Singer in gesprek met KNMI'ers Komen (links) en Drijfhout (rechts) tijdens het geanimeerde diner na afloop van de bijeenkomst.

Er heerst grote euforie bij prominente Nederlandse klimaatsceptici zoals Hans Labohm over de bijeenkomst met Fred Singer bij het KNMI. En dat is begrijpelijk. Het is vrij uniek dat iemand als Singer bij een officieel aan het IPCC gelieerd klimaatinstituut kan spreken. Nederland steekt op dit punt positief af bij andere landen en zelfs bij een debatland bij uitstek, Amerika (hoewel Singer daar onlangs ook sprak bij een prominent klimaatinstituut).

Maar daags na de roes en de blijdschap over de verbeterde relaties tussen mainstream onderzoekers en sceptici is er ook de kater. Natuurlijk betekent het feit dat Singer spreekt bij het KNMI niet dat men het met hem eens is. Het betekent slechts dat het debat met sceptici serieuzer genomen wordt dan een aantal jaar geleden het geval was. Het is daarom uitstekend dat Klimaatportaal – de website van het PCCC – een weerwoord geeft tegen het verhaal van Singer.

Dat levert een kater op want daar lezen we dit:

Tijdens een colloquium spraken de KNMI-ers en Singer over de belangrijkste stellingen die Singer aandraagt binnen het klimaatdebat. Wereldgemiddelde temperatuurtrends zouden zijn vertekend doordat de temperatuur in steden gemiddeld hoger ligt dan op het platteland. Weerstations zouden stijgende temperatuurtrends meten doordat de omgeving van de stations verstedelijkt.

Singer onderbouwt deze stelling met een voorbeeld uit Californië. Er zijn echter veel grootschalige studies die aangeven dat het stadseffect niet zorgt voor een vertekening van de gemiddelde temperatuur, ook niet op het niveau van de Verenigde Staten. Het is wèl zo dat een deel van de weerstations in de Verenigde Staten niet op de optimale locatie staat.

De door mij vet gemaakte zin is de passage die mij het meest stoorde. Het komt over als: ‘wij de wetenschappers vertellen u even dat het onzin is wat Singer zegt. Er zijn vele studies die Singer weerleggen, gelooft u ons nou maar.’

Om die studies vervolgens niet eens te noemen. In tweede instantie zag ik pas dat er een drietal achtergrondartikelen achter het openingsverhaal over Singer zitten. In een ervan gaat de auteur van het PCCC* dieper in op de kwestie van het stadseffect en worden wel degelijk enkele studies genoemd. Dat zwakte de aanvankelijke kater in ieder geval flink af.

Maar helemaal weg is de kater zeker niet na het lezen van dat achtergrondstuk. Zo staat er:

Uit onderzoek dat is weergegeven in het meest recente IPCC rapport (IPCC, 2007) blijkt dat het stedelijk stadseffect ten hoogste 0,06 graden Celsius (sinds 1900) kan hebben bijgedragen aan de mondiale temperatuurstijging. De gemeten stijging bedraagt 0,8 graden over de afgelopen honderd jaar (land en oceaan samen).

In mijn boek De staat van het klimaat ga ik uitgebreid in op de bronnen waarop IPCC zich baseert. Dat zijn studies van Jones, Parker en Peterson. Meestal komt het ‘bewijs’ dat het Urban Heat Island-effect niet of nauwelijks invloed heeft op de temperatuurmetingen neer op het vergelijken in bepaalde gebieden van rurale en stedelijke stations. Uit die vergelijkingen zou dan rollen dat de trends in rurale en stedelijke gebieden identiek zou zijn waarna de conclusie wordt getrokken dat ook de mondiale dataset er dus wel geen last van zal hebben.

In De staat van het klimaat laat ik stap voor stap zien hoe gammel de studies van Jones, Parker en Peterson zijn. Rond de studie van Jones 1990 is zelfs een hele rel uitgebroken omdat uit onderzoek van McIntyre en Doug Keenan is gebleken dat de gebruikte weerstations van Jones en zijn coauteur Wang niet aan de door Wang en Jones beschreven selectiecriteria voldeden.

Een fragment uit mijn boek (pag. 67/68) waarin ik in ga op de studie van Peterson:

Peterson
De artikelen van Parker als bewijs beschouwen dat het urban heat island-effect geen rol speelt in temperatuurmetingen, lijkt op zijn zachtst gezegd nogal voorbarig. Na Jones (1990) en Parker (2004, 2006) blijft er nog één studie over waar het IPCC in deze kwestie op leunt, een artikel van Thomas Peterson66 van NOAA.

Peterson vergeleek (in de VS) stedelijke weerstations met weerstations op het platteland. Hij vergeleek de stations over de korte periode 1989 tot 1991. Peterson vond geen aanwijzingen dat het urban heat island-effect de temperatuurmetingen beïnvloedde.

In het artikel was geen lijst beschikbaar met de namen van de 289 gebruikte stations. Stephen McIntyre verzocht Peterson in 2007 per email om deze lijst met namen en kreeg ze per ommegaande. Een van de eerste dingen die McIntyre opviel, is dat slechts 63 van de 289 stations uit het United States Historical Climatology Network (USHCN)

afkomstig waren. Dat is het netwerk dat door CRU, GISS en NOAA gebruikt wordt voor mondiale temperatuurreeksen. Als je wilt aantonen dat deze mondiale reeksen geen last hebben van het urban heat island-effect, dan is het op zijn minst merkwaardig dat minder dan een kwart van de stations uit het USHCN-netwerk komt.

Om te beoordelen of een station stedelijk is of ruraal, gebruikt Peterson net als GISS de hoeveelheid licht die ’s nachts vanuit een satelliet gemeten wordt op de locatie van het weerstation. Dit gaf McIntyre de gelegenheid om de indeling van Peterson te vergelijken met die van GISS.

Dat leverde een aantal verrassingen op. Van de 63 USHCN-stations die Peterson gebruikte, hadden er negen een GISS-lichtwaarde van nul. Die stations liggen dus in extreem donker en dus ruraal gebied. Van die negen had Peterson er echter drie ingedeeld in de groep stedelijk, namelijk Fort Yates, Utah Lake Lehi en Fort Valley. Van de 48 USHCN stations die Peterson als stedelijk betitelde, hadden er vijftien een GISS lichtwaarde van negentien of minder. Volgens de GISS-criteria zouden dit rurale stations zijn.

Peterson onderscheidt in zijn studie veertig clusters, dat wil zeggen gebieden waar hij stedelijke en rurale stations vergelijkt. McIntyre constateerde echter dat er in zes clusters alleen maar stedelijke stations zitten, dus wat vergelijkt Peterson daar eigenlijk met wat? In de lijst met stedelijke stations zijn ook ‘steden’ opgenomen die je op z’n zachtst gezegd niet echt metropolen kunt noemen zoals Wahpeton (North Dakota) en Hankinson (North Dakota).

Het volgende dat McIntyre deed, was van alle stations de ruwe temperatuurmetingen uitzetten in een grafiek. Want, schrijft McIntyre, hoe goed je correcties op de ruwe data wellicht ook zijn, het is altijd goed om te weten hoe de oorspronkelijke metingen eruitzagen. McIntyre beperkte zich niet tot de jaren 1989-1991, maar gebruikte alle data die beschikbaar waren. Het resultaat was opnieuw verrassend.67

Ondanks het feit dat er een versmelting is tussen de soorten stations (rurale die bij stedelijk zijn ingedeeld en omgekeerd) is er in de ruwe metingen wel degelijk een duidelijk verschil te zien tussen de stedelijke en de rurale stations. Het verschil uitgedrukt in een trend bedraagt maar liefst 0,7 graden per eeuw, vergelijkbaar dus met het ‘global warming’-effect.

Omdat er in de categorie ‘stedelijk’ nog ‘steden’ zaten die nauwelijks meer dan een dorp genoemd kunnen worden, paste McIntyre een extra correctie toe. Hij selecteerde die steden met een major league franchisevestiging, een groot professioneel sportteam. Plaatsen als Snoqualmie Falls (Washington) en Pine Bluff (Arkansas) vallen daarmee af en je houdt ‘echte’ steden over. De verschillen tussen stedelijk en ruraal waren na deze correctie aanzienlijk opgelopen, tot 2 graden per eeuw! Volgens deze studie heeft verstedelijking dus wel degelijk effect op de gemeten temperaturen.

Wat dit fragment duidelijk maakt is dat als je zoals McIntyre hier heeft gedaan echt kritisch kijkt naar de studies waarnaar IPCC verwijst, er weinig over blijft van de claim dat het Urban Heat Island-effect een verwaarloosbare  invloed heeft op de temperatuur. Het PCCC heeft uitgebreid gereageerd op mijn boek, maar negeert al dit soort gedetailleerde kritiek op Jones, Parker en Peterson en blijft doodleuk verwijzen naar het IPCC (Jones was lead author van het betreffende hoofdstuk) die stelt dat er een verwaarloosbaar effect is van 0,06 graden per eeuw.

Vliegvelden
Fred Singer ging woensdag niet al te diep in op het UHI-effect maar stelde wel dat hij de opwarming tussen 1910 en 1940 ‘genuine’ (echt) vond en de meer recente opwarming ‘fake’ (nep). Waar hij aan toevoegde dat de recente opwarming natuurlijk wel degelijk waargenomen is door thermometers (the data is what it is) maar waarschijnlijk veroorzaakt door het UHI-effect. Ook noemde hij het hoge percentage aan vliegvelden waar tegenwoordig de temperatuurmetingen plaatsvinden en sprak hij het vermoeden uit dat de recente opwarming wel eens de opwarming van vliegvelden kan weergeven.

Singer onderbouwde dus zeker niet alle details waarom UHI van grote invloed is/zou zijn op de recente opwarming. Als je als PCCC dit toch belangrijk genoeg vindt om op te reageren, dan moet je dat zo eerlijk en zo compleet mogelijk doen en dat heeft het PCCC helaas nagelaten.

Want veel belangrijker nog dan de kritiek van McIntyre, Hughes, Keenan en anderen op de iconische papers van Jones, Parker en Peterson zijn een hele serie papers van Michaels en McKitrick, die aantonen dat de wereldwijde temperatuurnetwerk op land wel degelijk beïnvloed zijn door socio-economische factoren (waaronder ook het UHI-effect geschaard kan worden).

Michaels en McKitrick deden wat het IPCC-gemeenschap zelf had moeten doen: achteraf testen of de correcties op de ruwe data voor UHI of andere factoren afdoende zijn. Als het patroon van opwarming op land nog correleert met socio-economische factoren dan is het aannemelijk dat de dataset nog vervuild is met weliswaar antropogene effecten, maar wel effecten die niets met het versterkte broeikaseffect te maken hebben maar meer met lokale economische activiteiten (verstedelijking, industrialisatie e.d.). Michaels en McKitrick vinden statistisch significante verbanden tussen socio-economische factoren en het patroon van opwarming op land. Vorige week bij de American Chemical Society gaf McKitrick er nog een webinar over (zie de presentatie van 28 augustus 2011). Daarin concludeert hij:

Based on analysis of multiple data sets, and after addressing a long list of statistical rebuttals, I find the evidence convincing that:

The adjustment models are inadequate

The resulting climate record over land is contaminated with patterns of socioeconomic development

This adds a net warming bias to the global trend and may lead to misattribution of spatial patterns to greenhouse gases

A valid empirical model of the spatial pattern of observed warming must include anthropogenic surface processes

De enige poging om Michaels en McKitrick te weerleggen is een artikel van Schmidt geweest in 2009. Wat doet het PCCC nu in hun reactie op Singer? Het vermeldt geen van de vier papers van Michaels en McKitrick en wel de kritiek van Schmidt zonder ook maar naar de hele episode Michaels/McKitrick te verwijzen. McKitrick en Nierenberg zijn in een vervolgpaper uitgebreid ingegaan op de kritiek van Schmidt.

Watts
Tenslotte verwijst het PCCC nog naar de paper van Fall 2011. Dit is de bijna beruchte paper van onder andere Anthony Watts en Roger Pielke gebaseerd op het door Watts opgezette surface stations project. PCCC schrijft:

Het is wèl zo dat een deel van de weerstations in de Verenigde Staten niet op de optimale locatie staat. Zo staan ze te dicht bij een verharde ondergrond of bij grote gebouwen. Dit blijkt ondermeer uit een uiterst kritische studie van Fall et. al (maart 2011) waarin niettemin wordt geconcludeerd dat de gemiddelde temperatuurtrend in de VS nauwelijks wordt beïnvloed door het stadseffect.

Dit is gewoon fout. De paper van Fall et al (waaronder Watts en Pielke sr.) gebaseerd op het surface stations project van Anthony Watts gaat over de directe problemen rond weerstations en niet over het UHI-effect.

Uit de studie blijkt vrij verrassend dat de gemiddelde trend van de slechtste stations niet afwijkt van de beste stations. Meer in detail blijkt dat de slechtste stations ’s nachts meer opwarming laten zien maar overdag juist minder en dat het gemiddeld daarom niet afwijkt. Dat zegt echter alleen iets over de directe effecten van de slechte positionering van de stations. Een ‘goed’ station kan echter in de stad staan, een slecht station op het platteland. Daarover valt op basis van de Fall et al paper nog geen uitspraken te doen.

Dit schreven de auteurs erover op de blog van Pielke vlak na verschijning van de paper:

Q: What about mean temperature trends?

A: In the United States the biases in maximum and minimum temperature trends are about the same size, so they cancel each other and the mean trends are not much different from siting class to siting class. This finding needs to be assessed globally to see if this also true more generally.

However, even the best-sited stations may not be accurately measuring trends in temperature or, more generally, in trends in heat content of the air which includes the effect of water vapor trends. Also, most are at airports, are subject to encroaching urbanization, and use a different set of automated equipment. The corrections for station moves or other inhomogeneities use data from poorly-sited stations for determining adjustments to better-sited stations.

Goede stations staan dus relatief vaak op vliegvelden en de vraag is in hoeverre het UHI-effect van vliegvelden mede bepaalt waarom de goede en slechte stations goed met elkaar overeen komen. Er zullen nog vervolganalyses gedaan worden met de data uit het surface stations project.

Laat me tot slot duidelijk stellen dat niemand precies weet hoe groot de invloed van het UHI-effect  precies is geweest op de recente temperatuurtrend. Maar dat die invloed aanzienlijk is is door de papers van Michaels en McKitrick zeer aannemelijk gemaakt en ook door bijvoorbeeld de paper van Klotzbach (samen met Pielke jr. en sr. en Christy) die laat zien dat het landoppervlak aanzienlijk sneller opwarmt dan de troposfeer.

Teleurstellend
Dat het PCCC zo eenzijdig citeert uit de literatuur is ronduit teleurstellend. Blijkbaar heeft men grote moeite te erkennen dat andere antropogene processen dan AGW (het versterkte broeikaseffect) invloed hebben op de mondiale temperatuur. Het IPCC deed in 2007 op dit punt ook al totaal geen recht aan de literatuur.

Dit is cruciaal voor de hele global warming discussie omdat het IPCC de ogenschijnlijk overeenkomst tussen klimaatmodellen en de mondiale temperatuur ziet als een bewijs voor de rol van broeikasgassen. Het is daarom van cruciaal belang dat dit onderwerk in het vijfde IPCC-rapport eerlijker besproken wordt. Ik ben niet optimistisch dat dit ook daadwerkelijk zal gebeuren.

* Noot: schrijven over klimaat is mensenwerk en ieder mens, ook ik, heeft zijn eigen stokpaardjes en blinde vlekken. Het is daarom zinvol om te vermelden wie een stuk geschreven heeft. Het PCCC kiest er meestal voor om dat niet te doen. Het wekt daarmee de indruk dat alle aan het PCCC gelieerde klimaatonderzoekers – dat zijn vrijwel alle Nederlandse klimaatonderzoekers – achter zo’n stuk zouden staan. Dit is natuurlijk onmogelijk. Ik raad het PCCC daarom aan steevast namen onder artikelen te plaatsen.

** In deel 2 zal ik ingaan op het PCCC-stuk over de hot spot.