Dag Cees,
In de eerste plaats ben ik gewoon voorstander van duurzaamheid. Om de CO2-uitstoot terug te dringen maar ook om de toekomstige schaarste van confessionele energiebronnen op te vangen. Hierover zijn we het gewoon eens. Je kunt je wel kwaad maken over sceptici, die met goed uitziend broddelwerk de publieke opinie negatief beïnvloeden, maar waarom?
Het probleem is te groot om niet serieus te nemen maar angst is ook een slechte raadgever. Op dit punt zijn alarmisten net zo naïef als sceptici. Klimaatsveranderingen is een stevig maatschappelijk en politiek onderwerp geworden. Dat legt een zware last op de klimaatwetenschap. Ze mogen de zaak niet onderschatten maar ze mogen er ook niet naast zitten. Ik zie waarschuwing voor global warming als het uitgeven van een weeralarm. Je wilt mensen voor rampspoed behoeden maar je moet je ook bewust zijn van een mogelijk flop (als het slechte weer uitblijft) die je geloofwaardigheid aantast. Van dat laatste zijn het IPCC en aanverwante alarmisten zich onvoldoende bewust!
Maar bovenstaand hoort eerder op OT thuis dan hier dus laten we het over het klimaat zelf hebben.
Dat CO2 warmstraling absorbeert is bekend maar broeikasgassen stralen ook warmte uit. De atmosfeer heeft zelfs broeikasgassen (en wolken) nodig om af te kunnen koelen. Zonder broeikasgassen zou de zonnewarmte, die via het aardoppervlak wordt afgeven zich ophopen in de atmosfeer. De gemiddelde stralingstemperatuur van de aarde+atmosfeer bedraagt -18 gr.C en dat zou ook de oppervlaktetemperatuur zijn zonder broeikasgassen. Maar de evenwichtstemperatuur van de tropisch bodems zou dan nog altijd een graad 40 zijn. Die warmte wordt daar afgegeven aan de atmosfeer, stijgt op, stroomt richting de polen maar kan niet afkoelen. De lucht boven de polen zou dan dezelfde (potentiële) temperatuur hebben als boven de tropen. Maar dankzij de aanwezigheid van broeikasgassen koelt de lucht af in de richting van de polen.
Maar hoe warmt het broeikaseffect dan op? Bekend is het verhaal dat de aarde dankzij het broeikaseffect 33 graden warmer is als zonder. Dit geldt voor het aardoppervlak en komt doordat een deel van de uitgezonden warmtestraling terug gestraalt wordt door de atmosfeer. De bijdrage van CO2 is slechts 4% overigens en van de 33 graden is dat omgerekend 1,3 gr.C). Hoe kan dan het klimaat bij een verdubbeling van CO2, gezien er ook verzadiging optreedt, wel zo'n 3 graden opwarmen? Daarvoor moeten we naar de totale stralingsbalans kijken.
Bij een toename van broeikasgassen nemen de onderste lagen meer warmte vanaf het aardoppervlak en aangrezende atmosfeer op maar stralen de hogere lagen meer uit. De totale warmteuitstraling blijft in eerste instantie min of meer gelijk zodat er geen verstoring in de energieuitwisseling met de ruimte is en dus geen klimaatsverandering. Maar omdat de hogere atmosfeer (stratosfeer) meer uitstraalt dan die van onderen ontvangt koelt ze af zodat de uitstraling vanzelf weer afneemt. Tegelijk blijven aardoppervlak en onderste atmosfeer minder uitstralen dan met minder CO2 en de resultante is een afgenomen uitstraling terwijl de instraling van de zon gelijk gebleven is. Het huishoudboekje van het systeem aarde is nu positief en volgens de wet van behoud van energie móet het klimaat wel opwarmen.
Door afkoeling van de stratosfeer kan de aarde dus opwarmen. De paradox is dat dit het sterkste bewijs is voor het toegenomen broeikaseffect van die afkoeling is ook gemeten. Nu zingt in sceptische kringen rond dat die afkoeling is gestopt de laatste 10 jaar maar dat is een beetje hetzelfde verhaal dat de aarde is afgekoelt sinds 1998. De afkoelende trend is inderdaad wat afgevlakt maar te weinig om daar conclusies aan te verbinden.
Dat geeft wel aan dat er ook andere factoren zijn die de stratosfeer temperatuur bepalen. (Daar vroeg je ook naar in de vorige draad.) CO2 is niet het enige broeikasgas. Ook waterdamp heeft invloed op de temperatuur van de stratosfeer. Het blijkt dat het waterdampgehalte op grote hoogte, hoe gering ook, is gestegen tot 2000 maar daarna weer iets gedaald.
Verder vind je daarboven de ozonlaag. Ozon is ook een broeikasgas maar straalt en absorbeert in andere golflengten dan CO2 en waterdamp. Een dunnere ozonlaag kan op die manier ook voor afkoeling zorgen maar kan zelf ook opwarmen door warmtestraling van het aardoppervlak op te nemen. Daarnaast neemt ozon UV-straling van de zon op, die aan de bron weer fluctueert met de zonneaktiviteit.
Tot slot hebben broeikasgassen allemaal verschillende absorptiebanden. De mate waarin ze warmte absorberen en uitstralen hangt sterk af van de golflengte en de uitstraling weer van de temperatuur. Dit maakt de stralingshuishouding van de atmosfeer uitermate complex en daarom is de simpele stelling, gebaseerd op Arrhenius, te kort door de bocht. Als je er dieper over nadenkt kom je als snel allerlei paradoxen tegen. Met de stralingswetten in de hand zijn er best deugdelijke hypotheses te verzinnen hoe het klimaat NIET opwarmt met toename van CO2. De enige manier om hier werkelijk inzicht in te krijgen is de straling van de aarde en atmosfeer door te rekenen met de stralingswet van Planck. Dit moet je voor iedere golflengte doen en voor meerder atmosfeerlagen.
Je kunt het met potlood en kladpapier doen maar dan met je dagen bezig. Tegenwoordig hebben we computers, die kunnen dat veel sneller. En zo is het stralingstransportmodel geboren.
Zelf heb ik ook zo'n model ontwikkeld en laat ook opwarming zien bij een toename van CO2. Ik zou wel gek zijn om aan het versterkte broeikaseffect te twijfelen.
groeten Victor
In de eerste plaats ben ik gewoon voorstander van duurzaamheid. Om de CO2-uitstoot terug te dringen maar ook om de toekomstige schaarste van confessionele energiebronnen op te vangen. Hierover zijn we het gewoon eens. Je kunt je wel kwaad maken over sceptici, die met goed uitziend broddelwerk de publieke opinie negatief beïnvloeden, maar waarom?
Het probleem is te groot om niet serieus te nemen maar angst is ook een slechte raadgever. Op dit punt zijn alarmisten net zo naïef als sceptici. Klimaatsveranderingen is een stevig maatschappelijk en politiek onderwerp geworden. Dat legt een zware last op de klimaatwetenschap. Ze mogen de zaak niet onderschatten maar ze mogen er ook niet naast zitten. Ik zie waarschuwing voor global warming als het uitgeven van een weeralarm. Je wilt mensen voor rampspoed behoeden maar je moet je ook bewust zijn van een mogelijk flop (als het slechte weer uitblijft) die je geloofwaardigheid aantast. Van dat laatste zijn het IPCC en aanverwante alarmisten zich onvoldoende bewust!
Maar bovenstaand hoort eerder op OT thuis dan hier dus laten we het over het klimaat zelf hebben.
Dat CO2 warmstraling absorbeert is bekend maar broeikasgassen stralen ook warmte uit. De atmosfeer heeft zelfs broeikasgassen (en wolken) nodig om af te kunnen koelen. Zonder broeikasgassen zou de zonnewarmte, die via het aardoppervlak wordt afgeven zich ophopen in de atmosfeer. De gemiddelde stralingstemperatuur van de aarde+atmosfeer bedraagt -18 gr.C en dat zou ook de oppervlaktetemperatuur zijn zonder broeikasgassen. Maar de evenwichtstemperatuur van de tropisch bodems zou dan nog altijd een graad 40 zijn. Die warmte wordt daar afgegeven aan de atmosfeer, stijgt op, stroomt richting de polen maar kan niet afkoelen. De lucht boven de polen zou dan dezelfde (potentiële) temperatuur hebben als boven de tropen. Maar dankzij de aanwezigheid van broeikasgassen koelt de lucht af in de richting van de polen.
Maar hoe warmt het broeikaseffect dan op? Bekend is het verhaal dat de aarde dankzij het broeikaseffect 33 graden warmer is als zonder. Dit geldt voor het aardoppervlak en komt doordat een deel van de uitgezonden warmtestraling terug gestraalt wordt door de atmosfeer. De bijdrage van CO2 is slechts 4% overigens en van de 33 graden is dat omgerekend 1,3 gr.C). Hoe kan dan het klimaat bij een verdubbeling van CO2, gezien er ook verzadiging optreedt, wel zo'n 3 graden opwarmen? Daarvoor moeten we naar de totale stralingsbalans kijken.
Bij een toename van broeikasgassen nemen de onderste lagen meer warmte vanaf het aardoppervlak en aangrezende atmosfeer op maar stralen de hogere lagen meer uit. De totale warmteuitstraling blijft in eerste instantie min of meer gelijk zodat er geen verstoring in de energieuitwisseling met de ruimte is en dus geen klimaatsverandering. Maar omdat de hogere atmosfeer (stratosfeer) meer uitstraalt dan die van onderen ontvangt koelt ze af zodat de uitstraling vanzelf weer afneemt. Tegelijk blijven aardoppervlak en onderste atmosfeer minder uitstralen dan met minder CO2 en de resultante is een afgenomen uitstraling terwijl de instraling van de zon gelijk gebleven is. Het huishoudboekje van het systeem aarde is nu positief en volgens de wet van behoud van energie móet het klimaat wel opwarmen.
Door afkoeling van de stratosfeer kan de aarde dus opwarmen. De paradox is dat dit het sterkste bewijs is voor het toegenomen broeikaseffect van die afkoeling is ook gemeten. Nu zingt in sceptische kringen rond dat die afkoeling is gestopt de laatste 10 jaar maar dat is een beetje hetzelfde verhaal dat de aarde is afgekoelt sinds 1998. De afkoelende trend is inderdaad wat afgevlakt maar te weinig om daar conclusies aan te verbinden.
Dat geeft wel aan dat er ook andere factoren zijn die de stratosfeer temperatuur bepalen. (Daar vroeg je ook naar in de vorige draad.) CO2 is niet het enige broeikasgas. Ook waterdamp heeft invloed op de temperatuur van de stratosfeer. Het blijkt dat het waterdampgehalte op grote hoogte, hoe gering ook, is gestegen tot 2000 maar daarna weer iets gedaald.
Verder vind je daarboven de ozonlaag. Ozon is ook een broeikasgas maar straalt en absorbeert in andere golflengten dan CO2 en waterdamp. Een dunnere ozonlaag kan op die manier ook voor afkoeling zorgen maar kan zelf ook opwarmen door warmtestraling van het aardoppervlak op te nemen. Daarnaast neemt ozon UV-straling van de zon op, die aan de bron weer fluctueert met de zonneaktiviteit.
Tot slot hebben broeikasgassen allemaal verschillende absorptiebanden. De mate waarin ze warmte absorberen en uitstralen hangt sterk af van de golflengte en de uitstraling weer van de temperatuur. Dit maakt de stralingshuishouding van de atmosfeer uitermate complex en daarom is de simpele stelling, gebaseerd op Arrhenius, te kort door de bocht. Als je er dieper over nadenkt kom je als snel allerlei paradoxen tegen. Met de stralingswetten in de hand zijn er best deugdelijke hypotheses te verzinnen hoe het klimaat NIET opwarmt met toename van CO2. De enige manier om hier werkelijk inzicht in te krijgen is de straling van de aarde en atmosfeer door te rekenen met de stralingswet van Planck. Dit moet je voor iedere golflengte doen en voor meerder atmosfeerlagen.
Je kunt het met potlood en kladpapier doen maar dan met je dagen bezig. Tegenwoordig hebben we computers, die kunnen dat veel sneller. En zo is het stralingstransportmodel geboren.
Zelf heb ik ook zo'n model ontwikkeld en laat ook opwarming zien bij een toename van CO2. Ik zou wel gek zijn om aan het versterkte broeikaseffect te twijfelen.
groeten Victor
Bericht laatst bijgewerkt: 16-09-2010 18:00