Kleine ijstijd als 'test case' voor klimaatwetenschap

Eerder berichtte ik over de recente verklaringen van astronomen, die volgens de persberichten tot de 'zwaargewichten' van hun professie behoorden, dat er wel eens een nieuw Maunder Minimum voor de deur zou kunnen staan. Voor mijn trouwe lezers was dat overigens wel héél oud nieuws. Immers, Kees de Jager, aan wiens opvattingen ik de afgelopen tijd reeds verschillende malen aandacht heb geschonken, had dat met zijn wetenschapspartner, Silvia Duhau, al twee jaar geleden voorspeld. Zie hier. Maar ondanks het feit dat dit in een wereld die in de ban is van de opwarming van de aarde (onze schuld!) voorpaginanieuws had moeten zijn, was er kennelijk geen blipje op het radarscherm van de reguliere media te bekennen.

Een van mijn vaste kritische (nochtans zeer gewaardeerde) respondenten, RR Kampen, merkte naar aanleiding daarvan op dat, als zich zo´n Maunder Minimum zou voordoen, dat een ´geweldige testcase´ zou zijn. Arthur Rörsch heeft wat verder nagedacht over de implicaties daarvan. Ik geef hem weer gaarne het woord.

Arthur Rörsch:

De voorspelling dat de zon een rustige periode in gaat, is twee jaar geleden al gepresenteerd in een reeks van publicaties van C. de Jager et al. In een van zijn publicaties werd ook vermeld dat wat betreft deze projecties in het verleden de verandering van het equatoriale magnetisch veld veel aandacht kreeg, maar niet dat aan de polen (en daarmee is het effect van zonvariabiliteit onderschat).

Het werk van De Jager is nu ondersteund en onderbouwd door drie onafhankelijke onderzoekers die op het congres in Californië rapporteerden. Daarbij kan echter worden aangetekend dat deze astronomen geen uitspraak doen over de consequenties voor de mondiaal gemiddelde oppervlakte temperatuur. In een privé-discussie merkte De Jager op: 'Dit kan ik niet beoordelen. Ik ben geen klimatoloog.'

De gevolgen van een rustende zon voor de oppervlakte temperatuur, wordt vooral afgeleid door andere onderzoekers, die zonnecycli zien variëren met waargenomen temperatuurcycli op aarde. We mogen veronderstellen dat AGW-protagonisten deze coïncidenties niet ontkennen, maar zullen blijven beargumenteren dat de minimumtemperatuur tijdens een komend Dalton- of Maunder Minimum, hoger zal zijn dan tijdens vorige, uitgaande van het versterkte broeikaseffect van een stijgende CO2-concentratie. Dat is een kwestie van afwachten.

In het licht van de lopende wetenschappelijke discussie over de twijfel aan de fysische onderbouwing van dit effect, kan een andere kijk op de projecties voor de nabije toekomst worden gegeven. Dat vergt enig lateraal nadenken, maar dit wel met in acht nemen van natuurwetten en waarnemingen.

Wat de laatste betreft, op een historische tijdschaal kunnen verschillende temperatuurcycli worden geïdentificeerd met verschillende golflengten. Er is een 170-jarige en een 350-jarige cyclus. In de 20ste eeuw zien we voorts over een periode van enkele decennia kleine temperatuurschommelingen. Ruwweg stijgend 1910-1940 (+0,5 C) en 1970-1995 (+ 0,5 C) en daar tussenin, dalend (-0,2 C). Na 1995 kunnen we nog niet van een nieuwe afkoeling spreken, wel van een stabilisatie die een signaal kan zijn voor het begin van een cyclus voor een rustende zon.

Het is redelijk om te veronderstellen dat de waargenomen (sinusachtige) cycli, superpositie zullen vertonen. Zeg de kleine decenniumcycli boven op de langere van 170 jaar (die omstreeks 1850 begon ).

Vervolgens de laterale benadering. In één van zijn artikelen meldde de Jager dat aan het eind van 20ste eeuw de zon een hoge activiteit zonder precedent vertoonde sinds 1000 jaar. Maar waarom werd er dan geen hogere temperatuursprongen waargenomen dan de schamele +0,5 C?

Het effect van de zon kan zijn tegengewerkt door een koelproces. De aangepaste waterhuishouding is de meest voor de hand liggende kandidaat. Gezien de optische eigenschappen van CO2 mag worden verondersteld dat ook deze daarop een invloed kan uitoefenen, maar welke? Zie hier.

Merk op dat de kritiek van een door CO2 verondersteld versterkt broeikaseffect, kort kan worden weergegeven met: CO2 is op zich zelf geen warmtebron. De terugstraling van energie naar het oppervlak moet in de eerste plaats afkomstig zijn geweest van het oppervlak dat op een specifieke temperatuur is.

CO2 emitteert zowel opwaarts als neerwaarts. Enerzijds kan men veronderstellen dat dit het transport van energie (warmte) richting heelal wordt versneld anderzijds vertraagd. Binnen dit denkraam heeft CO2 niet zozeer een effect op de temperatuur zelf, als wel op de snelheid waarmede zon en aardoppervlak een nieuw temperatuurevenwicht instellen. Wat betreft wat nu gaat komen, nogmaals, het is afwachten.

Wat nader beschouwd zal moeten worden, is niet alleen de vraag of een specifieke maximum en minimum temperatuur gedurende een warme of koude periode wordt bereikt, maar ook hoe snel de veranderingen gaan en hoe lang de betreffende perioden hebben geduurd. Uit wetenschappelijk oogpunt is de CO2-stijging eigenlijk een geschenk om de meer dynamische processen die zich in de atmosfeer afspelen, te kunnen gaan bestuderen.

Volgens De Jager (zie bovengenoemde referentie) zal het komende Maunder Minimum tot ca 2100 duren. Er is nog tijd van leven voor de jongere onderzoekers dan De Jager en ik om van de CO2-obsessie af te komen. Tenzij het veronderstelde temperatuureffect van het verwachte nieuwe Maunder Minimum niet blijkt op te treden. Dan krijgen de AGW-protagonisten toch gelijk. Maar de theoretische grondslag daarvoor, lijkt mij zwak, zoals eerder uiteen gezet.

Zo langzamerhand kan wel geïdentificeerd worden waar de logica achter de CO2-broeikasgas theorie ten principale wringt. Men maakt onvoldoende onderscheid tussen het vasthouden van warmte, dat is isolatie, door een veronderstelde donsdekenwerking van de dampkring, en het verschijnsel van opwarming, dan wel afkoeling, een dynamisch proces dat tot temperatuurstijging, dan wel daling leidt. Voorts stelt men: Zonder het broeikaseffect (dus in de veronderstelling dat de atmosfeer volkomen transparant is), kan dit evenwicht heel eenvoudig berekend worden uit de wet van Stefan-Boltzmann. Men komt voor de aarde dan aan een gemiddelde temperatuur van -18°C. Dit lijkt mij de belangrijkste misvatting in de ‘broeikasgas’ theorie. Onder genoemde conditie is de temperatuur rond de equator +90 C en aan de polen beneden – 200 C, vanwege de onevenredige zoninstraling. Zo mag men niet middelen, de dynamische processen onvoldoende in aanmerking nemend. Voorts mag men met een relatie zoals Stefan-Boltzmann, waarin de temperatuur tot de vierde macht voor komt en daaruit een temperatuur tot de eerste macht afleidt, niet omgaan. Toch concludeert men: de globale gemiddelde temperatuur op aarde grond van de broeikas redenering is 33 graden hoger (dan -18 C). Deze 33 graden zijn toe te schrijven aan het broeikaseffect.

Het effect van het broeikasgas ligt volgens de fysische handboeken anders. Als we een stilstaande atmosfeer aannemen, met een mondiaal gemiddelde, en een gemiddelde mondiale optische dichtheid van de atmosfeer, en dat deze verantwoordelijk is voor de ‘broeikas’, dan berekent men met de zogenaamde Schwarzchild vergelijking voor stralingstransfer door de kolom dat de gemiddelde oppervlakte temperatuur + 30 C zou zijn. Ze is veel lager, +15 C. En de handboeken zeggen dan ook, die lagere temperatuur wordt veroorzaakt door de koelende werking van de (dynamische) convectieprocessen.

Daarom blijf ik vooralsnog bij mijn eerder geuite mening (De CO2 obsessie (1)): De CO2 hype wordt gevoed door:

(1) voorbijgaan aan de oorsprong van de regulerende werking van de waterhuishouding op een mondiale schaal,

(2) een verkeerd gebruik van modellen als instrument voor voorspellingen,

(3) het veronachtzamen van waarnemingen (zie ondermeer Crok’s betoog bij KIVI), en

(4) door gebrek aan objectieve onderzoekers die daadwerkelijk nieuwe inzichten over de werking van de complexe atmosferische processen ontwikkelen.

En voorts (5) door onderschatting van de betekenis van het wisselde magneetveld dat tussen zon en aarde wordt opgewekt, dat nu aan het licht is gekomen.

Naar mijn mening twijfelt geen enkele fysicus die zich in de materie heeft verdiept, aan het donsdeken effect van de dampkring als isolatiemateriaal, maar de critici onder hen wel aan het veronderstelde gevolg van de samenstelling van de dampkring, op grond van de dynamische processen die zich daarin afspelen.

Aldus Arthur Rörsch.

PS,

De DDS-site biedt sinds kort ook de mogelijkheid om snel de 'postings' van individuele auteurs terug te zoeken. Mijn bijdragen zijn hier te vinden: