1

DE MENSELIJKE INVLOED OP HET KLIMAAT

IS ONMISKENBAARDe belangrijkste conclusies uit het vierde Assessment Report

van het Intergovernmental Panel on Climate Change

wt_ippc_022007 1 15-02-2007 11:49:44

2

De menselijke invloed op het klimaat is onmiskenbaar

De mensheid zal het klimaat de komende tijd blijven beïnvloeden.

Reeds waargenomen veranderingen, zoals gemiddeld hogere

temperaturen, een stijgende zeespiegel en veranderingen in

neerslag en extreem weer, zullen verder doorzetten. Er zijn steeds

meer gegevens en argumenten die dit beeld versterken en onder-

bouwen. Dat concludeert het Intergovernmental Panel on Climate

Change (IPCC) in het eerste deel van haar vierde Assessment

Report dat op 1 februari 2007 in Parijs door wetenschappers en

beleidsmakers formeel werd aanvaard. Aan het rapport is jaren

gewerkt door een internationaal team van wetenschappers.

De commentaren van honderden onafhankelijke wetenschappers

zijn in de eindtekst verwerkt, waardoor een gezaghebbend en

evenwichtig rapport is ontstaan.

wt_ippc_022007 2 15-02-2007 11:49:47

3Inhoud

Het IPCC-rapport 2007 p. 4

Stijging broeikasgasconcentraties p. 5

Stralingsforcering p. 6

Het temperatuurverloop in de afgelopen 1000 tot 2000 jaar p. 7

Temperatuur in de wereld p. 9

Neerslag in de wereld p. 13

Zeespiegelstijging p. 15

Zeeijs p. 16

Hoofdconclusies p. 17

Begrippenlijst p. 19

Colofon p. 19

wt_ippc_022007 3 15-02-2007 11:49:49

4

Het IPCC-rapport 2007

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is in het leven geroepen door twee VN-organisaties, de World Meteorological Organization en het United Nations Environment Programme. Doel is kennis over het klimaatsysteem en het klimaatbeleid te beoordelen en samen te vatten ten behoeve van het be-leid. Het Panel doet zelf geen onderzoek, maar rapporteert over de stand van zaken aan de hand van gepubliceerde weten-schappelijke artikelen, waaraan vele dui-zenden onderzoekers gewerkt hebben. Prioritering en wereldwijde coördinatie van het onderzoek is overigens in handen van drie andere organisaties, het World Climate Research Programme, het Inter-national Geosphere Biosphere Programma en het International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change. Ook buiten deze programma’s vindt onderzoek plaats dat beoordeeld wordt door het IPCC. Het IPCC kent drie werkgroepen. Werkgroep I houdt zich bezig met het klimaatsysteem, Werkgroep II met de gevolgen van en aanpassing aan klimaatverandering en Werkgroep III rapporteert over de ver-mindering van de broeikasgasuitstoot. Het rapport dat in 2007 is verschenen is het vierde Assesment Rapport. Het derde rapport stamt uit 2001. Het nieuwe rapport is geschreven door teams van deskundigen. De concepten zijn uitgebreid becom-mentarieerd door wetenschappelijke experts en regeringen. Bij het verwerken van de commentaren is een grote mate van zorgvuldigheid betracht. Op 1 februari 2007 heeft het Panel het hoofd-rapport geaccepteerd en overeenstemming bereikt over de tekst van de samenvatting

(“Summary for Policymakers”). Het rapport beschrijft de situatie zoals die was medio 2006. Recentere publicaties zijn niet meer verwerkt. De strikte kwaliteitscontrole staat verwerking van recente publicaties niet toe.

(On)zekerheid Het klimaatsysteem is bijzonder complex. Daardoor is het bijna nooit mogelijk om uitspraken te doen die 100 % zeker zijn. Dit komt deels door het bestaan van interne variabiliteit (chaos), maar ook door de onvolledig-heid van meetreeksen en de beperkingen van klimaatmodellen. Het IPCC heeft veel zorg besteed aan het zichtbaar maken van deze (on)zekerheden door uitspraken te voorzien van een waarschijnlijkheids-indicatie. Daarbij is gebruik gemaakt van een glijdende schaal (nagenoeg zeker > 99 %, hoogstwaarschijnlijk > 95 %, zeer waarschijnlijk > 90 %, waarschijnlijk > 66 %, meer waarschijnlijk dan niet > 50 %, onwaarschijnlijk < 33 %, zeer onwaar-schijnlijk < 10 % en hoogst onwaar-schijnlijk < 5 %).

In de meeste gevallen zijn deze schattingen gemaakt door de betrokken deskundigen, waarbij zij hun oordeel baseren op alle beschikbare informatie. Ondanks onver-mijdelijk subjectieve elementen in deze benadering, wordt zo een goed onder-bouwde schatting gemaakt van waar-schijnlijkheden, die kan dienen als basis voor een risicobenadering bij besluitvor-ming. Daarbij is natuurlijk niet uit te sluiten dat nieuwe ontwikkelingen in de toekomst tot andere kansschattingen zul-len leiden.

Schommelingen en variaties Het klimaat is van nature grillig. Het IPCC

wt_ippc_022007 4 15-02-2007 11:49:52

5

maakt daarom nadrukkelijk onderscheid tussen 1. het vaststellen van veranderingen 2. het toeschrijven van opgetreden ver-

anderingen aan bepaalde oorzaken. Zo is het grootste deel van de toename van de wereldgemiddelde temperatuur zeer waarschijnlijk toe te schrijven aan de toe-name van antropogene broeikasgassen in de atmosfeer, maar er zijn ook grootheden die niet veranderd zijn, of waarvoor (nog) geen oorzaak kan worden aangewezen. Nieuw is dat in veel meer variabelen de invloed van de mens gezien wordt.

Stijging broeikasgas-concentraties

Kooldioxide is het belangrijkste broei-kasgas waarvan de concentratie door menselijk toedoen is toegenomen. De concentratie hiervan in de atmosfeer is toegenomen van 280 delen per miljoen delen lucht (ppm, parts per million) in

1750 tot 379 ppm in 2005. De voort-durende stijging van de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer was de afge-lopen 10 jaar sneller dan ooit.De concentratie van methaan in de atmosfeer is toegenomen van ongeveer 715 delen per miljard delen lucht (ppb, parts per billion) in 1750 tot 1774 ppb in 2005. De toename per jaar is sinds 1993 kleiner geworden. Onderzoek waarbij ook het KNMI betrokken is geeft aan dat tropische gebieden meer dan eerder gedacht bijdragen aan de natuurlijke bronnen van methaan. De gezamenlijke natuurlijke bronnen van methaan vormen ongeveer een derde deel van de totale uitstoot. De concentratie van distikstofoxide, ook wel lachgas genoemd, is toegenomen van ongeveer 270 ppb in 1750 tot 319 ppb in 2005. De snelheid van de toename is sinds 1980 nauwelijks veranderd. Meer dan twee derde van de uitstoot van distik-stofoxide is een gevolg van menselijke activiteiten, vooral in de landbouw.

Figuur 1: Atmosferische concentratie van kooldioxide, methaan en distikstofoxide in de afge-lopen 10.000 jaar (grote fi guren) en sinds 1750 (ingevoegde fi guren). De waarden zijn afge-leid uit ijskernen (verschillende kleuren voor verschillende studies) of zijn direct in de at-mosfeer gemeten (lijnen). De corresponderende stralingsforcering is aangegeven aan de rechterzijde.

wt_ippc_022007 5 15-02-2007 11:49:55

6

Stralingsforcering

De invloed van een verandering in een factor die het klimaat beïnvloedt, bijvoor-beeld een verandering in de concentratie van kooldioxide of een verandering in de sterkte van de zonnestraling, wordt be-schreven met het begrip stralingsforcering. De stralingsforcering is de invloed die deze factor heeft op de balans tussen de ingaande en uitgaande stralingsenergie in het klimaatsysteem. De hierboven ge-geven waarden van de stralingsforcering gelden voor veranderingen in de factoren sinds 1750 en zijn uitgedrukt in Watt per vierkante meter (W/m2). Je kunt de stralingsforcering zien als een ‘extra kacheltje’ dat het klimaat opwarmt (als de stralingsforcering positief is) of afkoelt (als de stralingsforcering negatief is).In de periode 1995-2005 is de stralings-forcering door kooldioxide met 20% toegenomen. Deze toename is groter dan in enige andere periode van tien jaar sinds 1750. De stralingsforcering door de gezamenlijke toename van kooldioxide, methaan en distikstofoxide is +2,3 W/m2. Het tempo waarin de stralingsforcering sinds 1750 is toegenomen is hoogst waarschijnlijk hoger dan ooit in de afge-lopen 10.000 jaar. De stralingsforcering tengevolge van de door de mens veroor-zaakte toename in ozon in de troposfeer, de onderste circa tien kilometer van de atmosfeer, is +0,35 W/m2. Verandering in de teruggekaatste hoe-veelheid zonnestraling aan het aardop-pervlak, tengevolge van veranderingen in landgebruik en het neerslaan van roet-aërosolen op sneeuw, hebben een stralings-forcering veroorzaakt van, respectievelijk, –0,2 en +0,1 W/m2.

Aërosolen Aërosolen zijn kleine deel-tjes in de atmosfeer, van natuurlijke of menselijk oorsprong. Aërosolen van na-tuurlijke oorsprong zijn, bijvoorbeeld, kleine (zee)zoutkristallen en woestijnstof. Aërosolen van menselijke oorsprong zijn, bijvoorbeeld, sulfaat en roet die vrijkomen bij het verbranden van fossiele brandstoffen. ‘Witte’ aëro-solen, zoals sulfaat, kaatsen het zonlicht terug, en koelen zo het klimaat in directe zin –hun directe stralingsforcering is negatief. Daarnaast wordt de waterdamp die bij wolkenvorming condenseert, als het aantal aërosolen toeneemt, verdeeld over een groter aantal wolkendruppeltjes, waardoor de wolken meer zonlicht terug-kaatsen. Dit zogeheten indirecte aërosol-effect veroorzaakt eveneens een negatieve stralingsforcering. ‘Zwarte’ aërosolen, zo-als roet, absorberen zonlicht en zorgen voor lokale verwarming in de atmosfeer. Als indirect effect kan de absorptie van zonnestraling een wolk doen oplossen. Beide effecten veroorzaken dus een posi-tieve stralingsforcering.De directe stralingsforcering door aëro-solen tengevolge van menselijke activitei-ten is –0,5 W/m2, en de indirecte force-ring is –0,7 W/m2. Deze waarden com-penseren dus voor een deel de forcering door broeikasgassen. Door verbeterde meetmethodes en meer nauwkeurige modellen worden deze forceringen nu beter begrepen dan in het vorige IPCC rapport. Ze blijven echter de belangrijkste bron van onzekerheid in de totale stralings-forcering.

Natuurlijke factoren Veranderingen in de sterkte van de zonnestraling sinds 1750 hebben een stralingsforcering ver-oorzaakt van +0,12 W/m2. Deze beste

wt_ippc_022007 6 15-02-2007 11:49:58

7

schatting is minder dan de helft van de waarde die in het vorige IPCC rapport werd genoemd. De effecten van sterke vulkaanuitbarstingen zijn slecht van korte duur. Er zijn geen trends van betekenis sinds 1750.

Het temperatuurverloop in de afgelopen 1000 tot 2000 jaar

Onderzoek naar het verloop van de ge-middelde temperatuur op het Noordelijk Halfrond tijdens ruwweg de afgelopen

1000 tot 2000 jaar bevestigt het ongewone karakter van de recente opwarming. Sinds het vorige IPCC rapport is een aantal nieuwe studies op basis van paleoklimaat-data verschenen, die wijzen op grotere temperatuurvariaties dan eerder werd aan-genomen. Het gaat vooral om een sterkere afkoeling tijdens de 12-14de, de 17de en de 19de eeuw, terwijl warme perioden binnen de aangegeven onzekerheidsmarges van het vorige IPCC rapport liggen.

Gemiddelde temperaturen op het Noor-delijk Halfrond gedurende de tweede

Figuur 2: Wereldgemiddelde stralingsforcering (RF) in 2005 door kooldioxide (CO2), methaan (CH4), distokstofoxide (N2O) en andere belangrijke broeikasgassen en processen. Ook aan-gegeven zijn de ruimtelijke schaal van de forceringen en een schatting van de mate waarin de forceringen worden begrepen (LOSU).

wt_ippc_022007 7 15-02-2007 11:50:01

8

helft van de 20e eeuw waren zeer waar-schijnlijk hoger dan in enige andere 50-jarige periode in de laatste 500 jaar en waarschijnlijk de hoogste in tenminste de afgelopen 1300 jaar. Het is zeer waar-schijnlijk dat gereconstrueerde tempera-tuurvariaties in de afgelopen 700 jaar in belangrijke mate toegeschreven kunnen worden aan vulkaanerupties en variaties in de zonne-intensiteit en het is waar-schijnlijk dat menselijke effecten bijge-dragen hebben aan de opwarming in de vroege 20ste eeuw in deze temperatuur reconstructies.

In het vorige IPCC rapport werd een

klein aantal reconstructies besproken van de gemiddelde temperatuur op het Noordelijk Halfrond tijdens de afgelopen 500-1000 jaar. Dergelijke reconstructies zijn gebaseerd op proxy data (indirecte indicatoren van klimaatvariaties), zoals boomringen, schriftelijke bronnen, koralen en ijskernen. De nadruk lag op reeksen met een jaarlijkse resolutie. Sindsdien is er een aantal nieuwe studies verschenen. Deze gaan in het algemeen verder terug in de tijd (1000 tot 2000 jaar) en maken gebruik van uitgebreidere datasets met een betere geografische bedekking.

Alle reconstructies laten een uitgesproken

Figuur 3 Het temperatuurverloop vanaf 1000 nChr. volgens 10 verschillende studies (21-jaar lopend gemiddelde, afwijkingen t.o.v. de gemiddelde temperatuur in de periode 1900-1960). De gemeten temperatuur is ook aangegeven (NH Temp, rood gestreept); Bron: Juckes et al., 2005.

wt_ippc_022007 8 15-02-2007 11:50:04

9opwarming zien in de periode na ongeveer 1800 nChr., voorafgegaan door een langdurende, geleidelijke afkoeling. De mate van afkoeling is groter dan in het vorige IPCC rapport en verschilt nogal tussen de verschillende reconstructies (variërend van 0,3 tot 1°C). Ook zijn er verschillen in de timing van koude inter-vallen. sommige recente reconstructies laten een klein optimum zien in de 11de eeuw, maar dit blijft onder de gemiddelde temperatuur van de tweede helft van de 20ste eeuw. De onzekerheid in het temperatuurver-loop, zoals die gereconstrueerd wordt op basis van paleoklimaatdata, is uiteraard groter dan die in instrumentele metingen. De onzekerheid wordt geschat aan de hand van de correlatie tijdens de instrumentele periode tussen de gereconstrueerde en gemeten temperatuur. De onzekerheid in de Noordelijk Halfrond temperatuur neemt in het algemeen toe naarmate men verder teruggaat in de tijd, omdat er voor de oudere periodes minder proxy datareeksen beschikbaar zijn. Vandaar dat er gesteld wordt dat het zeer waar-schijnlijk is dat de temperatuur in de tweede helft van de 20de eeuw hoger was dan tijdens enige andere periode in de afgelopen 500 jaar, maar slechts waar-schijnlijk dat dit het geval was in de af-gelopen 1300 jaar. In de samenvatting van het vorige IPCC rapport werd gesteld dat het waarschijn-lijk is dat de 90-er jaren van de vorige eeuw op het Noordelijk Halfrond de warmste waren van het afgelopen millen-nium. Op deze uitspraak is veel kritiek geweest. Het nieuwe rapport bevestigt deze eerdere conclusie, hoewel de formu-lering iets anders is. De conclusie is ge-baseerd op een groot aantal onafhankelijke

studies die met verschillende methoden en deels onafhankelijke datasets tot een-zelfde beeld komen. Verschillende van deze studies wijzen erop dat de bereken-de onzekerheden een ondergrens aangeven. Beperkingen die inherent zijn aan de ge-bruikte data en aan de statistische tech-nieken zijn nu eenmaal niet eenvoudig te kwantificeren. Daarom wordt er in dit rapport met ruime (indicatieve) onzeker-heidsmarges gewerkt. Een veel grotere terughoudendheid dus dan in het vorige IPCC rapport, maar met alle onzekerheid lijken de temperatuurreconstructies toch het ongewone karakter van de recente opwarming te bevestigen. Temperatuurvariaties zijn gerelateerd aan zowel interne variabiliteit van het klimaat als aan veranderingen in de stralingsfor-cering. Ook voor deze forceringen bestaan reconstructies op basis van proxy data. Dergelijke simulaties zijn recent uitgevoerd met veel geavanceerdere modellen dan beschreven in het vorige IPCC rapport. Uit deze studies blijkt dat temperatuur-variaties in het verleden in belangrijke mate toegeschreven kunnen worden aan vulkaanuitbarstingen en variaties in zonne-intensiteit, terwijl het waarschijnlijk is dat menselijke effecten bijgedragen hebben aan de gereconstrueerde temperatuur-stijging in de vroege 20ste eeuw.

Temperatuur in de wereld

De wereldgemiddelde temperatuur is de afgelopen 100 jaar tussen de 0,56 en 0,92 graad gestegen. De stijging is niet gelijk over de wereld verdeeld: grote landmassa’s en de poolgebieden zijn sneller opgewarmd, de oceanen en tropen minder

wt_ippc_022007 9 15-02-2007 11:50:07

10

snel. Klimaatmodellen waarin menselijke invloeden niet zijn meegenomen kunnen de waargenomen stijging niet verklaren. Als de invloed van broeikasgassen en stofdeeltjes wel wordt meegenomen is de overeenstemming tussen de berekende temperatuur en de waargenomen tempe-ratuur goed. Ook de patronen van op-warming komen dan in grote trekken overeen.

Tot het eind van deze eeuw wordt een verdere wereldgemiddelde temperatuur-stijging verwacht die waarschijnlijk tussen de 1,1 en 6,4°C ligt (t.o.v. 1990). De grote bandbreedte wordt veroorzaakt door de onzekerheden in de uitstoot van broeikasgassen en onzekerheid over de terugkoppelingen in het klimaatsysteem, die het effect daarvan versterken of ver-zwakken. De poolgebieden warmen in de projecties het snelste op, woestijnen en grote landmassa’s worden ook sneller warmer dan het gemiddelde. De KNMI ‘06 scenario’s zijn op dezelfde klimaat-modellen gebaseerd en gaan uit van een wereldgemiddelde opwarming van 2°C (Gematigd) en 4°C (Warm) in 2100.

Verleden Sinds het derde IPCC rapport uit 2001 is de wereld verder opgewarmd. De warmste 12 jaren sinds 1850 liggen in de afgelopen 13 jaar. De opwarming gaat sinds 1970 met ongeveer 0,2°C per 10 jaar. Het verloop van de mondiaal ge-middelde temperatuur over de twintigste eeuw kan goed berekend worden met klimaatmodellen (figuur 4). Alleen rond 1940 was de aarde warmer dan berekend, maar in 100 jaar verwacht je ook dat 10 jaren buiten de 5% en 95% onzeker-heidsmarges van de natuurlijke variaties in het weer vallen. Ook de snellere op-warming van het land ten opzichte van de oceanen wordt door de klimaat-modellen goed nagebootst.

De opwarming per continent (behalve Antarctica, waar te weinig metingen zijn) klopt ook goed met wat de klimaat-modellen aangeven (figuur 5). De sneeuw-bedekking in Noord-Amerika, Noord-Europa en Noord-Azië is de afgelopen 50 jaar met ongeveer 10% afgenomen. Hierdoor wordt minder zonnestraling teruggekaatst en stijgt de temperatuur extra snel.

Figuur 4: Veranderingen in de waargenomen (zwart) en gemodelleerde temperatuur in de periode 1906-2005 in de hele wereld, boven land en boven de oceanen. Blauw: 5% en 95% onzekerheidsmarges van 5 klimaatmodellen zonder menselijke invloeden, roze: hetzelfde met menselijke invloeden in 14 klimaatmodellen. Bron: IPCC 2007.

wt_ippc_022007 10 15-02-2007 11:50:10

11

Toekomst Sinds het vorige IPCC rap-port zijn er veel studies geweest naar de kansverdeling van de temperatuurstijging: hoe groot is de kans op meer of minder opwarming dan in het vorige rapport werd aangenomen? Er wordt gebruik gemaakt van dezelfde scenario’s voor de uitstoot van broeikasgassen. Dit geeft dus een gelijke onzekerheidsmarge m.b.t. deze scenario’s. Er is wel veel vooruit-gang geboekt in onze kennis van de gevoeligheid van de temperatuur in kli-maatmodellen op de toegenomen con-centraties broeikasgassen. De gevoeligheid van klimaatmodellen voor broeikasgassen is onder andere bepaald door heel veel verschillende klimaatmodellen op thuiscomputers te laten draaien (climateprediction.net). Uiteraard werd ook gekeken of die

modellen het huidige klimaat goed weer-geven. De meest extreme modelresultaten bleken dat niet te doen, dus die model-len zijn niet realistisch. Er waren echter ook modellen die het huidige klimaat heel redelijk nabootsen met een opwar-ming die buiten de grenzen van het vorige rapport lag. De grootste onzekerheden liggen nog steeds in de beschrijving van wolken en stofdeeltjes (aërosolen). Er is nu ook meer bekend over de onzeker-heden in delen van het klimaatsysteem die nog niet in de klimaatmodellen nagebootst worden, zoals de reactie van planten en dieren op de toegenomen temperatuur. De levende natuur beïn-vloedt op haar beurt weer de hoeveelheid broeikasgassen. Een groot gedeelte van de CO2-uitstoot wordt nu bijvoorbeeld door de oceanen opgenomen, maar dat

Figuur 5: Veranderingen in de waargenomen en gemodelleerde temperatuur in de periode 1906-2005 per continent. Blauw: 5% en 95% onzekerheidsmarges van 5 klimaatmodellen zonder menselijke invloeden, roze: hetzelfde met menselijke invloeden in 14 klimaatmodellen. IPCC 2007.

wt_ippc_022007 11 15-02-2007 11:50:13

12

kan afnemen doordat de oceaan door de opgenomen CO2 verzuurt. De resultaten van al deze studies naar de onzekerheden in de temperatuurstijging staan in figuur 6 voor 2020-2029 (oranje) en 2090-2099 (rood). Omdat de onzeker-heden beter bekend zijn is de onzeker-heidsmarge in de wereldgemiddelde temperatuurstijging groter dan in het vorige rapport. De KNMI ’06 scenario’s voor Nederland omvatten een kleinere bandbreedte van de mondiaal gemiddelde temperatuur-stijging in 2100 (2°-4°C) dan het IPCC (1,1°-6,4°C). Er is bij de KNMI’06 scenario’s voor gekozen om niet uit te gaan van de meest extreme situaties, om-dat die niet noodzakelijkerwijs het meest relevant zijn voor het beleid wat op de scenario’s is gebaseerd. Het grootste ge-deelte van de kansverdeling ligt, voor zo

ver we die kennen, tussen de 2°C en 4°C. Alleen als de uitstoot van broeikas-gassen sterk wordt teruggedrongen (B1 scenario) ligt een gedeelte daar onder.

De regionale verschillen in de projecties volgen in grote lijnen de waarnemingen tot nu toe, met een veel sterkere opwar-ming in de noordelijk poolgebieden. Ook de woestijngebieden van de aarde warmen duidelijk sneller op dan het gemiddelde, terwijl de oceanen achter-blijven. Boven de Noord-Atlantische Oceaan en in iets mindere mate in de Zuidelijke Oceaan, is de opwarming zelfs veel minder dan het wereldgemid-delde. De koelere Noord-Atlantische Oceaan hangt waarschijnlijk gedeeltelijk samen met de afzwakking van de warme Golfstroom in de klimaatmodellen, maar de reden dat de oceanen over het algemeen

Figuur 6: De opwarming in 2020-2029 en 2090-2099 ten opzichte van 1980-1999 in de B1 (boven), A1B (miden) en A2 (onder) scenario’s. Links de kansverdeling van de temperatuur, rechts het gemiddelde van een groot aantal klimaatmodellen. Bron: IPCC 2007.

wt_ippc_022007 12 15-02-2007 11:50:16

13

minder sterk opwarmen wordt nog niet goed begrepen.

Neerslag in de wereld

Neerslag (regen, sneeuw, hagel) is veel wisselvalliger dan temperatuur. Bovendien is het effect van het versterkte broeikas-effect op neerslag minder simpel te voor-spellen dan het effect op temperatuur. Op theoretische gronden verwacht men in 2100 in heel grote lijnen een toename van de neerslag in de tropen, een afname in de subtropen, en een toename op hogere breedtegraden.

Aangezien neerslag zo grillig van karakter is, kunnen veranderingen alleen over lange tijd worden bepaald. Anderzijds is de mondiale opwarming pas sinds ongeveer 1970 duidelijk zichtbaar. Als compromis heeft het KNMI de veranderingen over 1951-2004 bepaald, op basis van de waarnemingen die door het Global Precipitation Climatology Centre

(GPCC) zijn verzameld en verwerkt.

In figuur 7 is te zien dat de neerslag signifi-cant is toegenomen in de winter in Noord-Europa en delen van Noord-Amerika en Noord-Azië. De regen is duidelijk afge-nomen in Noord-Afrika en West-Afrika (inclusief de westelijke helft van de Sahel). Er is ook duidelijk meer regen gevallen in de zomer in zuidelijk Zuid-Amerika en Noordwest-Australië. In de overige gebieden zijn de veranderingen niet groot genoeg of zijn de meetgegevens niet betrouwbaar genoeg om uitspraken te doen. De waargenomen afname van de neerslag in West- en Centraal-Afrika, en de toename in zuidelijk Zuid-Amerika en Noordwest-Australië passen niet in het simpele theoretische beeld.

Toekomst Voor de KNMI’06 scenario’s zijn de gegevens gebruikt van de vijf kli-maatmodellen die het klimaat in Europa het beste beschrijven. Ook voor andere delen van de wereld beschrijven deze modellen vaak het huidige klimaat het

Figuur 7: De waargenomen verandering in neerslag ten opzichte van de natuurlijke variaties in 1951-2004. Gebieden waar de kans dat de waargenomen veranderingen toeval zijn groter is dan 10% zijn wit gelaten. Links: november tot april (onze winter), rechts: mei tot oktober (onze zomer). Bron: GPCC, KNMI.

wt_ippc_022007 13 15-02-2007 11:50:19

14

beste. Figuur 8 toont de projecties van mondiale neerslagveranderingen in die modellen. De verwachte toename van de neerslag in Noord-Europa, Noord-Azië en noordelijk Noord-Amerika is duidelijk zichtbaar. Deze is ook in de KNMI’06 scenario’s voor Nederland verwerkt. De modellen verwachten dat Noord-Afrika verder zal uitdrogen. In de zomer strekt dat droogte-gebied zich verder naar het noorden uit, maar de modellen zijn het er niet over eens of het ook in Nederland in de zomer droger gaat worden. De KNMI’06 scena-rio’s bevatten daarom een droger en een natter zomerscenario. Voor de Sahel zijn de modellen het oneens. In Oost-Afrika wordt meer regen verwacht, terwijl in subtropisch Zuid-Afrika en Zuid-Amerika in 2100 minder regen voorspeld wordt.

De patronen van waargenomen verande-ringen en die van de projecties komen in sommige gebieden redelijk overeen (Europa, Noord-Afrika), maar verschillen in andere (West-Afrika, Australië). Dit kan

een aantal oorzaken hebben. Ten eerste kunnen de waargenomen veranderingen over de afgelopen 50 jaar een natuurlijke oorzaak gehad hebben die niet in de pro-jecties zitten: het chaotische weer veran-dert ook uit zichzelf en veroorzaakt zo altijd drogere en nattere periodes. Andere menselijke invloeden dan het versterkte broeikaseffect kunnen ook voor meer of minder regen gezorgd hebben. De droogte in de Sahel in de jaren 1970 en 1980 wordt bijvoorbeeld gedeeltelijk toegeschreven aan de luchtvervuiling met stofdeeltjes in Europa in die tijd en is waarschijnlijk verergerd door de veran-deringen in landgebruik in de Sahel. Tenslotte berekenen de huidige klimaat-modellen het weer in de tropen nog niet zo goed, waardoor ze de veranderingen in neerslag daar mogelijk niet goed kunnen voorspellen.

Figuur 8: De procentuele verandering in neerslag in 2080-2099 ten opzichte van 1980-1999. De waarden zijn voor het gemiddelde van de 5 modellen die gebruikt zijn voor de KNMI’06 scenario’s in het SRES A1B scenario. Gebieden waar minder dan 4 van de 5 modellen natter of droger aangeven zijn wit gelaten. Links: november tot april (onze winter), rechts: mei tot oktober (onze zomer). Bron: PCMDI, KNMI.

wt_ippc_022007 14 15-02-2007 11:50:23

15Zeespiegelstijging

Gedurende de 20e eeuw is de zeespiegel wereldwijd gestegen met ongeveer 17 centimeter. In de periode 1993-2003 is de zeespiegel bijna twee keer zo snel gestegen. Het is nog onduidelijk of deze snelle stijging langere tijd zal doorzetten of slechts tijdelijk van aard is.

Volgens het IPCC zal de zeespiegel ge-durende de 21e eeuw wereldwijd met 18 tot 59 centimeter stijgen, ten opzichte van het niveau van 1990. Dit is het gevolg van de uitzetting van het zeewater, het smelten van gletsjers en kleine ijskappen en het gestage slinken van de grote ijs-kappen op Groenland en Antarctica. Op sommige plaatsen is de afkalving aan de randen van de Groenlandse en de West-Antarctische ijskap de laatste jaren sterk toegenomen. Als deze versnelde afkalving doorzet in de 21e eeuw, kan de zeespiegel nog met nog 10 tot 20 centimeter extra stijgen. Het IPCC stelt dat op dit moment niet is in te schatten hoe groot de kans is dat de trend inderdaad doorzet.

Oceanen en ijskappen reageren erg traag op veranderingen in de atmosfeer. Daarom zal de zeespiegelstijging nog eeuwen door-zetten, zelfs als de temperatuur na 2100 niet meer zou stijgen. Alleen al door de uitzetting van het zeewater zal het zee-niveau in 2300 ongeveer 30 tot 80 centi-meter hoger zijn dan in de 20e eeuw. De Groenlandse ijskap zal in dit warmere klimaat blijven slinken en dus bijdragen aan zeespiegelstijging. Modelstudies sug-gereren dat bij een gematigde stijging van de temperatuur de ijskap vrijwel geheel zal verdwijnen in enkele eeuwen tot dui-zenden jaren.

De Antarctische ijskap blijft zó koud dat het oppervlak nauwelijks zal gaan smelten. In modelstudies neemt de sneeuwval toe, waardoor deze ijskap de komende eeuwen gaat groeien. Echter, de ijskap kan netto massa verliezen wanneer blijkt dat de af-kalving aan de randen dominant is.

Vergelijking met KNMI klimaat-scenario’s De klimaatscenario’s van het KNMI zijn gebaseerd op dezelfde model-studies waarop het IPCC zich baseert. Toch komt het KNMI uit op een grotere bandbreedte: 35 tot 85 centimeter zee-spiegelstijging in 2100 ten opzichte van 1990. Dit verschil van ruim 25 centimeter voor de bovengrens is het gevolg van een iets andere aanpak.

Een belangrijk verschil tussen de cijfers van het KNMI en het IPCC is de hier-boven beschreven bijdrage door de afkal-ving aan de randen van de Groenlandse en West-Antarctische ijskap. Deze waar-nemingen hebben een belangrijke beper-king van de huidige ijskapmodellen blootgelegd: de processen die deze toe-name kunnen veroorzaken ontbreken nog in de modellen. Het IPCC stelt daarom dat de gevoeligheid van de ijs-kappen voor opwarming van de atmos-feer groter kan zijn dan tot nu toe gedacht, 10 tot 20 centimeter. Deze bijdrage wordt apart genoemd, en niet opgenomen in de schatting voor de totale zeespiegel-stijging. Gezien de mogelijk grote gevolgen voor Nederland acht het KNMI het van belang om de bijdrage van versneld af-kalven wel mee te nemen in de bepaling van de bovengrens.

Warme Golfstroom In de KNMI ’06 scenario’s zijn ook regionale effecten

wt_ippc_022007 15 15-02-2007 11:50:26

16

meegenomen voor de uitzetting van het zeewater: de cijfers representeren niet het wereldgemiddelde maar de zeespiegel-stijging door uitzetting in het noordoosten van de Atlantische Oceaan. Naar verwach-ting zal de zeespiegel daar ongeveer 0 tot 15 centimeter meer stijgen dan het wereld-gemiddelde. In het noorden brengt de Warme Golfstroom water van het opper-vlak naar de diepte. In het noorden warmt daarom, in reactie op een stijgende atmosfeertemperatuur, niet alleen het zeewater aan het oppervlak op, maar ook dat op grotere diepte. Het gevolg is meer uitzetting in het noorden dan in de tropen en subtropen.

Klimaatmodellen laten in de 21e eeuw een langzame afname zien van de Warme Golfstroom (thermohaliene circulatie) in de Atlantische Oceaan van ongeveer 25%. Een afname van de Warme Golf-stroom leidt op zich tot een temperatuur-daling in Noordwest Europa. Maar die afname vindt alleen maar plaats door de grotere opwarming van de noordelijke breedtes. Het netto-effect is een Warme Golfstroom die geleidelijk afneemt en die de temperatuurstijging door het broei-kaseffect in Noordwest Europa enigszins tempert, maar zeker niet doet omslaan naar een afkoeling. Met een langzame af-name van de Warme Golfstroom is dus in de KNMI ’06 scenario’s rekening gehouden.

Uit onderzoek naar fundamentele fysica van het klimaatsysteem blijkt dat de Warme Golfstroom ook abrupte veran-deringen kan ondergaan. Het IPCC acht zo’n abrupte verandering weliswaar moge-lijk, maar onwaarschijnlijk. Zij baseert zich op het feit dat geen van de klimaat-

modellen een abrupte omslag laat zien. Ook is er geen indicatie dat zo’n omslag de laatste afgelopen 10.000 jaar heeft plaats gevonden. Het is moeilijk om met de huidige gene-ratie oceaanmodellen de kans op een abrupte verandering vast te stellen. Het KNMI onderschrijft de IPCC conclusie dat er op dit moment onvoldoende grond is om in de standaard klimaat-scenario’s rekening te houden met een abrupte afname van de Warme Golf-stroom. Tegelijkertijd is het KNMI van mening dat er wel degelijk reden is voor enige bezorgdheid. Het KNMI onder-steunt de Engels/Amerikaanse meetcam-pagne (Rapid) waarbij de Warme Golf-stroom continu gemeten wordt en dat sinds 2005 operationeel is.

Zeeijs

Satellietmetingen laten zien dat de zeeijs-bedekking in het Noordpoolgebied sinds 1978 met gemiddeld 2,1 tot 3,3% per 10 jaar is afgenomen. De zeeijsbedekking in het Noordpoolgebied bereikt jaarlijks een minimum in de nazomer. Deze mini-mum bedekking is sneller afgenomen dan het jaargemiddelde, met 5% tot 10% per 10 jaar. In het Zuidpoolgebied is geen trend waargenomen, wat consistent is met het feit dat dit continent als geheel niet opwarmt.

Toekomst In beide poolgebieden neemt naar verwachting de hoeveelheid zeeijs in de loop van de 21e eeuw af. De uit de klimaatmodellen afgeleide snelheid waarmee de zeeijsbedekking afneemt is afhankelijk van de veronderstelde uitstoot van broeikasgassen en van wetenschap-

wt_ippc_022007 16 15-02-2007 11:50:29

17pelijke onzekerheden over de werking van het klimaatsysteem. In sommige modelstudies verdwijnt het zeeijs in het Noordpoolgebied in de nazomer volledig vóór het eind van de 21e eeuw. Dit bete-kent dat er geen dik, meerjarig ijs meer over zal zijn in het Noordpoolgebied, maar dat al het aanwezige ijs is gevormd in de vorige winter.

Een belangrijke oorzaak van deze snelle afname in zeeijsbedekking is de grote temperatuurstijging in poolgebieden ten opzichte van het wereldgemiddelde. Deze wordt veroorzaakt door een ver-sterkend mechanisme in het klimaat-systeem dat de ijs-albedo terugkoppeling genoemd wordt. IJs en sneeuw kaatsen bijna al het zonlicht terug. Wanneer de temperatuur stijgt en een deel van het ijs en de sneeuw smelt wordt meer zonne-straling opgenomen door de zee of het land. De temperatuur stijgt hierdoor nog meer en dus smelt er nog meer sneeuw en ijs.

Hoofdconclusies

Klimaatbepalende factoren van menselijke of natuurlijke oorsprong• De wereldwijde atmosferische concen-

traties van kooldioxide, methaan en distikstofoxide zijn duidelijk toegenomen als een gevolg van menselijke activiteiten sinds 1750 en overtreffen in hoge mate de pre-industriële waarden zoals bepaald uit ijsboringen van de laatste vele dui-zenden jaren. De wereldwijde toename in de kooldioxide concentratie is vooral het gevolg van het gebruik van fossiele brandstoffen en veranderingen in land-gebruik, terwijl die in methaan en

distikstofoxide vooral veroorzaakt zijn door de landbouw.

• Het begrip van door de mens veroor-zaakte opwarmende en afkoelende in-vloeden op het klimaat is verbeterd sinds het vorige IPCC rapport uit 2001. Dit heeft geleid tot een zeer hoog ver-trouwen dat het mondiaal gemiddelde netto effect van menselijke activiteiten sinds 1750 opwarmend is geweest.

Directe waarnemingen van veranderingen in het huidige klimaat • De opwarming van het klimaatsysteem

is onmiskenbaar, zoals nu duidelijk is uit toenames van mondiaal gemiddelde lucht- en oceaan temperaturen, het smelten op grote schaal van sneeuw en ijs en het stijgen van het mondiaal ge-middelde zeeniveau.

• Talrijke lange termijn veranderingen in het klimaat zijn waargenomen op de schaal van continenten, regio's en oceaanbekkens. Deze omvatten veran-deringen in temperatuur en ijsmassa’s in het Noordpoolgebied, grootschalige veranderingen in neerslag, het zout-gehalte van de oceanen, windpatronen en aspecten van extreem weer, waaron-der droogte, hevige neerslag, hittegolven en de intensiteit van tropische cyclonen.

• In sommige aspecten van het klimaat zijn geen veranderingen waargenomen. Dit betreft bijvoorbeeld de dagelijkse gang van de temperatuur: in de periode 1979 tot 2004 is de minimumtempe-ratuur net zoveel gestegen als de maxi-mumtemperatuur. Ook zijn geen ver-anderingen geconstateerd in de warme Golfstroom. De hoeveelheid zeeijs nabij Antarctica is nagenoeg constant gebleven in overeenstemming met een niet noe-menswaardige temperatuurverandering.

wt_ippc_022007 17 15-02-2007 11:50:31

18

Tenslotte zijn in enkele fenomenen op kleine schaal, zoals tornado’s, hagel, onweer en stofstormen geen significante veranderingen geconstateerd.

Een paleoklimatologisch perspectief • Paleoklimaatinformatie ondersteunt de

interpretatie dat de hoge temperaturen van de afgelopen 50 jaar ongewoon zijn voor ten minste de afgelopen 1300 jaar. Ongeveer 120.000 jaar geleden waren de poolgebieden gedurende langere tijd wezenlijk warmer dan nu, dit veroor-zaakte door het smelten van poolijs een zeespiegelstijging van 4 tot 6 meter.

Begrijpen van klimaatverandering en het toeschrijven aan mogelijke oorzaken • Het grootste deel van de waargenomen

toename van de mondiaal gemiddelde temperatuur sinds het midden van de 20e eeuw is zeer waarschijnlijk het ge-volg van de waargenomen toename in antropogene broeikasgassen. Dit is een verscherping van de conclusie in het vorige IPCC rapport dat ‘het grootste deel van de waargenomen opwarming in de afgelopen 50 jaar waarschijnlijk het gevolg is van de toename in broei-kasgasconcentraties’. De onderscheid-bare menselijke invloeden strekken zich nu uit tot andere aspecten van het klimaat, waaronder het opwarmen van de oceanen, continentaal gemiddelde temperaturen, temperatuur extremen en windpatronen.

• Voor het eerst kan uit klimaatmodellen in combinatie met waarnemingen een bandbreedte van de klimaatgevoelig-heid worden bepaald, waardoor het vertrouwen in de kennis van de respons van het klimaatsysteem op de klimaat-verstorende factoren is toegenomen.

Projecties van toekomstige veranderingen in het klimaat • Voor de komende twee decennia wordt

een opwarming van ongeveer 0,2 °C per decennium geprojecteerd voor een range van SRES emissiescenarios. Zelfs als de concentraties van alle broeikasgassen en aërosolen zouden zijn gestabiliseerd op het niveau van het jaar 2000, wordt een verdere opwarming van ongeveer 0,1 °C per decennium verwacht.

• Verdere uitstoot van broeikasgassen in het huidige tempo of sneller zullen ver-dere opwarming en veel veranderingen veroorzaken in het mondiale klimaat-systeem gedurende de 21e eeuw.

• Er is nu meer vertrouwen in de gepro-jecteerde opwarmingspatronen en an-dere verschijnselen op regionale schaal, inclusief de veranderingen in wind-patronen, neerslag en sommige aspecten van extremen en van ijs.

• De door de mens veroorzaakte wereld-wijde opwarming en zeespiegelstijging zal nog eeuwen doorgaan als gevolg van de tijdschalen van de betrokken klimaatprocessen en terugkoppelingen, zelfs als de broeikasgasconcentraties ge-stabiliseerd zullen worden.

wt_ippc_022007 18 15-02-2007 11:50:34

19

Colofon

Een uitgave van KNMI en Het Weer Magazine

KNMIPostbus 2013730 AE De Bilt www.knmi.nl

Het Weer MagazinePostbus 5953700 AN Zeistwww.hetweermagazine.nl

Redactie: Rob van Dorland, Sybren Drijfhout, Rein Haarsma, Wilco Hazeleger,Bart van den Hurk, Caroline Katsman, Arie Kattenberg, Gerbrand Komen, Geert Jan van Oldenborgh, Peter Siegmund en Nanne Weber

Opmaak: Rob MolthoffDruk: BDU Barneveld

Met dank aan: Harry Geurts, Pepijn Dobbelaer en Klaartje Grol

Begrippenlijst

Aërosolen - Zwevende kleine deeltjes al dan niet ingekapseld door water

Antropogene broeikasgassen - Gassen, die door menselijke activiteiten in de atmosfeer terechtkomen en die warm-testraling kunnen absorberen

Distikstofoxide - (N2O) lachgasKNMI ‘06 scenario’s - Klimaatscena-

rio’s voor Nederland opgesteld door het KNMI in 2006

Paleoklimaatdata - Klimaatgegevens uit het (verre) verleden

Proxy data - Indirecte indicatoren van klimaatvariaties

SRES emissiescenarios - Scenario’s van de uitstoot van broeikasgassen, die in klimaatmodellen gebruikt worden om klimaatprojecties te maken

Stralingsforcering - De invloed die een verandering in een factor die het kli-maat beïnvloedt, heeft op de balans tussen de ingaande en uitgaande stra-lingsenergie in het klimaatsysteem.

Thermohaliene circulatie - De groot-schalige oceaanstromingen, waarvan de warme Golfstroom in de Atlanti-sche Oceaan een onderdeel is.

Zonne-intensiteit - De hoeveelheid (stralings)energie die de zon uitzendt

wt_ippc_022007 19 15-02-2007 11:50:37

20

FOTO

: HAN

S DE

KKER

wt_ippc_022007 20 15-02-2007 11:50:39