Rubriek Duurzaamheid

Wat is duurzaam? Er zijn vele definities voor dit begrip. Duurzaam wil bijvoorbeeld zeggen dat iets lang mee gaat. De piramiden zijn al zowat 4500 jaar oud. Heel duurzaam. Het enige van de 7 wereldwonderen dat nog bestaat. Maar onder duurzaam wordt ook verstaan dat iets beter of goed zou zijn voor het milieu, de natuur, de Aarde. Onder duurzaamheid verstaat men ook recycling van afval. Maar ook het hergebruiken van allerlei zooi die we meestal en op grote schaal weggooien. Het is ook een modewoord waarmee producenten hun waren aan prijzen.  Lang niet alles wat onder de noemer duurzaam wordt aan geprezen is dat ook werkelijk. Ook wordt het begrip door overheden gebruikt om belastingen en heffingen in te voeren. Overheden zijn rupsjes nooit genoeg.

Het is een nieuwe rubriek. Ook hier een lijstje van circa 15 links die verwijzen naar duurzaamheid. De links verwijzen naar Nederlandstalige mainstream online media.

Milieugroepen: Nederland fraudeerde met pulsvissubsidies, moet terugbetalen

Milieuorganisaties willen onderzoek naar vermeende fraude pulsvisserij

Ouderwetse poldermolen herontdekt: die kan water na stortbui wegpompen

EU-landen verhogen duurzame-energiedoelen voor 2030

Nederlandse invoer palmolie na jaren weer toegenomen

Waterpeil in IJsselmeer wordt flexibel vanwege drogere zomers

Recordhoeveelheid plastic in Middellandse Zee volgens WNF

Europa gaat plastic bestek verbieden

Overheid haalt ruim 25 miljard aan milieubelasting op in 2016

Wereldbank: ‘Veel economische schade door watermanagement Midden-Oosten’

Sea Shepherd stopt met actievoeren tegen Japanse walvisvangst

Amazonewoud in Brazilië toch niet opengesteld voor mijnbouw

‘Mestoverschot is schuld van boeren zelf’

Staat moet plan opstellen om voor schonere lucht te zorgen

Staat moet meer doen voor schonere lucht

Staat gaat in hoger beroep in zaak luchtvervuiling

Dit is het weer voor deze keer. Je moet te veel in een keer willen doen. Overdaad schaadt.

Advertenties
Geplaatst in Rubriek | Tags: , , , | 2 reacties

Rubriek energie transitie maand juni

Update voor de rubriek energie transitie. Het zal onvermijdelijk zijn dat we op termijn overgaan van fossiele brandstoffen zoals kolen, gas en aardolie producten als kerosine, benzine en diesel naar duurzame bronnen van energie zoals zonne-energie, windenergie, aardwarmte, biomassa maar uiteindelijk ook kernenergie. Ik geloof niet dat we kernenergie kunne afschrijven als we de energie transitie willen maken. Het is niet alleen de klimaatverandering die ons hier toe dwingt maar ook andere negatieve gevolgen van de winning, transport en het gebruik van fossiele brandstof. De transitie zal niet eenvoudig zijn en er zijn grote economische maar ook politieke belangen mee gemoeid.

Aantal kleinere aardbevingen afgelopen jaar toegenomen

‘Vertrek van Groningencoördinator heel pijnlijk voor kabinet’

Groningse burgemeester woest op Wiebes: ‘Overheidsfalen van on-Nederlandse proporties’

Wiebes: gaswinning mogelijk sneller omlaag

Nieuw Europees platform voor handel in elektriciteit

Wiebes neemt wantrouwen Groningers niet weg

‘VS vraagt OPEC productieverhoging van een miljoen vaten per dag’

Wisselen van energieleverancier kan bijna 400 euro per jaar schelen

Energieleverancier Eneco schrapt ongeveer 250 banen

Raad van State adviseert kleinere rol voor Wiebes in gasbesluit

Stroom in Europa kan uitvallen door hacken Nederlandse zonnecellen

Wordt groene Eneco overgenomen door grijze energiereus?

‘Nederland sneller afhankelijk van buitenlands gas’

Je kunt je cv-ketel beter nu controleren dan in de winter

Kamp vindt verkoop aandelen Eneco zaak van gemeenten

Dit was het weer voor deze maand. Er zijn nog genoeg links en rechts over die over het thema energie transitie gaan.

Geplaatst in Rubriek | Tags: , , | 7 reacties

Vergelijkingen

Vergelijkingen

Een reeks vergelijkingen vindt hier plaats. Tussen een interne en een externe forcing (extra energie) maar ook tussen de twee modellen die ik heb ontwikkeld maar ook tussen de door de modellen voorspelde opwarming van de Aarde en de opwarming zoals die daadwerkelijk heeft plaats gevonden. Dit laatste zowel globaal als uitgesplitst naar de breedtegraden. Verder wordt gekeken of de opwarming statistisch gezien significant is.

Inleiding

In dit artikel maken we een vergelijking van twee vormen van “”forcing”” (extra energie) van de zelfde sterkte. De ene forcing is intern. Je kunt hier bijvoorbeeld denken aan het versterkt broeikaseffect. De andere forcing is extern. Hier kun je denken aan een toename van de hoeveelheid zonne-energie. Beide forcings zijn even sterk namelijk 1 W/m2. We kijken naar het verschil in effect van beide forcings, Zo wel naar de omvang van het effect als naar het patroon van het effect op de breedtegraden. We zullen een paar verrassende uitkomsten zien en verklaringen leveren waarom dit zo uitpakt. Het is tevens een vergelijking van de beide door mij ontwikkelde modellen. Ook zal een vergelijking plaats vinden tussen de opwarming zoals voorspeld door mijn beide modellen maar ook naar de werkelijke opwarming van de Aarde. Verder wordt onderzocht in hoeverre de opwarming statistisch significant is. We zullen zien dat voor iedere vraag die beantwoord wordt steeds weer nieuwe vragen op zullen duiken. “”Science is never settled.””  Gelukkig maar. Wat zouden we met al die wetenschapper aan moeten. Omscholen? Maar tot wat?

 Forcings getest met het globale model

We vergelijken 2 “”forcings””. Een forcing is een extra hoeveelheid energie die structureel wordt toegevoegd. Uit het model van Stefan-Boltzmann kunnen we afleiden dat dit zal leiden tot opwarming. We willen weten hoeveel beide even sterke forcings aan opwarming opleveren. Beide forcings bedragen 1 W/m2. Deze hoeveelheid energie komt er extra bij. De ene forcing is extern dat wil zeggen komt van buiten het aardse systeem, bijvoorbeeld een toename van de hoeveelheid zonne-energie. De andere forcing is intern dat wil zeggen komt van binnen het aardse systeem, bijvoorbeeld het versterkt broeikaseffect. We vergelijken beide forcings vanuit het globale model. De interne en externe forcings worden verwerkt in de formules waarmee we de temperatuur bepalen. We beperken ons tot de formule die de dagtemperatuur berekent. De algemene formule voor T-dag is;

T-dag = 4√ ((1-α)*(1-b)*0,5*TSI)/ε*σ)

Met     α = albedo

b = bufferend vermogen

TSI = zonneconstante

ε = emissiviteit

σ = Stefan-Boltzmann constante

Voor de interne forcing ziet de aanpassing er als volgt uit;

T-dag = 4√ ((1-α)*(1-b)*0,5*TSI + intern)/ε*σ)

Voor de externe forcing ziet de aanpassing er als volgt uit;

T-dag = 4√ ((1-α)*(1-b)*0,5*(TSI + extern))/ε*σ)

Het zal duidelijk zijn dat de externe forcing lager zal uitvallen dan de interne forcing. Er komt immers de volgende term voor de forcing te staan; (1-α)*(1-b)*0,5. De variabele α is ongeveer 0,33, de variabele b is ongeveer 0,5. De uitkomst van de berekening is dan (1-0,33) * 0,5 * 0,5 = 1/6. Het interne effect zal ongeveer 6 keer zoveel opwarming opleveren als de externe forcing. Zo als te zien is in tabel I;

tab-1-in-ex-glob

Tabel I – Verschil interne en externe forcing volgens globaal model

Het voorspelde effect treedt inderdaad op plus dat bij de interne forcing een afname plaats vindt in de diurnale range. Dat is het verschil tussen de T-dag en de T-nacht. Bij de externe forcing vindt dit niet plaats. De diurnale range neemt juist toe.

De volgende vraag gaat over hoe groot de opwarming daadwerkelijk is geweest. Voor dit doel zullen we de temperatuurmetingen over het satelliet tijdperk 1979-2017 opsplitsen in twee perioden van elk 19 jaar en hiervan het gemiddelde en de standaard afwijking bepalen. Het laatste doen we om te bepalen of het verschil tussen beide perioden, de opwarming, significant is dat wil zeggen statistisch gezien betekenis heeft. In tabel II is het resultaat weer gegeven;

tab-2-agw

Tabel II – De opwarming zoals waar genomen

Is de opwarming zoals waar genomen statistisch significant? Hier heb je een formele toets voor nodig. Anders blijft het bij een redelijk zinloos welles nietes spelletje en daar ben je als onderzoeker niet bij gebaat. Gezien de p-waarden die bepaald zijn door de Student t.test voor twee onafhankelijke steekproeven met verschillende standaardafwijkingen ben ik geneigd om te zeggen dat dit zo is op zijn minst betekenisvol is op een 95% betrouwbaarheidsniveau. De waarden zijn immers veel kleiner dan 0,05. De opwarming zoals waar genomen komt goed overeen met een interne forcing van 1 W/m2. De ontwikkeling van de diurnale range, dat is het verschil tussen T-dag en T-nacht, is toegenomen en dat klopt weer niet met de voorspelling van het model voor een interne forcing maar wel met de voorspelling van een extern effect. Hoe dit alles te verklaren? Voorlopig beperk ik met het vaststellen van de feiten. Feiten dien je nu eenmaal te erkennen. Over meningen en theorieën kun je van mening verschillen maar niet over feiten. Dat zijn vaststaande dingen en die erken je ook al komen ze niet altijd overeen met de verwachtingen. Het is niet anders. Samengevat de opwarming van de Aarde lijkt statistisch gezien significant te zijn. De omvang van de opwarming komt overeen met een interne forcing van 1 W/m2. De diurnale range komt echter meer over een met een externe forcing.

Wat we vervolgens nog willen weten is of deze globale opwarming verklaard kan worden. Daarvoor gaan we te rade bij het IPCC. Deze heeft de volgende uiterst informatieve grafiek gemaakt;

ipcc_rad_forc_ar5

Grafiek 1 – De forcings die volgens het IPCC hebben plaats gevonden

Het lijkt heel goed te kunnen. De optelsom van alle positieve en negatieve forcings bedroeg in 1980 1,25 W/m2 en in 2011 was dit opgelopen tot 2,29 W/m2. Dat is een verschil van 1,04 W/m2. . De periode die door het IPCC wordt gehanteerd is niet precies het zelfde maar komt toch wel aardig overeen. Dus ja. De opwarming zoals waargenomen lijkt prima te kunnen worden verklaard. De opwarming lijkt vooral te komen van “”well mixed greenhous gasses”” zoals kooldioxide, methaan en lachgas.

Hier mee ronden we het globale model af en gaan over op het tweede model. Dit is het eerste model maar dan op gesplitst naar de breedtegraden. De uitkomsten van de breedtegraden worden via de methode van het gewogen gemiddelde samengevoegd tot een globaal beeld.

 

De forcings getest met het model op gesplist naar de breedtegraad

We gaan aan de slag met de zelfde forcings. Een interne forcing van 1 W/m2 en een externe forcing van de zelfde sterkte en opnieuw gaan we kijken hoe dit uitpakt. Het model opgesplitst naar de breedtegraad is een verdere uitwerking van het globale model. In dit model wordt per breedtegraadband berekent wat de gemiddelde maximum en de gemiddelde minimum temperatuur is en daar wordt het gewogen gemiddelde van bepaald. De formules per breedtegraad zien er een stuk anders uit. De hoeveelheid zonne-energie wordt bepaald door de breedtegraad en het zelfde geldt voor de albedo en het bufferend vermogen;

Tdag-bg =  4√ ((1-α-bg)*(1-b-bg)*cos(bg)*TSI)/ε*σ)

Tdag-bg-intern =  4√ ((1-α-bg)*(1-b-bg)*cos(bg)*TSI + intern)/ε*σ)

Tdag-bg-extern =  4√ ((1-α-bg)*(1-b-bg)*cos(bg)*(TSI+extern))/ε*σ)

met      α-bg = albedo per breedtegraadband

b-bg)=bufferend vermogen per breedtegraad

cos(bg)=cosinus van de breedtegraad

TSI = zonne-constante

ε = emissiviteit

σ=Stefan-Boltzmann constante

Het zal duidelijk zijn dat de externe forcing minder opwarming zal geven dan een even sterke interne forcing. In tabel III staat het resultaat van de model berekening;

tab-3-i-e-bg

Tabel III – Interne en externe forcing volgens model met breedtegraden

De waargenomen opwarming komt het best overeen met een interne forcing van 1 W/m2. Alleen voor T-verschil, de diurnale range klopt het niet. Het model voorspelt dat de diurnale range hoort af te nemen en dat heeft niet plaats gevonden. De opwarming veroorzaakte door een interne forcing is inderdaad een stuk groter dan die veroorzaakt door een externe forcing. Dit komt prima overeen met wat het globale model heeft voorspeld. Wat we nu willen weten is natuurlijk hoe de voorspelde opwarming en de echte opwarming er uit komt te zien als je ze opsplitst naar de breedtegraad. Daar over gaat de volgende paragraaf.

AGW en model berekeningen opgesplitst naar de breedtegraad

Opnieuw zijn er zekere verwachtingen over hoe het patroon er voor beide forcings zal uitzien. Voor de interne forcing geldt dat die overal in de zelfde sterkte aanwezig zal zijn. We hebben gekozen voor het versterkt broeikaseffect veroorzaakt door de toename van broeikasgassen zoals kooldioxide, methaan en lachgas. Deze gassen worden door het IPCC de well mixed greenhouse gasses genoemd. Dat wil zeggen dat ze overal op Aarde in de zelfde mate gestegen zijn. De interne forcing is dus overal 1 W/m2. Uit vorig onderzoek kwam naar voren dat het een verband tussen stralingsenergie en temperatuur niet rechtlijnig is. Het effect is in koude gebieden zoals de poolgebieden sterker dan in warme gebieden zoals de tropen. Dat zal de verwachting zijn voor het patroon voor interne forcing. In de poolgebieden zal het sterker zijn dan globaal en in de tropen zal het zwakker zijn dan globaal. Ook valt te verwachten dat het effect op de minimum temperatuur groter zal zijn dan op de maximum temperatuur.

Voor de externe forcing valt een heel ander patroon te verwachten. Hoe hoger de breedtegraad des te minder energie er beschikbaar zal zijn. Ook van de externe extra energie zal voor de poolgebieden niet veel over blijven. Ook neemt het weerkaatsend vermogen, de albedo, toe met de breedtegraad. Dus houden de poolgebieden er ook nog eens minder van over. Ze worden dubbel gepakt. Daardoor is het ook zo koud in de poolgebieden. Het effect van de externe forcing zal lager uitvallen in de poolgebieden en hoger in de tropen. Er zal doordat het bufferend vermogen van de Aarde dicht bij de maximale waarde van een half ligt, ook nauwelijks een verschil optreden tussen de minimum temperatuur en de maximum temperatuur. Plus dat we al weten uit de vorige paragraaf dat opwarming veroorzaakt door de externe forcing een stuk lager uitvalt. Dit blijkt ook uit het volgende grafiek;

fig-2-effect

Grafiek 2 – Opwarming door interne en externe forcing opgesplitst naar de breedtegraad

Het plaatje voor de interne en externe forcing komt keurig overeen met de verwachtingen. De opwarming door de interne forcing is hoger voor het Zuidpoolgebied dan voor het Noordpoolgebied. Dat is logisch, het is er immers veel kouder. Wat we nu natuurlijk willen weten is hoe de echte  opwarming van de Aarde er uit ziet als je opsplitst naar de breedtegraad. Komt dit een beetje overeen met wat we grafiek 2 hebben weer gegeven. Om deze vraag te kunnen beantwoorden heb ik grafiek 3 gemaakt;

graf-3-agw-bg

Grafiek 3 Opwarming van de Aarde opgesplitst naar de breedtegraad

Dat valt op het eerste gezicht heel erg tegen. Het patroon van de opwarming zoals die zich werkelijk heeft voor gedaan ziet er heel anders uit dan de model berekeningen die ik heb gemaakt voor een interne en externe forcing van 1 W/m2. De echte opwarming is veel hoger voor het Noordpoolgebied dan voor het Zuidpoolgebied. Is er eigenlijk wel opwarming in het Zuidpoolgebied? Is er misschien zelfs sprake van afkoeling? Ook de diurnale range laat verschillen zien voor de beide helften. Vragen al om maar zijn er ook antwoorden? Om deze vragen te kunnen beantwoorden zullen we voor de breedtegraden het zelfde moeten doen als voor de globale opwarming en dat is testen of de verschillen tussen periode 1 en periode 2 statistisch significant zijn. Daar voor kunnen we opnieuw de Student T.test uitvoeren op een 95% betrouwbaarheids interval en kijken wat dit oplevert. Dit is betrouwbaarder dan een subjectieve eyeball test.

Het blijkt dat ook als je de opwarming splitst naar de breedtegraad, er bijna overal sprake is van significante opwarming. Er zijn een paar uitzonderingen op het zuidelijk halfrond beneden de 45° ZB. Voor de maximum temperatuur is er geen significant verschil voor de  band van 45° ZB tot en met 55° ZB, Er is significante afkoeling voor 65° ZB tot en met 55° ZB en geen significant verschil voor 75° ZB tot en met 65° ZB en 85° ZB tot en met 90° ZB. Voor de minimum temperatuur is een significante afkoeling voor 45° ZB tot en met 55° ZB en voor 55° ZB tot en met 65° ZB. Er is geen significant verschil gevonden voor 65 ° ZB tot en met 75° ZB en 85° ZB tot en met 90° ZB. In tabel IV is geprobeerd om dit wat overzichtelijker weer te geven;

tab-4-agw-signi

Tabel IV – Significante opwarming en soms afkoeling

Het globale beeld blijkt toch een stuk beter te kloppen dan gedacht. Zoals de tabel laat zien is vrijwel overal sprake van een significante opwarming geweest. Dat wil zeggen dat het positief verschil tussen periode 1 en periode 2 significant was. Alleen op het zuidelijk halfrond beneden de 45° ZB zijn er bandbreedten waar het verschil of niet significant bleek te zijn of waar sprake is van een significant negatief verschil dat wil zeggen een afkoeling. Maar het algehele beeld komt niet zo heel erg overeen met de verwachtingen van mijn model voor een interne forcing van 1 W/m2. Het is niet anders. Het onderzoek is voltooit. Tijd om met de conclusies aan de slag te gaan.

Conclusies

In dit artikel hebben we verschillende dingen met elkaar vergeleken. Als eerste is er een vergelijking tussen een interne forcing (versterkt broeikaseffect) met een externe forcing(toename van zonne-energie) van een gelijke sterkte van 1 W/m2. Een interne forcing geeft meer opwarming dan een externe forcing. Ook heeft een interne forcing een ander ruimtelijk patroon dan een externe forcing. Er is ook een verschil in de diurnale range(het gemiddelde verschil tussen maximum temperaturen en minimum temperaturen). Ook hebben we een vergelijking gemaakt tussen het eerste model dat door mij ontwikkeld is, het globale model en het hieruit verder ontwikkelde model  met een opsplitsing naar de breedtegraden met een gewogen gemiddelde. Dit model is verder voorzien van energie transport van de tropen naar de poolgebieden en heeft verdamping en thermiek om het meer realistisch te maken en beter in overeenstemming met de werkelijke Aarde. Als het gaat om de globale opwarming geven ze allebei het zelfde beeld. Een interne forcing geeft veel meer opwarming dan een externe forcing. Verder is er een vergelijking gemaakt naar de modelberekeningen voor een interne forcing en de daadwerkelijke opwarming die heeft plaats gevonden. Het komt prima overeen. De opwarming blijkt statistisch significant te zijn en in overeenstemming met wat het IPCC hierover heeft te vertellen. Opwarming van de Aarde komt overeen met de toename van well mixed greenhous gasses zoals kooldioxide, methaan en lachgas. Het enige minpuntje is dat de modelberekeningen een afname van de diurnale range voorspellen en er juist een toename van de diurnale range heeft plaats gevonden. Waar dit aan ligt weet ik niet. Dit is niet onderzocht. Hierna zijn we tenslotte over gegaan tot het opsplitsen van de opwarming van de Aarde naar de breedtegraad. Dit lijkt heel erg af te wijken van de voorspelling. Maar dit is niet meer dan een eerste indruk. Ook voor de opwarming per breedtegraad is getoetst of dit significant is. Dit is vrijwel over de hele Aarde het geval. Uitzondering is het zuidelijk halfrond beneden de 45 graden. Daar is de opwarming of niet significant of er is zelfs sprake van significante afkoeling. De diurnale range is voor het noordelijk halfrond gedaald maar voor het zuidelijk halfrond gestegen. De oorzaak van deze afwijking van de verwachtingen is niet bekent want niet nader onderzocht. Het wordt slechts vastgesteld en medegedeeld. Hiervoor is nader onderzoek nodig. He valt buiten het bestek van dit onderzoek. Het was een hoop werk, veel meer dan verwacht. Het was leuk om te doen en leerzaam. Het is de eerste keer dat ik me bezig houdt met uit te zoeken of gevonden verschillen statistisch significant was of puur door toeval kan zijn veroorzaakt. De rol van toeval mag men niet uitsluiten. Het onderzoek laar zien dat de meeste uitkomsten overeen komen met de verwachtingen maar niet altijd. Er blijven vragen over die een nader onderzoek nodig maken. Science is never settled. Gelukkig maar. Wat zouden we met al die overbodige geworden wetenschappers moeten aan vangen. Om scholen maar tot wat. Gelukkig zal dit niet nodig zijn. Er blijft altijd werk voor wetenschappers.

 

Literatuurlijst

Het ontwikkelen van een simpel model

Uitbreiden van het model naar de breedtegraden

Een Maan met aardse eigenschappen

Zonnevlekken cyclus en de zonne-energie TSI

KNMI Climate Explorer – ERA Interim !979 – now

Wikipedia – William Sealy Gosset (Student)

Wikipedia – Student’s T-test

Wikipedia – p-value

Wikipedia – null hypothesis

How to correctly interpret P values

Student’s t-test: comparrison of 2 means

 

Geplaatst in artikel | Tags: , , , , | Een reactie plaatsen

Rubriek mobiliteit

Naast de vaste maandelijkse rubriek energie transitie heb ik besloten om er ook een rubriek Mobiliteit te beginnen. Er zal beslist veel overlap zijn tussen het een en het ander maar dat is logisch. Een groot deel van de CO2-emissies komen voor rekening van verkeer en transport. Het is dan ook hier at we veel winst kunnen behalen door het nemen van allerlei maatregelen. Maar er zijn ook tal van ontwikkelingen die helemaal niet zullen leiden tot vermindering van de CO2-emissies. Een van deze ontwikkelingen is het enorme succes van de e-bike. Mensen stappen massaal over op de e-bike. Maar niet om de auto te laten staan maar de Harley-trap-zelf te laten staan. Het is niet anders. We leven in een vrij land en doen wat we willen. Dat is de prijs van vrijheid. Ook zien we nu de economie weer aantrekt dat mensen meer auto’sa kopen waarvan maar heel weinig elektrisch zijn. Ook gaan we vaker op vakantie. Nee, niet met de fiets maar met de auto of met het vliegtuig. Ook hier geldt dat we in een vrij land wonen. We maken zelf wel uit wat we doen of laten. Vrijheid is te kostbaar om dit alles op te geven voor een tirannie die wel even zal bepalen wat goed voor ons is. No way!

Het gaat om per keer 15 tot 20 links uit de Nederlandse mainstream online media:

Trump accepteert opdrijven van olieprijzen niet

Europese Unie komt met regels om vrachtwagens schoner en veiliger te maken

Vrachtautofabrikanten VDL en DAF onthullen eerste elektrische vrachtwagen

Europese dealers verkopen meer auto’s in april

Autofabrikanten onderuit op lager gesloten Japanse beurs

Recordaantal autobedrijven kampt met tekort aan personeel

Fors meer volledig elektrische auto’s in Nederland

‘Het verbaast me niet als de benzineprijs boven 2 euro uitkomt’

Met de elektrische auto naar Oost-Timor, deze Nederlander deed het

Ferrari verkoopt in alle regio’s meer sportwagens

Tesla verbrandt geld als benzine: recordverlies van 745 miljoen dollar

Weer meer elektrische auto’s verkocht in Europese Unie

Ex-Volkswagen-topman Winterkorn aangeklaagd in VS

Suzuki stopt met diesels in Nederland

General Motors bereikt akkoord met Zuid-Koreaanse regering

‘Chinese eigenaar wil Volvo snel naar de beurs brengen’

Kia presenteert nieuwe mild-hybridaandrijflijn

In 2017 voor het eerst meer fietsers dan automobilisten omgekomen in verkeer

Hier wil ik het voor vandaag bij laten. Het is mijn voornamen om deze rubriek minstens eens in de maand bij te houden.

 

Geplaatst in mobiliteit, Rubriek | Tags: , , , | 2 reacties

Een vaste rubriek

Het is mijn voornemen om een vaste rubriek in te voeren. Het doel is om minstens 1 keer per maand een lijst te plaatsen van links naar Nederlandse online mainstream nieuwsdiensten met thema’s die te maken hebben met de klimaatverandering. Ik zal proberen om een stuk of 20 links per keer toe te voegen. Minder lijkt zinloos en meer is te veel van het goede. Het moet wel leuk blijven.

Vandaag gaat het om de energie transitie. Of te wel het vraagstuk hoe we van onze huidige situatie waarin vrijwel alle energie opgewekt wordt uit fossiel brandstoffen als aardgas, steenkool en aardolie producten als benzine, diesel, kerosine, lpg en stookolie naar een duurzame, klimaatneutrale situatie komen waarin onze energie zo ver mogelijk wordt opgewekt uit hernieuwbare bronnen als zonne-energie en windenergie en wat verder maar mogelijk op dit gebied. Uit alles blijkt dat de geest sterk is en het vlees niet zwak. De wil is er nu nog de uitvoering. Laat ons optimist zijn en aannemen dat wij ook deze energie transitie aan kunnen. Het is niet voor het eerst. In het begin was er hout. Maar toen waren de bossen verdwenen. We gingen over op turf. Tot het hoogveen op was en heel Holland dreigde te verzuipen in steeds verder uitbreidende meren. Toen kwam de steenkool daarna het aardgas. Straks wordt het hernieuwbare energie. Laten we ons de kop niet gek maken door al die pessimisten die beweren dat iets niet kan dat al zo vaak eerder is gelukt. De mens kan zo veel.

‘Recordaantal treinen reed op tijd in 2017’

Zelfrijdende passagierstrein in Groningen voor eerst het spoor op

Staat betaalde ruim 48 miljoen euro mee aan reorganisatie NAM

Britten gaan plastic weer gewoon verbranden nu China geen dumpplek meer wil zijn

Gouverneurs fel tegen door Trump gewilde oliewinning in kustwateren

Windmolenmaker Vestas heeft meer in kas dan verwacht

Meer dan 1.300 schademeldingen na aardbeving Groningen

ACM geeft energiebedrijven voorwaardelijke boete voor onduidelijke facturen

NAM wil zes productielocaties sluiten

Toezichthouder wil flinke afname van gaswinning na aardbeving Groningen

“Bitcoin verbruikt meer stroom dan heel Nederland”

Alle scholen Den Haag moeten klimaatneutraal worden

De meeste schadevergoeding keert de NAM uit…aan zichzelf

Nationale ombudsman: Groningers zijn slachtoffer van juridisch geneuzel

De dag nadert dat er geen druppel meer uit de kraan komt in Kaapstad

Shell investeert in olieveld Noordzee en in zonne-energie

China heeft ‘s werelds grootste luchtverfrisser gebouwd. En het werkt

‘Nederlandse Staat betaalt grootste deel van aardbevingsschade Groningen’

Noodkreet Australische regering: redder Great Barrier Reef krijgt hoge beloning

BP zet nog eens 1,7 miljard opzij voor olieramp Deepwater Horizon

Grootste vuilnisbelt van Zuid-Amerika gaat na 67 jaar dicht

Coca-Cola wil voor elke verpakking een colafles recyclen in 2030

Dit is een kleine greep uit een zeer uitgebreide reeks van links die ik hebe verzameld. Het is de bedoeling dat op deze manier een beeld ontstaat van nut en noodzaak van de transitie, de problemen en kosten die dit met zich mee brengt maar ook laten zien dat er best wel veel gebeurt op het vlak van beslist noodzakelijke maatregelen.

 

 

Geplaatst in energie transitie, Rubriek | Tags: , , , | 2 reacties

Een simpel model om de temperatuur karakteristieken van Aarde en Maan mee te verklaren

Inleiding

Dit project, dat ik de Grand Theorie heb genoemd,  introduceert een model waarmee de temperatuur karakteristieken van de Aarde en de Maan kunnen worden verklaard. Het begint met het basis model van Stefan-Boltzmann dat de verhouding tussen stralingsenergie en de temperatuur weergeeft. Dit is het welbekende black body model. Dit model wordt beginnend met de Maan van binnen naar buiten stapsgewijs uitgebouwd tot het uiteindelijk ook voor de Aarde geschikt is.

Het is een simpel input-output model. De input is de hoeveelheid zonne-energie ook wel zonneconstante of TSI genaamd. De output is de temperatuur karakteristiek zijnde de T_dag(gemiddelde van de maximum temperaturen), de T_nacht(gemiddelde van de minimum temperaturen), de T_gemiddelde(het gemiddelde van T_dag en T_nacht) en de T_verschil(het verschil tussen de T_dag en de T_nacht). De temperatuur karakteristieken van de Aarde en de Maan verschillen enorm. Dit komt door het verschil in eigenschappen van de Aarde en Maan. Deze worden in de vorm van variabelen aan het model toegevoegd. Twee van de drie variabelen zijn algemeen bekend namelijk albedo(weerkaatsing) en emissiviteit(mate van uitstraling). Ik heb er een derde variabele aan toegevoegd en dat is het bufferend vermogen b. Het bufferend vermogen bepaalt de mate waarin een planeet als de Aarde of een satelliet als de Maan in staat is om energie die in de vorm van zonne-energie op de dagkant wordt in gestraald door te geven aan de nachtkant. De zonne-energie wordt namelijk niet gelijkmatig verdeeld over het oppervlakte van Aarde of Maan. De dagkant krijgt alle zonne-energie en de nachtkant krijgt niets. De zonne-energie warmt het oppervlakte van de dagkant overdag op en koelt nachts weer af. Het komt er op neer dat overdag een buffer gevuld  wordt die nachts weer wordt vrij gegeven. De energie die nodig is om de buffer op te vullen is niet beschikbaar voor de opwarming van de dagkant van Aarde of Maan.

De Aarde kan dit bufferen heel goed zodat het verschil tussen de T_dag en T_nacht klein is. De Maan kan dit veel minder goed. Gevolg is dat het verschil voor de Maan groot is. Ook blijkt dat de mate waarop een hemellichaam energie kan bufferen gevolgen heeft voor de gemiddelde temperatuur. Die wordt hierdoor hoger. Het door mij ontwikkeld model blijkt heel goed te werken. Het verschil  voor de Maan met de gemeten temperaturen is klein. Veel kleiner dan dat van het gangbare model dat er fors naast zit. Hierna is er een atmosfeer aan het model toegevoegd om het ook geschikt te maken voor de Aarde. Het model blijkt dan prima in staat om de temperatuur karakteristieken van de Aarde te verklaren.

In een volgende fase ben ik over gegaan om het model uit te breiden met de breedtegraden. Er zijn immers grote verschillen in de temperatuur karakteristieken tussen de tropen en de poolgebieden. Deze komen voort uit het feit dat de poolgebieden veel minder zonne-energie ontvangen dan de tropen. Ook dan blijkt het model nog altijd te werken. Wel is het nodig om extra elementen er aan toe te voegen zoals energietransport van de tropen naar de poolgebieden en verdamping en thermiek om het te laten kloppen. Het model komt steeds dichter in de buurt van de echte Aarde maar blijft nog altijd simpel genoeg om het in een spreadsheet te laten passen.

Inhoud

Inleiding

Een Stefan-Boltzmann model voor planeten en hun satellieten

  • Inleiding
  • Input van het model – de zonne-energie
  • Output van het model – temperatuur karakteristieken
  • Eigenschappen – variabelen in het model
  • Het gangbare model getoetst
  • Op weg naar een beter model
  • Toetsen van het nieuwe model voor de Maan
  • Toevoegen van een atmosfeer
  • Stresstest model plus minus 1 K
  • Wat kan het model over de klimaatverandering vertellen
  • Conclusies

Bijlage: De simulaties

  • Inleiding
  • De zonneconstante TSI
  • Kwadratenwet
  • Excentriciteit
  • Verschil volle Maan en nieuwe Maan
  • Zonnevlekken cyclus
  • TSI de satellietmetingen
  • Albedo
  • Emissiviteit
  • Bufferend vermogen
  • Samenvatting
  • Literatuurlijst

 

Hoe goed kan mijn model de opwarming van de Aarde voorspellen

  • Inleiding
  • De gebruikte theorie
  • De gebruikte data
  • Opwarming van het aardoppervlakte
  • Extra terugstraling door de troposfeer
  • Extra absorptie in de troposfeer
  • Wijziging van de albedo
  • Wijziging van de emissiviteit
  • Voorspelling opwarming door mijn model
  • Conclusies
  • Literatuurlijst

 

Uitbreiding van mijn model naar de breedtegraden

  • Inleiding
  • Eerste poging
  • Noodzakelijke aanpassingen
  • Seizoenspatronen
  • Conclusies
  • Literatuurlijst

 

Is een Maan met aardse eigenschappen een zinvol concept

  • Inleiding
  • Een Maan met aardse eigenschappen uitgesplitst naar de breedtegraden
  • Conclusies
  • Literatuurlijst

 

 

 

Geplaatst in inhoud | Tags: | 2 reacties

De zonnevlekken cyclus en de zonne-energie TSI

De zonnevlekken cyclus en de zonne-energie TSI

Een vervolgonderzoek naar de samenhang tussen  de zonne-energie en de zonnevlekken cyclus aan de hand van de TSI composiet. Deze strekt zich uit over de periode 1976 tot en met 2017 en omspant 4 zonnevlekken cycli.

Inleiding

Dit is een vervolgonderzoek naar de relatie tussen de zonnevlekken cyclus en de zonne-energie TSI. Het eerste onderzoek beperkte zich tot cyclus 24. Maar de gebruikte data toonde tekortkomingen. Er was veel ontbrekende data rondom het zonnevlekken maximum waardoor de waarden voor de TSI tijdens het maximum te laag uit vielen. Vandaar dit vervolgonderzoek. Deze keer nemen we de hele periode waarover data over de TSI beschikbaar is. Dat is over de periode 1976 tot en met 2017. De data bevat de gemiddelde zonne-energie per dag. Dit is samengevat in de gemiddelde TSI per jaar. Deze is nader geanalyseerd. Gekeken is wat de laagste jaargemiddelde is en wat de hoogste is. Vervolgens is met behulp van mijn globaal model gekeken hoe dit uitwerkt op de globale gemiddelde temperatuur. Vervolgens is gekeken hoe dit zich verhoudt tot de standaard afwijking van de gemiddelde temperatuur. Het blijkt dat de zonnevlekken cyclus slechts bijdraagt aan de natuurlijke variatie rondom de gemiddelde temperatuur van de Aarde. Het kan de trend van de opwarming van de Aarde niet verklaren. Het geeft slecht extra natuurlijke variatie. Voor de opwarming ligt het meer voor de hand om naar het versterkt broeikaseffect te kijken.

Het onderzoek – de data en de analyse

De data die gebruikt is stamt van het PDMO Instituut uit Zwitserland. Het is een composiet van de afzonderlijke deelbestanden van de zonne-energie TSI verzameld met behulp van de afzonderlijke satellieten. Het laat zien dat er wel degelijk een hoge mate van overeenstemming bestaat tussen het aantal zonnevlekken op de zon en de hoeveelheid zonne-energie. Zie figuur 1;

ACRIM_Composite_TSI_Time_Series_ssn

Figuur 1 – De samenhang tussen de zonnevlekken cyclus en TSI

De gebruikte data omspant 4 zonnevlekken cycli en beslaat de periode 1976 tot en met 2017. De minima liggen rond 1986, 1997 en 2009. De maxima zijn minder makkelijk vast te stellen. Er is dan  veel ruis rond het gemiddelde. De data bevat de gemiddelde dagwaarde van de TSI. Het bestand is zeer omvangrijk en bevat daardoor wel heel veel gegevens maar in deze vorm niet zo heel veel informatie. Om de informatie uit het bestand te halen is de data samengevat in gemiddelde TSI per jaar. Daar is de standaardafwijking en de minimum en de maximum waarde voor de TSI per jaar aan toegevoegd. Verder is nog de trend voor de jaarlijkse TSI hier aan toegevoegd. Dit geeft het volgende beeld. Zie figuur 2;

tsi-max-min

Figuur 2 – De TSI samengevat in jaar gemiddelden en statistieken.

Wat we aan de hand van dit figuur kunnen zien is dat de gemiddelde waarde voor een zonnevlekken maximum hoger is dan voor een minimum. Wat we ook kunnen zien  is dat de standaardafwijking rond het gemiddelde voor de minima een stuk kleiner is dan voor de maxima. Tijdens de maxima vinden we de hoogste waarden voor de zonne-energie TSI maar ook de laagste waarden. Wat we ook zien is dat de trend voor de TSI niet stijgend is maar licht dalend maar in essentie vlak is. We kunnen deze data nog verder samenvatten door de gegevens in een tabel weer te geven met een aantal standaard statistieken te weten het gemiddelde, de standaardafwijking en de minima en het maxima van de data. Zie tabel I;

tab-1-tsi-dag-jaar

Tabel I – De basis statistieken voor de TSI voor het dag en het jaargemiddelde.

Door de data van het dagelijks gemiddelde samen te vatten in het jaargemiddelde valt de standaardafwijking iets lager uit. Ook zijn de extremen iets minder afwijkend van het gemiddelde. De gemiddelde waarde van de TSI veranderd niet. Het verschil tussen de hoogste jaargemiddelde en de laagste bedraagt nu slechts 1,17 W/m2. Wat we nu willen weten is wat dit verschil betekent in temperatuurverschillen voor de Aarde. Daarvoor gebruiken we het model dat ik speciaal voor dit soort dingen heb ontwikkeld. De berekening is vergeleken met de standaardafwijking van de globale temperatuur zoals die voor de Aarde gemeten is over deze periode. Het resultaat ziet u in tabel II;

tab-2-tsi-temp

Tabel II – Het effect van de verschillen tussen hoogste en laagste TSI

Het verschil tussen de hoogste jaargemiddelde van de TSI en de laagste levert volgens mijn model een verschil op van slechts 0,06 °C. Dat is minder dan de standaardafwijking van de globale maximum en minimum temperaturen zoals die voor de Aarde gemeten zijn. Zoals we gezien hebben in figuur 2 is de trend in jaargemiddelde TSI ook nog eens nagenoeg vlak. Zonnevlekkencycli kunnen de opwarming van de Aarde niet verklaren. Dat kan geen enkel (semi)periodiek proces. Ze voegen slechts ruis toe aan de trend van de opwarming. Om de opwarming van de Aarde te kunnen verklaren moet je een factor hebben die eveneens een stijgende trend laat zien. Dat is bij de CO2-emissies wel het geval evenals het CO2-gehalte van de atmosfeer. Verder komt het overeen met de theorie dat een stijging van het CO2-gehalte de gemiddelde temperatuur van de Aarde laat stijgen.

Conclusies

Er is een samenhang tussen de zonnevlekken en de hoeveelheid zonne-energie TSI. De gemiddelde waarde voor de TSI tijdens het maximum is hoger dan tijdens het minimum. Maar de standaardafwijking tijdens het maximum is een ook stuk hoger. Tijdens een maximum zie je de hoogste maar ook de laagste waarden voor de TSI. Klimaat gaat om het gemiddelde weer tijdens een langere periode. Vandaar dat je data dient samen te vatten voor langere perioden. De trend in de TSI is niet stijgend maar nagenoeg vlak. Het effect van de zonnevlekken cyclus op de globale temperaturen op Aarde is beperkt. Het draagt slechts bij tot de ruis op het signaal. Het signaal van de alsmaar doorgaande opwarming van de Aarde kan het niet verklaren. Het versterkt broeikaseffect dat wil zeggen het stijgen van de CO2-emissies en daardoor het CO2-gehalte van de atmosfeer zijn betere kandidaten om de opwarming van de Aarde te verklaren.

Literatuurlijst

NASA science – Solar variability and terrestial climate

ACRIM – Composite TSI time series

PMDO – Solar Constant: TSI composite

PMDO – Data products:

Databestand: C. Fröhlich, 2006, “Solar Irradiance Variability Since 1978:

;    Revision of the {PMOD} Composite During Solar Cycle 21”,

;    Space Science Rev. 125: 53-65, 2006, available from

;    ftp://ftp.pmodwrc.ch/pub/Claus/ISSI_WS2005/ISSI2005a_CF.pdf

Researchgate.net – Comparison of the ACRIM and PMOD Composite TSI time series

KNMI Climate Explorer: ERA interim 1979 – “now”

De zonne-energie over de zonnevlekken cyclus 24

Het ontwikkelen van een simpel model enz.

 

Geplaatst in artikel | Tags: , , , , , | 2 reacties