Global Warming
Opwarming van de Aarde
Onder opwarming van de Aarde, in België ook klimaatopwarming genoemd, wordt de stijging van de wereldtemperatuur sinds de 19e eeuw verstaan. De gemiddelde temperatuur van de aardse atmosfeer op grondhoogte is in de periode 1880 tot 2012 met ongeveer 0,85 °C (0,65-1,06 °C) gestegen. Deze opwarming gaat gepaard met andere mondiale klimaatveranderingen.
Global Warming
Global warming, in Belgium also known as climate warming, has been understood to mean the rise in global temperature since the 19th century. The average temperature of Earth’s atmosphere at ground level has risen in the period 1880 to 2012 by about 0.85 °C (0.65 to 1.06 °C). This warming is accompanied by other global climate change.
Onder klimaatwetenschappers is het onomstreden dat gedurende de laatste decennia van de 20e eeuw de gemiddelde temperatuur op Aarde is toegenomen. Zij menen bovendien in grote meerderheid dat deze trend voornamelijk wordt veroorzaakt door een stijging van de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer wat het gevolg is van menselijke activiteiten zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, ontbossing en bepaalde industriële en agrarische activiteiten. Enkele wetenschappers zijn van mening dat natuurlijke variatie een belangrijkere reden voor de temperatuurstijging is dan menselijke activiteiten. Inmiddels zijn ook het publiek en politici in meerderheid de mening toegedaan dat er een klimaatprobleem bestaat en dat dit mede door menselijk toedoen is ontstaan.
Among climate scientists, it is undisputed that during the last decades of the 20th century the average temperature on Earth has increased. They also believe overwhelmingly that this trend is mainly caused by an increase in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere which is the result of human activities such as burning fossil fuels, deforestation and certain industrial and agricultural activities. Some scientists believe that natural variation a more important reason for the increase in temperature than human activities. Meanwhile, the public and politicians are also in the majority opinion that there is a climate problem and that this is partly caused by human activity.
Modelberekeningen, geëvalueerd in de rapporten van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), hebben voorspeld dat de temperatuur op Aarde in 2100 met 1,6 °C (0,9-2,3 °C) zal zijn gestegen ten opzichte van de temperatuur tussen 1850 en 1900 wanneer een ambitieus programma tot het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen geïmplementeerd wordt. Andere emissiescenario’s komen uit op temperatuurstijgingen tussen de 2,4 en 4,3 °C (1,7-5,4 °C) boven het pre-industriële niveau.
Model calculations, evaluated the reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) have predicted that the temperature on Earth in 2100 will have increased by 1.6 °C (0.9-2.3 °C) compared to the temperature between 1850 and 1900 when an ambitious program is being implemented to reduce greenhouse gas emissions. Other emission scenarios predict temperature increases between 2.4 and 4.3 °C (1.7 to 5.4 °C) above pre-industrial levels.
Naar verwachting zouden met name temperatuurstijgingen van meer dan 2 °C grote veranderingen met zich meebrengen voor mens en milieu, onder andere door zeespiegelstijging, toename van droogte- en hitteperioden en extreme neerslag. In 2015 kwam een groot panel van experts echter met een nieuwe conclusie. Ze stellen dat 1.5 als nieuwe limiet moet worden overwogen. De “2-gradengrens” was gebaseerd op enkele foute aannames, bijvoorbeeld dat de mensheid al eerder een periode met een dergelijke hogere gemiddelde temperatuur zou hebben beleefd en dat de ijskappen langzaam reageren op hogere temperaturen.
As would be expected, particularly temperature increases of more than 2 °C, would result in major changes for humans and the environment, including sea level rise, increased periods of drought and heat, and extreme precipitation. In 2015, however, a large panel of experts came to a new conclusion. They argue that 1.5 should be considered as the new limit. The “two-degree limit” was based on some faulty assumptions, such as that mankind already would have had a period with such a higher average temperature and that the ice sheets react slowly at higher temperatures.
Aanwijzingen
Er is een groot aantal onafhankelijke observaties vanuit verschillende wetenschapsgebieden, zoals de meteorologie, glaciologie, oceanografie en biologie, die indicaties geven voor de opwarming van de Aarde.
Indications
There is a large number of independent observations from various scientific fields such as meteorology, glaciology, oceanography and biology which give indications of global warming.
Uit de meteorologie blijkt dat de temperaturen boven land en boven de oceanen, gecorrigeerd voor effecten zoals het hitte-eilandeffect, systematisch oplopen. De gemiddelde oppervlaktetemperatuur is in de periode 1880-2012 opgelopen met 0,85 °C (0,65-1,06 °C), waarbij de opwarming sterker is boven land dan boven de oceanen. Uit analyse van vele gletsjers volgt dezelfde historische opwarmingskromme van de Aarde als uit directe temperatuurmetingen. Er is opwarming waargenomen van de eerste 700 meter van de oceaan en van de diepe oceaan. De temperatuur in de eerste 75 meter is met 0,11 °C (0,09-0,13 °C) gestegen.
From meteorology, it appears that the temperatures over land and over oceans, adjusted for effects such as the heat island effect, systematically increase. The average surface temperature has increased in the period 1880-2012 by 0.85 °C (0.65 to 1.06 °C), whereby the heating is stronger over land than over the oceans. Analysis of many glaciers follows the same historical warming curve of the Earth as direct temperature measurements. There is warming observed in the first 700 meters of the ocean and the deep ocean. The temperature in the first 75 meters has increased by 0.11 °C (0.09 to 0.13 °C).
Er is een toename gevonden van enkele extreme weersomstandigheden. Zo zijn er gemiddeld meer uitzonderlijk warme dagen en minder uitzonderlijk koude dagen. Het is erg waarschijnlijk dat menselijke activiteiten hier de hoofdoorzaak van zijn. Bovendien zijn zowel het aantal hittegolven als de gemiddelde luchtvochtigheid toegenomen. Het IPCC Fourth Assessment Report concludeerde dat menselijke activiteit waarschijnlijk (kans > 50%) heeft geleid tot een toename van het aantal hevige regenbuien.
There has been an increase found in some extreme weather conditions. There are, on average, more extremely hot days and fewer extremely cold days. It is very likely that human activities are the main cause. In addition, both the number of heat waves and the average humidity have increased. The IPCC Fourth Assessment Report concluded that human activity is likely (probability> 50%) led to an increase in the number of heavy downpours.
Andere aanwijzingen zijn de (gedeeltelijke) afsmelting en terugtrekking van de meeste gletsjers, het afsmelten van landijs bij de Zuidpool, het zee-ijs rond de Noordpool en van de ijskap op Groenland en de stijging van de zeespiegel. Ook neemt men verzuring van de oceanen waar: de pH van water is met 0,1 afgenomen door toename van CO2 sinds het begin van de industriële revolutie, wat overeenkomt met een toename van 26% in waterstofionconcentratie. De lente begint gemiddeld vroeger en het groeiseizoen van zowel flora als fauna is langer. De boomgrens in gebergten is verschoven naar grotere hoogten, leefgebieden van flora en fauna zijn verschoven naar hoger gelegen gebieden en gebieden dichter bij de polen. Zo is bijvoorbeeld de samenstelling van korstmossen in Nederland veranderd naar een hoger percentage warmtelievende soorten.
Other indications are the (partial) melting and retreat of most glaciers, the melting of ice caps in the Antarctic, sea ice around the North Pole and Greenland ice sheet, and sea level rise. Also, one observes acidification of the oceans: the pH of water is decreased by 0.1 by increase of CO2 since the beginning of the industrial revolution, which corresponds to a 26% increase in hydrogen ion concentration. Spring begins earlier and the average growing season of both flora and fauna is longer. The tree line in mountains has shifted to greater heights, habitats of flora and fauna have been shifted to higher altitudes and to areas closer to the poles. For example, the composition of lichens in the Netherlands changed to a higher percentage of warm-loving species.
Daarnaast wordt er een energie-onbalans in de buitenste laag van de atmosfeer gemeten: er komt meer (stralings)energie binnen dan er wordt uitgezonden naar de ruimte. Deze overtollige energie wordt voor het overgrote deel omgezet in warmte.
In addition, an energy imbalance in the outer layer of the atmosphere is measured: there will be more (radiation) energy inside than is emitted to space. This surplus energy is for the most part converted into heat.
Historische context
De temperatuur op Aarde wordt sinds halverwege de 19e eeuw systematisch gemeten. Uit die gegevens blijkt dat de temperatuur op Aarde sinds 1880 significant stijgt. Voor 1880 werden directe temperatuurmetingen niet systematisch uitgevoerd: door het gebrek aan technische hulpmiddelen en de beperkte geografische spreiding worden deze metingen dan ook beschouwd als onnauwkeurig. Historische aardtemperaturen worden daarom in kaart gebracht door inventarisatie van secundaire effecten zoals de jaarringen van bomen, de ontwikkeling van koraal en de resten van gassen in ijs op Antarctica. Deze afgeleide metingen, proxies genoemd, zijn minder nauwkeurig dan de moderne temperatuurmetingen, maar laten zien dat de temperatuur op het noordelijk halfrond ongekend hoog was gedurende de late 20e eeuw en begin 21e eeuw in vergelijking met ten minste de laatste 1000 jaar (zie bijbehorende grafiek). Ook uitgesproken veranderingen zoals smeltende ijskappen en de terugtrekking van gletsjers over de hele wereld, lijken ongekend in vergelijking met ten minste de laatste 2000 jaar.
The temperature on Earth has been systematically measured since the mid-19th century. These data show that the temperature on Earth has risen significantly since 1880. Before 1880, direct temperature measurements were not carried out systematically: due to the lack of technical aids and limited geographical spread, these measurements are therefore considered inaccurate. Historical Earth temperatures have been mapped by the inventoring of secondary effects such as the growth rings of trees, development of coral and the remains of gases in ice in Antarctica. These derived measurements, called proxies, are less accurate than modern temperature measurements, but show that the temperature in the Northern Hemisphere was unprecedented during the late 20th century and early 21st century compared to at least the last 1000 years (see accompanying chart ). Also pronounced changes such as melting icecaps and the retreat of glaciers across the world, seem unprecedented compared to at least the last 2,000 years.
Op een schaal van tienduizenden jaren zijn er cycli van glacialen waar te nemen. Glacialen zijn relatief korte koude periodes binnen een ijstijdvak, welke zich gemiddeld eens in de 10.000 tot 30.000 jaar voordoen. Gedurende een glaciaal is het gemiddeld zo’n 5 tot 8 graden kouder dan in een interglaciaal en is de CO2-concentratie substantieel lager (zie bijbehorende grafiek). Het laatste glaciaal eindigde ruwweg 10.000 jaar geleden. Nog verder terugkijkend in het verleden, zien we dat de gemiddelde temperatuur op Aarde zowel substantieel lager als substantieel hoger is geweest dan de huidige waarde.
On a scale of tens of thousands of years, cycles of glaciation have been observed. Glaciation is relatively short cold spells within a glacial period, which occur on average once every 10,000 to 30,000 years. During a glaciation, is it an average of five to eight degrees colder than in an interglacial period, and the CO2 concentration is substantially lower (see accompanying graph). The last glaciation ended roughly 10,000 years ago. Going back still farther into the past, we see that the average temperature on Earth has been both substantially lower and substantial higher than the current value.
Oorzaken
Het IPCC concludeerde in zijn vierde rapport, dat in de loop van 2007 werd voltooid, dat de opwarming van de Aarde “onmiskenbaar” aan de gang is en dat “het zeer waarschijnlijk is dat” de dominante oorzaak menselijk handelen is. Het panel noemde de toename van broeikasgassen, verandering in het landgebruik en de straling van de zon als de oorzaken van toename van energie in het klimaatsysteem en de toename van de concentratie aerosolen als een factor die dit juist tegengaat. In zijn opvolgende rapporten was het IPCC steeds stelliger over de mens als veroorzaker. In zijn vijfde rapport schrijft het panel:
Causes
The IPCC concluded in its fourth report, which was completed in the course of 2007, that global warming is “unequivocal” and that “it is very likely that” the dominant cause is human activity. The panel mentioned the increase in greenhouse gases, land use change and the radiation of the Sun as the causes of increase in energy in the climate system and the increase in the concentration of aerosols as a factor that this is correct. In its subsequent reports, the IPCC was becoming stronger and more determined about man as the cause. In its fifth report, the panel writes:
(Menselijke invloed is ontdekt in de opwarming van de atmosfeer en de oceaan, in veranderingen in de globale waterkringloop, in de afname van sneeuw en ijs, in de wereldwijde gemiddelde zeespiegelstijging en in veranderingen in enkele klimaatextremen. Dit bewijs voor menselijke invloed is gegroeid sinds AR4. Het is zeer waarschijnlijk dat menselijke invloed de hoofdoorzaak is van de waargenomen opwarming sinds halverwege de 20e eeuw.)
Human influence has been detected in warming of the atmosphere and the ocean, in changes in the global water cycle, in reductions in snow and ice, in global mean sea level rise, and in changes in some climate extremes. This evidence for human influence has grown since AR4. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.
— Werkgroep I van het 5e IPCC-rapport (2014)
De conclusie van het IPCC dat de wereldwijde opwarming sinds 1998 zou zijn afgenomen werd in 2015 weersproken door nieuw onderzoek van Amerikaanse klimaatwetenschappers, die hun artikel publiceerden in Science. Zij hadden in hun eigen berekeningen ook de Arctis betrokken en meer rekening gehouden met de temperatuur van het water in de oceanen.
The conclusion of the IPCC that global warming since 1998 would have decreased was contradicted in 2015 by new research by American climate scientists who published their article in Science. They had also in their own calculations also considered the Arctic and took more account of the temperature of the water in the oceans.
Invloed van de mens
Versterkt broeikaseffect
Het is zeer waarschijnlijk dat de opwarming vooral het gevolg is van een versterkt broeikaseffect veroorzaakt door broeikasgassen, waarvan de uitstoot sinds de industriële revolutie sterk is toegenomen. Voorbeelden van broeikasgassen zijn waterdamp, kooldioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas (N2O) en CFK’s. Deze broeikasgassen absorberen de warmtestraling van de Aarde en zenden die deels weer terug naar het aardoppervlak in plaats van deze door te laten richting de stratosfeer waardoor de Aarde meer energie vasthoudt. Dit komt overeen met metingen dat er meer energie de Aarde bereikt dan ze verlaat. Deze onbalans wordt ook wel een positieve stralingsforcering genoemd en draagt bij aan de opwarming van de Aarde. Als gevolg van dit versterkte broeikaseffect worden de lagere atmosfeer en het aardoppervlak warmer en de hogere atmosfeer, de stratosfeer, kouder. De concentraties broeikasgassen in de atmosfeer zijn de hoogste in minstens 800.000 jaar.
Influence of human beings
Enhanced greenhouse effect
It is very likely that the warming is mainly due to an enhanced greenhouse effect caused by greenhouse gases whose emissions since the industrial revolution have greatly increased. Examples of greenhouse gases are water vapor, carbon dioxide (CO2), methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and CFCs. These greenhouse gases absorb heat radiation from the Earth and send it partially back to the Earth’s surface instead of transmitting it in the direction of the stratosphere, causing the Earth to retain more energy. This is consistent with measurements that more energy reaches the Earth than leaves. This imbalance is also called a positive radiative forcing and contributes to global warming. As a result of this enhanced greenhouse effect, the lower atmosphere and the Earth’s surface are warmer. and the upper atmosphere, the stratosphere, is colder. Greenhouse gas concentrations in the atmosphere are the highest in at least 800,000 years.
De toename van broeikasgassen is grotendeels het gevolg van menselijk handelen: vooral verbranding van fossiele brandstoffen (inclusief de onbedoelde kolenbranden), productie van cement. Ook landbouw, veeteelt en verandering van landgebruik (voornamelijk ontbossing) dragen bij aan de verhoging van de concentraties broeikasgassen.
The increase in greenhouse gases is largely the result of human activities: primarily burning of fossil fuels (including the accidental burning coal) and production of cement. Also, agriculture, livestock and land use change (mostly deforestation) are contributing to the increase in greenhouse gas concentrations.
Van de belangrijkste door de mens uitgestoten broeikasgassen, blijft CO2 ook op lange termijn de grootste invloed hebben. Het merendeel wordt binnen enkele honderden jaren opgenomen door de oceanen en de biosfeer, echter ruwweg een kwart kan slechts uit de atmosfeer verdwijnen door een aantal geologische processen, zoals verwering van gesteentes op Aarde en het begraven raken van sedimenten. Dit zijn processen die zich voltrekken op een tijdsschaal van tienduizenden jaren.
Of the main greenhouse gases emitted by humans, CO2 in the long term continues to have the greatest influence. Most of them are within a few hundred years absorbed by the oceans and the biosphere, but roughly a quarter can only disappear from the atmosphere by a number of geological processes, such as weathering of rocks on Earth and become buried in sediment. These are processes that take place on a time scale of tens of thousands of years.
Het idee van het broeikaseffect werd voor het eerst voorgesteld aan het begin van de 19e eeuw en vijftig jaar later werd het inderdaad ontdekt. In 1979 kwam men met een schatting over wat er gebeurt met de temperatuur van het Aardoppervlak wanneer de CO2-concentratie zich zou verdubbelen. Men kwam uit op een stijging van 3,0 ± 1,5 °C, wat redelijk goed overeenkomt met huidige schattingen. Dit getal wordt de klimaatgevoeligheid genoemd.
The idea of ??the greenhouse effect was first proposed at the beginning of the 19th century and fifty years later it was actually discovered. In 1979 they came up with an estimate of what happens to the temperature of the Earth’s surface when the CO2 concentration would double. It amounted to an increase of 3.0 ± 1.5 °C, which corresponds fairly well with current estimates. This number is called the climate sensitivity.
Roet en deeltjes
Een andere antropogene factor die invloed heeft op het klimaat is de uitstoot van aerosolen. Dit zijn colloïdale deeltjes vaste stof of vloeistof in de lucht. Netto hebben deze deeltjes een afkoelend effect door verhoogde reflectie in de atmosfeer. Fijnstof en roet zijn voorbeelden van aerosolen uitgestoten door mensen. Aerosolen hebben een direct en indirect effect op het klimaat. Door hun reflecterende eigenschappen verhogen ze het vermogen van de atmosfeer om straling te weerkaatsen, ook wel de albedo genoemd. Dit leidt tot afkoeling. Daarnaast zijn sommige aerosolen condensatiekernen, zoals sulfaten, en zorgen ze voor verhoogde wolkvorming die ook langer kan aanhouden. De onzekerheid over beide effecten is substantieel zoals ook kan worden gezien in de volgende grafiek. Door de korte levensduur van aerosolen in de atmosfeer zijn aerosolen niet homogeen verspreid over de atmosfeer: er zijn grote lokale verschillen.
Soot and particulates
Another anthropogenic factor that influences the climate is the emission of aerosols. These colloidal particles are solid or liquid in the air. Overall, these particles have a cooling effect due to increased reflection in the atmosphere. Fine dust and soot are examples of aerosols emitted by humans. Aerosols have a direct and indirect impact on the climate. Due to their reflective properties, they increase the capacity of the atmosphere to reflect radiation, also referred to as the albedo. This leads to cooling. In addition, some aerosol are condensation nuclei, such as sulfates, and they provide enhanced cloud formation which can also last longer. The uncertainty about the two effects is substantially as can also be seen in the following chart. Because of the short life span of aerosols in the atmosphere, aerosols are not homogeneously dispersed over the atmosphere: there are large local differences.
Roet zorgt juist voor een afname van de albedo en daarmee opwarming, met name indien het terechtkomt op sneeuw.
Soot only causes a decrease in the albedo and thereby warming, in particular if it ends up on snow.
De meeste deeltjes die onder deze categorie vallen, zijn na enkele weken tot enkele jaren weer uit de atmosfeer verdwenen. Hoe hoger de deeltjes zich in de atmosfeer bevinden, hoe langer het duurt voordat ze neerslaan.
Most particles that fall into this category, after a few weeks to several years, disappear from the atmosphere. The higher the particles are in the atmosphere, the longer it takes for them to precipitate.
Invloed van de natuur
Een statistische analyse over de temperatuursveranderingen gedurende de periode van 1500 tot 2000 wijst uit dat voor 99% vaststaat dat de opwarming van de Aarde sinds 1880 niet het gevolg is van natuurlijke fluctuaties.
Influence of the nature
A statistical analysis of the temperature changes during the period from 1500 to 2000 shows with 99% certainty that the warming of the Earth since 1880 is not the result of natural fluctuations.
Natuurlijke fluctuaties, in bijvoorbeeld de zonneactiviteit, kunnen de opwarming van de Aarde sinds 1900 niet volledig verklaren. Wanneer een grotere stralingsintensiteit van de Zon de belangrijkste aandrijver van de huidige temperatuurstijging zou zijn, zou zowel opwarming van de lage atmosfeer (de troposfeer) als de hogere atmosfeer (de stratosfeer) verwacht worden; er wordt echter alleen een stijging waargenomen in de troposfeer. Dit patroon van opwarming is wel wat men verwacht bij een opwarming veroorzaakt door broeikasgassen. Sinds 1950 is het aantal zonnevlekken redelijk constant, en hoger dan in de twee eeuwen daarvoor. Deze zonnevlekken zijn een goede indicatie van de stralingsintensiteit van de Zon. Ook directe metingen, die sinds 1978 gedaan worden, geven aan dat de stralingsintensiteit van de Zon niet is toegenomen, en dat toegenomen stralingsintensiteit dus geen verklaring kan zijn van de versnelde opwarming sindsdien. Het aantal zonnevlekken correleert sinds 1950 redelijk met temperatuurfluctuaties die bovenop de stijgende trend zichtbaar zijn, maar in de eerste helft van de 20e eeuw is juist sprake van een anticorrelatie.
Natural fluctuations, for example in solar activity, can not fully explain the warming of the Earth since 1900. If a larger radiation intensity of the Sun were the main driver of the current temperature rise, warming of the lower atmosphere (the troposphere) and upper atmosphere (the stratosphere) would both be expected; there is, however, only an increase observed in the troposphere. This pattern of warming is what is expected in warming caused by greenhouse gases. Since 1950, the number of sunspots is fairly constant, and higher than in the two centuries before. These sunspots are a good indication of the radiation intensity of the sun. Also direct measurements, done since 1978, indicate that the Sun’s radiation intensity has not increased, and increased intensity of radiation thus can not explain the accelerated warming since then. The number of sunspots since 1950 correlates reasonably well with temperature fluctuations that are visible on top of the rising trend, but in the first half of the 20th century, there actually is an anti-correlation.
Een andere hypothese over de invloed van de Zon betreft de gevolgen van kosmische straling. Volgens deze hypothese zouden door straling geïoniseerde deeltjes bijdragen aan de vorming van condensatiekernen, deeltjes die wolkvorming bevorderen. De activiteit van de Zon bepaalt hoeveel kosmische straling de Aarde bereikt, en zou dus invloed hebben op de wolkvorming. Deze hypothese wordt op statistische gronden betwijfeld: slechts indien je uitgaat van heel specifieke tijdreeksen, bestaat er een verband tussen wolkvorming en kosmische straling. De eerste resultaten van het CLOUD-project bevestigen deze uitspraken: kosmische straling heeft geen significant effect op de vorming van een belangrijke groep aerosolen die als nucleatiekernen dienen, maar de invloed op de vorming van andere aerosolen is nog niet uit te sluiten.
Another hypothesis about the influence of the Sun relates to the effects of cosmic radiation. According to this hypothesis radiation would contribute ionized particles to the formation of condensation nuclei, particles which promote cloud formation. The activity of the Sun determines how much cosmic radiation reaches the Earth, and would thus affect cloud formation. This hypothesis is questioned on statistical grounds: only if we assume a very specific time series, is there a link between cosmic rays and cloud formation. The first results of the CLOUD-project confirm these statements: cosmic radiation has no significant effect on the formation of an important group of aerosols that serve as nucleation centers, but the influence on the formation of different aerosols can not be ruled out yet.
Overige natuurlijke bijdragen aan temperatuurschommelingen, zoals de uitstoot van aerosolen door vulkanisme en de Milankovi?-cycli werken voornamelijk op andere tijdschalen dan de opwarming van de Aarde. Hevige vulkaanuitbarstingen kunnen voor een afkoeling van de Aarde zorgen doordat aerosolen in de stratosfeer terecht komen en zonlicht blokkeren. Deze aerosolen bevinden zich na de uitbarsting maximaal een paar jaar in de atmosfeer. De stand van de Aarde ten opzichte van de Zon varieert langzaam, wat over het algemeen een trage verandering van aardse temperaturen veroorzaakt. De emissies van CO2 door vulkanen zijn veel lager dan antropogene emissies. Met antropogeen wordt bedoeld dat wat louter door menselijke handelen wordt veroorzaakt.
Other natural contributions to temperature fluctuations, such as the emission of aerosols from volcanic activity and the Milankovi? cycles, mainly operate on different time scales than the warming of the Earth. Violent volcanic eruptions can cause a cooling of the Earth because aerosols end up in the stratosphere and block sunlight. These aerosols, following the eruption, remain up to a few years in the atmosphere. The position of the Earth relative to the Sun varies slowly, which generally causes a slow change in Earth’s temperatures. CO2 emissions from volcanoes are much lower than anthropogenic emissions. Anthropogenic means that which is purely caused by human activity.
Terugkoppelingen
Het klimaatsysteem kent een aantal terugkoppelingen. Een positieve terugkoppeling, of meekoppeling, versterkt de initiële opwarming. Een negatieve terugkoppeling, of tegenkoppeling, zorgt ervoor dat de initiële opwarming lager wordt. De concentratie broeikasgassen gecombineerd met het netto-effect van de terugkoppelingen bepaalt de klimaatgevoeligheid: hoeveel verandert de temperatuur op Aarde door een verandering in de concentraties broeikasgassen.
Feedback
The climate system has feedback. A positive feedback, or feed forward, enhances the initial heating. A negative feedback, or counteraction, makes sure that the initial heating is reduced. The concentration of greenhouse gases combined with the net effect of the feedback determines the climate sensitivity: how much the temperature on Earth changes by a change in greenhouse gas concentrations.
De sterkste terugkoppeling is de waterdampterugkoppeling: dit is een positieve terugkoppeling. Voor elke graad temperatuurstijging kan lucht ongeveer 7% meer waterdamp bevatten. Het versterkte broeikaseffect door waterdamp is sterker dan de directe invloed van CO2. Een andere positieve terugkoppeling is het smelten van sneeuw en ijs bij hogere temperaturen. Hierdoor neemt de albedo van de Aarde af, met als gevolg dat er minder zonnestraling gereflecteerd wordt.
The strongest feedback is water vapor feedback: This is a positive feedback. For every degree rise in temperature, air can hold about 7% more water vapour. The enhanced greenhouse effect of water vapour is greater than the direct impact of CO2. Another positive feedback is the melting of snow and ice at higher temperatures. This allows the albedo of the Earth to decrease, with the result that there is less solar radiation reflected.
Veranderingen in de wolkenbedekking van de Aarde leiden waarschijnlijk tot een versnelde opwarming. Wolken hebben een dubbel effect op de energiebalans van de Aarde. Aan de ene kant zorgen ze ervoor dat de albedo van de Aarde toeneemt en er meer licht wordt teruggekaatst naar de ruimte. Aan de andere kant zorgen ze ervoor dat warmte minder makkelijk kan ontsnappen. Hoe sterk beide effecten zijn hangt af van het type wolk en de hoogte van de wolken. De grootte van het effect is zeer onzeker (zie bijbehorende grafiek).
Changes in the cloud coverage of the Earth will likely lead to an accelerated warming. Clouds have a double effect on the energy balance of the Earth. On the one hand they ensure an increase in the Earth’s albedo and that more light is reflected back to space. On the other hand, they cause heat to escape less easily. The strength of both effects is dependent on the type of cloud and the altitude of the clouds. The size of the effect is very uncertain (see accompanying graph).
Een belangrijke negatieve terugkoppeling komt voort uit de wet van Stefan-Boltzmann: bij een stijgende temperatuur zendt de Aarde meer straling uit. Op het moment is de koolstofcyclus een negatieve terugkoppeling voor de concentratie CO2: de oceanen en biomassa op het land nemen nu grote hoeveelheden CO2 op. Er zijn aanwijzingen dat de reservoirs minder koolstof op gaan nemen bij hogere temperaturen en wanneer ze verder verzadigd raken, met als gevolg een groter percentage van de nieuwe uitstoot die in de atmosfeer achterblijft.
An important negative feedback stems from the Stefan-Boltzmann law: with increasing temperature the Earth emits more radiation. At the moment, the carbon cycle has a negative feedback for the concentration of CO2: the oceans and biomass on land are now taking large amounts of CO2. There are indications that the reservoirs are going to take on less carbon at higher temperatures and when they become more saturated, the result is a greater percentage of the new emissions remains in the atmosphere.
Klimaatmodellen
Klimaatmodellen die behalve natuurlijke processen zoals de variabele instraling van zonlicht ook de effecten van de toegenomen concentraties broeikasgassen en aerosolen in de atmosfeer op het klimaat betrekken, geven een temperatuurstijging aan op termijnen van tientallen tot honderden jaren. Gebaseerd op deze modellen wordt door het IPCC voor de komende twee decennia een temperatuurstijging van ongeveer 0,2 °C per decennium verwacht, in alle onderzochte emissiescenario’s. Zelfs als de concentraties broeikasgassen en aerosolen gelijk gebleven waren aan de niveaus van 2000 zou de temperatuur toenemen met ongeveer 0,1 °C per decennium. Bij deze kortetermijnverwachtingen worden een aantal aannames gedaan: variaties in zonnesterkte, vulkaanuitbarstingen en interne variabiliteit zorgen voor korstondige extra afkoeling of opwarming.
Climate models
Climate models which, besides natural processes such as variable solar radiation, also include the effects that the increased concentrations of greenhouse gases and aerosols in the atmosphere have on the climate, give a temperature rise in terms of decades to centuries. Based on these models the IPCC expects for the next two decades a warming of about 0.2 °C per decade, in all investigated emission scenarios. Even if concentrations of greenhouse gases and aerosols were unchanged from the levels of 2000, the temperature would increase by about 0.1 °C per decade. In these short-term forecasts, a number of assumptions are made: variations in solar intensity, volcanic eruptions and internal variability cause short-lived additional cooling or warming.
Na 2030 lopen de temperatuurprojecties verder uiteen, afhankelijk van de hoeveelheid broeikasgasemissies. Bij een scenario waar vergaande mitigatie plaatsvindt komt de temperatuurstijging ten opzichte van de pre-industriële waarden in 2100 uit op 1,6 °C (0,9-2,3 °C). Bij een scenario met minder ambitieuze mitigatie wordt de opwarming geschat op 2,4 °C (1,7-3,2 °C). Twee scenario’s geven een beeld over de opwarming van de Aarde zonder uitstootvermindering. Hierbij zal de temperatuur oplopen met 2,8 en 4,7 (2,0-5,4 °C) in 2100 ten opzichte van de pre-industriële waarden. Onderzoekers van het MIT publiceerden in mei 2009 modeluitkomsten die wijzen op een temperatuurstijging van 5,1 °C (3,5-7,4 °C) ten opzichte van 1990. Een van de oorzaken van de hogere temperatuurstijgingen dan die van het IPCC zijn de hogere broeikasgasemissies in de MIT-scenario’s.
After 2030, the temperature projections run further apart, depending on the amount of greenhouse gas emissions. In a scenario in which far-reaching mitigation takes place, the temperature will increase over the pre-industrial values ??in 2100 at 1.6 °C (0.9 to 2.3 °C). In a scenario with less ambitious global mitigation, it is estimated at 2.4 °C (1.7 to 3.2 °C). Two scenarios reflect on the global warming without reducing emissions. Here, the temperature will rise by 2.8 and 4.7 (2.0 to 5.4 °C) in 2100 with respect to the pre-industrial values. Researchers at MIT published in May 2009 model results that indicate a temperature rise of 5.1 °C (3.5 to 7.4 °C) compared to 1990. One of the causes of the higher temperature increases than those of the IPCC are the high greenhouse gas emissions in the MIT scenarios.
Op mondiale en continentale schaal worden de waargenomen klimaatveranderingen, zoals veranderingen in neerslag en temperaturen, binnen redelijke onzekerheidsmarges gesimuleerd, maar op regionale schaal presteren de modellen minder goed. Om dit te verbeteren wordt vaak gebruikgemaakt van geneste modellen: modellen met een hogere resolutie worden in een model met een lagere resolutie gezet: de randen van dit model gebruiken dan de waarden (zoals luchtvochtigheid en temperatuur) uit het model met de lage resolutie.
On global and continental scales, the observed climate changes, such as changes in precipitation and temperatures simulated are within reasonable margins of error, but on a regional scale, the models perform less well. In order to improve this, use is often made of nested models: models with a higher resolution can be put into a model with a lower resolution: the edges of this model then use the values ??(such as humidity and temperature) from the model with the low resolution.
Volgens de gebruikte klimaatmodellen zou de troposfeer in de tropen sneller moeten opwarmen dan het aardoppervlak, maar dit blijkt niet uit alle waarnemingen. Men verwacht dat de oorzaak hiervan de lage kwaliteit van de waarnemingen is. Meer onderzoek is echter nodig om dit duidelijk te maken. Ook de recente vertraging van de temperatuurstijgingen van de lage atmosfeer kan niet goed gesimuleerd worden door een groot percentage van de klimaatmodellen.
According to the climate models that are used, in the tropics, the troposphere should warm faster than the surface, but this is not apparent from all observations. It is expected that the reason for this is the low quality of the observations. However, more research is needed to make this clear. The recent slowdown in temperature increases of the lower atmosphere can not be simulated well by a large percentage of the climate models.
De grootste onzekerheid bij het opstellen van klimaatmodellen is de dynamica van bewolking, welke voor een belangrijk deel verantwoordelijk is voor de grote spreiding in uitkomsten tussen modellen. Andere punten van verbetering zijn de simulatie van de waterkringloop, en de koolstofcyclus op de lange termijn.
The biggest uncertainty in climate modeling is the dynamics of cloud, which is responsible for an important part for the wide variation in results between models. Other areas of improvement are the simulation of the water cycle and the carbon cycle in the long term.
Een aantal belangrijke factoren die op een tijdsschaal van millennia het klimaat bepalen zijn de afstand van de Aarde tot de zon en de hoek die de rotatieas van de Aarde maakt met het vlak waarin de Aarde om de zon draait. Dit zijn mechanismes die afzonderlijk slechts kleine temperatuurschommelingen teweeg kunnen brengen, maar door positieve terugkoppelingen een groot effect op het klimaat kunnen hebben. In de jaren zeventig van de 20e eeuw waren enkele wetenschappers ervan overtuigd dat er een volgende ijstijd naderde, maar de meerderheid voorspelde toen al een netto opwarming.
A number of important factors on a time scale of millennia determine the climate, the distance from the Earth to the sun and the angle that the axis of rotation of the Earth makes with the plane in which the Earth orbits the sun. These are mechanisms which can produce only small fluctuations in temperature alone, but by positive feedback can have a large effect on the climate. In the seventies of the 20th century, some scientists believed that an ice age was approaching , but the majority had already predicted a net warming.
Verwachte gevolgen
Klimatologische veranderingen
Door het stijgen van de gemiddelde temperatuur wordt verwacht dat een deel van de gletsjers, het (land)ijs op de polen en op Groenland gaat smelten, waardoor het zeeniveau stijgt. Een bijkomend gevolg van deze smeltende ijskappen is een afname van de albedo, het weerkaatsende effect van het ijs. Minder ijs betekent minder weerkaatsing – dus meer absorptie van zonlicht, met als gevolg een verdere toename van de temperatuurstijging. Dat is de voornaamste reden dat de relatieve toename van de temperatuur aan de polen het hoogst is. Er wordt een zeespiegelstijging tussen de 26 en 82 centimeter verwacht in de periode 1981-2100 ten opzichte van de referentieperiode 1986-2005 (over de vorige eeuw geschat op 1 à 2 millimeter per jaar, 3 millimeter per jaar sinds 1992). De stijging van de zeespiegel wordt veroorzaakt door twee effecten: er komt smeltwater vanuit de ijskappen en de gletsjers in de oceaan terecht en het water wordt warmer en zal daardoor uitzetten.
Expected impact
Climatic changes
Due to the rise of the average temperature, it is expected that a part of the glaciers, the (land) ice on the poles and on Greenland is going to melt, whereby the sea level will rise. An additional consequence of this melting ice is a decrease in the albedo, the reflecting effect of the ice. Less ice means less reflection – thus more absorption of sunlight, resulting in a further increase in the temperature rise. That is the main reason that the relative increase in temperature at the poles is highest. There is a rise in sea level between 26 and 82 centimeters expected in the period from 1981 to 2100 relative to the reference period 1986-2005 (over the last century, estimated to be 1 to 2 millimeters per year, 3 millimeter per year since 1992). The sea level rise is caused by two effects: melt water from ice sheets and glaciers will come directly into the ocean, and the water will become warmer and will therefore expand.
Wanneer de temperatuur toeneemt, neemt ook de verdamping van warm (zee)water toe, wat mondiaal gezien leidt tot meer neerslag. Bij de polen en in hoger gelegen gebieden valt die neerslag in de vorm van sneeuw, hetgeen de krimp van de ijskappen weer afremt. Er zijn grote regionale verschillen in de effecten op de hoeveelheid neerslag: op sommige plaatsen zal het juist minder gaan regenen. Ook is het mogelijk dat de toename in verdamping van water groter is dan de neerslagtoename. Op een aantal plaatsen kan klimaatverandering leiden tot meer droogte, met als mogelijke gevolg meer kans op bosbranden en woestijnvorming. De kracht van de Golfstroom zal waarschijnlijk geleidelijk afnemen door de smeltende polen. Dit kan in een uiterst geval juist een daling van de gemiddelde temperatuur voor West-Europa betekenen. Het precieze verloop hiervan is echter allerminst zeker en de scenario’s hierover geven dan ook verschillende uitkomsten. Het KNMI verwacht geen grote effecten op de Golfstroom voor 2100, en geen afnemende temperaturen. Men verwacht over het algemeen wel een toename van extreme weersomstandigheden. De gevolgen van de opwarming op de intensiteit en frequentie van orkanen zijn nog niet duidelijk.
When the temperature increases, so does the evaporation of warm (sea) water, which globally leads to more precipitation. At the poles and in higher elevations, precipitation falls in the form of snow, which the shrinkage of the polar ice caps again decelerate. There are large regional differences in the effects on the amount of rainfall: in some places it will just rain less. It is also possible that the increase in the evaporation of water is greater than the increase precipitation. In some places climate change could lead to more droughts, with the possible result of more chance of forest fires and desertification. The strength of the Gulf Stream is likely to gradually decrease due to the melting poles. This may mean, in an extreme case, a decrease in the average temperature for Western Europe. The exact course of this is far from certain and the scenarios on this subject give different results. KNMI expects no major effects on the Gulf Stream before 2100, and no decreasing temperatures. It is expected generally that there will be an increase in extreme weather events. The effects of global warming on the frequency and intensity of hurricanes are not yet clear.
Veranderingen in het ecosysteem
De voornoemde veranderingen zullen leiden tot aantasting van ecosystemen: klimaatverandering gaat samen met de verschuiving van klimaatzones naar hoger gelegen gebieden en richting de polen. Soorten die in koudere gebieden beter gedijen zullen in aantal afnemen bij opwarming en soorten die warmere klimaten prefereren zullen in aantal toenemen. Wanneer de migratiesnelheid van soorten kleiner is dan de snelheid van de opwarming van de Aarde, kunnen soorten zich niet goed aanpassen aan de veranderingen. Biomen, specifieke geografische gebieden met karakteristieke soorten, zullen van plaats of van grootte veranderen. Een groot deel van zowel soorten die op land leven als in het water, heeft een grotere kans op uitsterven, zeker wanneer de effecten van opwarming worden gecombineerd met andere impacts zoals habitatveranderingen, overexploitatie, vervuiling en invasieve soorten. Koraalriffen zijn erg gevoelig voor stijgende temperaturen en zeewaterverzuring als gevolg van de toename van CO2 en zullen waarschijnlijk op grote schaal afsterven.
The aforementioned changes will lead to degradation of ecosystems: climate change goes along with the shifting of climate zones toward higher elevations and towards the poles. Species that thrive in colder regions will be reduced in numbers by global warming and species that prefer warmer climates will increase in number. When the rate of migration of species is smaller than the speed of the warming of the Earth, species can not adapt well to the changes. Biomes, specific geographical areas with characteristic species, will reposition or resize. A large proportion of both species that live both on land and in water has a greater risk of extinction, especially when the effects of global warming are combined with other impacts such as habitat change, over-exploitation, pollution and invasive species. Coral reefs are very sensitive to rising temperatures and seawater acidification as a result of the increase in CO2 and are likely to die on a large scale.
Gevolgen voor de mens
De opwarming van de Aarde zal in de 21e eeuw voor miljoenen mensen negatieve gevolgen hebben, zoals overstromingen in kustgebieden en nabij rivieren, vermindering in de beschikbaarheid van drinkwater, toegenomen ondervoeding en impacts op de gezondheid. Hoewel de temperatuur het snelst zal stijgen op de polen vanwege de verandering van de albedo, wordt verwacht dat de ecologische en sociale gevolgen het grootst zullen zijn in de tropen. Deze gebieden kennen van nature namelijk weinig klimaatvariatie tussen de seizoenen onderling, en kennen daardoor een relatief grote temperatuurstijging. Bovendien bevinden veel ontwikkelingslanden zich in deze gebieden, waardoor adaptatie niet altijd betaalbaar zal zijn. De mondiale economische gevolgen van klimaatverandering zijn nog erg onzeker. De voorspelde gevolgen bij een kleine temperatuurstijging met behulp van mitigatie (tussen de 0 en 2 °C) kunnen zowel een stijging als een daling van het mondiale BBP teweegbrengen. Als de Aarde meer dan 2,5 °C of 3 °C opwarmt wordt een daling van het BBP voorspeld door een groot deel van het beschikbare onderzoek. De landbouwproductiviteit gaat veranderen: een afname wordt verwacht in gebieden waar droogte door klimaatverandering toeneemt, zoals in het Midden-Oosten en India, en toename (bij matige klimaatverandering en mitigatie) in koudere gebieden door een verlenging van het groeiseizoen. Netto kan het positief of negatief uitvallen voor een lage temperatuurstijging, en wordt een afname verwacht bij hogere waarden (> 2 °C) van temperatuurstijging.
Effects on humans
The warming of the Earth in the 21st century will for millions of people have negative consequences, such as flooding in coastal areas and near rivers, reduction in the availability of drinking water, increased malnutrition and impacts on health. While the temperature will rise the fastest at the poles because of the change in albedo, it is expected that the environmental and social impact will be greatest in the tropics. These areas have naturally little climate variation themselves between the seasons, and therefore will have a relatively large temperature rise. Moreover, many developing countries find themselves in these areas, making adaptation not always affordable. The global economic impact of climate change is still very uncertain. The predicted impact of a small rise in temperature using mitigation (between 0 and 2 °C) can cause both an increase and decrease of global GDP. If the Earth warms more than 2.5 °C or 3 °C, a fall in GDP is predicted by much of the available research. Agricultural productivity is going to change: a decrease is expected in regions where drought is increasing due to climate change, such as in the Middle East and India, and growth (under moderate climate change and mitigation) in colder regions by lengthening the growing season. Overall, it can be positive or negative for a low temperature rise, and a decrease is expected at higher values ??(> 2 °C) of temperature rise.
Het smelten van ijs in verschillende gebieden heeft ook positieve effecten: er komen natuurlijke grondstoffen bij de polen vrij voor ontginning, zoals olie. De Noordwestelijke Doorvaart in Canada komt vrij, waardoor schepen aan de noordkant om het Amerikaanse continent kunnen varen.
The melting of ice in different regions has positive effects: natural resources at the poles become available for development, such as oil. The Northwest Passage in Canada is freed up, allowing ships to sail on the north side of the American continent.
Effecten op de gezondheid
De veranderende hydrologische cyclus, zoals veranderingen in neerslag en het smelten van gletsjers, heeft invloed op de beschikbaarheid en kwaliteit van drinkwater. Het aantal mensen dat getroffen wordt door overstromingen zal mogelijk toenemen van 13 miljoen naar een kleine 100 miljoen per jaar, door de stijging van de zeespiegel. Laagliggende eilandstaten zoals de Maldiven en Tuvalu lopen het risico om onbewoonbaar te raken. Infectieziekten zoals malaria en knokkelkoorts kunnen vaker voor gaan komen, doordat hun vectoren een groter leefgebied krijgen. Het risico op sterfte en ziekte door hitte, ondervoeding en bosbranden zal toenemen. In sommige landen zal de sterfte door koude afnemen. Mogelijk verhoogt de toegenomen schaarste ten gevolge van klimaatverandering de kans op conflicten. Migratiestromingen kunnen ook beïnvloed worden door voorgenoemde effecten.
Health Effects
The changing hydrological cycle, such as changes in precipitation and the melting of glaciers will affect the availability and quality of drinking water. The number of people affected by flooding will potentially increase from 13 million to almost 100 million per year by the rise in sea level. Low lying island nations such as the Maldives and Tuvalu are at risk of becoming uninhabitable. Infectious diseases such as malaria and dengue can be more frequent, because their vectors have a larger habitat. The risk of mortality and heat illness, malnutrition and wildfires will increase. In some countries, deaths from cold wane. Possibly the growing scarcity due to climate change will the likelihood of conflicts. Migration streams can also be affected by the aforementioned effects.
Abrupte klimaatverandering
Enkele grote veranderingen in het klimaatsysteem zouden abrupt plaats kunnen vinden. Een voorbeeld hiervan is het ontsnappen van methaan uit permafrost of methaanhydraten uit de oceaan, wat als positieve terugkoppeling de temperatuurstijging zal versterken. Over het algemeen is er nog veel onduidelijk over de onderliggende mechanismes die tot abrupte klimaatverandering kunnen leiden. De waarschijnlijkheid van abrupte veranderingen lijkt klein te zijn. Bij sterkere opwarming is er een grotere kans op abrupte veranderingen.
Abrupt climate change
Some major changes in the climate might occur rather abruptly. An example of this is the escape of methane from methane hydrates in permafrost or out of the ocean, as well as positive feedback which will increase the temperature rise. Overall it is still far from clear about the underlying mechanisms that may lead to abrupt climate change. The likelihood of abrupt changes appears to be small. Increased warming gives a greater risk of abrupt changes.
Nederland en België
Hoewel ontwikkelingslanden het meest kwetsbaar zijn, zullen ook Nederland en België te maken krijgen met de gevolgen van klimaatverandering. In Nederland is de opwarming sinds 1950 twee keer zo snel verlopen als het wereldwijde gemiddelde. Naast hogere temperaturen en een stijgende zeespiegel zal Nederland te maken krijgen met nattere winters en hevigere hagel- en onweersbuien. Ook zal het aantal dagen met mist afnemen. Andere voorspelde veranderingen in het klimaat zijn afhankelijk van de verschillende scenario’s die het KNMI hanteert: De G-scenario’s (G van gematigd) gaan uit van 1,5 °C toename van de gemiddelde wereldtemperatuur in 2085 ten opzichte van 1990, en de W-scenario’s (W van warm) van 3,5 °C. Klimaatmodellen laten zich niet eenduidig uit over de windrichting in het toekomstig klimaat in Noordwest-Europa. Sommige voorzien een verandering van de overheersende windrichting. Daarmee is rekening gehouden in de GH- en WH-scenario’s. In deze ‘H’-scenario’s zijn de zomers droger en is de gemiddelde jaartemperatuur iets hoger.
Netherlands and Belgium
Although developing countries are the most vulnerable, the Netherlands and Belgium will also have to deal with the consequences of climate change. In the Netherlands, the warming since 1950 is two times faster than the global average. In addition to higher temperatures and rising sea levels, the Netherlands will get wetter winters and violent hail and thunderstorms. Also, the number of days with fog will decrease. Other predicted changes in climate are dependent on the various scenarios used by KNMI: The G-scenarios (G moderation) starting from 1.5 °C increase in average global temperature in 2085 compared to 1990, and the W- scenarios (W from warm) of 3.5 °C. Climate models themselves are not clear about the wind direction in the future climate in northwestern Europe. Some foresee a change in the prevailing wind direction. These have been considered in the GH and WH scenarios. In the ‘H’ scenarios are drier summers and the average annual temperature is slightly higher.
Gevolgen
Een toename van de hoeveelheid neerslag zal gevolgen hebben voor de rivieren. Rivieren in Nederland en België zullen mogelijk ’s winters meer en ’s zomers juist minder water afvoeren. Om schade door overstromingen te voorkomen, wordt het ruimtegebruik daar op ingesteld. Daarnaast heeft de stijging van de zeespiegel gevolgen voor de kustbescherming. Door verzilting kan de landbouwproductie in de kuststreken achteruit gaan. De Waddenzee zal mogelijkerwijs niet meer grotendeels droog komen te liggen bij eb, wat verregaande gevolgen kan hebben voor het ecosysteem aldaar. Positieve gevolgen zullen er ook zijn, zoals een toename van de landbouwproductie door een verlengd groeiseizoen. Ook zal het aantal gunstige recreatiedagen toe kunnen nemen.
Consequences
An increase in the amount of precipitation will affect the rivers. Rivers in the Netherlands and Belgium will drain more water in the winter and slightly less in summer. To avoid damage due to flooding, the use of space will be adjusted. In addition, the rise in sea level has consequences for coastal protection. Agricultural production in coastal areas will suffer from salinization. The Wadden Sea will possibly no longer be largely dry at low tide, which can have far-reaching consequences for the ecosystem there. Positive effects will also be there, such as increasing agricultural production through an extended growing season. Also the number of beneficial recreation days will increase.
Ecosystemen veranderen omdat door de veranderende externe omstandigheden bepaalde dier- en plantensoorten zich beter, of juist minder goed, kunnen handhaven. Een toename van uitheemse dier- en plantensoorten (exoten) valt te verwachten, voorbeelden hiervan zijn de eikenprocessierups en de wespenspin. Andere soorten uit zuidelijker streken rukken op en vestigen zich in Nederland, zoals de bijeneter, terwijl soorten die vroeger in Nederland overwinterden, zoals de bonte kraai, verdwijnen.
Ecosystems will change because, through changing external conditions, certain plant and animal species can manage better or slightly less well. An increase of non-native animal and plant species (exotics) can be expected, examples are the oak processionary caterpillar and spider wasps. Other species from lower latitudes are advancing and settling in the Netherlands, such as the bee-eater, while species which used to winter in the Netherlands, such as the hooded crow, disappear.
Maatregelen
Er zijn verschillende mogelijkheden om schade door de opwarming van de Aarde te beperken. Men kan de oorzaak ervan aanpakken: mitigatie, of men kan zich aanpassen aan de gevolgen van de opwarming van de Aarde: adaptatie. Ook bestaat de mogelijkheid om grootschalig aan het klimaat te knutselen: geo-engineering.
Measures
There are several ways to limit damage from global warming. One can tackle its cause: mitigation, or one can adapt to the effects of global warming: adaptation. It is also possible on a large scale to tinker with the climate: geo-engineering.
Mitigatie
Mitigatie wordt gedefinieerd als een menselijke interventie om het vrijkomen van broeikasgassen uit bronnen te verminderen en de werking van zogenoemde putten te versterken. Met een put bedoelt men ieder proces, activiteit of mechanisme dat broeikasgassen, aerosolen, of wat daar aan voorafgaat, uit de atmosfeer haalt. Voorbeelden van natuurlijke putten zijn de oceanen en bossen die door hun opname van warmte en CO2 als een natuurlijke hitte- en koolstofput kunnen dienen. De volgende maatregelen worden dus onder mitigatie geplaatst: het verminderen van energieverbruik door energiebesparende maatregelen te nemen, zoals het verminderen van consumptie en een verhoogde energie-efficiëntie; gebruik te maken van minder milieubelastende vormen van energie, zoals duurzame energie en kernenergie; en door CO2 direct bij verbranding van fossiele brandstoffen of biobrandstoffen op te vangen en op te slaan. Het is niet helemaal duidelijk wanneer het versterken van putten onder mitigatie, en wanneer dit onder geo-engineering valt.
Mitigation
Mitigation is defined as a human intervention to reduce the release of greenhouse gases from sources and strengthen the operation of so-called sinks. A sink means any process, activity or mechanism that removes greenhouse gases, aerosols, or what precedes it, from the atmosphere. Examples of natural sinks are the oceans and forests which by their absorption of heat and CO2 can serve as a natural heat and carbon sink. The following measures are therefore placed under mitigation: reducing energy consumption by adopting energy saving measures, such as reducing consumption and increased energy efficiency; the use of less polluting forms of energy such as renewables and nuclear energy; and by capturing and storing CO2 directly from the combustion of fossil fuels or biofuels. It is not clear when strengthening of sinks falls under mitigation, and when this falls under geo-engineering.
Broeikasgasemissies (gemeten in CO2-equivalenten) stegen gemiddeld in de periode tussen 2000 en 2010 2,2% per jaar, vergeleken met 1,3% per jaar in de periode 1970-2000.
Greenhouse gas emissions (measured in CO2 equivalents) increased on average in the period between 2000 and 2010 2.2% per year, compared with 1.3% per year in the period 1970-2000.
Adaptatie
Een andere maatregel is adaptatie, wat wordt gedefinieerd als: “het proces van aanpassen aan huidige of verwachte klimaatverandering”. In menselijke systemen houdt dit in dat schade wordt beperkt, en dat voordelen kunnen worden benut. In natuurlijke systemen kunnen mensen de veranderingen faciliteren. Een gerelateerde term is de adaptatiecapaciteit: de mogelijkheid van systemen, organisaties, mensen en andere organismes om zich aan te passen aan de opwarming van de Aarde. Deze adaptatiecapaciteit kan onder andere verhoogd worden door betere socio-economische omstandigheden.
Adaptation
Another measure is adaptation, which is defined as “the process of adjusting to actual or expected climate change.” In human systems, this means that damage is limited, and that advantages can be utilized. In natural systems, people can facilitate change. A related term is the adaptation capability: the ability of systems, organizations, people, and other organisms to adapt to the warming of the Earth. This adaptation capacity can be increased among other things through better socio-economic conditions.
Er bestaat een relatie tussen mitigatie en adaptatie. Sommige adaptatiemaatregelen, zoals het inzetten van ventilatoren om gebouwen te koelen, werken tegen mitigatie in. Bij andere maatregelen, zoals koude-warmteopslag waarbij huizen in de zomer worden gekoeld en in de winter worden opgewarmd door in de grond opgeslagen water, werken mitigatie en adaptatie elkaar juist in de hand.
There is a relationship between mitigation and adaptation. Some adaptation measures, such as the use of fans to cool buildings, work against mitigation. By other measures, such as cold and heat where homes are cooled in summer and heated in the winter by the stored water in the soil, mitigation and adaptation work together properly.
Geo-engineering
Geo-engineering, ook wel klimaat-engineering genoemd, is het opzettelijk grootschalig aanpassen van het klimaat. Er zijn twee categorieën te onderscheiden: management van zonnestraling en verwijdering van CO2 uit de lucht. Voorbeelden van beide zijn respectievelijk reflecterende sulfaatdeeltjes in de stratosfeer injecteren, en de Sahara vol planten met bomen. In 2014 verscheen er een onderzoek naar een aantal veel genoemde methodes en concludeerde dat alle ofwel ineffectief waren, ofwel zeer grote bijwerkingen hadden en bij abrupt stoppen tot grotere opwarming zouden leiden dan in het geval dat er geen geo-engineering had plaatsgevonden.
Geoengineering
Geo-engineering, also known as climate-engineering, is the intentional large-scale adjustment of the climate. There are two categories: management of solar radiation and removal of CO2 from the air. Examples of both are respectively reflective sulphate particles injected into the stratosphere, and the Sahara plants full of trees. In 2014 an investigation appeared into a number of frequently mentioned methods and concluded that all were either ineffective or had very large side effects, and abruptly stopping would lead to greater warming than in the case that no geoengineering had occurred.
Publieke discussie en bewustzijn
Het idee van een opwarmende Aarde verspreidde zich gedurende de jaren 80 richting het publiek domein. In 1981 had ongeveer een derde van de Amerikaanse bevolking gehoord over het broeikaseffect en had de New York Times voor het eerst een artikel over klimaatopwarming op haar eerste pagina. In 1988 nam het aantal artikelen in Amerikaanse kranten over klimaatopwarming met een factor tien toe in vergelijking met het jaar daarvoor. Voor veel milieuorganisaties werd de afname van broeikasgasuitstoot een van de topprioriteiten. De publiciteit van het Kyoto-protocol in 2005 bracht de opwarming van het klimaat naar een breder publiek debat. De film An Inconvenient Truth van Al Gore zorgde er in 2006 voor dat vrijwel iedere Amerikaan gehoord had over de opwarming van de Aarde. Tegelijkertijd ontstond er een tegenbeweging vanuit bedrijven met economische belangen in de status quo, zoals oliebedrijven, tezamen met voornamelijk Amerikaanse conservatieve denktanks die de nadruk legden op de voordelen die klimaatverandering met zich mee brengt. Ook stellen deze organisaties dat vaak voorgestelde maatregelen tegen de opwarming van de Aarde meer schade doen dan oplossen, bijvoorbeeld op economisch gebied.
Public discussion and awareness
The idea of ??a warming Earth spread during the 80’s to the public domain. In 1981 about a third of the US population had heard about the greenhouse effect and the New York Times had for the first time an article about global warming on its first page. In 1988, the number of articles in American newspapers about global warming increased by a factor of ten compared to the previous year. For many environmental groups the reduction of greenhouse gas emissions became a top priority. The publicity of the Kyoto Protocol in 2005 brought global warming to a wider public debate. The film An Inconvenient Truth by Al Gore in 2006 ensured that virtually every American had heard about global warming. At the same time, there was a backlash from companies with economic interests in the status quo, such as oil companies, along with mostly American conservative think tanks that emphasized the benefits that are brought by climate change. Also these organizations stated that the often-proposed measures does more damage to global warming than to solutions, for example, in the economic field.
Ondanks de toegenomen belangstelling in de westerse wereld bleek in 2009 dat ongeveer een derde van de wereldbevolking zich nog steeds niet bewust was van de opwarming van de Aarde. In 2009 dacht in Europa een groter percentage van de bevolking dat de opwarming van de Aarde het gevolg is van menselijk handelen, dan in de Verenigde Staten. Volgens Gallup-polls over 2007 en 2011 ziet 42% van de wereldbevolking de opwarming van de Aarde als een persoonlijke bedreiging. In 2014 bleek uit onderzoek door Ipsos MORI dat in alle twintig onderzochte landen de meerderheid denkt dat de opwarming van de Aarde door menselijke activiteit wordt veroorzaakt en deze opwarming rampzalige gevolgen kan hebben voor het milieu. In voornamelijk Engelstalige landen bleek de wetenschappelijke consensus het minst algemeen aanvaard te zijn.
Despite the increased interest in the West in 2009, it appeared that about a third of the world population was still unaware of the global warming. In 2009 in Europe, a greater percentage of the population thought that global warming is caused by human action, than in the United States. According to Gallup polls between 2007 and 2011, 42% of the world’s population see global warming of the Earth as a personal threat. In 2014, research by Ipsos MORI showed that in all the twenty countries surveyed, the majority think that global warming is caused by human activity, and this warming could have disastrous consequences for the environment. In mainly English-speaking countries, the scientific consensus appeared to be the least generally accepted.
Controverse
De controverse rond de opwarming van de Aarde verwijst naar een verscheidenheid van geschillen, significant meer uitgesproken in de populaire media door enkele critici dan in de wetenschappelijke literatuur, met betrekking tot de aard, oorzaken en gevolgen van opwarming van de Aarde. De betwiste kwesties omvatten de oorzaken van de toegenomen mondiale gemiddelde luchttemperatuur, vooral sinds het midden van de 20e eeuw, of deze opwarmingstrend ongekend is of binnen de normale klimaatschommelingen valt, of de mensheid aanzienlijk heeft bijgedragen, en of de stijging geheel of gedeeltelijk een artefact is van slechte metingen. Andere geschillen hebben betrekking op schattingen van de klimaatgevoeligheid, voorspellingen van extra opwarming, en wat de gevolgen van de opwarming van de Aarde zullen zijn. Slechts een beperkt deel ervan is gepubliceerd in peer reviewed tijdschriften, zodat de wetenschappelijke waarde van de kritiek onduidelijk is.
Controversy
The controversy surrounding global warming is linked to a variety of disputes, significantly more pronounced in the popular media by some critics in the scientific literature regarding the nature, causes and consequences of global warming. The disputed issues include the causes of the increase in global average air temperature, particularly since the mid-20th century, if this warming trend is unprecedented or falls within normal climate variability, or if humanity has significantly contributed, and whether the increase in whole or in part is an artifact of bad measurements. Other disputes concern estimates of climate sensitivity, predictions of additional warming, and what will be the consequences of global warming. Only a small part of it has been published in peer reviewed journals, so that the scientific value of the criticism is unclear.
Uit verschillende onderzoeken blijkt dat ongeveer 97% van de klimaatwetenschappers zegt dat het klimaat verandert en dat dit wordt veroorzaakt door invloed van de mens. De overige 3% publiceert gemiddeld minder en wordt als minder prominent beschouwd binnen de klimaatwetenschap. Het percentage wetenschappers dat zegt dat de huidige klimaatverandering wordt veroorzaakt door de mens lijkt gegroeid te zijn in de periode 1991-2011.
Various studies show that about 97% of climate scientists say that the climate is changing and that this is caused by human influence. The remaining 3% publishes on average less and is considered to be less prominent in climate science. The percentage of scientists that say that the current climate change is caused by man seems to have grown in the period 1991-2011.
Internationale afspraken
In 1992 werd in Rio de Janeiro het “Raamverdrag Klimaatverandering” van de Verenigde Naties gesloten, beter bekend als het Klimaatverdrag. De doelstelling hiervan is: “het stabiliseren van de concentratie broeikasgassen in de dampkring op een zodanig niveau, dat een gevaarlijke menselijke invloed op het klimaat wordt voorkomen.” Nederland is een van de 177 landen die het Klimaatverdrag hebben ondertekend.
International agreements
In 1992 in Rio de Janeiro, the “Framework Convention on Climate Change” of the United Nations closed, better known as the Climate Convention. Its aim is “to stabilize the concentration of greenhouse gases in the atmosphere at a level that would prevent dangerous human influence on climate.” Netherlands is one of the 177 countries that have signed the Convention.
Tweegraden doelstelling
Het meest recente rapport van het IPCC stelt dat het wenselijk is, te zorgen dat de opwarming van de Aarde beperkt blijft tot maximaal 2 °C. Hierboven wordt de kans op ernstige problemen substantieel, zoals het smelten van de ijskap op Groenland, tekorten aan water voor honderden miljoenen en een aantasting van de mondiale voedselproductie. Om de kans dat de temperatuur meer dan 2 °C stijgt onder de 50% te houden, moet de CO2-equivalente concentraties (gemeten inclusief aerosolen) onder de 450 ppmv blijven. In de huidige situatie compenseert de afkoelende werking van aerosolen ruwweg voor het opwarmend effect van andere broeikasgassen dan CO2, en zijn de CO2-concentratie en de CO2-equivalente concentratie ongeveer gelijk.
Two Degrees target
The latest report of the IPCC states that it is desirable to ensure that global warming is limited to a maximum of 2 °C. Above that, the risk of serious problems becomes substantial, such as the melting of the Greenland ice sheet, water shortages for hundreds of millions and a deterioration in global food production. To keep the chance that the temperature increases more than 2 °C under 50%, the CO2 equivalent concentrations (measured including aerosols) must remain below 450 ppm. In the current situation, the cooling effect of aerosols compensates roughly for the warming effect of greenhouse gases other than CO2, and the concentration of CO2 and CO2 equivalent concentration are about equal.
Twee rapporten, gepubliceerd in 2011 en 2012 door het VN-Milieuprogramma en het Internationaal Energieagentschap, gaven aan dat inspanningen begin 21e eeuw om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen mogelijk onvoldoende waren om het doel van 2 °C opwarming te halen. Voor de onderhandelingen in Parijs in 2015, kwam een rapport uit waarin werd gesteld dat de tweegradendoelstelling gebaseerd is op foutieve aannammes en dat een doel van 1.5 °C nodig is om gevaarlijke klimaatverandering te voorkomen.
Two papers published in 2011 and 2012 by the UN Environment Programme and the International Energy Agency indicated that efforts earlyin the 21st century to reduce greenhouse gas emissions may have been insufficient to meet the target of 2 °C warming. Before negotiations in Paris in 2015, a report came out which stated that the two-degree target is based on erroneous assumptions and that a target of 1.5 °C is needed to prevent dangerous climate change.
Kyoto-protocol
Het Kyoto-protocol werd in 1997 aangenomen als protocol bij het Klimaatverdrag. Industrielanden hebben afgesproken om de uitstoot van broeikasgassen in de periode 2008 – 2012 gemiddeld met vijf procent te verminderen ten opzichte van het niveau in 1990. Per land gelden andere verminderingspercentages. De vermindering geldt voor de broeikasgassen koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas (N2O) en een aantal fluorverbindingen zoals (HFK’s, PFK’s en zwavelhexafluoride).
The Kyoto Protocol was adopted in 1997 as a protocol to the UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change). Industrialized countries have agreed to reduce greenhouse gas emissions in the period 2008 – 2012 with an average reduction of five percent from 1990 levels. Each country has different percentage reductions. The reduction applies to the greenhouse gas carbon dioxide (CO2), methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and some fluorine compounds such as (HFCs, PFCs and sulfur hexafluoride).
Op 16 februari 2005 trad het Kyoto-protocol officieel in werking. De Verenigde Staten hebben het Kyoto-protocol wel ondertekend, maar niet geratificeerd, en hoefden zich er dus niet aan te houden. Landen als China en India doen wel mee, maar het protocol heeft voor ontwikkelingslanden geen verplichting tot uitstootvermindering.
On February 16, 2005 the Kyoto Protocol officially came into force. The United States had signed the Kyoto protocol but not ratified it, and thus did not hold itself to it. Countries like China and India participate, but the protocol for developing countries has no obligation to emission reductions.
In mei 2007, in de aanloop naar de 33e jaarlijkse conferentie van de G8, onderschreven alle nationale academies van wetenschappen van de G8+5-landen dat landen gezamenlijk maatregelen moeten treffen tegen klimaatverandering. In 2009 vond de Klimaatconferentie Kopenhagen 2009 plaats waar het Akkoord van Kopenhagen gesloten werd. In 2012 werd op de COP18 in Doha besloten het Kyoto-protocol aan te passen en te verlengen tot 2020. Deze wijziging is nog niet in werking getreden.
In May 2007, in preparation for the 33rd annual conference of the G8 all the national science academies of the G8 + 5 countries endorsed that countries should take joint action on climate change. In 2009 the Copenhagen Climate Conference 2009 took place where the Copenhagen Accord was signed. In 2012, at the COP18 in Doha it was decided to amend the Kyoto Protocol and to extend it to 2020. This amendment has not yet entered into force.
Parijs-overeenkomst
In 2015 werd een bindend akkoord gesloten met alle leden van de VN met als doel klimaatverandering te beperken tot ver onder de twee graden. Dit akkoord is net als het Kyoto-protocol een uitwerking van het klimaatverdrag. Het stelt een procedure vast om elke vijf jaar met ambitieuzere plannen te komen en deze elke vijf jaar op een uniforme manier te evalueren. Ook werd opnieuw vastgesteld dat er schadevergoeding aan ontwikkelingslanden moet worden betaald.
Paris Agreement
In 2015 a binding agreement was concluded with all members of the UN with the aim of limiting climate change to well below two degrees. This agreement, like the Kyoto Protocol, is an elaboration of the climate treaty. It establishes a procedure every five years to come up with more ambitious plans and to evaluate them every five years in a uniform way. It was re-established that compensation to developing countries should be paid.
Beleid op continentaal en nationaal niveau
De Europese Unie heeft afgesproken de uitstoot met 20% te verminderen in 2020 ten opzichte van 1990. Een van de middelen die ze hiervoor gebruikt is het handelssysteem in uitstootrechten.
Policy at continental and national level
The European Union has agreed to reduce emissions by 20% by 2020 compared to 1990. One of the means they use for this is trading in emission rights.
Met de economische groei in opkomende economieën in met name Zuidoost-Azië, zoals China en India, bestaat er ook een toenemende vraag naar energie. Aangezien het merendeel van de energieproductie niet duurzaam is, zal de globale uitstoot van broeikasgassen toenemen ondanks dat andere landen verminderde CO2-uitstoot bewerkstelligen. Politiek gezien is de situatie ook zeer lastig doordat de uitstoot per hoofd van de bevolking in China nog altijd bijna twee keer zo laag ligt als in Nederland.
With economic growth in emerging economies, especially in Southeast Asia, such as China and India, there is also an increasing demand for energy. Since most of the energy is not sustainable, global greenhouse gas emissions will increase despite the fact that other countries achieve reduced CO2 emissions. Politically, the situation is very difficult because the emissions per capita in China is still almost twice as low as in the Netherlands.
Adapted from: https://nl.wikipedia.org/wiki/Opwarming_van_de_Aarde 14 jan 2016 The English text is translated from the original Dutch text. Text is available under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. De tekst is beschikbaar onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen, er kunnen aanvullende voorwaarden van toepassing zijn.