Stijging wereldgemiddelde temperatuur
Stijging wereldgemiddelde temperatuur
De 12-maands gemiddelde wereldgemiddelde temperatuur van juli 2009 tot en met juni 2010 is op 0,61 graden boven het gemiddelde van 1951-1980 uitgekomen gebaseerd op directe metingen met thermometers. Als een schatting van de temperatuur in gebieden zonder thermometers, met name de poolgebieden, in rekening wordt gebracht is dit 0,67 graden. Beide waardes liggen ongeveer op de trend van de afgelopen 30 jaar na wat koelere jaren onder invloed van de sterke La Niña in de winter 2007/2008. La Niña is een natuurlijke klimaatvariatie waarbij het oppervlaktewater in de Stille Oceaan langs de evenaar afkoelt, de tegenhanger van El Niño. Als voor El Niño en La Niña gecorrigeerd wordt is de temperatuur stijging veel gladder, onderbroken door de effecten van grote vulkaanuitbarstingen in de tropen. De langjarige trend sinds 1975 ligt tussen de 0,15 en 0,20 ºC per tien jaar. Gezien de huidige sterke La Niña is de verwachting dat 2011 weer wat koeler zal uitvallen.
Schattingen van het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van het Hadley Centre en de Climate Research Unit (HadCRUT3), NOAA/NCDC en NASA/GISS 1900-2009.
Verschillende berekeningen
Als maat voor de opwarming van de aarde wordt vaak de wereldgemiddelde temperatuur gebruikt. Die is veel minder afhankelijk van de grilligheid van het weer dan de temperatuur op één punt, of de temperatuur gemiddeld over een kleiner gebied. Een probleem is dat niet overal op aarde standaard-thermometers staan. Met dit probleem wordt op verschillende manieren omgaan. De NASA/GISS schatting van de wereldgemiddelde temperatuur is gebaseerd op een ruwe gok van wat in die gebieden de temperatuur is geweest, de Hadley Centre/CRU schatting laat de gebieden zonder metingen helemaal weg (NOAA/NCDC kiest een tussenweg). De laatste jaren is het noordpoolgebied sterk opgewarmd: in de zomer van 2007 was een recordhoeveelheid ijs gesmolten, in 2008 maar weinig minder. Hierdoor lopen de schattingen inclusief en exclusief dit gebied de laatste jaren behoorlijk uit elkaar, zie Figuur 2.
Naast de continue stijging de laatste tientallen jaren vertoont de wereldgemiddelde temperatuur ook jaar op jaar fluctuaties als gevolg van natuurlijke variaties van het klimaat. De belangrijkste factoren zijn El Niño, vulkaanuitbarstingen, en het weer.
Figuur 1: Schattingen van het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van het Hadley Centre en de Climate Research Unit (HadCRUT3), NOAA/NCDC en NASA/GISS 1900-2010.
Extra opwarming door El Niño
Vooral El Niño heeft een grote invloed op de wereldgemiddelde temperatuur. Een uitzonderlijk sterke El Niño heeft een extra zetje gegeven aan de wereldgemiddelde temperatuur van 1998, waardoor dat jaar nog altijd het warmste is in de HadCRUT3 schatting. In 2008 was de situatie juist omgekeerd, een vrij sterke La Niña had een matigende invloed op de wereldgemiddelde temperatuur, waardoor de opwarming tijdelijk iets werd gecompenseerd. 2010 was weer warmer dor El Niño in de winter van 2009/2010. Uit onderzoek blijkt dat de wereldgemiddelde temperatuur bijna 0,1 graad toeneemt een half jaar nadat El Niño een sterkte van 1°C heeft. Omgekeerd neemt de wereldgemiddelde temperatuur na La Niña in dezelfde mate af. In 1998 was het wereldgemiddeld dus ongeveer 0,25°C warmer door de zeer sterke El Niño, en in 2008 rond de 0,15°C koeler door La Niña.
Om een duidelijker beeld te krijgen van de opwarming van de aarde kunnen we deze schatting van de invloed van El Niño en La Niña van de wereldgemiddelde temperatuur aftrekken. De schommelingen door deze verschijnselen hebben niets met de opwarming te maken en middelen in het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur over de lange duur uit.
Figuur 2: Als figuur 1, maar in eerste benadering gecorrigeerd voor de invloed van El Niño en La Niña. Voor de HadCRUT3 dataset is dit niet goed gelukt en zijn in 1998 en 2008 El Niño en La Niña nog steeds zichtbaar.
Afkoeling door vulkanen
In de wereldgemiddelde temperatuur zonder El Niño (Figuur 2) zijn een aantal pieken naar beneden goed zichtbaar. Deze zijn veroorzaakt door grote vulkaanuitbarstingen, die stof in de hogere luchtlagen brengen, boven de wolken. Dit stof regent niet uit en houdt een jaar of twee lang een gedeelte van de zonnestraling tegen, waardoor het wereldgemiddeld afkoelt. De duidelijkste piek is na de uitbarsting van Pinatubo in 1991, die 20 miljoen ton zwaveldioxide en as de stratosfeer inschoot. De wereldgemiddelde temperatuur is daardoor in 1992 zo'n 0,3°C lager geweest. Ook Gunung Agung (1963) en El Chichon (1982) hebben een duidelijke afkoeling veroorzaakt.
Het weer
Tenslotte is het er het weer. Vooral de variaties in winterweer in Azië werken door in de wereldgemiddelde temperatuur. Azië is heel groot, wat betekent dat het een extreem landklimaat heeft met grote temperatuurvariaties, vooral in de winter. Door de grote oppervlakte werken die ook relatief sterk door in de wereldgemiddelde temperatuur. Weervariaties zorgen er voor dat de wereldgemiddelde temperatuur van jaar tot jaar gemiddeld 0,1°C van de langjarige trend afwijkt, soms veel meer.
De laatste tien jaar
Figuur 2 laat zien dat als de poolstreken worden meegenomen (GISS data, rode lijn), de wereldgemiddelde temperatuurstijging zonder de invloed van El Niño en La Niña gewoon doorgaat. De beste schatting van de lange-termijn stijging van de wereldgemiddelde temperatuur is en blijft tussen de 0,15 en 0,20°C per 10 jaar.
Vergelijking met klimaatmodellen
Sinds het midden van de jaren '70 is er een sterke opwarming zichtbaar in de wereldgemiddelde temperatuur. Figuur 3 laat de lineaire trend zien over de periode 1975-2008 in de waarnemingen en de klimaatmodellen die voor het laatste IPCC rapport gebruikt zijn. Het gemiddelde van alle klimaatmodellen ligt binnen de foutenmarges van de waarnemingen. Omgekeerd ligt de centrale waarde van de waarnemingen ruim binnen het ensemble.
Figuur 3: Trend in de wereldgemiddelde temperatuur over 1975-2008 in graden per jaar in de waarnemingen (GISS, NCDC en HadCRUT3) en de klimaatmodellen die gebruikt zijn voor het IPCC'07 rapport (CMIP3).
De trends over de kortere periode 1998-2008, Figuur 4, hebben veel grotere onzekerheden, zowel in de waarnemingen als de modellen. De waargenomen temperatuurstijging over deze periode is uiteraard lager dan de gemiddelde trend: hij is uitgekozen zodat het eerste jaar sterk beïnvloed is door de sterkste waargenomen El Niño, en het laatste jaar door een sterke La Niña. De modellen simuleren El Niño en La Niña in andere jaren. Toch ligt ook in dit maximaal ongunstig gekozen tijdvak het ensemblegemiddelde binnen de foutengrenzen van de waarnemingen, en de centrale waarde van de waarnemingen binnen het ensemble van klimaatmodellen. Voor een ander beginpunt dan 1998 is de overeenstemming nog beter.
Figuur 4: Als Figuur 3, maar voor de periode 1998-2008.
Figuur 5: CO2 concentraties in de vrije atmosfeer zoals gemeten op Mauna Loa, en in een aantal IPCC SRES scenario's die gebruikt zijn voor het IPCC'07 rapport.
Ook dit geeft aan dat er op basis van de trend van de laatste 11 jaar geen reden is om aan te nemen dat de wereldgemiddelde temperatuur niet goed door klimaatmodellen gesimuleerd wordt. De belangrijkste invoer voor deze modellen, de CO2 concentratie, ligt dicht bij de IPCC scenario's. Ook deze concentarties worden door El Niño en La Niña beïnvloed: tijdens El Niño neemt de oceaan minder CO2 op (zichtbaar als een positieve afwijking in de concentraties in 1998), terwijl bij La Niña de oceaan juist meer CO2 opneemt (relatieve terugval in 1999). De La Niña van 2008 is niet zichtbaar.
Bron KNMI
De 12-maands gemiddelde wereldgemiddelde temperatuur van juli 2009 tot en met juni 2010 is op 0,61 graden boven het gemiddelde van 1951-1980 uitgekomen gebaseerd op directe metingen met thermometers. Als een schatting van de temperatuur in gebieden zonder thermometers, met name de poolgebieden, in rekening wordt gebracht is dit 0,67 graden. Beide waardes liggen ongeveer op de trend van de afgelopen 30 jaar na wat koelere jaren onder invloed van de sterke La Niña in de winter 2007/2008. La Niña is een natuurlijke klimaatvariatie waarbij het oppervlaktewater in de Stille Oceaan langs de evenaar afkoelt, de tegenhanger van El Niño. Als voor El Niño en La Niña gecorrigeerd wordt is de temperatuur stijging veel gladder, onderbroken door de effecten van grote vulkaanuitbarstingen in de tropen. De langjarige trend sinds 1975 ligt tussen de 0,15 en 0,20 ºC per tien jaar. Gezien de huidige sterke La Niña is de verwachting dat 2011 weer wat koeler zal uitvallen.
Schattingen van het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van het Hadley Centre en de Climate Research Unit (HadCRUT3), NOAA/NCDC en NASA/GISS 1900-2009.
Verschillende berekeningen
Als maat voor de opwarming van de aarde wordt vaak de wereldgemiddelde temperatuur gebruikt. Die is veel minder afhankelijk van de grilligheid van het weer dan de temperatuur op één punt, of de temperatuur gemiddeld over een kleiner gebied. Een probleem is dat niet overal op aarde standaard-thermometers staan. Met dit probleem wordt op verschillende manieren omgaan. De NASA/GISS schatting van de wereldgemiddelde temperatuur is gebaseerd op een ruwe gok van wat in die gebieden de temperatuur is geweest, de Hadley Centre/CRU schatting laat de gebieden zonder metingen helemaal weg (NOAA/NCDC kiest een tussenweg). De laatste jaren is het noordpoolgebied sterk opgewarmd: in de zomer van 2007 was een recordhoeveelheid ijs gesmolten, in 2008 maar weinig minder. Hierdoor lopen de schattingen inclusief en exclusief dit gebied de laatste jaren behoorlijk uit elkaar, zie Figuur 2.
Naast de continue stijging de laatste tientallen jaren vertoont de wereldgemiddelde temperatuur ook jaar op jaar fluctuaties als gevolg van natuurlijke variaties van het klimaat. De belangrijkste factoren zijn El Niño, vulkaanuitbarstingen, en het weer.
Figuur 1: Schattingen van het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van het Hadley Centre en de Climate Research Unit (HadCRUT3), NOAA/NCDC en NASA/GISS 1900-2010.
Extra opwarming door El Niño
Vooral El Niño heeft een grote invloed op de wereldgemiddelde temperatuur. Een uitzonderlijk sterke El Niño heeft een extra zetje gegeven aan de wereldgemiddelde temperatuur van 1998, waardoor dat jaar nog altijd het warmste is in de HadCRUT3 schatting. In 2008 was de situatie juist omgekeerd, een vrij sterke La Niña had een matigende invloed op de wereldgemiddelde temperatuur, waardoor de opwarming tijdelijk iets werd gecompenseerd. 2010 was weer warmer dor El Niño in de winter van 2009/2010. Uit onderzoek blijkt dat de wereldgemiddelde temperatuur bijna 0,1 graad toeneemt een half jaar nadat El Niño een sterkte van 1°C heeft. Omgekeerd neemt de wereldgemiddelde temperatuur na La Niña in dezelfde mate af. In 1998 was het wereldgemiddeld dus ongeveer 0,25°C warmer door de zeer sterke El Niño, en in 2008 rond de 0,15°C koeler door La Niña.
Om een duidelijker beeld te krijgen van de opwarming van de aarde kunnen we deze schatting van de invloed van El Niño en La Niña van de wereldgemiddelde temperatuur aftrekken. De schommelingen door deze verschijnselen hebben niets met de opwarming te maken en middelen in het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur over de lange duur uit.
Figuur 2: Als figuur 1, maar in eerste benadering gecorrigeerd voor de invloed van El Niño en La Niña. Voor de HadCRUT3 dataset is dit niet goed gelukt en zijn in 1998 en 2008 El Niño en La Niña nog steeds zichtbaar.
Afkoeling door vulkanen
In de wereldgemiddelde temperatuur zonder El Niño (Figuur 2) zijn een aantal pieken naar beneden goed zichtbaar. Deze zijn veroorzaakt door grote vulkaanuitbarstingen, die stof in de hogere luchtlagen brengen, boven de wolken. Dit stof regent niet uit en houdt een jaar of twee lang een gedeelte van de zonnestraling tegen, waardoor het wereldgemiddeld afkoelt. De duidelijkste piek is na de uitbarsting van Pinatubo in 1991, die 20 miljoen ton zwaveldioxide en as de stratosfeer inschoot. De wereldgemiddelde temperatuur is daardoor in 1992 zo'n 0,3°C lager geweest. Ook Gunung Agung (1963) en El Chichon (1982) hebben een duidelijke afkoeling veroorzaakt.
Het weer
Tenslotte is het er het weer. Vooral de variaties in winterweer in Azië werken door in de wereldgemiddelde temperatuur. Azië is heel groot, wat betekent dat het een extreem landklimaat heeft met grote temperatuurvariaties, vooral in de winter. Door de grote oppervlakte werken die ook relatief sterk door in de wereldgemiddelde temperatuur. Weervariaties zorgen er voor dat de wereldgemiddelde temperatuur van jaar tot jaar gemiddeld 0,1°C van de langjarige trend afwijkt, soms veel meer.
De laatste tien jaar
Figuur 2 laat zien dat als de poolstreken worden meegenomen (GISS data, rode lijn), de wereldgemiddelde temperatuurstijging zonder de invloed van El Niño en La Niña gewoon doorgaat. De beste schatting van de lange-termijn stijging van de wereldgemiddelde temperatuur is en blijft tussen de 0,15 en 0,20°C per 10 jaar.
Vergelijking met klimaatmodellen
Sinds het midden van de jaren '70 is er een sterke opwarming zichtbaar in de wereldgemiddelde temperatuur. Figuur 3 laat de lineaire trend zien over de periode 1975-2008 in de waarnemingen en de klimaatmodellen die voor het laatste IPCC rapport gebruikt zijn. Het gemiddelde van alle klimaatmodellen ligt binnen de foutenmarges van de waarnemingen. Omgekeerd ligt de centrale waarde van de waarnemingen ruim binnen het ensemble.
Figuur 3: Trend in de wereldgemiddelde temperatuur over 1975-2008 in graden per jaar in de waarnemingen (GISS, NCDC en HadCRUT3) en de klimaatmodellen die gebruikt zijn voor het IPCC'07 rapport (CMIP3).
De trends over de kortere periode 1998-2008, Figuur 4, hebben veel grotere onzekerheden, zowel in de waarnemingen als de modellen. De waargenomen temperatuurstijging over deze periode is uiteraard lager dan de gemiddelde trend: hij is uitgekozen zodat het eerste jaar sterk beïnvloed is door de sterkste waargenomen El Niño, en het laatste jaar door een sterke La Niña. De modellen simuleren El Niño en La Niña in andere jaren. Toch ligt ook in dit maximaal ongunstig gekozen tijdvak het ensemblegemiddelde binnen de foutengrenzen van de waarnemingen, en de centrale waarde van de waarnemingen binnen het ensemble van klimaatmodellen. Voor een ander beginpunt dan 1998 is de overeenstemming nog beter.
Figuur 4: Als Figuur 3, maar voor de periode 1998-2008.
Figuur 5: CO2 concentraties in de vrije atmosfeer zoals gemeten op Mauna Loa, en in een aantal IPCC SRES scenario's die gebruikt zijn voor het IPCC'07 rapport.
Ook dit geeft aan dat er op basis van de trend van de laatste 11 jaar geen reden is om aan te nemen dat de wereldgemiddelde temperatuur niet goed door klimaatmodellen gesimuleerd wordt. De belangrijkste invoer voor deze modellen, de CO2 concentratie, ligt dicht bij de IPCC scenario's. Ook deze concentarties worden door El Niño en La Niña beïnvloed: tijdens El Niño neemt de oceaan minder CO2 op (zichtbaar als een positieve afwijking in de concentraties in 1998), terwijl bij La Niña de oceaan juist meer CO2 opneemt (relatieve terugval in 1999). De La Niña van 2008 is niet zichtbaar.
Bron KNMI
