2 ℃ over 30 jaar?
- Wat is de invloed van de verandering van de het aantal en locatie van de meetpunten op het gemiddelde? Is er wel een representatieve meting over het gehele aardoppervlak?
Tot slot
Veel vragen dus, maar ik troost mij met de gedachte, dat volgens het KNMI de gemiddelde temperatuur in de Bilt al 1,8 graden is gestegen tussen 1901 en 2013. Het KNMI verklaart daarbij, dat de winters (december, januari en februari) zachter waren, doordat de wind vaker uit het westen kwam. De zomers (juni, juli en augustus) waren extra warm door een toename van de zonnestraling. Dit is vooral het gevolg van de afgenomen luchtverontreiniging. Bron hier.
Tjerk Veenstra.
Dus hebben we in Nederland, mede dank zij de schonere lucht, de doelstelling van Parijs al “gehaald” zonder de voorspelde klimaatrampen zoals overstromingen, stormen, droogte, hongersnood, watertekorten. Dit in tegenstelling wat Urgenda beweerde tijdens haar rechtszaak tegen de Staat:
De huidige opwarming van 1 graad C ten opzichte van de pre-industriële tijd laat nu al significante en ernstige verstoringen van het klimaatsysteem zien, met ernstige gevolgen voor ecosystemen en grote schades voor menselijke samenlevingen.
Er is wel wat kritiek mogelijk op de aangevoerde argumenten in het artikel.
Bijvoorbeeld die directeur van een researchlaboratorium heeft het over middelen van een set die een beperkt aantal mogelijke of praktische waardes bevat [rechtop of liggend]. Dat is iets heel anders dan een meer analoog verloop van een grote reeks.
De gemiddelde maxima en gemiddelde minima lijken me toch wel interessant bij temperatuur, niet alleen de min+max/2 waarde. Het heeft invloed op allerlei andere factoren, weerpatronen, plant en dier, vooral als ze relatief snel verschuiven over de jaren. Kortere fluctuaties hebben andere effecten in vergelijking met langer durende patronen over de seizoenen: een plant sterft niet uit vanwege een koude nacht of warme dag ten slotte maar verzwakt, als ras, wel als het steeds zo blijft.
Verder kun je wel degelijk nauwkeurigheid vergroten met gemiddeldes terwijl de individuele meetwaarde een hoge foutenmarge heeft. Dat komt omdat bepaalde factoren wegvallen, je streept ze tegen elkaar weg: 1000 afwijkingen naar boven en 1000 afwijkingen naar beneden in dezelfde orde maken het opgetelde signaal bij een *hoge kwantiteit* dus niet minder betrouwbaar. Het te meten signaal, dus de informatie erin die gezocht wordt, is namelijk iets heel anders dan een ruwe meting.
Je ziet dezelfde denkfout, tenminste ik denk dat het een denkfout is, wanneer er over iteraties in berekening van CFD gesproken wordt. De fout aan het begin vermenigvuldigt zich niet vanzelfsprekend door het systeem heen. Dat kan wel maar vaak door allerlei feedback en regulatie kun je juist een semi-stabiel equilibrium krijgen waar variaties aan de input gedempt worden of misschien juist uitvergroot. Het ligt echt aan de stabiliteit van het model. Er is niet op voorhand iets over te zeggen.
Maar goed behalve kritiek wil ik ook eensgezindheid beschrijven. De gemiddelde temperatuur zal best wel eens een fantoom kunnen blijken als het steeds meer in samenhang gezien wordt met het hele klimaatsysteem waar energie op allerlei manier in om gaat. De vraag is misschien niet eens waarom de temperaturen zo uitleenlopen de laatste decennia maar eerder waarom dat eerder eerder zo stabiel was. De CO2 is niet de enige verandering op deze aarde. Als ik biljoenen zou moeten inzetten zou ik gokken op een samenspel van vele factoren die de huidige relatief snelle klimaatveranderingen en andere veranderingen in gang hebben gezet.
“De vraag is misschien niet eens waarom de temperaturen zo uitleenlopen de laatste decennia maar eerder waarom dat eerder eerder zo stabiel was.”
Dat zit hem denk ik in de rol van waterdamp / bewolking. Dat werkt als een thermostaat. Als het door een externe forcering warmer wordt komt er meer waterdamp in de atmosfeer. Dat werkt enerzijds als broeikasgas (positieve feedback) maar op een zeker moment doet het zoveel bewolking ontstaan dat verdere opwarming stopt (negatieve feedback).
En zoals gezegd, een externe forcering (zoals meer broeikasgassen) duwt het uiteindelijke evenwicht een stukje omhoog.
Bart Vreeken
En als we dan al zo’n goed werkende thermostaat hebben wat zullen wij er dan verder aan knoeien. En dat terwijl we het chaotische klimaatsysteem nog ternauwernood en slechts in grote lijnen begrijpen.
Zeespiegelstijging;
Ooit was de aarde een grote gloeiende bol/massa. Door de afkoeling en tal van oorzaken kon leven ontstaan en ontwikkelen.Onze aarde koelt nu dan ook nog steeds af.
Belangrijk gevolg van afkoelen is krimp van de massa. Ziedaar de zeespiegelstijging.
Groet, Piet van der Zande
Ik heb er nog eens over nagedacht en kan maar 1 conclusie trekken.
Bestaat er een gemiddelde wereldtemperatuur? Ja, natuurlijk bestaat die. Wat zijn we hier anders aan het doen? Wat zijn al die klimaatwetenschappers aan het doen? Hoe kun je nu trends beschrijven zonder het begrip gemiddelde wereldtemperatuur. Hoe kun je bepalen of een periode warmer of kouder is zonder een referentietemperatuur?
Als je niet uitgaat van een gemiddelde wereldtemperatuur kun je alle studies zoals van Willy Soon, Shaviv, Bas van Geel, Martijn van Mensvoort, Zarkhova en vele anderen allemaal direct in de prullenbak gooien. Zonder referentietemperatuur hangen alle data in het luchtledige en kan er geen klimaatwetenschap bestaan.
Of we die gemiddelde temperatuur goed kunnen berekenen adv de data is een heel andere vraag. Wat dan van invloed is op die gemiddelde wereldtemperatuur laat ik even helemaal buiten beschouwing. Het gaat om de vraag of een gemiddelde wereldtemperatuur bestaat.
Ja, die bestaat!
Voorbijganger, ik heb even gekeken naar de link die je aangaf over een boek hoe de atmosfeer nu werkt. Het lijkt me op het eerste gezicht een zeer lezenswaardig boek, wat ik absoluut ga lezen. Ik zou het jammer vinden als je hier niet meer reageert, omdat je bijdragen er wel toe doen. Ik snap overigens niet wat de moderatie daarmee van doen heeft, want volgens mij kun je hier iedere bijdrage vrijelijk posten.
Misschien dat de inhoud van https://vixra.org/abs/1906.0410 verhelderend werkt in al dit gekakel.