Even geplukt van het PP-forum, inbreng Ben.
De Elfstedentocht komt er echt wel.
Wat was er aan de hand in de tweede helft van de zeventiende eeuw? Waarom vroren rivieren, plassen en meren toen wél elke winter dicht? Waar zijn de echte winters gebleven, die zo trefzeker zijn vastgelegd door Hendrik Avercamp, Jacob van Ruisdael, Jan van Goyen en andere Hollandse meesters? En hoe groot is de kans dat er binnenkort weer zo’n langdurige koudegolf optreedt?
Om maar meteen een voor de hand liggend misverstand uit de weg te ruimen: met het broeikaseffect heeft het allemaal niets te maken. De opwarming van de aarde als gevolg van menselijke activiteit speelt pas sinds de laatste decennia, en veel eerder al, in de eerste helft van de achttiende eeuw, was het afgelopen met de Kleine IJstijd. Nee, het klimaat vertoont ook zónder menselijk ingrijpen de nodige grillen, en de winterlandschappen in het Mauritshuis hebben we te danken aan de nukken van de zon.
Dat de zon zich tussen 1645 en 1715 heeft misdragen, was ruim honderd jaar geleden al bekend. De donkere zonnevlekken, die in 1610 waren ontdekt door Galileo Galilei, lieten zich tientallen jaren achtereen niet zien, en tijdens totale zonsverduisteringen was de corona van de zon nauwelijks zichtbaar. Ook werd er in die periode praktisch geen poollicht waargenomen. Het is alsof de zonneactiviteit zeventig jaar lang op een uiterst laag pitje stond.
Tegenwoordig vertoont de zon een opmerkelijke elfjarige activiteitscyclus. Tijdens een activiteitsmaximum, zoals dat ruim een jaar geleden weer plaatsvond, zijn er veel donkere zonnevlekken, heldere fakkelvelden en energierijke uitbarstingen – allemaal veroorzaakt door magnetische velden aan het oppervlak van de zon. Ook blaast de zon dan enorme hoeveelheden elektrisch geladen deeltjes de ruimte in. De corona (de hete, ijle dampkring van de zon, die alleen tijdens zonsverduisteringen zichtbaar is) is daardoor extra helder, en wanneer de zonnedeeltjes in de aardse dampkring terecht komen, veroorzaken ze spectaculair poollicht.
Niemand weet waarom de zonneactiviteit het een paar honderd jaar geleden plotseling liet afweten, maar het is wel opmerkelijk dat deze maximaloze periode precies samenviel met de Kleine IJstijd, toen de gemiddelde temperatuur op het noordelijk halfrond van de aarde ongeveer een graad lager was dan normaal. Toeval? Of heeft de zon echt zo’n directe invloed op het aardse klimaat?
Het lijkt op het eerste gezicht onwaarschijnlijk. De totale hoeveelheid energie die door de zon wordt uitgestraald, varieert maar een heel klein beetje in de loop van de elfjarige cyclus – zo weinig dat de minieme schommelingen pas een paar jaar geleden gemeten konden worden met gevoelige apparatuur aan boord van satellieten. Toch is er wel degelijk sprake van een ingrijpend effect. Tijdens een activiteitsmaximum produceert de zon namelijk veel meer energierijke ultraviolette straling, en aangezien die schadelijke straling op tientallen kilometers hoogte geabsorbeerd wordt door de aardse dampkring, vindt er tijdens de maxima een aanzienlijke opwarming plaats van de ijle stratosfeer. Kennelijk kan dat tot opmerkelijke klimaatschommelingen leiden, al is het precieze mechanisme niet bekend.
Waarom is er dan niet elke elf jaar een Kleine IJstijd? Dat moet te maken hebben met de trage reactiesnelheid van het aardse klimaat. Voordat de gevolgen van een activiteitsminimum zich doen voelen, staat er alweer een nieuw maximum op de stoep. Maar als de maxima om welke reden dan ook achterwege blijven, zoals in de tweede helft van de zeventiende eeuw, heeft het klimaat alle gelegenheid om te reageren op de grillen van de zon.
Dat er in het verleden meer van die Kleine IJstijden zijn geweest, en dat ook die samenvielen met langdurige perioden van geringe zonneactiviteit, is onlangs op overtuigende wijze aangetoond door een internationale groep klimatologen onder leiding van Gerard Bond van de Columbia University in Palisades, New York. Volgens Bond en zijn collega’s is er in de afgelopen tien- tot twaalfduizend jaar sprake geweest van een ruwweg vijftienhonderdjarige cyclus, waarbij elke koudeperiode samenviel met een maximaloos tijdperk op de zon. Hun resultaten zijn op 7 december gepubliceerd in het Amerikaanse weekblad Science.
Tijdens een Kleine IJstijd drijven ijsbergen uit het poolgebied verder zuidwaarts de oceaan op dan normaal. Wanneer ze uiteindelijk smelten, komen meegevoerde mineralen op de oceaanbodem terecht. Onderzoek aan boorkernen levert dus een mooi beeld op van het temperatuurverloop in de afgelopen millennia. Hoe dieper je boort, des te verder kijk je terug in de tijd, en hoe meer polaire mineralen er zijn afgezet, des te kouder moet het in die periode zijn geweest.
Om ook de zonneactiviteit in het verleden te traceren, bestudeerden Bond en zijn collega’s de concentratie van bepaalde isotopen van beryllium en koolstof in boorkernen van het Groenlandse pakijs en in boomringen. Die isotopen (beryllium-10 en koolstof-14) worden geproduceerd door de inwerking van kosmische straling – zeer energierijke deeltjes uit het heelal. Tijdens een activiteitsmaximum, wanneer de zon zelf veel elektrisch geladen deeltjes de ruimte in blaast, wordt die kosmische straling enigszins tegengehouden, en wordt er op aarde minder beryllium-10 en koolstof-14 geproduceerd. Tijdens een langdurig minimum heeft de kosmische straling echter vrij spel, en is er juist sprake van een verhoogde concentratie van de twee isotopen.
Uit het onderzoek van de klimatologen blijkt dat er een heel nauwkeurige correlatie bestaat tussen de twee meetgegevens: elke Kleine IJstijd viel samen met een langdurig activiteitsminimum van de zon. Dat er tijdens de laatste Kleine IJstijd, tussen 1645 en 1715, geen zonnevlekken en poollichten te zien waren, is dus geen toeval. De winters van weleer die in het Mauritshuis te bewonderen zijn, vormen de kunstzinnige illustratie van een belangwekkend wetenschappelijk inzicht.
Ondertussen hebben sterrenkundigen nog geen flauw idee waarom de zon af en toe een tijdlang op non-actief staat. Overigens is er ook geen sprake van een strikt regelmatige cyclus: hoewel de Kleine IJstijden ruwweg elke vijftienhonderd jaar vaker voorkomen dan gemiddeld (en dan ook extra koud zijn), treden ze ook in de tussenliggende perioden op, met tussenpozen van enkele eeuwen. Niemand weet wanneer de volgende Kleine IJstijd zich aandient, en het is in principe heel goed mogelijk dat de zon weer aan de vooravond staat van een nieuw maximaloos tijdperk.
Deze winter zullen we daar echter nog niets van merken. Als er al een Elfstedentocht plaatsvindt, hebben we dat niet te danken aan het gedrag van de zon, maar aan toevallige temperatuurfluctuaties. Maar ooit mogen de schaatsen (en de schildersezels...) voor langere tijd uit de kast, en kan W. van Buren (of zijn nageslacht) jaar in jaar uit acte de presence geven op de Bonkervaart, terwijl een nieuwe generatie Hollandse meesters de ijspret aan het linnen toevertrouwt. Wat dat betreft had de Haagse expositie net zo goed ‘Winters in het verschiet’ kunnen heten.
© 2002. Govert Schilling
De Elfstedentocht komt er echt wel.
Wat was er aan de hand in de tweede helft van de zeventiende eeuw? Waarom vroren rivieren, plassen en meren toen wél elke winter dicht? Waar zijn de echte winters gebleven, die zo trefzeker zijn vastgelegd door Hendrik Avercamp, Jacob van Ruisdael, Jan van Goyen en andere Hollandse meesters? En hoe groot is de kans dat er binnenkort weer zo’n langdurige koudegolf optreedt?
Om maar meteen een voor de hand liggend misverstand uit de weg te ruimen: met het broeikaseffect heeft het allemaal niets te maken. De opwarming van de aarde als gevolg van menselijke activiteit speelt pas sinds de laatste decennia, en veel eerder al, in de eerste helft van de achttiende eeuw, was het afgelopen met de Kleine IJstijd. Nee, het klimaat vertoont ook zónder menselijk ingrijpen de nodige grillen, en de winterlandschappen in het Mauritshuis hebben we te danken aan de nukken van de zon.
Dat de zon zich tussen 1645 en 1715 heeft misdragen, was ruim honderd jaar geleden al bekend. De donkere zonnevlekken, die in 1610 waren ontdekt door Galileo Galilei, lieten zich tientallen jaren achtereen niet zien, en tijdens totale zonsverduisteringen was de corona van de zon nauwelijks zichtbaar. Ook werd er in die periode praktisch geen poollicht waargenomen. Het is alsof de zonneactiviteit zeventig jaar lang op een uiterst laag pitje stond.
Tegenwoordig vertoont de zon een opmerkelijke elfjarige activiteitscyclus. Tijdens een activiteitsmaximum, zoals dat ruim een jaar geleden weer plaatsvond, zijn er veel donkere zonnevlekken, heldere fakkelvelden en energierijke uitbarstingen – allemaal veroorzaakt door magnetische velden aan het oppervlak van de zon. Ook blaast de zon dan enorme hoeveelheden elektrisch geladen deeltjes de ruimte in. De corona (de hete, ijle dampkring van de zon, die alleen tijdens zonsverduisteringen zichtbaar is) is daardoor extra helder, en wanneer de zonnedeeltjes in de aardse dampkring terecht komen, veroorzaken ze spectaculair poollicht.
Niemand weet waarom de zonneactiviteit het een paar honderd jaar geleden plotseling liet afweten, maar het is wel opmerkelijk dat deze maximaloze periode precies samenviel met de Kleine IJstijd, toen de gemiddelde temperatuur op het noordelijk halfrond van de aarde ongeveer een graad lager was dan normaal. Toeval? Of heeft de zon echt zo’n directe invloed op het aardse klimaat?
Het lijkt op het eerste gezicht onwaarschijnlijk. De totale hoeveelheid energie die door de zon wordt uitgestraald, varieert maar een heel klein beetje in de loop van de elfjarige cyclus – zo weinig dat de minieme schommelingen pas een paar jaar geleden gemeten konden worden met gevoelige apparatuur aan boord van satellieten. Toch is er wel degelijk sprake van een ingrijpend effect. Tijdens een activiteitsmaximum produceert de zon namelijk veel meer energierijke ultraviolette straling, en aangezien die schadelijke straling op tientallen kilometers hoogte geabsorbeerd wordt door de aardse dampkring, vindt er tijdens de maxima een aanzienlijke opwarming plaats van de ijle stratosfeer. Kennelijk kan dat tot opmerkelijke klimaatschommelingen leiden, al is het precieze mechanisme niet bekend.
Waarom is er dan niet elke elf jaar een Kleine IJstijd? Dat moet te maken hebben met de trage reactiesnelheid van het aardse klimaat. Voordat de gevolgen van een activiteitsminimum zich doen voelen, staat er alweer een nieuw maximum op de stoep. Maar als de maxima om welke reden dan ook achterwege blijven, zoals in de tweede helft van de zeventiende eeuw, heeft het klimaat alle gelegenheid om te reageren op de grillen van de zon.
Dat er in het verleden meer van die Kleine IJstijden zijn geweest, en dat ook die samenvielen met langdurige perioden van geringe zonneactiviteit, is onlangs op overtuigende wijze aangetoond door een internationale groep klimatologen onder leiding van Gerard Bond van de Columbia University in Palisades, New York. Volgens Bond en zijn collega’s is er in de afgelopen tien- tot twaalfduizend jaar sprake geweest van een ruwweg vijftienhonderdjarige cyclus, waarbij elke koudeperiode samenviel met een maximaloos tijdperk op de zon. Hun resultaten zijn op 7 december gepubliceerd in het Amerikaanse weekblad Science.
Tijdens een Kleine IJstijd drijven ijsbergen uit het poolgebied verder zuidwaarts de oceaan op dan normaal. Wanneer ze uiteindelijk smelten, komen meegevoerde mineralen op de oceaanbodem terecht. Onderzoek aan boorkernen levert dus een mooi beeld op van het temperatuurverloop in de afgelopen millennia. Hoe dieper je boort, des te verder kijk je terug in de tijd, en hoe meer polaire mineralen er zijn afgezet, des te kouder moet het in die periode zijn geweest.
Om ook de zonneactiviteit in het verleden te traceren, bestudeerden Bond en zijn collega’s de concentratie van bepaalde isotopen van beryllium en koolstof in boorkernen van het Groenlandse pakijs en in boomringen. Die isotopen (beryllium-10 en koolstof-14) worden geproduceerd door de inwerking van kosmische straling – zeer energierijke deeltjes uit het heelal. Tijdens een activiteitsmaximum, wanneer de zon zelf veel elektrisch geladen deeltjes de ruimte in blaast, wordt die kosmische straling enigszins tegengehouden, en wordt er op aarde minder beryllium-10 en koolstof-14 geproduceerd. Tijdens een langdurig minimum heeft de kosmische straling echter vrij spel, en is er juist sprake van een verhoogde concentratie van de twee isotopen.
Uit het onderzoek van de klimatologen blijkt dat er een heel nauwkeurige correlatie bestaat tussen de twee meetgegevens: elke Kleine IJstijd viel samen met een langdurig activiteitsminimum van de zon. Dat er tijdens de laatste Kleine IJstijd, tussen 1645 en 1715, geen zonnevlekken en poollichten te zien waren, is dus geen toeval. De winters van weleer die in het Mauritshuis te bewonderen zijn, vormen de kunstzinnige illustratie van een belangwekkend wetenschappelijk inzicht.
Ondertussen hebben sterrenkundigen nog geen flauw idee waarom de zon af en toe een tijdlang op non-actief staat. Overigens is er ook geen sprake van een strikt regelmatige cyclus: hoewel de Kleine IJstijden ruwweg elke vijftienhonderd jaar vaker voorkomen dan gemiddeld (en dan ook extra koud zijn), treden ze ook in de tussenliggende perioden op, met tussenpozen van enkele eeuwen. Niemand weet wanneer de volgende Kleine IJstijd zich aandient, en het is in principe heel goed mogelijk dat de zon weer aan de vooravond staat van een nieuw maximaloos tijdperk.
Deze winter zullen we daar echter nog niets van merken. Als er al een Elfstedentocht plaatsvindt, hebben we dat niet te danken aan het gedrag van de zon, maar aan toevallige temperatuurfluctuaties. Maar ooit mogen de schaatsen (en de schildersezels...) voor langere tijd uit de kast, en kan W. van Buren (of zijn nageslacht) jaar in jaar uit acte de presence geven op de Bonkervaart, terwijl een nieuwe generatie Hollandse meesters de ijspret aan het linnen toevertrouwt. Wat dat betreft had de Haagse expositie net zo goed ‘Winters in het verschiet’ kunnen heten.
© 2002. Govert Schilling
Plopperdeplop en veel sneeuw
Dat ga ik allemaal lezen.