Klimaatgevoeligheid
De aarde wordt warmer omdat mensen broeikasgassen in de atmosfeer brengen. Dit wordt het broeikaseffect genoemd omdat een broeikas een deel van de warmte van de zon tegenhoudt, en deze gassen houden een deel van de warmte van de aarde tegen. Het broeikasgas dat de meeste opwarming veroorzaakt is kooldioxide (korte naam CO2 ), en de verbranding van steenkool is de belangrijkste oorzaak dat dit gas in de atmosfeer terechtkomt. Klimaatgevoeligheid betekent hoeveel de aarde opwarmt wanneer een bepaalde hoeveelheid CO2 in de atmosfeer terechtkomt. Gewoonlijk betekent dit hoeveel warmer de aarde zou zijn als de atmosfeer twee keer zoveel CO2 zou bevatten als in het jaar 1750, voordat de mensen veel kolen begonnen te verbranden. Wetenschappers denken dat wanneer CO2 in de atmosfeer verdubbelt, er elke seconde 4 joule extra warmte wordt vastgehouden op elke vierkante meter op aarde, en dat de aarde na lange tijd ongeveer 3 °C warmer zal zijn.
Hoe gevoelig is het klimaat?
Klimaatwetenschappers kennen de klimaatgevoeligheid niet goed, maar ze denken dat die waarschijnlijk tussen 1,5 °C en 4,5 °C ligt. Dus als de atmosfeer twee keer zoveel CO2 zou bevatten als in 1750, zou de aarde na duizenden jaren waarschijnlijk tussen 1,5 °C en 4,5 °C warmer zijn.
Hoe weten we dat?
Er zijn drie manieren om de klimaatgevoeligheid te achterhalen. De eerste manier is te kijken naar de temperatuurmetingen die sinds 1750 elk jaar zijn gedaan en die te vergelijken met metingen van de hoeveelheid broeikasgas die op dat moment in de atmosfeer zat. De tweede manier is proberen uit te rekenen hoeveel broeikasgas er was en wat de temperatuur was in het verre verleden voordat men begon te meten. Bijvoorbeeld door te meten hoeveel CO2 zit in kleine luchtbelletjes die duizenden jaren geleden diep in ijskappen zijn opgesloten. De derde manier is het maken van modellen van het klimaatsysteem in computers.
Waarom is het belangrijk om beter te weten hoe gevoelig het klimaat is?
De Overeenkomst van Parijs moet de opwarming van de aarde onder de 2 °C houden. Als het klimaat erg gevoelig is, zal dit erg moeilijk worden, dus misschien moeten mensen en landen sneller overschakelen op het gebruik van schonere energie. Maar als het klimaat niet erg gevoelig is, is het misschien zonde van het geld om te stoppen met de kolencentrales die nog bijna nieuw zijn. Het is dus heel belangrijk om meer te weten te komen over wat de klimaatgevoeligheid precies is.
Waarom is het moeilijk om erachter te komen?
Het is moeilijk vast te stellen hoe gevoelig het klimaat is, want nadat het broeikaseffect de aarde een beetje warmer heeft gemaakt, zijn er een heleboel verschillende soorten terugkoppelingen, die de opwarming sneller of langzamer kunnen maken. Door de warmte verdampt er bijvoorbeeld meer water uit de zee, en deze waterdamp is zelf een broeikasgas, waardoor de aarde nog warmer wordt. Wetenschappers zijn er vrij zeker van dat de meeste terugkoppelingen de opwarming sneller maken: maar omdat de terugkoppelingen zo ingewikkeld zijn, begrijpen ze het niet goed, en soms zijn hun computers niet snel genoeg om genoeg berekeningen te maken om een goed antwoord te krijgen. Het project waarbij ze samenwerken om het beter te begrijpen heet het Coupled model intercomparison project (CMIP). Een van de dingen die ze beter proberen te begrijpen zijn wolken, omdat die een groot verschil kunnen maken.
Dit diagram toont het algemene idee van klimaatgevoeligheid. Wanneer mensen CO2 uitstoten, wordt de aarde warmer. Deze opwarming wordt groter door de meeste terugkoppelingen. Er zijn veel verschillende soorten terugkoppelingen. Eén terugkoppeling is dat wanneer het eerste beetje warmte het ijs smelt dat veel zonlicht weerkaatste, het zonlicht op de zee schijnt die vroeger onder het ijs lag en de zee warmer maakt.
Verschillende manieren om over klimaatgevoeligheid te praten
Mensen die denken aan de 21e eeuw praten misschien anders over klimaatgevoeligheid dan mensen die denken aan duizenden jaren in de toekomst.
Wanneer de CO2 stopt met stijgen
Als de CO2 elk jaar geleidelijk met 1% toeneemt, is de voorbijgaande klimaatrespons (TCR) de temperatuurstijging in het jaar waarin deze verdubbeld is. Dit ligt waarschijnlijk tussen 1 °C en 2,5 °C. Omdat dit een beetje lijkt op wat er deze eeuw zou kunnen gebeuren, is dit voor de meeste mensen misschien wel de handigste manier om over klimaatgevoeligheid te praten als ze het hebben over het Akkoord van Parijs.
Wanneer de temperatuur van de oceaan in evenwicht is met de temperatuur van de atmosfeer
Maar het grootste deel van de extra warmte warmt de oceanen op, en nadat de CO2 niet meer toeneemt, verlaat een deel van deze warmte de oceanen en blijft de atmosfeer gedurende duizenden jaren langzaam opwarmen. De evenwichtsklimaatgevoeligheid (ECS) is de temperatuur die de aarde zou bereiken zodra de atmosfeer weer in evenwicht zou zijn met de oceanen, als de CO2 niet meer zou toenemen maar op het dubbele niveau zou blijven.
Vragen en antwoorden
V: Waardoor wordt de aarde warmer?
A: Mensen brengen broeikasgassen in de atmosfeer, wat het broeikaseffect wordt genoemd.
V: Wat is de grootste bron van kooldioxide in de atmosfeer?
A: Het verbranden van steenkool is de grootste bron van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer.
V: Wat betekent klimaatgevoeligheid?
A: Klimaatgevoeligheid betekent hoeveel de aarde zal opwarmen wanneer een bepaalde hoeveelheid CO2 in de atmosfeer wordt gebracht. Het verwijst meestal naar hoeveel warmer het zou zijn als er twee keer zoveel CO2 in de atmosfeer zat dan wat er in 1750 was, voordat de mensen veel kolen begonnen te verbranden.
V: Hoeveel extra warmte wordt vastgehouden als de CO2 in de atmosfeer verdubbelt?
A: Als de CO2 in de atmosfeer verdubbelt, komt er elke seconde 4 joule extra warmte vrij op elke vierkante meter op aarde.
V: Hoe heet zal de aarde na lange tijd worden als de CO2 verdubbelt?
A: Wetenschappers denken dat de aarde na lange tijd ongeveer 3°C heter wordt als de CO2 verdubbelt.
V: Wat houdt een deel van de warmte van de aarde tegen?
A: Broeikasgassen verhinderen dat warmte van de aarde ontsnapt, daarom wordt het "broeikaseffect" genoemd.
