Noor van Andel overleden

25 Apr

Zijn bijdrage aan de klimaatdiscussie, ter herinnering.

Dinsdag 19 april 2011 is Noor van Andel overleden. Fysicus en uitvinder, met belangwekkende ontwikkelingen op het gebied van nieuwe verbeterde energie besparende systemen. In het Nederlandse klimaat wereldje heeft hij bekendheid verworven door zijn eigen benadering van het vraagstuk rond het broeikaseffect. Van Andel gaat niet uit van modellen, maar baseert zich op enkele fundamentele natuurkundige en thermodynamische begrippen en waarnemingen. Hij is een van de weinigen die de theorie van de Hongaar Miskolczi begreep en voor een breder publiek toegankelijk heeft gemaakt. In september 2010 presenterde hij zijn inzichten tijdens een bijeenkomst bij het KNMI, waarna hij de toezegging kreeg voor hulp van het KNMI om zijn ideeën verder uit te werken. Een teken van meer openheid van de gevestigde instanties voor andere opvattingen in het klimaatdebat.

Zijn laatste bijdrage is vervat in:

http://climategate.nl/wp-content/uploads/2011/02/CO2_and_climate_v7.pdf

Het is een ruw stuk, een opsomming van de verschillende onderwerpen die een rol spelen in de klimaatdiscussie, toegespitst op het temperatuurverloop.

Een samenvatting daarvan in grote lijnen. Voor details en verwijzingen, zie het originele artikel. Van Andel bouwt zijn visie op als volgt:

 

  1. De gemiddelde temperatuur anomalie over de vorige eeuw wordt goed benaderd door de gemeten temperatuur anomolie in de tropen. De atmosferische processen vanuit de tropische zones bepalen voor een groot deel de circulatie van de luchtmassa’s. Warme, vochtige lucht stijgt in deze zone op tot zeer grote hoogten, en koelt daar af, staat dus warmte af aan de troposfeer. Dit is simpelweg convectie, zoals we die kennen van warmtebronnen.
  2. Uit  thermodynamische regels volgt een maximale convectiehoogte van ongeveer 15 km, en die is sterk afhankelijk van de specifieke vochtigheid boven het wateroppervlak.
  3. Wind zorgt voor afkoeling via verdamping van water van de oceaan in de tropische zone. Uit metingen blijkt dat de verdampingssnelheid afhankelijk is van de windsnelheid en de temperatuur aan het wateroppervlak (SST). Onderzoek uit de jaren vijftig geeft een voor de tropische zone omgerekende benodigde warmte flux van 20 W/m2 per graad toename van de SST.
  4. Een volgend koelingmechanisme is de directe straling van het wateroppervlak naar de ruimte door een infrarood venster. Hier komt Miskolczi aan zet. Miskolczi berekende de absorptie van de infrarode straling als functie van de hoogte. Boven de 15 km is dat infrarood venster open, en is er geen CO2 of water aanwezig en geen infrarood absorptie meer. De luchtmassa’s verspreiden zich hier en koelen af door straling naar de ruimte, totdat ze koel genoeg zijn om weer naar de aardbodem te zakken. Hogere temperaturen aan het wateroppervlak veroorzaken hogere vochtigheid en windsnelheden, die weer leiden tot grotere convectiehoogtes.
  5. Wordt dit nu beïnvloed door CO2? Een verdubbeling van de CO2 concentratie zou volgens IPCC leiden tot een temperatuurstijging met enkele graden. De verdubbeling zou een warmte input betekenen van 3,7 W/m2, en die moet ofwel gecompenseerd worden door een hogere SST of door meer convectie. Die 3,7 W/m2 staat dan tegenover de 20 W/m2 per graad temperatuurstijging door convectie, waarmee convectie veel belangrijker wordt. Aldus geredeneerd, resulteert de verdubbeling van de CO2 concentratie in een temperatuurstijging van 0,2 graden, en dat is een stuk lager dan de modellen berekenen, ergens tussen 1,5 en 6 graden.
  6. Klimaatmodellen voorspellen een grotere toename in de temperatuur van de troposfeer dan in werkelijkheid het geval is. Uit radiosonde metingen is bekend, dat de temperatuur boven de 12 km afneemt in de voorbije veertig jaar. Op 15 km hoogte is de trend in de afname net zo groot als de toename aan de oppervlakte en hogerop wordt die negatieve trend nog groter. Vulkaanuitbarstingen hebben in de stratosfeer een grotere zij het korter durende invloed dan in de lagere delen van de troposfeer. De fijn stofdeeltjes verblijven daar langer, in de troposfeer regenen ze snel uit. De stofdeeltjes weerkaatsen de warmtestraling, zodat die het aardoppervlak niet bereikt. Dat leidt met een kleine vertraging telkens tot een kleine verlaging van de SST. Van Andel plaatst atmosferische temperaturen als functie van breedtegraad en hoogte (in hPa) boven aardoppervlak van twee perioden van 1958-2009 (dus inclusief een koelere tijd) en de warme periode 1979-2009 naast elkaar. Dat zijn data van Hadley Centre. Op hoogtes tussen 500 en 800hPa is een duidelijk koelende trend in de tropen te zien, en dat geldt boven de 200 hPa overal. Dat is in strijd met een uitgangspunt van de modellen voor het broeikaseffect, dat de opwarming wordt veroorzaakt door de terugkaatsing uit de atmosfeer, en veroorzaakt door de verhoogde CO2 concentraties. Dat leidt tot een moeizame omgang met de meetdata, omdat men de modellen niet wilt aanpassen aan de werkelijkheid, die wel gewoon overeenkomt met fysische principes. Vergelijkbare moeite hebben de modelleurs met de werkelijke neerslagtrend in de stijgende en dalende luchtmassa’s in de tropische zone; die wordt in modellen fors onderschat.
  7. Van Andel zoekt dan naar andere oorzaken van de opwarming naast de kleine bijdrage van CO2. Hij vindt die onder andere in de oceaanstromingen in de tropische zones, de afwisselende El Nino’s en La Nina’s, samengevat in de ENSO-index. De SST anomalie van de tropische zone volgt de index volledig, zowel in de koelere perioden tussen 1950 en 1975, als in de periode van de opwarming met overheersende El Nino’s tussen 1975 en 1999. De ENSO wisselingen verklaren de relatief korte klimaatschommelingen.
  8. De klimaatwisselingen op langere termijn moeten andere oorzaken hebben. In dat verband wordt gewezen op de invloed van magnetische zonnestraling, die de continue kosmische straling uit de ruimte afremt. Deze kosmische straling is de drijvende kracht achter de deeltjesvorming in de atmosfeer, die fungeren als kernen voor wolkenvorming. Bij CERN in Geneve wordt nu in het CLOUD project experimenteel onderzoek gedaan naar dit mechanisme. De eerste resultaten schijnen deze werking te bevestigen. Meer zonneactiviteit leidt tot minder wolken met grotere druppels, minder wit en minder dekkingsgraad, waardoor de temperatuur toeneemt. Een afname van 1% in de wolkenvorming leidt an sich tot een temperatuursverhoging van 0,5 graden.
  9. De aanwezigheid van de Beryllium isotoop 10Be in ijskernen is een indicator voor de kosmische straling uit het heelal. Omdat men 10Be al kan meten in ijs van vele eeuwen terug kan een vergelijking worden gemaakt met andere temperatuurproxies. Van Andel doet dat aan de hand van de temperaturen van Centraal Engeland die beschikbaar zijn vanaf 1720. Die temperatuur volgt de inverse 10Be niveaus zeer goed. Ook een vergelijking met de minimale en maximale 10Be niveaus en de relatieve prijzen van de tarwe in tussen 1600-1700 vertoont een goede overeenkomst.

Van Andel’s conclusie luidt dan:

Klimaatverandering worden slechts marginaal beïnvloed door broeikasgassen. Het belangrijkste warmte overdracht proces is convectie, die sterk toeneemt met de temperatuur aan het wateroppervlak. Klimaatveranderingen worden veroorzaakt door veranderende zeestromingen, en op de lange duur door veranderingen in de kosmische straling uit het heelal.

Update 2 mei 2011: Francis Massen vond de tekst een bredere verspreiding waard. Een Engelse vertaling is op 1 mei geplaatst als guest post bij Roger Pielke sr.

Advertenties

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: