Misschien zijn lezers door mijn vorige artikel over causaliteit en klimaatwetenschap wat op het verkeerde been gezet. Door uitvoerig te beginnen over de toegenomen zonnestraling, wordt toch de indruk gewekt dat er dan ook wel een logische verklaring zou komen voor dit rare fenomeen wat het Europese weer de afgelopen jaren zozeer heeft bepaald.
En is de conclusie van het stuk (een veranderde luchtcirculatie boven Europa) nu wel zo’n briljante oplossing, of toch weer een herhaling van een conclusie die door anderen (Jippe en Han Hoogeveen (2022), Poitou et al (2017), Oldenborgh en Van Ulden (2003)) al eerder werd getrokken?
Ik vrees het laatste en dan is het toch goed om hier nog even op terug te komen, omdat hiermee weliswaar een oorzaak voor het optreden van bepaalde weersverschijnselen wordt gegeven, maar niet echt een verklaring hiervoor wordt geboden. Waarom verandert die luchtcirculatie boven Europa; waarom is de lucht opgewarmd vanuit alle windrichtingen, zoals terecht als kanttekening bij het onderzoek van de Hoogeveen’s wordt opgemerkt op klimaatveranda? Komt dat dan toch door een toegenomen hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer? Waarom gebeurt dit allemaal?
Het probleem van de toegenomen zonnestraling in Europa heeft al voor veel hoofdbrekens gezorgd. Op de Site van Rob de Vos (klimaatgek.nl) wordt regelmatig aandacht gevraagd voor het probleem en ook in de reactie van vader en zoon Hoogeveen op kritiek van Klimaatveranda (zie link), wordt hier kort op ingegaan, overigens zonder (wat mij betreft) tot een bevredigende oplossing te komen: “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.”
Dat is natuurlijk een klein beetje vals spelen. Waar komt die toegenomen hoeveelheid zonnestraling dan vandaan?
In eerdere blogs en ook in mijn webpagina’s heb ik geprobeerd om tot een aannemelijk antwoord te komen, waarbij vooral is ingezoomd op de DMS-productie van algen, wat een belangrijke bijdrage zou kunnen leveren.
Zonder dit helemaal los te willen laten denk ik de afgelopen dagen toch tot een wat meer plausibele verklaring te hebben gevonden.
Het vloeit voort uit mijn serie over de Sargasso zee en emissiviteit (zie link en link). Toegegeven; mijn blogs zijn dus eigenlijk een rapport over voortschrijdend inzicht over de problemen waarover ik schrijf. Eerdere aannames zijn daarmee niet fout, maar zijn wel voortgekomen uit ideeën die ik nu niet altijd meer even logisch vind.
Zo dus ook ten aanzien van de zonnestraling in Europa.
Luchtmassa’s
Het idee van de bovengenoemde auteurs over de luchtcirculatie lijken mij plausibel en worden door de klimatologie (wetenschappelijk) ondersteund. Basisidee is dat luchtmassa’s de eigenschappen verkrijgen van de omgeving waar zij ontstaan.
Roland Stull schrijft hierover bijvoorbeeld in zijn standaardwerk “Practical Meteorology: An Algebra-based Survey of Atmospheric Science” (2017) het volgende:
“A high-pressure center, or high (H), often contains an airmass of well-defined characteristics, such as cold temperatures and low humidity. (…)
An airmass is a widespread (of order 1000 km wide) body of air in the bottom third of the troposphere that has somewhat-uniform characteristics.
Airmasses are usually classified by their temperature and humidity, as associated with their source regions. These are usually abbreviated with a twoletter code. The first letter, in lowercase, describes the humidity source. The second letter, in uppercase, describes the temperature source. Table 12-1 shows airmass codes.
Examples are maritime Tropical (mT) airmasses, such as can form over the Gulf of Mexico, and continental Polar (cP) air, such as can form in winter over Canada.
After the weather pattern changes and the airmass is blown away from its genesis region, it flows over surfaces with different relative temperatures.
An airmass can form when air remains stagnant over a surface for sufficient duration to take on characteristics similar to that surface. Also, an airmass can form in moving air if the surface over which it moves has uniform characteristics over a large area. Surface high-pressure centers favor the formation of airmasses because the calm or light winds allow long residence times. Thus, many of the airmass genesis (formation) regions (Fig. 12.4) correspond to the planetary- and continental-scale high-pressure regions described in the previous section.”
Dit is allemaal niet nieuw en wordt door de bovengenoemde studies over luchtcirculatie in Europa ook gebruikt om aan te tonen dat het nogal een verschil uitmaakt of de wind warme lucht uit Spanje, dan wel koude lucht uit Noorwegen aanvoert.
Modificatie
Stull vraagt echter ook aandacht voor het volgende:
“As an airmass moves from its origin, it is modified by the new landscapes under it. For example, a polar airmass will warm and gain moisture as it moves equatorward over warmer vegetated ground. Thus, it gradually loses its original identity.”
Aan zijn studenten vraagt hij dan ook om het volgende probleem op te lossen:
“An mP airmass initially has T = 5°C & RH = 100%. Use a thermo diagram to find T & RH at: (1) Olympic Mtns. (elevation ≈ 1000 m), (2) Puget Sound (0 m), (3) Cascade Mtns (1500 m), (4) the Great Basin (500 m), (5) Rocky Mtns (2000 m), (6) the western Great Plains (1000 m).”
Dit is geen quizvraag. Dit wordt gevraagd aan meteorologie studenten en die worden geacht om dit antwoord te kunnen geven:
Luchtmassa’s veranderen op grond van de eigenschappen van de omgeving waarheen zij worden gedreven.
Maar wat betekent dit voor het klimaat wanneer de eigenschappen van een brongebied (zoals in ons geval de Sargasso zee) veranderen?
Sargasso
Zoals ik al in mijn eerdere blog heb aangegeven is de emissiviteit van het Sargasso-zeegebied veranderd. Het gebied is hierdoor warmer geworden.
De luchtmassa’s die zich vormen in dit overwegend windstille hogedrukgebied worden dus warmer. En kunnen hierdoor ook meer vocht opnemen. De golfstroom die door dit gebied meandert, wordt begeleid door een westenwind die er voor zorgt dat de warme, vochtige luchtmassa’s uiteindelijk in een gebied ten Noorden van Europa terecht komen.
De in het Sargasso zee gevormde luchtmassa’s bevatten door de hoge lucht (en water) temperatuur grote hoeveelheden waterdamp, die in dit gebied, door de stabiele atmosfeer en dus lage atmosferische menglaag, vrijwel nooit tot neerslag leidt. Wanneer deze luchtmassa’s nu in meer Noordelijke regionen terecht komen, daalt de temperatuur, hetgeen uiteindelijk zorgt voor forse regenhoeveelheden.
Hoeveel regen er waar precies valt, zal uiteindelijk worden bepaald door hoe ver de golfstroom weet door te dringen in de koude IJslandse en Scandinavische wateren.
Wanneer we er vanuit kunnen gaan dat de golfstroom uiteindelijk wordt aangestuurd door het verschil in temperatuur tussen de Golf van Mexico en het Noordpoolgebied, dan betekent dit dus ook dat een opwarming van het water van de Golfstroom (door de Sargasso-opwarming) ervoor kan zorgen dat deze verder kan doordringen in het Noordpoolgebied.
Maar dan geldt dus ook, hoe verder de golfstroom de Noordelijke wateren doordringt, hoe kouder het daar is en dus, omdat de capaciteit van lucht om water vast te houden afhankelijk is van de temperatuur, zal meer vocht van de Sargasso luchtmassa, uitregenen in dit gebied.
Paradoxaal genoeg is de relatie dus; hoe warmer de Sargasso zeewater, des te droger zal deze luchtmassa zijn die ons uiteindelijk via Noord-Europa bereikt. Een hogedrukgebied boven de Noordzee (zie hiervoor het artikel: “On the curious case of the recent decade, mid-spring precipitation deficit in central Europe“, van Ionita et al.) zal deze lucht verspreiden over het warmere West Europa, wat dan nauwelijks nog vocht bevat om tot wolkenvorming te komen. Met als gevolg veel meer zonneschijn dan in de eerdere evenwichtstoestand het geval was.
Maar als dat zo is; dan moet dat toch ook op de een of andere manier te meten zijn?
Dat is ook zo. De regenhoeveelheden in het recordjaar 2022 zoals opgetekend door het Europese onderzoeksinstituut Copernicus (zie link), spreekt wat dit betreft boekdelen:
“Onze regen” is massaal gevallen in het gebied tussen IJsland en Scandinavië. Voor ons in West Europa bleven helaas maar weinig wolken en neerslag over. En dus meer zon. Véél meer zon en ook véél hogere temperaturen dan wat we gewend zijn…