Doorgeplaatst van de klimaatgek

“Wereldwijd wordt het warmer, en CO2 is daarvan de onomstotelijke oorzaak (IPCC, 2021). Tot zover niets nieuws.” Zo begint een recent bericht op de alarmistische blog Klimaatveranda, als reactie op de opzienbarende publicatie van Jippe en Han Hoogeveen. Ik heb onlangs aandacht besteed aan die paper van vader en zoon Hoogeveen, zie hier. Volgens de vier schrijvers van het bericht op Klimaatveranda, waaronder Tinus Pulles en weerman Peter Kuipers Munneke, maken de Hoogeveens twee fundamentele fouten:

  • ze zien over het hoofd dat de wind uit álle windrichtingen opwarmt
  • ze verwarren het weer met het klimaat

De argumentatie die men daarbij hanteert vindt u in hun bericht.  Het is een nogal uitgebreid verhaal dat ik hier niet zal herhalen. Ik raad eenieder aan het eerst te lezen en dan pas de onderstaande reactie van Jippe en Han Hoogeveen (door mij enigszins geredigeerd voor de leesbaarheid). Die reactie staat ergens onder het blog tussen allerlei andere reacties, en dreigt op die manier te weinig aandacht te krijgen. Daarom publiceer ik hun reactie hier:

Reactie Jippe en Han Hoogeveen op het bericht van Pulles c.s. :

Hieronder geven we een reactie op al jullie bezwaren. Eerst maken we nog even twee algemene opmerkingen die belangrijk zijn en blijkbaar nog niet voor iedereen helemaal duidelijk. We zullen dan stap voor stap alle problemen die in deze blog worden genoemd weerleggen. Verder zullen we een overzicht geven van wat we precies gedaan hebben in ons onderzoek en alle mogelijke problemen ook nog even toelichten. Vervolgens geven we aan hoe meneer Pulles ons kan overtuigen. Wij zullen niet proberen hém te overtuigen, want dat kan helemaal niemand (zelfs het KNMI niet).

Algemene opmerkingen

De data die wij hebben gemaakt gaan over de luchtstroming op een bepaalde dag. Als wij dus iets aanmerken als N,G, dan zou je bij die weerkaart een stroming recht uit het Noorden naar Nederland vinden. Dit betekent echter niet dat de lucht op die dag uit het Noorden komt, omdat de dagen daarvoor ook nog duidelijk invloed hebben. Onze dataset zit dus eigenlijk een beetje tussen windrichting en brongebied in. In het interview in de Telegraaf gaan we hier niet heel diep op in en noemen we dit gewoon het brongebied, om het verschil duidelijk te maken met de windrichting aan de grond. Dit is natuurlijk ook maar een benadering, dus het kan waarschijnlijk nog wel betrouwbaarder. Echter gegeven hoe goed dit model de variaties op zowel dagelijks als jaarlijks niveau kan verklaren, is dit zo te zien al een behoorlijk goede benadering:

Fig.1    Bron:  Hoogeveen en Hoogeveen 2022

Verder ook als reactie op wat commentaar. Wij nemen ook de toegenomen zonnestraling zoals gemeten in De Bilt mee in de regressie op vergelijkbare manier met de windpatronen. Dit verklaart ook een deel van de opwarming. Dit is ook waarschijnlijk in de artikelen in de Elsevier en de Telegraaf niet helemaal goed meegekomen, omdat die ook maar bedoeld zijn als een korte samenvatting en niet als een volledige wetenschappelijke argumentatie.

We zullen jullie blog langslopen en overal op reageren:

Verrassende conclusie

Ten eerste zeggen jullie dat onze beweringen problematisch zijn omdat ze haaks staan op wat er nu bekend is in de klimaatwetenschap. We zijn het met jullie eens dat dit inderdaad een erg verassende uitkomst is. Dit merken we ook op in het wetenschappelijke artikel zelf en daarom doen we nog wat extra experimenten om er echt zeker van te zijn dat we geen fouten hebben gemaakt. Al deze experimenten geven echter duidelijk aan dat er geen fouten in lijken te zitten. Hierom is het in onze mening toch echt wel de moeite waard om dit te publiceren. Wetenschappelijk gezien lijkt het ons dat je een artikel alleen maar niet publiceert als er fouten in zitten. Het feit dat het afwijkt van andere artikelen zou in principe niet de enige reden mogen zijn om iets direct af te wijzen. Het is natuurlijk wel een reden om er met enige scepsis naar te kijken, maar als het artikel zelf klopt, dan klopt het.

Poitou (CO2 veroorzaakt verandering circulatie)

Ook zeggen jullie even later dat uit het artikel van Poitou zou volgen dat die veranderingen die wij waarnemen in luchtcirculatie hoogstwaarschijnlijk toch ook komen door de toename van broeikasgassen. Ik moet eerlijk bekennen dat ik geen flauw idee heb hoe jullie daarbij komen. Ik heb het hele artikel van Poitou gelezen, maar er wordt daar überhaupt helemaal niets gezegd over CO2 of waarom bijvoorbeeld de lucht hier vaker uit het zuiden zou moeten worden aangevoerd door een toename van CO2, of iets dergelijks. Het enige dat er wordt gezegd is dat er door temperatuur en straling drukverschillen ontstaan en daarmee dus wind.

Misschien dat jullie redereneren in de trant van “Klimaat is gelijk aan CO2, want er is niks anders, dus moet deze verandering in het klimaat wel komen door CO2.”, maar dat lijkt me zeker niet terecht. Ten eerste is namelijk in de literatuur voor zover wij weten helemaal niets bekend over waarom door CO2 de circulatie in Nederland zo zou veranderen. Peter Siegmund van het KNMI zei bijvoorbeeld in de NRC dat hij geen idee had waarom de wind vaker uit het westen kwam. Ook het IPCC zegt voor zover wij weten niet zoveel over verandering van circulatie door CO2 in Nederland. Het enige wat we hebben kunnen vinden, is dat volgens het IPCC de Hadley Cell zowel op het Noordelijk als op het Zuidelijk Halfrond sterker is geworden. Op het Zuidelijk Halfrond achten ze het “likely” dat menselijke invloed de oorzaak is van die verandering op het Zuidelijk Halfrond, maar over het Noordelijk Halfrond zeggen ze dat er “medium confidence” is dat het natuurlijke variabiliteit is. Zie bladzijde 71 van de Technical Summary. Ook het KNMI zegt met modellen dat de atmosfeer toevallig gewoon enkele decennia een ander stromingspatroon kan geven. Deze veranderingen hoeven dus niet eens door CO2 of zelfs maar door temperatuurveranderingen te komen. Het zou natuurlijk best wel kunnen, maar het punt dat wij willen maken is dat dit op dit moment nog onbekend is waarom dit gebeurt en dat het dus nuttig is om dit te onderzoeken. We zouden het als wetenschappers erg jammer vinden als er gewoon wordt gezegd “Het komt toch wel door CO2.” en dat er daarom geen onderzoek naar wordt gedaan.

Artikel Van Oldenborgh en Van Ulden

Met betrekking tot het artikel van Van Oldenborgh en Van Ulden. Ten eerste vinden we het erg grappig dat jullie dat omschrijven als “elegant” en “betrouwbaar” en dat van ons broddelwerk vinden, terwijl de onderzoeken toch sterk op elkaar lijken. Er zijn echter een paar verschillen. Ten eerste gebruiken zij de wind aan de grond en wij gebruiken de weerpatronen. Zoals ook al in ons wetenschappelijk artikel is uitgelegd, zijn volgens ons de weerpatronen betrouwbaarder dan de wind aan de grond in De Bilt. Die wind is namelijk veel afhankelijker van kleine bochtjes op het einde die voor de eigenlijke stroming niet zo heel veel uitmaken. Ten tweede doen wij regressie op dagbasis en zij doen regressie op maandbasis. Op dagbasis is volgens ons betrouwbaarder, omdat de effecten van de circulatie al op dagbasis werken. Hiermee kan je veel beter de effecten van windrichtingen kalibreren, want je krijgt op dagbasis bijvoorbeeld heel vaak variaties van nu is het zuidelijke stroming dus warm en dan noordelijke stroming dus koud en die variaties zijn op dagbasis duidelijker. Op maandbasis kan natuurlijk ook wel, maar dan kunnen er ook veel makkelijker andere invloeden in sluipen. Hiermee bedoelen we dat als je bijvoorbeeld op maandbasis een toename van Zuidenwind ziet en tegelijkertijd een opwarming door CO2, dan kan je op maandbasis veel sneller die opwarming aan de zuidenwind toekennen dan op dagbasis, terwijl dit niet zo hoeft te zijn. Daarom snappen wij niet zo goed waarom die studie zo ontzettend veel beter is dan de onze (afgezien natuurlijk van het feit dat daar wel een grote invloed van CO2 is en hier niet).

Een andere interessante observatie in die studie is overigens dat in de zomermaanden wind uit het Noorden en uit het Zuiden beiden geen invloed heeft op de temperatuur. Dit lijkt me niet helemaal correct (maar misschien heb ik het wel mis en zijn gebieden als Spanje en de Sahara in de zomer net zo koud als Noorwegen en de zee tussen Noorwegen en Groenland). Dit is een gevolg van het feit dat de windrichting minder betrouwbaar is en dat wordt versterkt doordat de regressie op maandbasis wordt gedaan. Op dagbasis vinden ze namelijk wel wat je zou verwachten, namelijk dat de wind uit het zuidoosten het warmst is. Dit feit verdwijnt echter in de regressie op maandbasis. Ik weet niet 100% zeker waardoor dat komt, maar mijn vermoeden is dat het komt omdat in de zomer vooral W, NW en N heel sterk aanwezig zijn en de rest niet extreem vaak voorkomt. Mijn vermoeden is daarom dat wind uit het Noorden iets meer duidt op dat de lucht op het eind een bocht maakt omdat er een hogedrukgebied in de buurt ligt. Dat hogedrukgebied zelf zorgt er vervolgens ook voor dat het zonniger en daarom warmer is. Dit lijkt me een mogelijk voorbeeld dat in dit geval de relatief warme invloed van wind uit het Noorden “spurieus” is (om een mooie term van meneer Pulles te lenen), omdat die warmte niet van de wind maar van de zon komt. Natuurlijk is dit allemaal speculatief en heb ik geen enkel bewijs dat het echt zo is, maar het lijkt me een mogelijke verklaring voor dit gekke resultaat. Echter blijft dan natuurlijk wel de vraag: hoezo is dit artikel dan wel zo elegant en betrouwbaar en dat van ons niet?

Dan nog een laatste toevoeging over de vergelijking tussen de windrichting aan de grond in De Bilt en de weerpatronen van ons. Zoals al in het wetenschappelijk artikel is genoemd, heeft de wind in De Bilt veel meer ruis in vergelijking met de weerpatronen. Bij iets als temperatuur zou je verwachten dat de ruis geen invloed heeft op de trends. Echter hier heeft de ruis wel een sterke invloed op de trends in windrichtingen. Dit komt omdat bij stroming uit het Zuiden de ruis hem altijd minder zuidelijk en dus minder warm maakt. Net zo wordt stroming uit het Noorden door de ruis altijd warmer gemaakt. Hierdoor zie je ook veel minder duidelijke trends in de windrichting dan in de weerpatronen. Er zijn natuurlijk nog wel trends zoals bijvoorbeeld de sterke toename van Zuidwestenwind, maar die trends worden door de ruis ernstig verzwakt.

Ook hebben we in het artikel nog gekeken of de trends die wij in onze weerpatronen vinden wel enigszins kloppen en dat ze niet komen doordat we onbewust per ongeluk toch in de moderne tijd systematisch de weerpatronen te warm (dus te zuidelijk) inschatten. Dit hebben we gedaan door te vergelijken met de windrichtingen. We gaan er namelijk van uit dat gegeven een bepaald weerpatroon de windrichting ongeveer dezelfde verdeling zal volgen (dus bijvoorbeeld bij weerpatroon Z,G zou je verwachten dat de wind een groot deel van de tijd uit het Zuiden waait, maar ook een beetje uit het Zuidoosten en Zuidwesten of zelfs uit het Oosten of Westen of nog erger). We schatten nu die verdeling over de hele periode en vervolgens maken we met die verdelingen voor 1961-1990 en 1991-2020 een schatting over hoe de wind in De Bilt zou hebben gewaaid. Dit wordt vervolgens vergeleken met wat er echt is gebeurd. Als we inderdaad de weerpatronen te zuidelijk in zouden gaan schatten in de tweede periode, dan zouden we in die periode zien dat onze schatting van de wind in De Bilt teveel wind uit het Zuiden heeft en bijvoorbeeld te weinig uit het Noorden. Echter zien we in alle seizoenen nauwelijks afwijkingen. Verder zou je uit die afwijkingen ook schatten dat we in de tweede periode de weerpatronen ongeveer 0,01 graad te warm hebben ingeschat en dat is natuurlijk verwaarloosbaar. De details staan allemaal in het wetenschappelijke artikel, maar de korte samenvatting is dus dat onze weerpatronen goed overeenkomen met de windrichtingen, dus dat de windrichting in De Bilt eigenlijk gewoon het weerpatroon plus ruis is.

CO2 invloed “vergeten”

Daarna hadden jullie bezwaar bij de statistische methode. Jullie zeggen inderdaad terecht dat wij niet direct onderscheid maken tussen achtergrondopwarming en opwarming door de wind. Het idee hierachter was dat we zoveel datapunten hebben (namelijk alle 21.915 dagen van 1961-2020), dat de invloed van de weerpatronen op basis van de dagelijkse variaties wordt bepaald en dat de achtergrondopwarming over zou blijven. Even verder zeggen jullie dat het bepalen op basis van die dagelijkse variaties niet goed is, maar dit lijkt me bij uitstek de manier om dit te doen. Op dagbasis is inderdaad de CO2 namelijk zo goed als constant, terwijl de weerpatronen als een malle variëren en de temperatuur die variaties volgt. Deze variaties van dag tot dag komen dus volledig door de weerpatronen, dus daarom zijn die variaties de beste manier om die invloed te schatten.

Het blijft natuurlijk wel een punt dat we CO2 niet direct meenemen, maar eerst de weerpatronen alles laten verklaren. Daarom hebben we in het artikel hier rekening mee gehouden. Ten eerste hebben we gekeken wat er gebeurt als we wel bij die eerste regressie met de weerpatronen de CO2 meenemen. Dit verandert helemaal niets aan de invloed van de weerpatronen (sterker nog, die wordt zelfs nog ietsje groter). Jullie zullen nu natuurlijk zeggen dat dit komt doordat de dag tot dag variaties bepalend zijn en dat die voor rekening van de weerpatronen komen, maar dat betekent dus eigenlijk dat de weerpatronen op de juiste manier worden bepaald.

Verder hebben we nog een andere test gedaan om het zekere voor het onzekere te nemen. Bij die test gingen we er namelijk vanuit dat de opwarming in Nederland in principe te schrijven is als som van de achtergrondopwarming door CO2 en de verandering van de windpatronen. Wat we vervolgens hebben gedaan is eerst die achtergrondopwarming van CO2 van de temperatuur in Nederland aftrekken. Hiervoor hebben we een klimaatgevoeligheid van 3 graden gebruikt. Wat er dan overblijft zou dus het pure effect zijn van de verandering van de windpatronen als de Aarde niet was opgewarmd door CO2. Hierop doen we vervolgens weer de regressie met de windpatronen. Nu blijven de windpatronen echter nog steeds alle opwarming verklaren (dus als Nederland 2 graden is opgewarmd en je zegt dat 1 graad door CO2 komt, dan zegt het model nog steeds dat de luchtcirculatie die volle 2 graden opwarming veroorzaakt en niet de ene graad die over was gebleven). Dit toont ook aan dat het model niet alleen maar zo goed werkt door “overfitting”, want dan hadden we ook de temperatuur gecorrigeerd voor CO2 perfect kunnen verklaren. Daarom kunnen we ook niet anders concluderen dat de weerpatronen blijkbaar echt alle opwarming hebben veroorzaakt, ook al is dat een extreem verrassende uitkomst. Overigens is dit ook allemaal gecontroleerd door een hoogleraar statistiek, dus statistisch is dit echt de onvermijdelijke conclusie.

“Opwarming weerpatronen”

Verder is een groot bezwaar in het blog dat alle windrichtingen zijn opgewarmd. De manier die jullie hiervoor gebruiken klopt echter niet, maar dat is denk ik vanwege de allereerste opmerking hierboven dat onze dataset tussen de windrichting en het brongebied in zit. Je moet nu niet alleen naar de dag zelf kijken, maar ook naar de paar dagen ervoor. Die paar dagen ervoor hebben dan wel netto een warmere circulatie en daarom warmen ook alle dagen met bijvoorbeeld weerpatroon ZO op.

Overigens vielen mij nog wel een paar dingen op bij de figuur 1 die jullie hebben gemaakt. Volgens mij hebben jullie daar ten eerste de maximumtemperatuur in plaats van de gemiddelde temperatuur gebruikt. Dat maakt natuurlijk niet zo veel uit, maar ik vroeg me wel af waarom jullie dat hadden gedaan. Wat echter wel een serieuzer probleem is, is dat jullie de seizoensinvloeden niet goed mee hebben genomen. Wat ik hiermee bedoel is dat als een windpatroon vaker voorkomt in de zomer dan in de winter, dat hij dan hier warmer wordt geteld. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij dingen als N en NO die hier als behoorlijk warm in de grafiek staan. Verder is bijvoorbeeld ZO extreem koud en dat is omdat hij in de zomer veel minder vaak voorkomt dan in de winter. Dit maakt natuurlijk nog niet zo heel veel uit. Echter als de verdeling van een windpatroon over de zomer en de winter anders wordt, dan zal dat wel grote invloed hebben. Zo komt ZO tegenwoordig veel vaker voor in de zomer en in de winter blijft hij erg constant, dus daarom zien jullie dat hij zo sterk opwarmt. Aan de andere kant is bijvoorbeeld NW nauwelijks opgewarmd, omdat die juist vooral in de zomer is afgenomen en in de winter ook relatief constant is gebleven. Dit is wel een duidelijk gevaar bij dit soort analyses. Overigens is het hier denk ik niet de voornaamste reden dat bijna alle windpatronen zijn opgewarmd. Dat komt denk ik door het punt hierboven dat het ook gaat om de paar dagen ervoor en de gemiddeld warmere circulatie van de paar dagen hiervoor neem je zo niet mee.

Opwarming brongebieden

Verder is het inderdaad zo, zoals ook in figuur 2 te zien is, dat de brongebieden allemaal opgewarmd lijken te zijn. Ook hier hebben we voor gecorrigeerd op vergelijkbare manier als hierboven met de CO2, maar wederom geeft dit geen andere uitkomsten. We kunnen dus statistisch blijkbaar echt niet anders dan concluderen dat de opwarming in Nederland komt door de verandering van circulatie.

Er zijn overigens altijd nog wel een paar kleine mitsen en maren bij de redenatie van figuur 2. Als namelijk in Nederland de wind vaker uit de warme hoek waait, dan zal dat bijvoorbeeld in grote delen van Europa ook zo zijn. Hierom zal dat ook daar tot extra opwarming leiden. Als echter de wind een tijd uit de koude hoek waait, dan worden ook grote delen van Europa weer kouder naar waarden van vroeger, zoals bijvoorbeeld in 2010 gebeurde. Het is nu allemaal de vraag hoe het precies zit, maar feit blijft dat wij op basis van onze analyse statistisch echt niet anders kunnen concluderen dan dat de opwarming in Nederland door verandering van de weerpatronen komt. Een eventueel vervolgonderzoek zou hier misschien meer duidelijkheid over kunnen geven.

Temperatuurrecords

Daarna zeggen jullie dat de temperatuurrecords bewijs zijn van het feit dat die weerpatronen dit niet kunnen verklaren. Dat is echter ook niet waar om de simpele reden dat nog niet op elke dag de zo warm mogelijke omstandigheden zijn geweest. Ook wordt de kans op extreme hitte aanzienlijk groter als je meer “pogingen” hebt, dus als er vaker goede omstandigheden zijn. We hebben zelf ook nog even voor de lol gekeken wat er gebeurt als je naar de dagrecords kijkt bij het model van de circulatie. Het bijzondere resultaat is dat de verhouding tussen warmte- en kouderecords daar zelfs nog schever ligt (dus volgens het model hadden we zelfs recht op nog meer warmterecords en op minder kouderecords).

De herfst is “niet veranderd”

Verder zeggen jullie dat de wind in de herfst niet is veranderd. Dit is misschien zo voor de wind aan de grond (alhoewel het daar ook nog wel discutabel is; zie bijvoorbeeld Klimaatgek), maar dat geldt zeker niet voor de weerpatronen. Dit verschil wordt hierboven ook verder toegelicht en ook in de herfst zien we geen systematische afwijkingen tussen de weerpatronen en windrichtingen. Verder zien we in elk seizoen dat de luchtcirculatie de variaties heel mooi verklaart en dat er weinig afwijkingen overblijven. Zeker na 1960 zijn de afwijkingen ook allemaal zeer vergelijkbaar (en het gaat ook maar om verschillen van een paar tienden, dus dat maakt nou ook weer niet zo veel uit). Vóór 1960 zijn er wel een paar verschillen, maar dat komt denken we door een paar redenen. Ten eerste hebben we de hutwisseling in 1950. Wij gebruiken de ongehomogeniseerde data omdat die op jaarbasis nauwelijks afwijkt van de gehomogeniseerde data, maar voor seizoenen scheelt dat meer. Het is nog een beetje de vraag hoe groot de correcties allemaal moeten zijn, maar daar gaan we nu niet op in. Ten tweede zijn er ook andere belangrijke dingen gebeurd zoals de bouw van de Afsluitdijk. Die zorgt met name in de zomer en herfst ervoor dat het tegenwoordig warmer is dan vroeger, terwijl het in de winter en lente tegenwoordig iets kouder daardoor is. Echter zijn deze variaties nog steeds allemaal erg klein (zeg maximaal een halve graad), dus zijn dit allemaal tekenen dat het model vrij goed werkt.

Weer vs klimaat

Daarna zeggen jullie dat wij het weer en het klimaat verwarren. Eerlijk gezegd snap ik niet wat jullie precies bedoelen. Het klopt inderdaad dat onze correlatie is gebaseerd op weer. Dit is in onze mening echter eerder een pluspunt dan een minpunt, omdat in het weer de variaties in temperatuur wel door de variaties in weerpatroon lijken te komen. Vervolgens gebruiken we deze effecten die zijn afgeleid uit het weer en we middelen ze zodat we de sprong maken naar klimaat. Dit gebeurt op precies dezelfde manier als dat temperatuur op een individuele dag weer is, maar omdat je het middelt over langere perioden krijg je klimaat. Hierom snap ik niet precies waarom wij weer en klimaat verwarren. Verder maakt het volgens ons ook niet uit dat een deel van het onderzoek zich afspeelt in het weer, want als je zo’n correlatie al in het weer vindt, dan is hij toch niet automatisch nutteloos? Eerder andersom, want bij het klimaat krijg je allemaal discussies over of die correlaties bijvoorbeeld toch stiekem door CO2 worden veroorzaakt. Jullie zeggen volgens mij zelf ook dit al bij het stukje verderop over de correlatie tussen wind en temperatuur en dat hij op dagbasis inderdaad komt omdat de wind een sterke invloed heeft op de temperatuur. Ook zeggen jullie dat de CO2 op dagbasis niet zoveel invloed heeft. Dit betekent volgens ons echter dat onze methode goed werkt, omdat we de invloed van de wind op dagbasis dus goed kunnen schatten zonder dat er snel een eventuele invloed van CO2 wordt genegeerd.

Schatting weerpatronen

Daarna zeggen jullie dat onze manier van het schatten van de weerpatronen niet betrouwbaar is. Ik denk dat dit ook is omdat jullie dachten dat we met weerpatroon NW op een dag bedoelen dat de lucht in de afgelopen paar dagen uit het NW is gekomen. Dit is echter niet zo, zoals hierboven ook wordt genoemd. Ook in dit specifieke voorbeeld op 31 augustus 1976 zien we dat bij de luchtcirculatie op die dag de lucht uit het NW hierheen gaat stromen. Omdat de dagen hiervoor echter anders zijn, is de lucht zelf op die dag niet uit het NW afkomstig. Hierom kijken we ook altijd een paar dagen terug bij ons onderzoek. Het klopt natuurlijk dat dit ook gewoon een benadering is die vast wel verbeterd kan worden. Het kan natuurlijk altijd beter, maar ons onderzoek laat ook zien dat deze methode ook erg goede resultaten geeft.

Sprong in 1988

Als laatste eindigen jullie met de sprong in 1988. Ik moet eerlijk bekennen dat ik, als ik naar de grafiek kijk, toch wel echt een sprong in 1988 zie en niet heel sterk het gevoel heb dat een lineaire trend beter zou passen. Je kan natuurlijk ook zeggen dat dit gewoon een trend is met ruis en dat die ruis tot 1988 steeds negatiever wordt, dan springt en sterk positief wordt en daarna weer langzaam afneemt. Deze “ruis” zal waarschijnlijk door veranderingen in luchtcirculatie komen, omdat de data gewoon homogeen zijn en er dus niet een station is verplaatst of zo iets. Daarom is dit een mooie test voor ons model en hebben we het in het artikel toegevoegd. We zien dat het model dit behoorlijk goed verklaart. Dit is ook een teken dat we de invloed van de luchtcirculatie niet hebben overschat. Anders zou je namelijk een soort omgekeerd patroon in het residu moeten zien met dus eerst een stijging, daarna in 1988 een sprong omlaag en daarna weer een stijging. Dit was het idee van deze figuur in het wetenschappelijke artikel. Verder snap ik niet helemaal waarom het feit dat ons model dit zo mooi verklaart niets toevoegt. Immers, als de regressie dit mooi verklaart, dan is dat toch een teken dat dat echt in de data zit en dat het model het op de juiste manier uit de data haalt? Er is namelijk in dit model ook zeker geen sprake van “overfitting” want anders hadden we ook wel de data gecorrigeerd voor CO2 perfect kunnen verklaren, zoals hierboven ook verder is uitgelegd. Ook de interpretatie is goed, omdat we zien dat de correlatie die het model vindt ook hoogstwaarschijnlijk komt doordat de windrichtingen de temperatuur sturen (dit zeggen jullie zelf ook in het blog).

Conclusie

Over jullie conclusie hebben we geloof ik alle inhoudelijke bezwaren hierboven wel genoemd en weerlegd. Verder snap ik de laatste opmerking ook niet helemaal: als windrichtingen op weerbasis invloed hebben op de temperatuur, dan hebben ze dat toch ook op klimaatbasis, namelijk gewoon het gemiddelde van wat je op weerbasis vindt? Het klimaat is namelijk gewoon het gemiddelde weer. Als je bijvoorbeeld ziet dat Zuidenwind op weerbasis altijd 5 graden opwarming veroorzaakt en er komen 10 dagen Zuidenwind bij in het jaar, dan krijg je toch 5 * 10 / 365 = 0,14 graden opwarming op klimaatbasis? Hoezo zou dat dan opeens niet zo zijn?

Samenvatting Artikel

We zullen nu het artikel even langslopen en de mogelijke problemen op de juiste plek erin uitleggen, zodat ook voor de mensen die het wetenschappelijke artikel nog niet goed hebben gelezen het ook kunnen volgen.

Indeling weerpatronen

In het wetenschappelijk artikel hebben we geprobeerd om uit te vinden hoe groot de invloed van de luchtcirculatie is op de temperatuur in De Bilt. De standaardmanier die ook al in de literatuur bekend is, is om te redeneren vanuit de windrichting zoals die in De Bilt wordt gemeten door het KNMI. Er zijn echter grote nadelen aan die windrichting, namelijk dat hij heel sterk wordt beïnvloed door het laatste stukje van de stroming. Zo gebeurt het bijvoorbeeld behoorlijk vaak dat lucht uit het Noorden wordt aangevoerd, maar door een klein bochtje op het einde meten we dit als Westenwind. Hierom hebben we besloten om zelf een soort van “verbeterde windrichting” te maken. Om dat te doen, hebben we weerkaarten van vroeger langsgelopen. Vervolgens hebben we bij elke weerkaart gekeken hoe de stroming eruit zag. Hierbij kijken we specifiek naar waar de lucht op basis van die weerkaart vandaan komt voor hij naar Nederland gaat en of hij dat doet met een bocht tegen de klok in (cyclonaal), of met de klok mee (anticyclonaal) of geen bocht. Voor de brongebieden verdelen we het in 8 regio’s namelijk N, NO, O, ZO, Z, ZW, W, NW. Verder onderscheiden we ook nog het speciale type A als er niet echt duidelijk lucht wordt aangevoerd van ver weg. Op deze manier kennen we aan elke dag 1 van de 25 opties toe en dit noemen we een weerpatroon. Een belangrijke opmerking hierbij is dat deze weerpatronen niet direct het brongebied van de lucht op een bepaalde dag aangeven (dus als we een dag N,G hebben, dan komt de lucht op die dag niet noodzakelijkerwijs uit het Noorden), omdat de dagen ervoor anders kunnen zijn. Deze indeling is natuurlijk ook maar een benadering en je zou wel kunnen proberen om direct het brongebied te berekenen van de lucht, maar dat hebben we niet gedaan.

Verschuiving weerpatronen

Nadat we alle dagen een weerpatroon hadden gegeven, zagen we iets opvallends: in elk seizoen komt tegenwoordig de lucht vaker uit warme richtingen. De grafieken staan allemaal in het wetenschappelijke artikel zelf. Ook hebben we de periodes 1961-1990 vergeleken met 1991-2020, omdat de verschillen hier het grootst zijn. We hebben hier statistisch gekeken of de verschillen significant zijn. Dit bleek heel vaak zo te zijn. In elk seizoen was het ongeveer zo dat de warme windrichtingen significant waren toegenomen en de koude windrichtingen significant waren afgenomen.

Invloed weerpatronen op temperatuur

Vervolgens hebben we geprobeerd om de invloed van die weerpatronen op de temperatuur te bepalen. Hiervoor hebben we een techniek gebruikt die lineaire regressie heet. Het idee hiervan was dat we voor elke dag naar die dag en de 4 dagen ervoor keken welke weerpatronen er allemaal waren. Die telden allemaal voor 20% mee. Vervolgens zeggen we dat elk weerpatroon behalve A voor elk seizoen een bepaalde invloed heeft op de temperatuur (zo heeft bijvoorbeeld O,G in de winter een sterk negatieve invloed op de temperatuur). Hoe groot die invloeden precies zijn, hebben we geschat met lineaire regressie. Het idee hiervan is dat je die invloeden zo gaat kiezen dat je op dagbasis zoveel mogelijk afwijkingen verklaart. Ook nemen we ook nog de zonnestraling in De Bilt, de bewolking in De Bilt en de windsnelheid in De Bilt mee op dezelfde manier, want het idee is dat zonnestraling natuurlijk de temperatuur verhoogt en dat bewolking en wind de nachten warmer maken. Dit model werkt al behoorlijk goed en dit noemen we het luchtmodel. De onderliggende aanname is hier dat op dagbasis geldt dat de correlatie tussen temperatuur en luchtcirculatie komt doordat de luchtcirculatie de temperatuur stuurt. Dit is ook logisch, want lucht uit het zuiden komt van een warmere plek en is warmer en daarom wordt de temperatuur hier ook hoger. Meneer Pulles is het hier op dagbasis overigens ook mee eens net als het KNMI.

Vervolgens hebben we nog een toevoeging gedaan. Als het namelijk de afgelopen paar maanden erg warm is geweest, dan wordt de Noordzee met name ook veel warmer. Dit heeft vervolgens weer invloed op de temperatuur in De Bilt. Hierom hebben we met behulp van het luchtmodel de zeewatertemperatuur geschat door te zeggen dat hij langzaam lineair op de afwijkingen in het luchtmodel reageert. Dit doen we met het luchtmodel en niet met de echte temperatuur in De Bilt zodat we zeker weten dat we alleen de invloed van luchtcirculatie meenemen. Vervolgens doen we nog een keer regressie op dagbasis met 2 variabelen, namelijk de waarde van het luchtmodel en de geschatte zeewatertemperatuur. Dit model werkt erg goed en kan 60% van de dagelijkse variantie en al 81% van de jaarlijkse variantie verklaren (dat is heel erg veel). De grafieken staan allemaal in het wetenschappelijke artikel.

Geen opwarming meer over

Vervolgens kunnen we gaan kijken wat er overblijft aan temperatuursignaal in De Bilt. We hadden verwacht om hier een lichte stijging te zien dankzij de CO2-concentratie (zeg bijvoorbeeld 1 tot 1,5 graad). Echter zien we dat de temperatuur in De Bilt gecorrigeerd voor de luchtcirculatie vrijwel niet is toegenomen! Dit vonden we ook erg verrassend, dus daarom hebben we nog een paar controles gedaan. Ten eerste hebben we namelijk CO2 niet in de eerste regressies meegenomen (zoals meneer Pulles ook al zegt) en daarom kan het zijn dat de invloed van de luchtcirculatie wordt overschat door het model. Hierom hebben we onze regressies hierboven nog een keer gedaan, maar nu voegen we CO2 wel telkens als factor toe. Dit verandert de conclusies niet, want nog steeds wordt alle opwarming verklaard door de verandering van de luchtcirculatie. Ook hebben we nog een ander experiment gedaan om het zekere voor het onzekere te nemen. Hierbij zeggen we van tevoren al dat CO2 de oorzaak is van een groot deel van de opwarming. Vervolgens trekken we die CO2-invloed af van de echte temperatuur in De Bilt. We gaan er nu vanuit dat die temperatuur eruit ziet als CO2-invloed plus luchtcirculatie, dus zouden we nu het zuivere effect van de luchtcirculatie over moeten houden. Vervolgens doen we weer onze regressie. Ook dit verandert de uitkomsten niet, want de luchtcirculatie verklaart weer alle temperatuurstijging (hiermee bedoelen we dus dat als het in De Bilt zeg 2 graden is opgewarmd en je trekt er 1 graad door CO2 vanaf, dat de luchtcirculatie dan nog steeds 2 graden opwarming verklaart). Dit geeft ten eerste duidelijk aan dat ons model ook niet “overfit”, dus teveel wil verklaren met teveel parameters, want dan zou hij hier ook probleemloos precies de ene graad verklaren die overblijft, maar niet meer. Ook geeft het duidelijk aan dat de luchtcirculatie echt zo’n grote invloed heeft op de temperatuur in De Bilt. Hiermee is het bezwaar van meneer Pulles over dat we CO2 niet goed meenemen ook weerlegd.

Het blijft natuurlijk nog wel vreemd, want we zien dat het over de hele wereld opwarmt, dus ook in onze brongebieden. Hierom hebben we nog een vergelijkbare test gedaan als met de CO2, alleen hebben we nu de wereldgemiddelde temperatuur van de temperatuur in De Bilt afgetrokken. Ook dit verandert de uitkomsten niet. We kunnen nu statistisch eigenlijk niet anders dan concluderen dat de opwarming van De Bilt volledig komt door de verandering van de luchtcirculatie. Ons onderzoek is ook gecheckt door hoogleraar statistiek Marie-Colette van Lieshout en die was het ook met ons eens. Statistisch is dit dus de onvermijdelijke conclusie. De enige aanname is dat op dagbasis geldt dat de temperatuur zo sterk wordt veranderd dankzij de weerpatronen. Deze aanname lijkt vrij logisch, want lucht uit een warme richting maakt het hier ook warmer. Verder variëren de weerpatronen op dagbasis zo ontzettend veel net als de temperatuur terwijl andere invloeden als CO2 relatief constant blijven, dus kan die correlatie niet komen doordat CO2 of iets anders beide dingen stuurt. Statistisch is dit dus de enige onvermijdelijke conclusie die kan worden getrokken uit onze data.

Controleren data

Er is nu nog slechts 1 potentieel probleem: misschien kloppen de data niet. Zoals meneer Pulles ook al opmerkt is dit natuurlijk ook maar een benadering, maar desondanks zou het erg gek zijn als hij systematische fouten gaat geven. Ook klopt het model vrij goed, dus is het aannemelijk dat deze benadering vrij goed is. Verder hebben we dit ook nog vergeleken met de windrichting in De Bilt om echt zeker te weten dat er niet per ongeluk onbewust toch een of andere systematische fout in zit. Hiervoor nemen we aan dat gegeven het weerpatroon de windrichting in De Bilt altijd ongeveer dezelfde verdeling volgt over de tijd. Dit is een vrij logische aanname. Vervolgens schatten we over 1961-2020 die verdelingen voor elk weerpatroon. Hierna gebruiken we die verdelingen in combinatie met de weerpatronen om de windrichting aan de grond in De Bilt te schatten. Dit kunnen we dan vergelijken met de werkelijkheid over de perioden 1961-1990 en 1991-2020. We zien dat deze schattingen erg goed overeenkomen met de echte metingen over beide perioden (alle getallen staan in het wetenschappelijke artikel). Ook schatten we op basis van deze verschillen dat we de periode 1991-2020 ongeveer 0,01 graad te warm hebben geschat ten opzichte van 1961-1990. Dit is natuurlijk volkomen verwaarloosbaar, dus dit toont aan dat de data ook niet per ongeluk onbewust systematische fouten is gaan vertonen. We kunnen dus eigenlijk niet anders concluderen dan dat de verandering in luchtcirculatie de temperatuurverandering in De Bilt volledig verklaart en dat CO2 blijkbaar geen directe invloed heeft gehad.

Verandering luchtcirculatie door CO2

Er is nu natuurlijk nog wel een optie die ook door meneer Pulles wordt gesuggereerd: het zou kunnen dat die circulatie zo is veranderd dankzij de toename van CO2. Pulles heeft zelfs een artikel (Poitou) waarin volgens hem duidelijk wordt gemaakt dat dat zeer waarschijnlijk is. Echter gaat het in dat artikel helemaal niet over toename van CO2 of sterke veranderingen van circulatie in de afgelopen tijd. Het enige wat erin wordt vermeld is een algemeen overzicht over hoe wind ontstaat en dat dit ook deels komt door de stralingsbalans. Die stralingsbalans wordt door CO2 beïnvloed, dus het zou best kunnen dat CO2 toch wel invloed heeft op de verandering van luchtcirculatie. Echter is het absoluut niet duidelijk hoe dat nou precies werkt en waarom er bijvoorbeeld vaker aanvoer uit het Zuiden is in plaats van uit het Noorden.

Verder is in de literatuur voor zover wij weten nog niet bekend of de CO2 de circulatie dusdanig heeft veranderd. Peter Siegmund van het KNMI zegt dat hij het niet weet. Het IPCC zegt dat ze het niet weten. Het enige wat ze hierover zeggen is dat de Hadley Cell is uitgebreid, maar over de oorzaak op dit Halfrond zeggen ze dat hij waarschijnlijk natuurlijk is. Ook het KNMI zegt dat ze het niet weten. Verder zegt het KNMI dat de circulatie gewoon door wat voor reden dan ook afwijkingen kan vertonen over enkele decennia. Het is op dit moment dus gewoon een open vraag of die circulatie is veranderd door CO2 of door iets natuurlijks, of door een combinatie. Wij weten het niet en we zouden iedereen willen aanmoedigen om hier onderzoek naar te doen.

Conclusie

We hebben nu 1 keer heel uitgebreid gereageerd en ons onderzoek zo goed mogelijk verdedigd. Onze ervaring met discussiëren met meneer Pulles op Twitter is dat het geen enkele zin heeft: hij zal toch nooit overtuigd kunnen worden dat dit klopt of algemener dat CO2 niet verantwoordelijk is voor de temperatuurstijging in Nederland. Daarom laten we het waarschijnlijk hierbij. Voor zover wij weten, zijn er eigenlijk maar 2 manieren waarop meneer Pulles ons toch ervan kan overtuigen dat De Bilt wel opwarmt dankzij CO2.

Ten eerste kan hij misschien aantonen dat de correlatie tussen temperatuur en luchtcirculatie op dagbasis toch niet komt omdat de luchtcirculatie de temperatuur verandert. Dit lijkt ons echter extreem onwaarschijnlijk, omdat beide grootheden zo sterk variëren op dagbasis en dit dus niet of nauwelijks kan komen door een andere oorzaak als CO2. Hij geeft dit zelf ook al toe in zijn blog en daar zegt hij ook dat deze aanname waarschijnlijk klopt.

Ten tweede kan hij een goed mechanisme geven waardoor de circulatie wordt veranderd dankzij de CO2 wat altijd mogelijk is. We bedoelen nu wel een echt mechanisme. Hierbij bedoelen we dus niet iets algemeens en vaags als “CO2 is een broeikasgas en het heeft invloed op de stralingsbalans, dus is het logisch dat de circulatie door de CO2 is veranderd.”. Immers zegt dit alleen maar dat CO2 invloed kan hebben, maar dat betekent niet dat CO2 de enige oorzaak moet zijn. Er zijn nog heel veel andere oorzaken te verzinnen zoals alle andere veranderingen in de stralingsbalans of cycli als de AMO of misschien is het wel gewoon dat de atmosfeer toevallig nu in een “warme stand” is geschoten voor een paar decennia, zoals ook mogelijk is volgens het KNMI. We bedoelen bijvoorbeeld meer iets als “door CO2 warmen de polen harder op dan de evenaar en daarom wordt de straalstroom zwakker en daarom krijgen we meer oostenwind.”, maar dan iets dat wel met de waarnemingen in overeenstemming is en dat ook zeer aannemelijk lijkt op basis van de data en de natuurkunde. Als hij dit vindt, dan kan hij het natuurlijk hier delen, maar misschien is het wel beter om er direct een wetenschappelijk onderzoek over te schrijven en dat naar het KNMI te sturen, zodat zij er ook over kunnen oordelen. Wij hebben hier namelijk niet zoveel verstand van en we zijn zeker geen autoriteit op dit gebied. We hopen dat hem dit lukt, want dat helpt de wetenschap vooruit. Wat de wetenschap echter niet vooruit zal helpen is roepen “het moet toch door CO2 komen.”, terwijl dat nog niet bekend is en er vervolgens helemaal geen onderzoek naar te doen. Veel succes hiermee!

Naschrift Klimaatgek:

Het kan en mag niet waar zijn. Dat ademt mijns inziens de reactie van Pulles en Kuipers Munneke en twee anderen uit: frustratie over wat Jippe en Han Hoogeveen gevonden hebben. Ik heb het hele proces van begin af aan gevolgd, vanaf het moment dat de jonge student Jippe bij me aanklopte met zijn eerste bevindingen. Het ging toen in eerste instantie helemaal niet over de rol van CO2 in de opwarming van Nederland, maar over zijn originele manier om de invloed van veranderende  luchtcirculatie op de temperatuur in Nederland te beschrijven. In een later stadium ontdekte hij dat hij CO2 helemaal niet nodig had om de temperatuurgang sinds 1900 in Nederland te kunnen verklaren. Dat wil uiteraard niet zeggen dat er geen CO2 -effect is op de mondiale schaal, maar de Hoogeveens vinden die CO2-invloed niet in hun onderzoek naar de temperatuurontwikkeling in Nederland.

De reactie van Jippe en Han Hoogeveen op het bericht van Pulles c.s. is duidelijk: het verhaal op de blog Klimaatveranda klopt niet. Ik vermoed dat dat een gevolg is van een drietal zaken. Ten eerste een sterke vooringenomenheid bij zaken die te maken hebben met ‘opwarming’. Dat had ik al eerder opgemerkt bij Pulles en ook bij Kuipers Munneke. In de tweede plaats wordt er blijkbaar niet goed gelezen. Ook lijkt het er sterk op dat ze de door de Hoogeveens gehanteerde methodiek niet goed begrijpen.

Ik zie parallellen met de publicatie van onze paper “Reassessment of the homogenization of daily maximum temperatures in the Netherlands since 1901” in december 2021 over de homogenisatie van de De Bilt temperaturen. Ook toen waren er zure reacties en bleek dat Pulles, die toen ook erg actief was op social media, eigenlijk niet goed begreep wat we gedaan hadden. We hebben toen ook een oproep gedaan om onze bevindingen te weerleggen met een peer reviewed publicatie, maar dat is er tot nu toe niet van gekomen.

Een dergelijke oproep tot wetenschappelijke weerlegging doen Jippe en Han Hoogeveen ook. Ze geven aan dat ze niet alwetend zijn en roepen op tot een wetenschappelijke publicatie. “We hopen dat hem dit lukt, want dat helpt de wetenschap vooruit” schrijven ze zelfs! Dus niet je makkelijke gelijk halen op een blog waar vrijwel uitsluitend gelijkgezinden vertoeven, maar een gedegen onderzoek gevolgd door een peer reviewed publicatie in een degelijk tijdschrift.  Kom op, Pulles en Kuipers Munneke!