In mijn boek De staat van het klimaat schreef ik dat research sinds het vierde IPCC-rapport erop wees dat het afkoelende effect van aerosolen (aanzienlijk) kleiner is dan tot nu toe gedacht. Op pagina 118 staat:

Terwijl het opwarmende effect van roet dus op het lijstje opwarmende factoren moet, lijkt het afkoelende effect van aerosolen almaar kleiner te worden. Dat wil zeggen, kleiner dan de balken in afbeelding 8 suggereren. In 2009 publiceerde de Noor Gunnar Myhre een artikel in Science, waarin hij de koeling door het directe aerosoleffect naar beneden bijstelde.

Het indirecte aerosoleffect lijkt ondertussen helemaal op de helling te staan. De Amerikaanse klimaatonderzoeker Graeme Stephens van Colorado State University is nauw betrokken bij twee belangrijke satellietmissies van NASA: CloudSat en Calipso. Deze twee satellieten vliegen vlak achter elkaar aan en geven een ongekend scherp driedimensionaal beeld van wolken en aerosolen. Uit de metingen blijkt volgens Stephens dat het indirecte aerosoleffect vrijwel nul is.

Vooral de zeer lage schatting voor het indirecte aerosol effect (het effect van aerosolen op wolken) van Stephens baarde opzien. Stephens vertelde mij dat tijdens een interview dat ik met hem had in de zomer van 2009 in Fort Collins. Hij vertelde het bovendien in een Gewex-lezing in 2009, zie deze blog van Pielke. De onderzoekers van PBL en KNMI die mijn boek doorlichtten vroegen zelfs bij Stephens na of hij dat inderdaad gezegd had.

In de reactie op Klimaatportaal op dit deel van mijn boek schreef het KNMI/PBL-team onder andere:

En ten slotte wordt gesteld op basis van een interview met de klimaatwetenschapper Graeme Stephens dat satellietgegevens aantonen dat het indirecte effect van aerosolen, via hun effect op wolkenvorming, nihil is. Maar er zijn ook studies te noemen die juist laten zien dat het klimaateffect van aerosolen te laag wordt ingeschat (Ruckstuhl, 2009, JGR; Dwyer, 2010, JGR).

Dezelfde onderzoeker die Crok aanhaalt om een netto aerosolforcering van nul te onderbouwen, Ramanathan, heeft een zelfde type berekening uitgevoerd in een andere studie, maar met een andere conclusie (Ramanathan en Feng, 2008): Uitgaande van de IPCC schatting voor klimaatgevoeligheid van 3 °C (2 tot 4.5 °C) per CO2 verdubbeling berekent hij een verwachte huidige opwarming op basis van alleen de broeikasgassen (inclusief ozon) van 2.4 °C (1.6 tot 3.6 °C). De trend in de oceaan warmte-inhoud berekent hij op 0.6 W/m2, wat volgens dezelfde klimaatgevoeligheid overeenkomt met ~0.5°C aan overtollige warmte die in de oceanen is opgeslagen. Op basis van verschillende gegevens schat Ramanathan de netto aerosolforcering op -1.4 W/m2 (iets sterker negatief dan vermeld als beste waarde in het laatste IPCC rapport), hetgeen overeenkomt met een afkoeling van -1.2 °C (-0.4 tot -2 °C). Het netto verwachte effect is dus 2.4 °C – 1.2 °C – 0.5 °C = 0.7 °C wat vrijwel exact overeenkomt met de waargenomen mondiale opwarming (zie SkepticalScience voor een vergelijkbare berekening)

Men verweet mij in feite kersen plukken, het niet noemen van alle studies over dit onderwerp. En de groep bleef op dat moment vasthouden aan de beste schatting van het IPCC van -1,2 W/m2 (voor het totale aerosol effect). Men vermeldde echter niet dat alle schattingen destijds gebaseerd waren op een combinatie van metingen en modellen en dat de schatting van Stephens puur gebaseerd was op de metingen van Cloudsat en Calipso (twee satellieten die vlak achter elkaar aanvliegen en die dus vrijwel tegelijkertijd metingen doen aan aerosolen en wolken).

Ik ben de publicatielijst van Stephens blijven volgen maar gek genoeg publiceerde hij zijn lage schatting van het indirecte aerosol effect nooit in de literatuur. Bart Strengers van het PBL (met wie ik samen in de redactie zit van climatedialogue.org) ontving wel een manuscript van Stephens maar deze paper heeft zo te zien nooit de eindstreep gehaald. Zodoende is de schatting van Stephens nog altijd niet gepubliceerd, zo lijkt het. Best wel vreemd voor een getal dat zo belangrijk is in het klimaatdebat.

Onlangs vroeg ik Stephens nog maar eens per e-mail of hij zijn schatting al gepubliceerd heeft. Ik kreeg geen antwoord. (opmerking: ik zoek hier niet veel achter. Stephens maakte een vrij stugge indruk in het gesprek dat ik met hem had. Hij heeft gewoon weinig zin om met journalisten in contact te treden, zo  lijkt het.)

Ik besprak mijn ervaringen onlangs ook met Nic Lewis, een Britse wiskundige, die zijn werkzame leven doorbracht in de financiële wereld, en die zich de laatste jaren als een soort McIntyre op de klimaatliteratuur heeft gestort, waarbij hij zich met name richt op klimaatgevoeligheid. Lewis komt vandaag met een must read analyse van klimaatgevoeligheid (een toegankelijke versie ervan is geschreven door Matt Ridley).

Ik besprak de lage schattingen voor het indirecte aerosol effect de afgelopen weken met Lewis (met wie ik veel contact had over de review van de Second Order Draft van het IPCC AR5 rapport). Lewis besprak het weer met de Britse onderzoeker Richard Betts en die nam op zijn beurt de moeite om het verhaal te checken bij Stephens. De reactie van Stephens staat nu op Bishop Hill en ik herhaal ‘m hier:

I may have said that [dat indirect aerosol effect vrijwel nul is, MC] and as I don’t follow blogs I cant say how out of context that is – I think all evidence (but not yet agreed upon by all) is that the indirect forcing is much smaller in reality than is applied in models and there are many reasons for this expectation, among the most important being that there is clear evidence that Twomey effects (so-called 1st indirect effect), and that which is mostly dominant in models, is practically invisible in the real world because of other compensating effects that occur – but we don’t fully understand all these compensating effects at all yet it appears these effects offset any Twomey effect- I think my comment on zero is based more on sound science arguments – we know aerosol can affect clouds, we know in the real world these effects are a net result of various processes not yet understood, some positive and some definitely negative, and as a science exercise we ought to consider a climate projection enterprise without AIE completely – the worrying thing for me is that climate model sensitivity is grossly defined by how small or large an AIE is in models and if this is indeed the case then there isnt much scientific stock to be placed on climate sensitivity at all because its based on processes we don’t understand and are artificially represented in models and I would argue do damage to our ability to understand and diagnose the internal processes that also shape climate sensitvity- as an exercise it would be far better to perform projections with the unknown and not yet understood AIE turned off completely and thus may well be much closer to reality (for reasons mentioned) than projections that are based on inidirect forcings of 1, 2 or more Wm-2 . I am sure this view isnt accepted by all.

Dus ruim drie jaar na dato blijft Stephens bij de opmerkingen die hij in het interview met mij ook maakte. Hij pleit er zelfs voor om het indirecte aerosol effect uit de modellen te halen zolang we het niet beter begrijpen. Zonder het indirecte aerosol effect zouden modellen de recente opwarming echter overschatten.

Lewis laat in zijn analyse zien dat ook het IPCC de schatting voor de afkoelende werking van aerosolen in de SOD fors naar beneden heeft bijgesteld (naar -0,9 of zelfs -0,7 W/m2). Dit heeft grote consequenties voor de schatting van de klimaatgevoeligheid, laat Lewis zien. Hij stelt nu en verwijst naar diverse papers die dat ook doen dat de beste schatting van de klimaatgevoeligheid rond de 1,6 graden Celsius is. Aan het eind van zijn artikel geeft hij een likely range voor de klimaatgevoeligheid van 1,25 tot 2,75. Daarmee ligt zijn hele likely range onder de beste schatting van het IPCC van drie graden. Het zijn interessante tijden.