Home » Het klimaat verandert altijd

“Het klimaat verandert altijd”

Soms hoor je zeggen: “Het klimaat verandert altijd. Want het klimaat is het gemiddelde weer. En het weer verandert altijd”. Maar dat is een ver gaande versimpeling. In feite wordt het weer door het klimaat bepaald, niet andersom. Het klimaat verandert met de tijd, maar niet zo snel als het weer.

Het klimaat verandert over eeuwen, millennia tot miljoenen jaren, het weer verandert dagelijks.

Het klimaat verandert met de hoeveelheid kooldioxide (CO2) in de atmosfeer. En die was de afgelopen tienduizend jaar, tot de 19de eeuw, vrij stabiel: tussen 250 en 275 ppm (0,000250 – 0,000275 %). Daarna begon het CO2-gehalte te stijgen. De laatste 60 jaar is daar versneld nog 100 ppm bijgekomen. En we zitten nu op 410 ppm. Omdat CO2 niet ‘neerslaat’ zoals water, is CO2 gelijkmatig over de hele atmosfeer verdeeld en wisselt het gehalte alleen iets met de seizoenen.


Videobesturing: spatiebalk, muisklik of vingertik (=start/stop); springen: L, J, 1 tot 9

Het weer verandert met de hoeveelheid en de plaats van het water in de atmosfeer (de ‘dampkring’). En die plaats verandert met het uur. De totale hoeveelheid water in de gehele aardatmosfeer is vrij constant. Het teveel aan verdampt water komt direct weer als neerslag naar het aardoppervlak terug. Daarom is ook het broeikaseffect van water constant. De hoeveelheid water die in de atmosfeer verblijft is vooral afhankelijk van de globaal gemiddelde temperatuur.

Met water en zonder CO2 in de atmosfeer zou de Aarde een ijsbal zijn, zoals waarschijnlijk een aantal keren in de aardgeschiedenis is voorgekomen. In feite regelt CO2 het klimaat, zoals de tegenwoordige kennis van de aardwetenschappen ons leert. Slechts 0,0002 % CO2 in de atmosfeer (door langdurige vulkanische activiteit) was genoeg om Snowball Earth weer op een leefbare temperatuur te krijgen. Ook al zijn er mensen die zeggen dat 0,0002 % niet veel is.

Water verdampt, condenseert tot wolken en regent binnen een paar dagen weer volledig uit. Kooldioxide is altijd gasvormig in onze atmosfeer en slechts een deel daarvan lost op in waterdruppels en komt met de regen naar beneden. Zo komt van de extra (door de mensheid) in de atmosfeer uitgestoten CO2 op korte termijn slechts de helft weer in rivieren en zeewater terecht. Het duurt daarna erg lang voordat de rest van de extra kooldioxide (nu al zo’n 1000 gigaton meer dan 2 eeuwen geleden) helemaal uit de dampkring is verdwenen.

De twee processen die verantwoordelijk zijn voor het langzaam terug dalen van het verhoogde CO2-gehalte – extra planten groei en extra verwering van vulkanisch gesteente – kosten veel tijd. Honderden tot duizenden jaren.

Het weer: “hier en daar een bui, het kan vriezen, het kan dooien”

Bij het weer gaat het er om of morgen de zon schijnt of dat het regent op de plek waar je je bevindt. Of dat het water bevriest in de wintertijd. Om het weer te kunnen voorspellen wordt op zeer veel plaatsen ieder uur de temperatuur gemeten. En het verloop van windsterkte, windrichting, luchtdruk en luchtvochtigheid. Tegenwoordig ondersteund door satellietwaarnemingen en rekenmodellen.

Weerkundigen kunnen met enige zekerheid zeggen wat voor weer het morgen wordt, maar waar de neerslag valt is slechts bij benadering voor een paar uur te voorspellen. Veel beter kunnen die voorspellingen niet worden, want daar is het weer te chaotisch voor. Of een weersverwachting op lange termijn uitkomt is een kwestie van toeval.

“Het kan vriezen of het kan dooien” zegt het spreekwoord. Wel is er een kansverdeling. Het is waarschijnlijker dat het op 1 december vriest dan op 1 juni. Maar óf het op 1 december vriest, is een gok. Tenzij je de weersvoorspelling doet op 30 november. Het weer op lange termijn is ‘stochastisch’, het volgt de regels van de kansrekening. Van koffiedik kijken, de glazen bol, of de natte vinger.

Het klimaat: het “hier en daar” op grote schaal en van lange duur

Op grotere schaal (dan bijvoorbeeld onze woonplaats of ons land) zijn vaste patronen in de beweging van lucht en water te onderscheiden, die beter voorspelbaar zijn dan het lokale weer van morgen. Zo zijn er lucht- en zeestromingen die een vast patroon volgen en die op lange termijn het weer beïnvloeden.

Grootschalige weerpatronen

Patronen die het gevolg zijn van het grote temperatuurverschil tussen de poolgebieden en de evenaar. Bijvoorbeeld de straalstromen.

Patronen die het gevolg zijn van de draaiing van de Aardbol om de Aardas. Bijvoorbeeld de passaatwinden.

Patronen die het gevolg zijn van de draaiing van de Aarde om de Zon. Bijvoorbeeld de seizoensgebonden verplaatsingen van luchtmassa’s in de tropen, zoals de moessons.

En patronen die het gevolg zijn van de huidige verdeling van de continenten en oceanen over de Aardbol. Bijvoorbeeld de Golfstroom en de Westenwinddrift.

Droge landmassa’s warmen sneller op en koelen sneller af dan watermassa’s. Dat komt omdat de verdamping van water energie onttrekt aan de omgeving. Dat stabiliseert de oppervlaktetemperatuur van de oceanen. Die blijft daardoor overal onder de 33°C. In droge woestijngebieden verdampt geen water en worden soms wel luchttemperaturen van 70°C gemeten.

Jaargemiddelde watertemperatuur van de oceanen van Antarctica (links) tot de Noordelijke IJszee (rechts), gemeten tot 750 meter diepte. Bron: Abraham et.al., A review of global ocean temperature observations: Implications for ocean heat content estimates and climate change (2013); Gouretski et.al., On depth and temperature biases in bathythermograph data: Development of a new correction scheme based on analysis of a global ocean database (2010)

Het temperatuurverschil van het zeewater in de tropen en dat in de poolgebieden over de Atlantische en Stille Oceaan bedraagt gemiddeld zo’n 30 graden Celsius. Over land zijn de temperatuurverschillen nog groter. Het temperatuurverschil tussen de Sahara en IJsland is in de winter van het Noordelijk Halfrond soms meer dan 70 graden.
Vaak ligt er een hogedrukgebied bij de Azoren en een depressie bij IJsland, die de motor zijn van de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO), een weersverschijnsel dat vooral in de winter het weer in West-Europa beïnvloedt.


Straalstromen (Jetstreams)

Passaatwinden (Trade winds)

De Zon komt in het Oosten op en gaat in het Westen onder. Dat komt omdat de Aarde om haar as draait. En wel van West naar Oost. De snelheid van die draaiing is aan het aardoppervlak bij de evenaar groter dan richting de polen. Van 463 m/sec (40 000 km/24u) aan de evenaar tot bijna nul aan de polen.

Een massa die in beweging is zal bij weinig of geen wrijvingsweerstand in een rechte lijn blijven bewegen. Onder een luchtmassa’s die van noord naar zuid richting de evenaar stroomt, zal de Aarde echter van west naar oost draaien. De luchtmassa komt dan westelijker uit dan als de Aarde niet om haar as zou draaien. Dit wordt het Corioliseffect genoemd. Dat doet luchtmassa’s op het Noordelijk Halfrond naar rechts afwijken ten opzichte van het aardoppervlak. Op het zuidelijk halfrond is het Corioliseffect omgekeerd. Luchtmassa’s die richting evenaar bewegen buigen naar links af. Daardoor waaien er langs de evenaar altijd sterke winden van oost naar west. Deze ‘doorstaande’ oostenwinden worden ‘passaatwinden’ genoemd. Op het Noordelijk Halfrond uit het noordoosten (“Noordoost passaat”) en op het Zuidelijk Halfrond uit het zuidoosten (“Zuidoost passaat”).

De Golfstroom of AMOC

De Westenwinddrift of ACC