home  > oorzaken  > wolken

Wolken hebben een belangrijke invloed op de temperatuur op aarde doordat zij een deel van het zonlicht tegenhouden. Er blijkt een duidelijke relatie te zijn tussen de natuurlijke variaties in het wolkendek en het temperatuurverloop.

Het energiebudget van de aarde
Afbeelding 1: Het energiebudget van de aarde
In het artikel De onnauwkeurigheid van klimaatmodellen hebben we al aangegeven dat wolken een grote invloed hebben op de temperatuur op aarde. Met name lage bewolking reflecteert een groot deel van de lichtstraling van de zon (albedo), waardoor het aardoppervlak in de schaduw blijft en minder opwarmt dan zonder die 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.

De relatie tussen temperatuur en bewolking volgens Kauppinen
Afbeelding 2: De relatie tussen temperatuur en bewolking volgens Kauppinen
De berekende temperatuur op basis van bewolking en de werkelijke temperatuur
Afbeelding 3: De berekende temperatuur op basis van bewolking in blauw en de werkelijke temperatuur in rood

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.

De opwarming in groenland onder invloed van bewolking
Afbeelding 4: De opwarming in groenland onder invloed van bewolking

Groenland

Onderzoekers van de Universiteit van Bristol hebben de veranderingen in de ijskap sinds 1995 op Groenland onderzocht, een onderwerp dat regelmatig in het nieuws komt. Het blijkt dat de sterke afname van de ijskap op Groenland het gevolg is van de afname van de hoeveelheid bewolking in de zomers in die periode. De vermindering van 27 Gigaton ijs voor elke procent reductie in het zomerse wolkendek is het directe gevolg van de verminderde albedo en dus de grotere zonnestraling.



Een cruciale vraag is natuurlijk hoe het komt dat de hoeveelheid bewolking fluctueert en waarom dat op de ene plaats meer het geval is dan op de andere. Gezien de grote interactie tussen wolken en andere factoren die het klimaat bepalen, kunnen er vele oorzaken zijn. In het artikel over de theorie van Svensmark wordt de relatie gelegd tussen de hoeveelheid bewolking en veranderingen in de zonneactiviteit.