Hier volgt mijn vroegere bijdrage (2003) over de fameuze 'indirecte' invloed van de zon:
OVER KOSMISCHE STRALING EN DE BEWOLKINGSGRAAD
(Zoekwoorden: Paal Brekke, Henrik Svensmark, indirecte invloed van de Zon, kosmische straling en bewolkingsgraad, enz)
I. KRITIEK VAN HET IPCC : HET EFFECT IS NOG ONZEKER
In verband met dit onderwerp wil ik toch eerst even bespreken waarom het IPCC dit nog niet opgenomen heeft:
De mening van het IPCC is te vinden in deze link: Cosmic rays and clouds (IPCC 2001) (link aanklikken a.u.b.).
Deze link, die ik vroeger (zie: DSO forum archief : 'Moeten we bang zijn voor het warme weer?') ook al gegeven heb, legt duidelijk uit dat er nog véél onzekerheid bestaat over deze invloed. Om te weten wat de top van de wetenschappelijke wereld denkt, citeer ik even uit deze link :
However, it was not possible to intercalibrate the different data sets so the validity of the extended data set as a measure of variations in absolute total cloudiness is open to question
There has been a long-term decrease in cosmic ray flux since the late 17th century, as evidenced by the 10Be and 14C cosmogenic isotope records (Stuiver and Reimer, 1993; Beer et al., 1994), and this mirrors the long-term increase in TSI. However, the TSI reconstruction of Hoyt and Schatten (1993), which is based on solar cycle lengths, does not appear to track the cosmogenic isotope records any more closely than that of Lean et al. (1995), which is based on sunspot cycle amplitude (Lean and Rind, 1998). Such use of different solar indices may help to identify which physical mechanisms, if any, are responsible for the apparent meteorological responses to solar activity.
Kuang et al. (1998) have repeated Svensmark and Friis-Christensen's analysis of ISCCP data and showed high correlations with an El Niño-Southern Osciallation (ENSO) index difficult to distinguish from the GCR flux. Farrar (2000) showed that the pattern of change in cloudiness over that period, particularly in the Pacific Ocean, corresponds to what would be expected for the atmospheric circulation changes characteristic of El Niño. Kernthaler et al. (1999) have also studied the ISCCP dataset, using both geostationary and polar orbiter data and suggested that the correlation with cosmic ray flux is reduced if high latitude data are included. This would not be expected if cosmic rays were directly inducing increases in cloudiness, as cosmic ray flux is greatest at high latitudes. Kernthaler et al. (1999), Jørgensen and Hansen (2000), and Gierens and Ponater (1999), also noted that a mechanism whereby cosmic rays resulted in greater cloud cover would be most likely to affect high cloud as ionisation is greatest at these altitudes. Even if high cloud did respond to cosmic rays, it is not clear that this would cause global cooling as for thin high cloud the long-wave warming effects dominate the short-wave cooling effect. Kristjánsson and Kristiansen (2000) have additionally analysed the ISCCP D2 dataset, 1989 to 1993, and found little statistical evidence of a relationship between GCRs and cloud cover with the possible exception of low marine clouds in mid-latitudes. They also noted that there was no correlation between outgoing long-wave radiation, as represented in ERBE data, and GCRs. Thus the evidence for a cosmic ray impact on cloudiness remains unproven.
A further consideration must be potential physical mechanisms whereby cosmic rays might enhance cloudiness. Cosmic rays are the principal source of ionisation in the free troposphere. Furthermore, ionisation rates and atmospheric conductivity are observed to vary with solar activity. Svensmark and Friis-Christensen (1997) propose that the correlation between cosmic rays and cloud cover that they observed is due to an increase in efficiency of charged particles, over uncharged ones, in acting as cloud condensation nuclei. There is evidence for this occurring in thunderstorms (Pruppacher and Klett, 1997) but it is not clear to what extent this affects cloud development. There is also evidence that ions are sometimes critical in gas-to-particle conversion but again there is no evidence that this has any impact on cloud formation.
In a series of papers, Brian Tinsley has developed a more detailed mechanism for a link between cosmic rays and cloudiness (e.g., Tinsley, 1996). This is based on the premise that aerosols ionised by cosmic rays are more effective as ice nuclei and cause freezing of supercooled water in clouds. In clouds that are likely to cause precipitation the latent heat thus released then causes enhanced convection which promotes cyclonic development and hence increased storminess. There is some laboratory evidence to suggest that charging increases ice nucleation efficiency (Pruppacher, 1973) although there is no observational evidence of this process taking place in the atmosphere. Furthermore, only a small proportion of aerosol particles are capable of acting as ice nuclei, depending on chemical composition or shape. There are also laboratory studies (Abbas and Latham, 1969) which indicate the existence of electrofreezing, but again no evidence in the real atmosphere. Thus Tinsleys mechanism is plausible but requires further observational and modelling studies to establish whether or not it could be of sufficient magnitude to result in the claimed effects (Harrison and Shine, 1999).
We conclude that mechanisms for the amplification of solar forcing are not well established. Variations in ultraviolet and solar-induced changes in O3 may have a small effect on radiative forcing but additionally may affect climate through changing the distribution of solar heating and thus indirectly through a dynamical response. At present there is insufficient evidence to confirm that cloud cover responds to solar variability.
II. INDIEN ER TOCH EEN EFFECT ZOU ZIJN, HOE GROOT IS HET DAN ?
Uit deel I. bleek dus dat het effect nog in vraag gesteld wordt. Maar zelfs als er een effect is, dan blijft de vraag en de discussie over de grootte en het belang van het effect:
Het IPCC heeft de verschillende (gekende) invloeden in kaart gebracht (laatste versie in 2001), zodat we ze kunnen vergelijken, en ook kunnen beoordelen wat de rol is van de mens in de wereldwijde opwarming. Dit kan je het beste zien op de figuur in deze link : Global and annual mean radiative forcing (IPCC 2001).
(Opmerking: de diverse invloeden worden vergeleken aan de hand van hun "radiative forcing", en dat is niets anders dan de verstoring van de warmtebalans van onze planeet, uitgedrukt in Watt per vierkante meter, en voor de beschouwde periode (hier van 1750 tot 2000).
Op deze figuur is te zien dat de broeikasgassen, voor de periode tussen 1750 en 2000, samen verantwoordelijk waren voor een globale en gemiddelde opwarming van (ongeveer) 2.5 Watt per vierkante meter. Van deze broeikasgassen is CO2 het belangrijkste broeikasgas, want CO2 alleen was verantwoordelijk voor ongeveer 1.5 Watt per vierkante meter. (Methaan (CH4) is wel een erger broeikasgas, maar daarvan werd minder geloosd, zodat het globaal effect van methaan kleiner was!)
Uit vroegere documenten van en over Henrik Svensmark en Paal Brekke, herinner ik me dat men sprak over een invloed die, volgens Brekke, voor de periode van 1750 tot 2000, gelijk zou geweest zijn aan 1.5 watt/m². Dat is vrij veel, want dat is, voor die periode, gelijk aan de invloed van CO² alleen. Maar ik vind dat dit dan toch ook, net zoals geëist wordt voor de andere invloeden, eerst goed moet gedocumenteerd en bewezen worden! (Zie ook de kritiek vanwege het IPCC in deel I.! ). Ik wil er dus wel op wijzen dat dit nog niet bewezen is voor (en nog niet aanvaard werd door) het IPCC, die, wat mij betreft, toch de overkoepelende top zijn van al het wetenschappelijke onderzoek in dit domein. (Het IPCC werd opgericht door de VN en de WMO, en talrijke toponderzoekers en instellingen werken mee aan de verslagen).
Maar zelfs als dit het geval is, en indien dit effect werkelijk zo groot is als Paal Brekke beweert, hetgeen, ik benadruk dit, nog verder moet geverifieerd worden, dan doet dit niets af van het effect van de broeikasgassen (die blijven 2.5 Watt per vierkante meter leveren, waarvan CO2 alleen al zo'n 1.5 Watt per vierkante meter voor z'n rekening neemt).
En verder wil er ook op wijzen dat, ook volgens het eenvoudige klimaatmodel van Paal Brekke zelf (opgelet: vroeger werkte deze link, maar nu is er klaarblijkelijk een time-out, zodat je het model maar even te zien krijgt. Ik kan daar weinig aan veranderen, want het is de enige link die ik heb), de broeikasgassen nodig zijn, om de modellen (voor de periode tsn. 1750 en 2000) te laten kloppen met het werkelijk verloop van de temperatuur (IPCC). Dus zelfs Paal Brekke, met zijn theorie over de indirecte invloed van de zon, erkent dit, want ook zijn klimaatmodel, klopt maar met de werkelijkheid, als je ook rekening houdt met de broeikasgassen. En dit eenvoudige klimaatmodel van Paal Brekke lijkt ruwweg wel te kloppen met het werkelijk verloop van de temperatuur (IPCC), maar hou er wel rekening mee dat deze statistische correlatie nog géén bewijs is!!! (Zie ook deel I.: er zijn nog andere correlaties gevonden tussen de bewolkingsgraad en (onder andere) bijvoorbeeld El Niño)
Verder is de bewolkingsgraad ook afhankelijk van andere parameters, zoals bijvoorbeeld aërosolen t.g.v. vervuiling, stof, vulkanen... enz, enz. M.a.w., ook hier zal er een interactie zijn met andere parameters.
III. EXTRA INFORMATIE EN LINKEN
i) Cosmic rays and Earth's Cloud Cover (Henrik Svensmark)
ii) Influence of Cosmic Rays on Earth's Climate (Henrik Svensmark)
iii) Recent presentations (Paal Brekke)
iv) SOHO
v) Kritiek van het IPCC: Cosmic rays and clouds (IPCC 2001)
OVER KOSMISCHE STRALING EN DE BEWOLKINGSGRAAD
(Zoekwoorden: Paal Brekke, Henrik Svensmark, indirecte invloed van de Zon, kosmische straling en bewolkingsgraad, enz)
I. KRITIEK VAN HET IPCC : HET EFFECT IS NOG ONZEKER
In verband met dit onderwerp wil ik toch eerst even bespreken waarom het IPCC dit nog niet opgenomen heeft:
De mening van het IPCC is te vinden in deze link: Cosmic rays and clouds (IPCC 2001) (link aanklikken a.u.b.).
Deze link, die ik vroeger (zie: DSO forum archief : 'Moeten we bang zijn voor het warme weer?') ook al gegeven heb, legt duidelijk uit dat er nog véél onzekerheid bestaat over deze invloed. Om te weten wat de top van de wetenschappelijke wereld denkt, citeer ik even uit deze link :
However, it was not possible to intercalibrate the different data sets so the validity of the extended data set as a measure of variations in absolute total cloudiness is open to question
There has been a long-term decrease in cosmic ray flux since the late 17th century, as evidenced by the 10Be and 14C cosmogenic isotope records (Stuiver and Reimer, 1993; Beer et al., 1994), and this mirrors the long-term increase in TSI. However, the TSI reconstruction of Hoyt and Schatten (1993), which is based on solar cycle lengths, does not appear to track the cosmogenic isotope records any more closely than that of Lean et al. (1995), which is based on sunspot cycle amplitude (Lean and Rind, 1998). Such use of different solar indices may help to identify which physical mechanisms, if any, are responsible for the apparent meteorological responses to solar activity.
Kuang et al. (1998) have repeated Svensmark and Friis-Christensen's analysis of ISCCP data and showed high correlations with an El Niño-Southern Osciallation (ENSO) index difficult to distinguish from the GCR flux. Farrar (2000) showed that the pattern of change in cloudiness over that period, particularly in the Pacific Ocean, corresponds to what would be expected for the atmospheric circulation changes characteristic of El Niño. Kernthaler et al. (1999) have also studied the ISCCP dataset, using both geostationary and polar orbiter data and suggested that the correlation with cosmic ray flux is reduced if high latitude data are included. This would not be expected if cosmic rays were directly inducing increases in cloudiness, as cosmic ray flux is greatest at high latitudes. Kernthaler et al. (1999), Jørgensen and Hansen (2000), and Gierens and Ponater (1999), also noted that a mechanism whereby cosmic rays resulted in greater cloud cover would be most likely to affect high cloud as ionisation is greatest at these altitudes. Even if high cloud did respond to cosmic rays, it is not clear that this would cause global cooling as for thin high cloud the long-wave warming effects dominate the short-wave cooling effect. Kristjánsson and Kristiansen (2000) have additionally analysed the ISCCP D2 dataset, 1989 to 1993, and found little statistical evidence of a relationship between GCRs and cloud cover with the possible exception of low marine clouds in mid-latitudes. They also noted that there was no correlation between outgoing long-wave radiation, as represented in ERBE data, and GCRs. Thus the evidence for a cosmic ray impact on cloudiness remains unproven.
A further consideration must be potential physical mechanisms whereby cosmic rays might enhance cloudiness. Cosmic rays are the principal source of ionisation in the free troposphere. Furthermore, ionisation rates and atmospheric conductivity are observed to vary with solar activity. Svensmark and Friis-Christensen (1997) propose that the correlation between cosmic rays and cloud cover that they observed is due to an increase in efficiency of charged particles, over uncharged ones, in acting as cloud condensation nuclei. There is evidence for this occurring in thunderstorms (Pruppacher and Klett, 1997) but it is not clear to what extent this affects cloud development. There is also evidence that ions are sometimes critical in gas-to-particle conversion but again there is no evidence that this has any impact on cloud formation.
In a series of papers, Brian Tinsley has developed a more detailed mechanism for a link between cosmic rays and cloudiness (e.g., Tinsley, 1996). This is based on the premise that aerosols ionised by cosmic rays are more effective as ice nuclei and cause freezing of supercooled water in clouds. In clouds that are likely to cause precipitation the latent heat thus released then causes enhanced convection which promotes cyclonic development and hence increased storminess. There is some laboratory evidence to suggest that charging increases ice nucleation efficiency (Pruppacher, 1973) although there is no observational evidence of this process taking place in the atmosphere. Furthermore, only a small proportion of aerosol particles are capable of acting as ice nuclei, depending on chemical composition or shape. There are also laboratory studies (Abbas and Latham, 1969) which indicate the existence of electrofreezing, but again no evidence in the real atmosphere. Thus Tinsleys mechanism is plausible but requires further observational and modelling studies to establish whether or not it could be of sufficient magnitude to result in the claimed effects (Harrison and Shine, 1999).
We conclude that mechanisms for the amplification of solar forcing are not well established. Variations in ultraviolet and solar-induced changes in O3 may have a small effect on radiative forcing but additionally may affect climate through changing the distribution of solar heating and thus indirectly through a dynamical response. At present there is insufficient evidence to confirm that cloud cover responds to solar variability.
II. INDIEN ER TOCH EEN EFFECT ZOU ZIJN, HOE GROOT IS HET DAN ?
Uit deel I. bleek dus dat het effect nog in vraag gesteld wordt. Maar zelfs als er een effect is, dan blijft de vraag en de discussie over de grootte en het belang van het effect:
Het IPCC heeft de verschillende (gekende) invloeden in kaart gebracht (laatste versie in 2001), zodat we ze kunnen vergelijken, en ook kunnen beoordelen wat de rol is van de mens in de wereldwijde opwarming. Dit kan je het beste zien op de figuur in deze link : Global and annual mean radiative forcing (IPCC 2001).
(Opmerking: de diverse invloeden worden vergeleken aan de hand van hun "radiative forcing", en dat is niets anders dan de verstoring van de warmtebalans van onze planeet, uitgedrukt in Watt per vierkante meter, en voor de beschouwde periode (hier van 1750 tot 2000).
Op deze figuur is te zien dat de broeikasgassen, voor de periode tussen 1750 en 2000, samen verantwoordelijk waren voor een globale en gemiddelde opwarming van (ongeveer) 2.5 Watt per vierkante meter. Van deze broeikasgassen is CO2 het belangrijkste broeikasgas, want CO2 alleen was verantwoordelijk voor ongeveer 1.5 Watt per vierkante meter. (Methaan (CH4) is wel een erger broeikasgas, maar daarvan werd minder geloosd, zodat het globaal effect van methaan kleiner was!)
Uit vroegere documenten van en over Henrik Svensmark en Paal Brekke, herinner ik me dat men sprak over een invloed die, volgens Brekke, voor de periode van 1750 tot 2000, gelijk zou geweest zijn aan 1.5 watt/m². Dat is vrij veel, want dat is, voor die periode, gelijk aan de invloed van CO² alleen. Maar ik vind dat dit dan toch ook, net zoals geëist wordt voor de andere invloeden, eerst goed moet gedocumenteerd en bewezen worden! (Zie ook de kritiek vanwege het IPCC in deel I.! ). Ik wil er dus wel op wijzen dat dit nog niet bewezen is voor (en nog niet aanvaard werd door) het IPCC, die, wat mij betreft, toch de overkoepelende top zijn van al het wetenschappelijke onderzoek in dit domein. (Het IPCC werd opgericht door de VN en de WMO, en talrijke toponderzoekers en instellingen werken mee aan de verslagen).
Maar zelfs als dit het geval is, en indien dit effect werkelijk zo groot is als Paal Brekke beweert, hetgeen, ik benadruk dit, nog verder moet geverifieerd worden, dan doet dit niets af van het effect van de broeikasgassen (die blijven 2.5 Watt per vierkante meter leveren, waarvan CO2 alleen al zo'n 1.5 Watt per vierkante meter voor z'n rekening neemt).
En verder wil er ook op wijzen dat, ook volgens het eenvoudige klimaatmodel van Paal Brekke zelf (opgelet: vroeger werkte deze link, maar nu is er klaarblijkelijk een time-out, zodat je het model maar even te zien krijgt. Ik kan daar weinig aan veranderen, want het is de enige link die ik heb), de broeikasgassen nodig zijn, om de modellen (voor de periode tsn. 1750 en 2000) te laten kloppen met het werkelijk verloop van de temperatuur (IPCC). Dus zelfs Paal Brekke, met zijn theorie over de indirecte invloed van de zon, erkent dit, want ook zijn klimaatmodel, klopt maar met de werkelijkheid, als je ook rekening houdt met de broeikasgassen. En dit eenvoudige klimaatmodel van Paal Brekke lijkt ruwweg wel te kloppen met het werkelijk verloop van de temperatuur (IPCC), maar hou er wel rekening mee dat deze statistische correlatie nog géén bewijs is!!! (Zie ook deel I.: er zijn nog andere correlaties gevonden tussen de bewolkingsgraad en (onder andere) bijvoorbeeld El Niño)
Verder is de bewolkingsgraad ook afhankelijk van andere parameters, zoals bijvoorbeeld aërosolen t.g.v. vervuiling, stof, vulkanen... enz, enz. M.a.w., ook hier zal er een interactie zijn met andere parameters.
III. EXTRA INFORMATIE EN LINKEN
i) Cosmic rays and Earth's Cloud Cover (Henrik Svensmark)
ii) Influence of Cosmic Rays on Earth's Climate (Henrik Svensmark)
iii) Recent presentations (Paal Brekke)
iv) SOHO
v) Kritiek van het IPCC: Cosmic rays and clouds (IPCC 2001)
Het is een verre weg naar de passieloze berg van het blote schouwen. Logos, Tao...
(Paul Van Ostaijen)
(Paul Van Ostaijen)
Edit 28/03/11 : Kleuren terug leesbaar gemaakt




