Klimaatverandering

Energie van de zon in wisselwerking met land, water en lucht

De aarde wordt voortdurend overspoeld met energie van de zon. Een deel van de energie die bij de aarde aankomt, wordt teruggekaatst in de ruimte, een ander deel wordt rechtstreeks door de atmosfeer geabsorbeerd, en de rest gaat door de atmosfeer naar het oppervlak. De energie van het zonlicht verwarmt land en water aan het oppervlak, die op hun beurt warmte afgeven. Deze warmte zorgt voor een verdere opwarming van de atmosfeer. De mix van gassen in onze atmosfeer zorgt ervoor dat een deel van de warmte-energie niet rechtstreeks naar de ruimte ontsnapt, net zoals een deken warmte bij je lichaam houdt. Dit proces is het natuurlijke broeikaseffect, en het houdt de aarde warm genoeg om leven mogelijk te maken.

Inkomende energie – Uitgaande energie = Stralingsforcering

In overeenstemming met de basiswetten van de thermodynamica moet de aarde, als zij energie van de zon absorbeert, uiteindelijk een gelijke hoeveelheid energie naar de ruimte uitstralen. Het verschil tussen inkomende en uitgaande straling staat bekend als de radiatieve forcering (RF) van een planeet. Net zoals het uitoefenen van een duwende kracht op een fysisch voorwerp ertoe zal leiden dat het uit evenwicht raakt en in beweging komt, zal een klimaatforcerende factor het klimaatsysteem veranderen. Wanneer de forcings tot gevolg hebben dat de inkomende energie groter is dan de uitgaande energie, zal de planeet opwarmen (positieve RF). Omgekeerd, als de uitgaande energie groter is dan de inkomende energie, koelt de planeet af.

Natuurlijke en door de mens veroorzaakte klimaatversnellers

Vóór 1750, vóór de industriële revolutie, bleef de gemiddelde RF van de aarde relatief stabiel. Om te documenteren hoe de atmosfeer sindsdien is veranderd, berekenen wetenschappers de huidige RF-niveaus alsof deze in 1750 nul waren. Bron: IPCC AR5 WG1 Figure SPM.5.

Een andere manier om klimaatfactoren aan te duiden is door ze klimaataanjagers te noemen. Tot de natuurlijke klimaatversnellers behoren veranderingen in de energie-output van de zon, regelmatige veranderingen in de baancyclus van de aarde, en grote vulkaanuitbarstingen die lichtreflecterende deeltjes in de bovenste atmosfeer brengen. Door de mens veroorzaakte of antropogene klimaatveranderingen zijn onder meer emissies van warmtevasthoudende gassen (ook wel broeikasgassen genoemd) en veranderingen in het landgebruik waardoor het land meer of minder zonne-energie weerkaatst. Sinds 1750 zijn de door de mens veroorzaakte klimaatfactoren toegenomen, en hun effect overheerst alle natuurlijke klimaatfactoren.

Hoe hoog zal de stralingsforcering in de toekomst zijn?

Klimaatwetenschappers hebben vier mogelijke toekomstscenario’s gedefinieerd die zij gebruiken als consistente input voor het berekenen van het klimaat in de toekomst. Elk scenario is gebaseerd op een plausibel toekomstig pad met betrekking tot de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. De scenario’s, die bekend staan als representatieve concentratietrajecten of RCP’s, specificeren de hoeveelheid radiatieve forcering (RF) in 2100 ten opzichte van 1750. Voor meer informatie over RCP’s, zie IPCC WGI AR5 Box SPM.1 (laatste pagina van de Summary for Policy Makers).

Bron: Vijfde evaluatierapport van het IPCC, Samenvatting voor beleidsmakers, figuur SPM.5 en kader SPM.1.

Feedback: Versterking van initiële forcings

Klimaatfactoren kunnen ook terugkoppelingen veroorzaken die de oorspronkelijke forcering versterken of verzwakken. Bijvoorbeeld, forcering door toegenomen broeikasgassen verhoogt ook de verdamping, waardoor de waterdamp in de atmosfeer toeneemt en de forcering door broeikasgassen wordt versterkt.

Als we de antropogene klimaatversnellers stabiliseren die momenteel de stralingsforcering van de atmosfeer verhogen, zullen de energiebalans en het klimaat van de aarde uiteindelijk een nieuwe evenwichtstoestand bereiken waarin gelijke hoeveelheden energie in en uit het systeem worden overgedragen; wanneer dit zal gebeuren, blijft een open vraag.

Volgende informatie

Climate Change 2013: The Physical Science Basis
Intergovernmental Panel on Climate Change Fifth Assessment Report (AR5) Working Group 1 (WGI) Summary for Policymakers (SPM)

Radiative Forcing of Climate Change
Rapport van de National Research Council

Comparing SRES and RCP scenarios
Part of The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways, van Skeptical Science

Data Links

NOAA Paleo- en Historische Klimaatforceringgegevens
Toegang tot een reeks proxy-gegevens die zijn gebruikt om de radiatieve forcering in het verleden te berekenen.

Interactive Atmospheric Data Viewer
Selecteer meetpunten op een kaart, en genereer vervolgens grafieken of download gegevens over de concentratie van verschillende gassen in de atmosfeer.