Wat iedereen zou moeten weten over de opwarming van de aarde

Er komt meer energie binnen dan eruit gaat 

Onze planeet krijgt energie van de zon en verliest energie door uitstraling van warmte richting het heelal. Met satellieten kunnen we tegenwoordig deze energiestromen meten. Deze metingen laten zien dat er meer energie binnenkomt dan dat eruit gaat (afbeelding 1). De energiebalans is positief, er komt netto energie bij. Een logisch gevolg daarvan is dat de aarde opwarmt: een pan water warmt op als je energie toevoegt, en datzelfde geldt voor de aarde. 

Het klimaat raakt steeds verder uit balans 

Over de afgelopen 20 jaar is de hoeveelheid energie die de aarde netto binnenkrijgt flink toegenomen. Dat wordt meestal uitgedrukt in een hoeveelheid Watts per vierkante meter aan aardoppervlak (W/m2). In afbeelding 1 zie je dat dit toeneemt met zo'n 0,5 W/m2 per 10 jaar. Gemiddeld over 2006-2015 was de energietoename nog 0,8 W/m2, gemiddeld over de afgelopen vier jaar is dat opgelopen tot 1,4 W/m2. De drijvende kracht achter de opwarming wordt dus steeds sterker.  

Klimaatverandering gaat daardoor steeds sneller 

De extra energie wordt vooral gebruikt om de oceanen op te warmen. Bijna 90 procent verdwijnt in de oceaan. Het kost namelijk veel energie om water op te warmen. Ongeveer 5 procent warmt het land op en maar 1 tot 2 procent is nodig om de atmosfeer op te warmen en vochtiger te maken. De overige 4 procent gaat zitten in het smelten van gletsjers en de grote ijskappen op Groenland en Antarctica. De versnelling van de klimaatverandering zien we duidelijk terug in een versnelde opwarming van de oceanen, een versnelling van het smelten van ijs en een versnelde zeespiegelstijging.  

Afbeelding 1.

Hoeveelheid energie die de aarde netto binnenkomt gemeten vanuit de ruimte met satellieten uitgedrukt in de gemiddelde hoeveelheid Watts per vierkante meter aardoppervlak. Dit is gelijk aan de inkomende zonnestraling minus de gereflecteerde zonnestraling en de uitgaande warmtestraling. Dunne lijnen per maand, dikke lijn gemiddeldes over 12 maanden. Bron: Hansen ea 2023, Oxford Open Climate Change.

Afbeelding 2.

Stijging in de wereldgemiddelde temperatuur sinds 1850-1900. De zwarte lijn is de lineaire trend over de laatste 50 jaar. Een lichte versnelling in de temperatuurstijging in de laatste 20 jaar is zichtbaar. Data: NASA/GISS.

De versnelling is nog niet goed terug te zien in de wereldgemiddelde temperatuur 

De zon verwarmt de oceaan en het land en die geven op hun beurt warmte af aan de lucht erboven. Je kunt daarom de oceaan zien als de vloerverwarming van onze planeet. Kleine variaties in de hoeveelheid warmte die de oceaan afgeeft, geven grote variaties in de luchttemperatuur. Een bekend voorbeeld is El Niño. Tijdens een El Niño komt warm water uit diepere lagen van de Stille oceaan aan het oppervlak en geeft grote hoeveelheden warmte af aan de atmosfeer. De wereldgemiddelde temperatuur stijgt daardoor in korte tijd enkele tienden graden (afbeelding 2, rode sterren).  

Door de variaties in de warmteafgifte van de oceaan verloopt de opwarming van de wereldgemiddelde temperatuur met horten en stoten. Daardoor is de versnelling in de wereldgemiddelde temperatuur minder goed zichtbaar (afbeelding 2). 

De verstoring van de energiebalans komt door de mens 

De verstoring van de energiebalans van onze planeet komt voornamelijk doordat we op grote schaal koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4) uitstoten. De hoeveelheid van deze broeikasgassen in de atmosfeer neemt in versneld tempo toe en dat vermindert de uitstraling van warmte. Dat veroorzaakt een opwarming.  

Door de opwarming neemt de uitstraling van warmte weer toe en dat herstelt de energiebalans. Maar tegelijkertijd wordt dat herstel tegengewerkt door andere gevolgen van de opwarming. Sneeuw en ijs smelten en wolken passen zich aan en dat vermindert de weerkaatsing van zonlicht. Dat zorgt ervoor dat meer energie van de zon wordt opgenomen. Ook komt er meer waterdamp in de lucht. Dat vermindert de uitstraling van warmte want waterdamp is een broeikasgas.  

De opwarming heeft ook tot gevolg dat steeds meer mensen zich bewust worden van de negatieve gevolgen van klimaatverandering en zich inzetten om de uitstoot van broeikasgassen omlaag te brengen. Pas als de energiebalans is hersteld en de opgenomen zonnewarmte weer in evenwicht is met de uitgaande warmtestraling, stopt de klimaatverandering die we op gang hebben gebracht. De energiebalans vertelt ons welke richting het opgaat met het klimaat. Zolang de inkomende en uitgaande energiestromen steeds verder uit balans raken, verandert ons klimaat in een steeds hoger tempo. Met alle gevolgen van dien. 

KNMI-klimaatbericht door Frank Selten