Veranderingen in het klimaat

Antwoorden op veelgestelde vragen over natuurwetenschappelijke aspecten van klimaatverandering

■ Wat bepaalt het huidige klimaat?

Het klimaat varieert met de breedtegraad. Dichterbij de evenaar is het warmer, terwijl de temperatuur poolwaarts afneemt. Dat verband is terug te voeren tot de hoek waaronder de zonnestralen het aardoppervlak bereiken: hoe groter de hoek des te warmer het klimaat. De jaarlijkse verandering in die hoek, als gevolg van de baan van de aarde om de zon, verklaart de seizoenen, die in zekere zin kunnen worden gezien als een jaarlijks terugkerende klimaatschommeling.

Met de breedtegraad is niet alles gezegd: Rome ligt iets noordelijker dan New York, maar heeft toch een warmer klimaat. Dat wordt veroorzaakt door een samenspel van de oceaan en de atmosfeer. De overheersende stromingspatronen in de oceanen en de atmosfeer verspreiden de warmte over de aarde. Ze hebben daarmee een grote invloed op het lokale klimaat. Zo transporteert de Noord-Atlantische Golfstroom warm tropisch oceaanwater naar het noorden. De overheersende westenwinden op het Noordelijk Halfrond nemen die warmte mee naar het Europese continent met een mild klimaat tot gevolg.

Sommige klimaatinvloeden van de oceaan doen zich in wisselende mate voor. Normaal gesproken stuwen de passaatwinden in het oostelijk deel van de Stille Oceaan het warme oppervlaktewater langs de evenaar naar het westen.

[p. 6]

Overheerst waterdamp het broeikaseffect?

Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas en neemt een bijzondere positie in omdat water in overvloed aanwezig is op aarde. De concentratie waterdamp in de lucht wordt in hoofdzaak bepaald door de temperatuur. De directe invloed van menselijke activiteiten op de waterdamp in de atmosfeer is gering. Indirect is er beïnvloeding wanneer de temperatuur stijgt, bijvoorbeeld door een toename van de hoeveelheid CO₂. In dat geval stijgt de hoeveelheid waterdamp mee, waardoor vanwege het broeikaseffect van die extra waterdamp de temperatuur nog eens extra toeneemt. Zo wordt het broeikaseffect van CO₂ met ongeveer een factor twee versterkt. Waterdamp speelt dus een sleutelrol, maar verzwakt de invloed van de andere broeikasgassen niet.

Hoe betrouwbaar zijn de oude temperaturen?

Vóór 1860 zijn er maar weinig directe temperatuurmetingen met thermometers beschikbaar. Daarom wordt de temperatuur in het verdere verleden op indirecte wijze gereconstrueerd uit bijvoorbeeld boomringen en uit andere waarnemingen die verband houden met de temperatuur. De meest geavanceerde reconstructies maken gebruik van gegevens met een zo groot mogelijke geografische spreiding en houden rekening met de ruimtelijke patronen in klimaatfluctuaties. De verschillen tussen de reconstructies betreffen met name de sterkte, niet zozeer het moment van de fluctuaties. Recent onderzoek heeft aan het licht gebracht dat de statistische technieken die gebruikt worden bij temperatuurreconstructies de neiging hebben temperatuurfluctuaties te onderschatten. Het gaat hierbij om enkele tienden van graden bovenop de tot dusver berekende fluctuaties in de orde van een halve graad in het laatste millennium.

Klimaatreconstructie is een actief onderzoeksgebied. De komende jaren zullen meer details bekend worden over het wereldklimaat in het verre verleden, maar het is onwaarschijnlijk dat het beeld van een opvallende opwarming in de 20ste eeuw zal moeten worden bijgesteld.

[p. 7]

Dat warme water maakt plaats voor kouder water uit de diepte. Daardoor is het oppervlaktewater in het oosten van de Stille Oceaan kouder dan in het westen. Dit temperatuurverschil veroorzaakt een luchtdrukverschil waardoor de passaatwinden op hun beurt versterken en de cirkel gesloten is. Eens in de drie tot zeven jaar raakt dat systeem doorbroken waardoor de passaatwinden in kracht afnemen en de oostelijke watertemperatuur flink oploopt, ten koste van de temperatuur in het westen. Dat verschijnsel, El Niño genaamd, heeft een wereldwijde invloed op de bewolking, de neerslag en de temperatuur en dus het klimaat. Na verloop van tijd hervindt het systeem zijn oorspronkelijke toestand.

Een andere belangrijke klimaatfactor is het broeikaseffect. Ongeveer dertig procent van de inkomende zonnestralen wordt door de aarde en atmosfeer gereflecteerd, en heeft daarmee geen invloed op de temperatuur. De rest verwarmt vooral het landoppervlak en de oceanen. De aarde raakt die energie weer kwijt door de warmte uit te stralen in de atmosfeer en uiteindelijk het heelal. Zo ontstaat een evenwicht. Een half procent van de atmosfeer bestaat van nature uit broeikasgassen die het vermogen hebben de warmte aan het aardoppervlak vast te houden. Zonder dat effect zou de gemiddelde grondtemperatuur -18ºC bedragen en was de aarde dus een dode planeet. Het natuurlijke broeikaseffect verhoogt die temperatuur met 33ºC naar +15ºC en is dus van levensbelang.

De mens is in staat gebleken het natuurlijke broeikaseffect te versterken door de grootschalige uitstoot van broeikasgassen. Het huidige wereldklimaat wordt daarom mede bepaald door deze menselijke invloed.

Voor de rest wordt het klimaat bepaald door lokale omstandigheden zoals hoogte en mate van begroeiing, de aanwezigheid van een meer of een rivier, de kleur van het aardoppervlak en verstedelijking.