De tocht der tochten

De Machiavelliprijs is een Nederlandse prijs, die jaarlijks wordt uitgereikt aan een politicus of organisatie die volgens de Stichting Machiavelli een markante bijdrage heeft geleverd aan de communicatie tussen politiek, overheid en burgers: het domein van de overheidscommunicatie.
Het is een beetje merkwaardig omdat biografen Machiavelli’s karakter beschrijven als open en loyaal, scherpzinnig en ook cynisch, onhandig en sociaal zwak.
Machiavelli propageerde als eerste het principe van regeren, zonder enig godsdienstige of levensbeschouwelijk voorbehoud of uitgangspunt, waarbij voor hem vaststond dat hierin geen zinvolle overtuiging kan bestaan zonder strategische onderbouwing en zonder beredeneerde inschatting van de mogelijke gevolgen.
Dit jaar wordt de Machavelliprijs uitgereikt aan Gerrit Hiemstra, “weerman van het NOS”, vanwege zijn bijdrage in het publieke debat over klimaatverandering. In het eerste de beste interview in “de Stem” liet hij al weten dat uit het goede Machavelliaanse hout gesneden is. Op de vraag of hij verwacht nog een Elfstedentocht mee te maken antwoordde hij:
,,Als Fries hoop ik natuurlijk van wel, maar ik denk het niet. De Elfstedentocht is verleden tijd. Het is een feit dat we steeds minder dagen vorst hebben. Dat maakt de kans op een Elfstedentocht statistisch heel klein, véél kleiner dan vroeger.’’
Een standpunt wat hij ook voor de NOS-radio gaarne herhaalde volgens Hans Labohm, (https://www.climategate.nl/2022/01/gerrit-hiemstra-elfstedentocht-komt-nooit-meer/) die er een wat cynisch stukje aan wijdde.
Rob de Vos pakte het op https://klimaatgek.nl/wordpress/2022/01/12/is-de-elfstedentocht-echt-verleden-tijd/ wat serieuzer aan. Na een gedegen studie concludeert hij:
“Weerman Gerrit Hiemstra gelooft niet dat we ooit nog een Elfstedentocht krijgen. Dat doet hij op basis van het feit dat we tegenwoordig veel minder vorstdagen hebben dan vroeger. Wat hij zich blijkbaar niet afvraagt is waardóór we tegenwoordig minder vorstdagen tellen. Want alleen dán kun je wat zinnigs zeggen over mogelijk toekomstige Elfstedentochten. De recente temperatuurstijging in Nederland (die door menigeen m.i. ten onrechte vooral of uitsluitend wordt toegeschreven aan antropogene CO2-emissies) speelt hier waarschijnlijk een ondergeschikte rol. Al of geen Elfstedentocht hangt vooral af van de vraag hoe lang de periode is waarin continentaal arctische/polaire lucht ons land binnenstroomt.
Ik heb laten zien dat winterse aanvoer van zeer koude continentale lucht de afgelopen decennia gedecimeerd is. Er is sprake van een duidelijke verandering in de luchtcirculatie boven Europa die als gevolg heeft dat de winters in ons land aanmerkelijk zachter zijn dan vroeger. Interessante vraag is dan welk mechanisme verantwoordelijk is voor die verandering in de atmosferische circulatie. Is CO2 verantwoordelijk voor deze verandering? Of is het te wijten aan natuurlijke oorzaken? (…)
We weten er gewoon te weinig van. De voorspelling van Hiemstra dat de Elfstedentocht ‘verleden tijd’ is impliceert dat Hiemstra (als enige) wél weet hoe de luchtcirculatie zich de komende jaren gaat ontwikkelen. Maar stiekem denk ik dat hij last heeft van die hardnekkige CO2- tunnelvisie:  mensen >>> CO2 >>> opwarming >>> minder ijs >>> geen Elfstedentocht.”
Hiemstra zelf zit daar anders in volgens zijn interview op nu.nl (zie: https://www.nu.nl/275818/video/in-de-auto-met-gerrit-hiemstra-klimaatweerstand-komt-van-ouderen.html). Leuk van Hiemstra (ook niet meer zo piep). Maar wat zijn de steekhoudende argumenten voor zijn stelling over de laatste  Elfstedentocht dan eigenlijk?

Frank’s weer

Het antwoord op die vraag kan waarschijnlijk het best in samenvatting gevonden op de weersite van amateur Frank van der Fluit (https://frank62weer.com/). Een leuke site met veel weerfeitjes en – langere termijn voorspellingen, maar ook met een speciale web pagina over de Elfstedentocht (zie: https://frank62weer.com/elfstedentocht/).
Hierin de wat sombere geschiedenis van de winters in Nederland vanaf 1950, maar ook met de bespiegelingen van de onlangs, veel te jong, overleden KNMI medewerker Geert Jan van Oldenborgh over de Elfstedentocht:
“De Winters in Nederland: er zijn minder koude winters in Europa door diepere depressies boven IJsland en een krachtiger Azoren hoog. De straalstroom is in de winter ‘rechter geworden’, waardoor de wind meer uit het westen waait, dus minder blokkades. De snijdende noordooster is er minder en als deze er is, dan is ze 3 graden opgewarmd vergeleken met 100 jaar terug. De Noordpool is dan ook meer dan 3 graden warmer geworden.
De kans op een koudegolf was over de periode 1951-80 was ongeveer 10%, tegenwoordig nog maar een paar procent. In 2012 was de laatste koudegolf (29 januari tot 12 februari 2012).
Elfstedentochten (samen met Hans Visser bekeken): de winter van 2012 koud genoeg, maar er viel te snel veel sneeuw. De kans op een elfstedentocht was 1 op de 4 jaar, nu is deze 1 op 12 (8%), maar dat neemt verder in rap tempo af, aldus Geert Jan.”
Voor een goed verstaander: “De Noord Atlantische Oscillatie (NAO) is veel positiever geworden (door de klimaatverandering) en dat maakt, samen met de opgewarmde Noordpool dat de kans op een elfstedentocht nagenoeg nihil is geworden.

De NAO

Over de opgewarmde Noordpool heb ik al eerder geschreven (zie link), maar wat is nu die NAO en waarom heeft die NAO blijkbaar zo’n invloed op onze winters?
Dat er zoiets moest bestaan als de NAO werd al in 1745 door de Deese missionaris Hans Egede Saaby opgemerkt:
“In Groenland zijn alle winters streng, maar dat zijn ze niet in gelijke mate. De Denen hebben gemerkt dat wanneer de winter in Denemarken streng was (zoals zij het ervaren), de winter in Groenland op zijn manier mild was, en omgekeerd.”
Deze ‘volkswijsheid’ was wijdverspreid en leidde in het 19e eeuwse, verlichte Duitsland, tot een aantal wetenschappelijke studies. Een studie naar het omgekeerde verband tussen de winters van Groenland en Duitsland tussen 1709-1800 werd al in 1811 door Gronau gepubliceerd. Dove [1839; 1841] onderzocht 60 temperatuur reeksen die 40 jaar klimaatgeschiedenis vastlegden uit het hele Noordelijk Halfrond, en merkte op dat oost-west variaties in temperaturen vaak meer uitgesproken waren dan noord-zuid variaties.
Hij zag een tegengesteld verband in de maandelijkse en seizoensgebonden temperatuurafwijkingen van Noord-Europa met betrekking tot zowel Noord-Amerika als Siberië, en bevestigde daarmee wetenschappelijk de verklaring van Hans Egede Saabye.
De beroemde Oostenrijkse klimatoloog, Julius Hann [1890], demonstreerde later dit verschil in de oost-west temperatuur tegenstelling met behulp van 42 jaar maandgemiddelde temperaturen vanaf Jakobshavn de westkust van Groenland (69°N, 51°W) en Wenen, Oostenrijk (48°N, 16°O). Latere studies gebruikten Oslo, Noorwegen (60°N, 11°E) in plaats van Wenen [Hann, 1906].
Hildebrandsson [1897] bestudeerde vervolgens de verschillen in luchtdruk die hiermee samenvielen en constateerde een opmerkelijke inverse relatie tussen de luchtdrukken in IJsland en het Azorengebied. Dit was het begin van alle studies die vervolgens de effecten van deze “Noord Atlantische Oscillatie” bestudeerden.

De NOA en de Nederlandse winters

We mogen ons gelukkig prijzen met  het bestaan van een serieuze index van de NAO, die is gebaseerd op het verschil in de genormaliseerde luchtdrukverschillen (SLP) tussen Lissabbon en  Stykkisholmur/Reykjavik, op IJsland sinds 1864.
Maar in hoeverre heeft dit dan iets te maken met onze winters? U mag zelf oordelen, de onderliggende NOA-index data zijn te vinden op: https://www.metoffice.gov.uk/research/climate/seasonal-to-decadal/gpc-outlooks/ens-mean/nao-description
En dit afgezet tegen de Nederlandse winters (december t/m februari):
Een regressie analyse in Excel geeft een positieve correlatie van 0,53 met een p-waarde van:  1,62*10-6.
Gewoonlijk hanteert men p=0,05 als grens van statistische significantie. Indien p≤0,05, dan is de kans dat het gevonden resultaat aan het toeval is te wijten (en we de nulhypothese ten onrechte verwerpen) kleiner of gelijk aan 5%, dit noemt men ‘statistisch significant’.
Het gaat hier dus in ieder geval om een ‘statistisch relevant’ verband.

Nog preciezer?

Maar misschien bent u nog niet echt overtuigd van het wat mij betreft al indrukwekkende statistische verband tussen de NOA-index en onze winters? U bent niet de enige. In een recente Duits-Griekse studie wordt ingegaan op de verschillende vormen waarin de NOA zich presenteert.
Er wordt vastgesteld dat er verschillende sub-vormen van de NOA zijn, waar de actieve centra van het IJslands hoog en het semi-permanente Azoren laag net even anders zijn gelokaliseerd. Zij komen tot de volgende bevindingen:
“We laten in dit artikel zien dat NAO-varianten verschillende lokale effecten hebben op de wintertemperatuur en neerslag in Europa. Castro‐Díez et al. [54] stellen ook dat de wintertemperaturen in Zuid-Europa niet alleen gevoelig zijn voor de fase van de NAO, maar ook voor de exacte locatie van de NAO-actiecentra. (…)
NAO is geen stationair patroon. De centra van actie vertonen verschillende ruimtelijke variaties, die de temperatuur- en neerslagregimes in Europa op verschillende manieren beïnvloeden. Daarom is de definitie van NAO-varianten een nuttige benadering. Het is belangrijk om te vermelden dat de NAO-smaken elke keer opnieuw moeten worden gedefinieerd voor verschillende datasets en tijdsperioden(…)
De typische warmere wintertemperaturen boven Europa komen vooral voor tijdens de E+-variant. Yao & Luo [60] kwamen ook tot vergelijkbare conclusies, aangezien een NAO-patroon met zijn noordelijke actiecentrum ten oosten van 10° WL een bredere en sterkere invloed op de Europese temperatuur heeft dan wanneer het zich in een westelijke positie bevindt. In Noord-Europa worden koudere wintertemperaturen aangetroffen, meestal als reactie op de W−-variant, terwijl dit het geval is voor Oost-Europa wanneer de WE−variant dominant is.”
De statistische verbanden zullen door deze nadere uitwerking nog worden verbeterd, maar het principe zal duidelijk zijn. Zowel de wintertemperatuur als de NOA-index kennen een duidelijk oplopende trendlijn, wat dus wijst op het gelijk van Geert Jan van Oldenborgh en Gerrit Hiemstra.
Maar een definitief antwoord kan natuurlijk pas echt worden gegeven als we ook een duidelijke oorzaak hebben voor de negatieve uitschieters van 2012 en 2021. Wat weten we eigenlijk van de oorzaken van het bestaan van de NAO?

Zeewater en luchtdruk

In het artikel “The Relation between the North Atlantic Oscillation and SSTs in the North Atlantic Basin”(Wang et al. 2004) wordt hierover het volgende opgemerkt:
“De NAO is sterk gecorreleerd met grootschalige veranderingen in zee-oppervlaktetemperaturen (SST’s) in de Noord-Atlantische regio (Bjerknes 1964). De rol die lucht-zee-interacties spelen in de dynamiek van de NAO wordt echter niet volledig begrepen.
Algemeen wordt aangenomen dat atmosferische forceringen interacties over de Noord-Atlantische Oceaan bekken domineren en SST-anomalieën genereert door turbulente warmtefluxen of afwijkende windbelasting (Frankignoul 1985; Kaai 1992).
Aan de andere kant suggereren sommigen dat de oceaan zelf deelneemt aan de dynamiek via de invloed van SST afwijkingen. Omdat de goed gemengde oceaanbovenlaag een grote warmtecapaciteit heeft, zou een oceanisch thermisch signaal enkele maanden kunnen aanhouden, wat zorgt voor een aanhoudende thermische forcering van de bovenliggende atmosfeer (Frankignoul 1985; Kushnir et al. 2002).”
Om hierover duidelijkheid te krijgen werden door Wang en zijn mede-auteurs zgn. Granger causaliteit-tests uitgevoerd naar de NAO en de SST van het Atlantische water.
Granger-causaliteitstests kunnen worden uitgevoerd om in een gekoppeld systeem, met twee op elkaar inwerkende velden, te bepalen of eerdere waarden van één veld (X) statistisch helpen om de huidige waarden van het andere veld (Y) beter voorspellen dan alleen het gebruik van waarden van Y uit het verleden.
Bevatten waarden uit het verleden van X informatie over de huidige waarden van Y , dan wordt variabiliteit in het X-veld (vereenvoudigd) de oorzaak van variabiliteit in het Y-veld genoemd. Op dezelfde manier kunnen we testen of eerdere waarden van Y de oorzaak voor de variabiliteit in de huidige waarden van X  zijn.
In het artikel wordt Granger-causaliteit gebruikt om de relatie tussen de NAO en SST’s te onderzoeken: “De auteurs hebben op deze manier gevonden dat op seizoensgebonden tijdschalen de invloed van de voorgaande NAO-anomalieën op het winter SST-veld nogal beperkt is. Omgekeerd hebben voorgaande SST-anomalieën een statistisch significant oorzakelijk effect op de NAO in de winter.
Het causale verband tussen voorgaande SST’s en de wintertijd NAO is beperkt tot de uitbreiding van de Golfstroom; in tegenstelling tot het canonieke driepolige SST-patroon dat doorgaans wordt geassocieerd met de NAO, vinden de auteurs niet dat SST-anomalieën in Groenland of subtropische regio’s een significant causaal effect op de NAO. Deze resultaten suggereren dat de Golfstroom SST’s een belangrijke invloed hebben op het initiëren van verstoringen van de atmosferische circulatie in de winter in de Noord-Atlantische Oceaan.”
Dat is duidelijke taal. De SST’s van de Golfstroom bepalen dus de grootte van de NAO. maar is er dan in de Golfstroom iets merkwaardigs aan de hand, wat de almaar oplopende waarden van de NAO-index kan helpen te verklaren?
Volgens het artikel van Wu et al. “SST Warming in Recent Decades in the Gulf Stream Extension Region and Its Impact on Atmospheric Rivers” wel. In dit artikel wordt de recente opwarming van de Golfstroom nader onderzocht:
“In deze studie is de variatie van SST in de Noord-Atlantische Oceaan in de winters sinds 1981 onderzocht met behulp van satelliet- en heranalysegegevenssets, en wordt een 23-jarige (1997 tot 2019) opwarmingstrend van SST in het Golfstroom-extensiegebied gedetecteerd. De toename van SST is voornamelijk verspreid langs het SST-front, met meer dan 2 ◦C opwarming en ook wordt een verschuiving noordwaarts van de SST-gradiënt van 1997 naar 2019 gevonden.”
Figure 1. Mean sea surface temperature (SST) gradient across the front between 1981 and 2019 in winter months (November to March, NDJFM) in the Gulf Stream extension region from (a) NOAA OISST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature) (°C / 100 km) and (b) ERA5 SST (°C / 100  km). (c) Mean turbulent heat flux during 1981‒2019 (W / m2). ((d) As in (c) but for evaporation (mm/d). Contours are mean SST during 1981‒2019. The blue box in (a) marks the region (35 °N‒45 °N, 72 °W‒56 °W) used to calculate the regional averaged SST time series in Figure 2. The green line shows the section used to plot the SST profile in Figure 2.
Figure 2. (a) Time series of SST (solid line) averaged in the region (35◦ N–45◦ N, 72◦ W–56◦ W) from 1981 to 2019 (◦C °C), with linear trend lines from a regression (dashed line). Red is for NOAA OISST and  black is for ERA5-SST. The values of the trend (± one standard error) are annotated. The linear trend of 1997‒2019 arise significant at the 95% confidence level (Trend 2 and Trend 4). Trends before 1997 (Trend 1 and Trend 3) did not pass the significance test.

De Golfstroom

Het zal duidelijk zijn; de golfstroom, of liever de veranderingen in de golfstroom hebben een belangrijke rol gespeeld bij de veranderde NAO, welke bepalend is voor het weer in Europa gedurende de wintermaanden.
Het is misschien verhelderend om de loop van deze Golfstroom nog even te laten zien en minstens zo verhelderend is het dan om ook het plaatje van de zuurstofloze zones in de Atlantische Oceaan ook nog even weer te geven:
Kortom, de lezers van mijn vorige blog (zie link) kunnen in de geschiedenis van de Elfstedentocht een fraaie bevestiging zien van de hierin uiteengezette theorie.
Nog een Elfstedentocht? Dat is eigenlijk alleen afhankelijk van de bereidheid van de Verenigde Staten om maatregelen te treffen, waardoor hun fosfaatkringlopen worden gesloten.
Ik ben uiteraard wel nieuwsgierig naar een reactie van Gerrit Hiemstra. Hoe warmt CO2 nu zo specifiek de Golfstroom op? En waarom?

Geplaatst

in

door

Tags: