Afnemende bewolking
Onderzoekers van het ISCCP (International Satellite Cloud Climatology Project) dat onderdeel is van NASA schatten in dat de aarde circa 20% meer warmte zou absorberen als er geen wolkendek was. Dit zou leiden tot een 12°C hogere gemiddelde temperatuur. De bewolking zorgt er echter ook voor dat het met name 's nachts minder afkoelt. De bewolking werkt als een soort deken waardoor de uitstraling van de aarde kleiner wordt. Dit effect is wel kleiner; NASA berekent het op ongeveer 7°C. Het netto koelende effect van bewolking komt daarmee op ongeveer 5°C.
Relatie bewolking en temperatuur
De Finse onderzoekers Kauppinen en Malmi van de faculteit Fysica en Astronomie van de Universiteit van Turku bestuderen al geruime tijd de relatie tussen wolken en temperatuursveranderingen. Zij stellen in een tweetal publicaties ([1], [2]) dat de klimaatmodellen er ten onrechte vanuit gaan dat het broeikaseffect nodig is om het temperatuursverloop te verklaren. Als de modellen ook rekening zouden houden met de natuurlijke veranderingen in het wolkendek, kunnen de temperatuursveranderingen wel verklaard worden. De onderzoekers illustreren dit met de volgende twee grafieken. In de eerste grafiek is over een periode van 25 jaar de ontwikkeling van de gemiddelde temperatuur op aarde weergegeven naast de veranderingen in de lage bewolking. Duidelijk is te zien dat de bewegingen tegengesteld zijn: minder bewolking gaat samen met een hogere temperatuur.
Vanuit de experimentele waarnemingen hebben zij geconcludeerd dat 1% meer lage bewolking leidt tot een temperatuurverlaging van 0,11°C. In de tweede grafiek is een berekening gemaakt van de te verwachten temperatuur op basis van dit effect. Te zien is dat de blauwe lijn afgezien van incidentele verstoringen, een goede voorspellende waarde heeft voor de temperatuur.
Ondanks de kritiek op deze onderzoekingen zijn de conclusies niet weerlegd. Het onderzoek van Kauppinnen/Malmi staat bovendien niet op zichzelf. Recente onderzoeken in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk laten een vergelijkbaar beeld zien van de invloed van bewolking op de temperatuur. NASA-onderzoeker Norman Loeb heeft de periode van 1998 tot 2013 onderzocht, waarin de de opwarming van de aarde was afgevlakt. Ook hij constateerde dat er een belangrijke afhankelijkheid is van de hoeveelheid gereflecteerde zonnestraling en de hoeveelheid lage bewolking.
Interessant is ook het onderzoek van Prokrovsky uit 2019. Hij concludeert op basis van satellietgegevens dat veranderingen in de hoeveelheid bewolking direct van invloed zijn op de gemiddelde temperatuur op aarde. Een vergelijking van de figuren 4 en 5 laat zien dat een afname van bewolking overeen komt met een stijging van de temperatuur, terwijl een stabilisatie van de bewolking overeen komt met een veel kleinere temperatuurstijging. Er is een duidelijke correlatie tussen de twee factoren (bewolking vs. temperatuur) van -0,86.
De wereldwijde temperatuurveranderingen sinds het begin van de jaren tachtig kunnen dus in ieder geval voor een deel worden verklaard door de "toenemende instroom van zonnestraling" als gevolg van de wereldwijde afname van de bewolking.
Afnemende bewolking verklaart 70% van de opwarming in Nederland
Het KNMI houdt meet in de weerstations voor elk etmaal het aantal zonuren. Het aantal zonuren is direct afhankelijk van de hoeveelheid bewolking.In de periode vanaf 1980 waren er gemiddeld per jaar 1640 zonuren. In de grafiek is duidelijk te zien dat het aantal zonuren in 40 jaar met ongeveer 25% is toegenomen. Het ligt voor de hand dat meer zon leidt tot hogere temperaturen, maar de vraag is: hoeveel hoger?
Stralingsgevoeligheid
In het artikel onderzoekt De Vos hoe groot het opwarmend effect is van de toegenomen zonnestraling. Het KNMI zelf denkt dat de bijdrage van de instraling op de temperatuurstijging in Nederland gering is: ongeveer 0,2 °C in de periode 1980-2013. Zie “KNMI 14 Klimaatscenario’s voor Nederland”. De Vos laat zien dat de stralingsgevoeligheid veel groter is. Hij doet dat door de maandelijkse hoeveelheid zonnestraling te vergelijken met de gemiddelde temperatuur in die maand. In Afbeelding 7 zijn beide zaken weergegeven, waarin goed te zien is dat de temperatuur naijlt. Dat komt door de warmtebuffering van het zeewater. Het duurt enige tijd voor het (zee)water onder invloed van de zon is opgewarmd. terwijl de temperatuur van het zeewater (zeker in Nederland) invloed heeft op de temperatuur.
In de andere grafiek is een correctie gemaakt voor dit naijl-effect: de temperatuurgrafiek is 1 maand naar links opgeschoven. Het is nu duidelijk te zien dat de beide grafieken een sterke correlatie hebben. Deze bedraagt 0,99, wat betekent dat de gemiddelde temperatuur per maand (na correctie voor de vertraging) voor 99% statistisch verklaard kan worden door de instraling van de zon.
Volgens metingen van het KNMI is de gemiddelde instraling per etmaal in De Bilt toegenomen van 0,92 in 1981 tot 1,05 kJ/cm² in 2020. Dat is een forse toename met 0,13 kJ/cm² (ruim 14%). Die hogere instraling is dus goed van 9 x 0,13 = 1,2 °C temperatuurstijging. Dit betekent dus dat de afgenomen bewolking en daarmee samenhangend de toegenomen zonnestraling in De Bilt een opwarming van 1,2 °C verklaart. Dat is 70% van de totale opwarming van 1,66 °C in die periode.
De stralingsgevoeligheid die De Vos hier berekent, komt goed overeen met wat NASA heeft berekend voor het totale koelende effect van bewolking. Hierboven is al aangegeven dat bewolking per saldo voor een 5 °C lagere temperatuur zorgt. Dat komt goed overeen met de 1,2 °C van De Vos bij een afname van de bewolking van 25%. Ook het aangehaalde onderzoek van Pokrovsky komt op een vergelijkbare waarde voor de stralingsgevoeligheid van 0,06 °C per procent bewolkingsafname.
Een vergelijkbaar beeld in andere gebieden
Het is niet alleen in Nederland dat de bewolking is afgenomen. Ook in andere delen van de wereld is dat het geval. Dit blijkt onder meer uit de waarnemingen van de zonneschijnduur en de bewolking in Europa, gemeten door satellieten in het kader van het Copernicus-programma. In onderstaande grafieken is duidelijk te zien dat in de afgelopen 40 jaar de gemiddelde bewolking duidelijk is afgenomen, terwijl als gevolg daarvan het gemiddeld aantal uren zonneschijn is toegenomen. Een verschil van 200 zonuren per jaar komt neer op meer dan een half uur per dag. Dat is weliswaar minder dan de stijging in Nederland, maar nog steeds opmerkelijk en significant.
Afname bewolking of toename broeikasgassen?
Hans-Rolf Dübal en Fritz Vahrenholt hebben in een recent onderzoek de stralingsbalans van de aarde van de afgelopen 20 jaar onderzocht. Ze hebben hierbij gekeken naar de hoeveelheid zonnestraling die de aarde bereikt ten opzichte van kortgolvige en langgolvige straling van de aarde naar het heelal (de gele en oranje pijlen in Afbeelding 1). De netto stralingsflux, oftewel het verschil tussen die twee, bepaalt de verandering in de energie-inhoud van het klimaatsysteem. Als het positief is, warmt de aarde op; als het negatief is, betekent dit afkoeling. Bij dit onderzoek konden zij gebruik maken van stralingsmetingen van het CERES-project van de NASA.
Het onderzoek heeft een verrassend resultaat aan het licht gebracht: de opwarming van de aarde in de afgelopen 20 jaar komt voornamelijk doordat meer kortegolf zonnestraling (licht) het aardoppervlak bereikt. Door de afname van de bewolking is er minder weerkaatsing van het zonlicht (lagere albedo). Zowel op het noordelijk als op het zuidelijk halfrond (NH en SH) is in de periode 2001 tot 2020 de kortegolfstraling (dus de weerkaatsing van het zonlicht) duidelijk afgenomen. Zie Afbeelding 12. Omdat de inkomende zonnestraling bijna constant blijft, betekent dit dat meer zonlicht het aardoppervlak bereikt, wat bijdraagt aan de opwarming.
De auteurs merken op dat deze CERES-satellietwaarnemingen in strijd zijn met de veronderstelling dat verdere opwarming van de aarde voornamelijk afkomstig is van de LW (langegolf) straling veroorzaakt door broeikasgassen, d.w.z. een afname van uitgaande langegolfstraling. In feite was de verandering van het broeikaseffect in deze periode negatief, zoals te zien is in Afbeelding 13.
De resultaten zijn dus in tegenstelling tot de veronderstelling van het IPCC in zijn laatste rapport dat de opwarming uitsluitend te wijten is aan het door mensen veroorzaakte broeikaseffect. Het IPCC schrijft 100% van de opwarming hieraan toe en rechtvaardigt dit met modelberekeningen. Uit de analyse van de meetgegevens van Dübal en Vahrenholt blijkt echter dat de opwarming grotendeels het gevolg is van de afname van de hoeveelheid bewolking.
Het is nog onvoldoende duidelijk hoe het komt dat de bewolking afneemt. Varenholt zegt hierover: "Die Wolkenveränderungen können durch Rückgang der Aerosole, durch Erwärmung der Atmosphäre auf Grund natürlicher Ursachen (..), durch anthropogene Erwärmung durch CO2 oder einer Kombination dieser einzelnen Faktoren ausgelöst werden. Eines kann allerdings schon jetzt festgehalten werden: die Erwärmung der letzten 20 Jahre wurde stärker durch Veränderung in den Wolken als durch den klassischen Treibhauseffekt verursacht". 
Het onderzoek van Dübal en Vahrenholt staat niet op zich zelf. Ook onderzoek van Nasa (Loeb et al, 2021) bevestigt dat de verandering van de energiebalans van de aarde (die verantwoordelijk is voor de opwarming) “is primarily due to an increase in absorbed solar radiation associated with decreased reflection by clouds”