Tagarchief: wetenschap

De zorgwekkende energiehonger van de wetenschap

Isaac Newton en Leonardo da Vinci deden grote wetenschappelijke ontdekkingen zonder dure apparaten, in een tijd dat er nog geen elektriciteit was. Ook Lineaus, Darwin en Keppler bedreven wetenschap zonder aardolie en zonder computers.
Tegenwoordig gebruiken wetenschappers enorme hoeveelheden energie en grondstoffen. Dat zou ik prima vinden als de ontdekkingen van de laatste decennia ook net zo belangrijk waren als het werk van Newton, da Vinci en Darwin. Maar dat valt een beetje tegen.

Bij CERN in Zwitserland staat het grootste wetenschappelijk instrument dat ooit door mensenhanden is gebouwd: de Large Hadron Collider. Het energieverbruik van dit instrument is 120 MegaWatt, vergelijkbaar met het totale energieverruik van alle huishoudens in het kanton van Geneve. Het duurde 10 jaar om de deeltjesversneller met een omtrek van 27 kilometer te bouwen. De energie, die nodig was bij de bouw, is waarschijnlijk een veelvoud van de 800 duizend MWh, die de Large Hadron Collider in een jaar gebruikt. De magneten van de deeltjesversneller worden gekoeld met vloeibaar helium. De winning van dat helium kostte enorm veel energie. De bouw van de Large Hadron Collider was alleen mogelijk dankzij de makkelijk winbare fossiele brandstoffen.

De Hubble Space Telescope is ook een prachtig wetenschappelijk instrument. Het heeft miljoenen vaten aardolie gekost om de telescoop te maken en om hem in een baan om de aarde te krijgen (hij weegt 11 ton). Er zijn al 5 energieverslindende vluchten met de Space Shuttle gemaakt voor onderhoud en reparatie.

Zijn de ontdekkingen en foto’s van de Hubble Space Telescope net zo belangrijk als de ontdekkingen van Isaac Newton en Galileo Galilei? Is de kennis, die we dankzij de Large Hadron Collider vergaren, net zo’n grote stap vooruit als het werk van Bohr en Einstein?
Was het wel de moeite waard om zoveel energie en grondstoffen te steken in zulke grote projecten om nog meer details te ontraffelen?
Newton, Da Vinci, Galilei, Keppler, Darwin en Einstein hebben voor ons de belangrijkste wetenschappelijke vragen beantwoord. We hebben nu een goed beeld van het heelal waarin wij leven en hoe dat leven is ontstaan. Is dat beeld goed genoeg?

Bij NASA ligt al een opvolger van de Hubble Space Telescope op de tekentafel: die wordt vier keer zo groot en voor dat project zal nog meer energie nodig zijn.
Bij CERN denken ze al een nog grotere deeltjesversneller, die nog meer energie verbruikt. Onze kleinkinderen zullen naar de Large Hadron Collider kijken en hem vergelijken met de pyramides in Egypte en de Grote Muur in China. Misschien vragen ze zich af waarom we daar zoveel moeite en energie in gestoken hebben.

Sneeuwbedekking Noordelijk Halfrond in april 2015 vrijwel normaal

Het Amerikaanse Global Snow Lab heeft berekend dat in april 2015 ongeveer 30,1 miljoen km² land op het Noordelijk Halfrond bedekt was met sneeuw. Dat is nagenoeg precies de gemiddelde sneeuwbedekking over de aprilmaanden sinds 1986.
Als je de waarden van de afgelopen 30 jaar uitzet in een grafiek, dan zie je dat er een licht dalende trend is.

Schermafbeelding 2015-05-05 om 19.45.24

Heel geleidelijk is de sneeuwbedekking in april aan het afnemen.

Het Global Snow Lab publiceert ook de gegevens over afzonderlijke weken. Uit die cijfers blijkt dat in week 18 van 2015 ongeveer 23 miljoen km² land op het Noordelijk Halfrond bedekt was met sneeuw. Ook dit oppervlak is nagenoeg gelijk aan het gemiddelde over de periode 1986-2015: 22,8 miljoen km².
Ook de sneeuwbedekking in week 18 vertoont een dalende trend over de afgelopen 30 jaar, zoals zichtbaar gemaakt in onderstaande grafiek.

Schermafbeelding 2015-05-05 om 20.16.20

Begin mei weer een update over de hoeveelheid sneeuw op het Noordelijk Halfrond.
Maar misschien zal mijn vriend Paradox op zijn weblog al eerder iets schrijven over sneeuw.

Sneeuwbedekking Noordelijk Halfrond begin april 2015

Schermafbeelding 2015-04-11 om 17.34.56

Volgens het Global Snow Lab was er in week 14 van 2015 ruim 37 miljoen km² land op het Noordelijk Halfrond bedekt met sneeuw. Dat is 5 miljoen km² meer dan in dezelfde week van 2014.
Het omvangrijkste sneeuwdek dat het Global Snow Lab in de afgelopen 30 jaar voor begin april waarnam, was 38,3 miljoen km² in 2003.
Hieronder de meetreeks voor begin april sinds 1986.

Schermafbeelding 2015-04-11 om 22.32.49

Aan de grafiek zie je dat de hoeveelheid sneeuw op het Noordelijk Halfrond behoorlijk kan varieren. Maar je ziet ook dat de hoeveelheid sneeuw niet afgenomen is door de klimaatverandering in de afgelopen 30 jaar.

In maart 2015 minder sneeuw op Noordelijk Halfrond dan normaal

Over de periode 1981-2010 was in de maand maart gemiddeld iets meer dan 40 miljoen km² van het Noordelijk Halfrond bedekt met sneeuw. In maart 2015 was de sneeuwbedekking iets minder dan gemiddeld: 38,46 miljoen km².
Het Global Snow Lab van de Amerikaanse Rutgers University laat dat zien met onderstaande grafiek.

Schermafbeelding 2015-04-07 om 11.59.00

Als je de sneeuwbedekking in de maand maart van de afgelopen 30 jaar in een grafiek zet, dan zie je een heel licht stijgende trend.

Schermafbeelding 2015-04-07 om 11.52.24

De opwarming van het klimaat heeft de afgelopen jaar nog niet geleid tot een sterke afname of een sterke toename van de hoeveelheid sneeuw op het Noordelijk Halfrond in de maand maart.
Mijn vriend Paradoxnl blogt ook regelmatig over de hoeveelheid sneeuw, die op het Noordelijk Halfrond valt. Lees zijn meest recente snow-story.

Klimaatverandering in Nederland: de gemiddelde temperatuur in maart

De gemiddelde temperatuur in De Bilt over maart 2015 zal uitkomen op 6,1°C. Dat is vlak bij de gemiddelde maart-temperatuur over de afgelopen 30 jaar.

De laagste gemiddelde maart-temperatuur over de afgelopen 30 jaar werd gemeten in 1987: 2,3°C. De warmste maart van de afgelopen 30 jaar was in 1991 met 8,8°C.
In de grafiek hieronder staan de maart-temperaturen over de afgelopen 39 jaar uitgezet met balkjes. De doorgetrokken grijze lijn geeft het voortschrijdend maart-gemiddelde over 5 opeenvolgende jaren.

Schermafbeelding 2015-03-31 om 11.55.32

Een reeks koude lentes tussen 1982 en 1988 werd gevolgd door drie zeer warme voorjaren: 1990, 1991 en 1992. Maar sinds het jaar 2000 wisselen warme en koude voorjaren elkaar regelmatiger af, zodat het voortschrijdend gemiddelde tussen de 6 en 7°C blijft schommelen.

Over de laatste 15 jaar is de lineaire trendlijn vlak: het is in Nederland in maart niet verder opgewarmd sinds het jaar 2000.

Valt de warme Golfstroom stil?

Al sinds mensenheugenis stroomt er warm water uit de tropen door de Atlantische Oceaan naar de Noordelijke IJszee. Deze stroming wordt de warme Golfstroom genoemd.
Het zoute water koelt in de Noordelijke IJszee af en krijgt daardoor een hogere dichtheid. Daardoor zinkt het afgekoelde zoute zeewater naar de oceaanbodem. Dat zinkende water is een van de drijvende krachten die de mondiale circulatie van oceaanwater op gang houden.

Vorige week verscheen er een wetenschappelijk artikel in het gezaghebbende tijdschrift Nature over het stilvallen van de warme Golfstroom in de Atlantische Oceaan. Het afsmelten van de ijsmassa op Groenland zorgt voor zoveel koud en zoet water dat de normale stroming van warm water uit de tropen naar de Noordelijke IJszee afzwakt.
Het plaatje hieronder komt uit de publicatie en laat zien dat het water van de Atlantische Oceaan ten zuiden van Groenland tussen 1900 en 2013 afgekoeld is.

Rahmstorf_2015_1rc

De auteurs hebben geen metingen gedaan aan de Golfstroom of aan het afzinken van het koude zoute water in de Noordelijke IJszee. Maar toch komen zij tot de veronrustende conclusie, dat de warme Golfstroom, die Europa een redelijk aangenaam klimaat bezorgt, de laatste decennia zwakker is geworden. Het smelten van het ijs op Groenland zou op die manier een afkoeling in Europa kunnen veroorzaken en ervoor kunnen zorgen dat het ijs van de Noordpool minder snel wegsmelt.

Dat klinkt als een negatieve feedback: de opwarming van het klimaat wordt tegengegaan doordat de warmte niet meer door het oceaanwater maar de Noordpool wordt getransporteerd. Er zal zomers minder Noordpoolijs wegsmelten en in Europa zal er langer sneeuw liggen die het zonlicht weerkaatst.

Zwakke punten
Het afsmelten van het Noordpoolijs in het afgelopen decennium duidt niet op het afzwakken van de warme Golfstroom. De opwarming van het klimaat in Noord-Europa wijst ook niet op verzwakking van de Golfstroom.
Metingen van NASA-wetenschappers aan de warme Golfstroom, in 2010 gepubliceerd door Josh Willis, lieten zien dat de Golfstroom niet zwakker was geworden. De onderzoekers zagen zelfs een lichte versnelling van de warme Golfstroom tussen 1993 en 2009.

Er is tussen wetenschappers nog geen consensus eens over de gevolgen van de klimaatverandering voor de warme Golfstroom. Er zijn wetenschappers, die de Golfstroom zwakker zien worden. En er zijn ook wetenschappers, die geen afzwakking zien.
Volgens mij moeten er eerst nog heel veel metingen gedaan worden om te zien of er sprake is van een trend.

Sneeuwbedekking op het Noordelijk halfrond dikker dan normaal

Volgens het Global Snow Lab van de Amerikaanse Rutgers University was er in februari 2015 gemiddeld 45 miljoen km² van het Noordelijk Halfrond bedekt met sneeuw. Dat oppervlak is iets kleiner dan het gemiddelde over de afgelopen 10 jaar. Maar de sneeuwbedekking in februari vertoont over de laatste 30 jaar nog altijd een stijgende trend.

Schermafbeelding 2015-03-04 om 13.49.37

Het Canadian Cryospheric Information Network maakt ook een schatting van de totale hoeveelheid sneeuw, die op de continenten op het Noordelijk Halfrond ligt. Die hoeveelheid sneeuw, het “snow water equivalent” was in februari veel groter dan het gemiddelde over de periode 1998-2011.
Volgens de grafiek lag er 500 kubieke kilometer water extra in de vorm van sneeuw op het Noordelijk Halfrond. (zie onderstaande grafiek)

nh_swe22feb2015

Een grotere hoeveelheid sneeuw over het gelijke oppervlak uitgesmeerd betekent dat de laag sneeuw gemiddeld dikker is dan normaal. Misschien heeft dat tot gevolg dat het langer duurt voordat de sneeuw in het voorjaar weggesmolten is. We zullen het gaan zien in april en mei.