Alweer, de zomer van 2018 op het noordelijk halfrond heeft ons een epidemie van grote bosbranden gebracht.

Deze verbranden bossen, huizen en andere constructies, duizenden mensen en dieren verdrijven, en grote verstoringen in het leven van mensen veroorzaken. De enorme last van gewoon brandbestrijding is een taak geworden die het hele jaar door miljarden dollars kost, laat staan ​​de kosten van de vernietiging. De rooksluier kan zich honderden of zelfs duizenden kilometers uitstrekken, invloed op de luchtkwaliteit en het zicht. Teveel mensen, het is heel duidelijk geworden dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering een grote rol speelt door het risico op natuurbranden sterk te vergroten.

Toch lijkt het erop dat de rol van klimaatverandering zelden wordt genoemd in veel of zelfs de meeste nieuwsberichten over de veelheid aan branden en hittegolven. Voor een deel komt dit omdat de kwestie van attributie meestal niet duidelijk is. Het argument is dat er altijd bosbranden zijn geweest, en hoe kunnen we een bepaalde natuurbrand toeschrijven aan klimaatverandering?

Als klimaatwetenschapper Ik kan zeggen dat dit de verkeerde formulering van het probleem is. Opwarming van de aarde veroorzaakt geen bosbranden. De directe oorzaak is vaak menselijke onzorgvuldigheid (sigarettenpeuken, kampvuren niet goed gedoofd, enzovoort.), of natuurlijk, van "droge bliksem" waarbij een onweersbui bliksem produceert maar weinig regen. Liever, opwarming van de aarde verergert de omstandigheden en verhoogt het risico op natuurbranden.

Toch, er is een enorme complexiteit en variabiliteit van de ene brand tot de andere, en daarom kan de attributie complex worden. In plaats daarvan, de manier om hierover na te denken is vanuit het standpunt van de basiswetenschap - in dit geval natuurkunde.

Opwarming van de aarde is aan de gang

Om de wisselwerking tussen de opwarming van de aarde en bosbranden te begrijpen, overweeg wat er met onze planeet gebeurt.

De samenstelling van de atmosfeer verandert door menselijke activiteiten:er is meer dan 40 procent meer koolstofdioxide, voornamelijk afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen sinds de jaren 1800, en meer dan de helft van de stijging is sinds 1985. Andere warmtevasthoudende gassen (methaan, lachgas, enz.) nemen ook toe in concentratie in de atmosfeer door menselijke activiteiten. De tarieven stijgen, niet afnemen (zoals gehoopt met het akkoord van Parijs).

Dit leidt tot een energieonbalans voor de planeet.

Warmtevasthoudende gassen in de atmosfeer werken als een deken en remmen de infrarode straling - dat wil zeggen:warmte van de aarde - van het ontsnappen terug in de ruimte om de voortdurende straling van de zon te compenseren. Naarmate deze gassen zich ophopen, meer van deze energie, meestal in de vorm van warmte, blijft in onze atmosfeer. De energie verhoogt de temperatuur van het land, oceanen en atmosfeer, smelt ijs, ontdooit permafrost, en voedt de waterkringloop door verdamping.

Bovendien, we kunnen de energieonbalans van de aarde vrij goed inschatten:het komt neer op ongeveer 1 watt per vierkante meter, of ongeveer 500 terawatt wereldwijd.

Hoewel deze factor klein is in vergelijking met de natuurlijke stroom van energie door het systeem, dat is 240 watt per vierkante meter, het is groot in vergelijking met alle andere directe effecten van menselijke activiteiten. Bijvoorbeeld, de elektriciteitsproductie in de VS bedroeg vorig jaar gemiddeld 0,46 terawatt.

De extra warmte is altijd hetzelfde teken en wordt over de hele wereld verspreid. Overeenkomstig, waar deze energie zich ophoopt, is van belang.

De energieonbalans van de aarde volgen

De warmte hoopt zich meestal uiteindelijk op in de oceaan - meer dan 90 procent. Door deze extra warmte zet de oceaan uit en stijgt de zeespiegel.

Warmte hoopt zich ook op in smeltend ijs, veroorzaakt smeltend Arctisch zee-ijs en gletsjerverliezen in Groenland en Antarctica. Dit voegt water toe aan de oceaan, en dus stijgt de zeespiegel ook hiervan, stijgt met een snelheid van meer dan 3 millimeter per jaar, of meer dan een voet per eeuw.

Op het land, de effecten van de energieonbalans worden gecompliceerd door water. Als er water aanwezig is, de warmte gaat vooral in verdamping en drogen, en dat voedt vocht in stormen, die meer regen veroorzaken. Maar de effecten stapelen zich niet op, op voorwaarde dat het af en toe regent.

Echter, in een droge periode of droogte, de warmte stapelt zich op. Ten eerste, het droogt dingen uit, en ten tweede verhoogt het de temperatuur. Natuurlijk, "het regent nooit in Zuid-Californië" volgens het poplied uit de jaren 70, in ieder geval in het zomerhalfjaar.

Dus water fungeert als de airconditioner van de planeet. Bij gebrek aan water, de overtollige warmte-effecten stapelen zich op het land op, zowel door alles uit te drogen als door planten te verwelken, en door temperaturen te verhogen. Beurtelings, dit leidt tot hittegolven en een verhoogd risico op natuurbranden. Deze factoren zijn van toepassing in regio's in het westen van de VS en in regio's met mediterrane klimaten. Veel van de recente bosbranden hebben inderdaad niet alleen in het westen van de Verenigde Staten plaatsgevonden, maar ook in Portugal, Spanje, Griekenland, en andere delen van de Middellandse Zee.

De omstandigheden kunnen zich ook in andere delen van de wereld ontwikkelen wanneer sterke hogedrukweerkoepels (anticyclonen) stagneren, zoals gedeeltelijk bij toeval kan gebeuren, of met verhoogde kansen in sommige weerpatronen, zoals die zijn vastgesteld door La Niña- of El Niño-evenementen (op verschillende plaatsen). De verwachting is dat deze droge plekken van jaar tot jaar verschuiven, maar dat hun overvloed in de loop van de tijd toeneemt, zoals duidelijk gebeurt.

Hoe groot is het effect van energieonbalans boven land? We zullen, 1 Watt per vierkante meter over een maand, indien geaccumuleerd, komt overeen met 720 Watt per vierkante meter gedurende een uur. 720 Watt staat gelijk aan vol vermogen in een kleine magnetron. Een vierkante meter is ongeveer 10 vierkante meter. Vandaar, na een maand komt dit overeen met:één magnetron op vol vermogen per vierkante meter gedurende zes minuten. Geen wonder dat dingen in brand vliegen!

Attributiewetenschap

Terugkomend op de oorspronkelijke kwestie van bosbranden en opwarming van de aarde, dit verklaart het argument:er is extra warmte beschikbaar door klimaatverandering en het bovenstaande geeft aan hoe groot het is.

In werkelijkheid is er vocht in de bodem, en planten hebben wortelstelsels die bodemvocht aanzuigen en de effecten vertragen voordat ze beginnen te verwelken, zodat het doorgaans meer dan twee maanden duurt voordat de effecten groot genoeg zijn om de weg vrij te maken voor bosbranden. Van dag tot dag, het effect is klein genoeg om verloren te gaan in de normale weersvariabiliteit. Maar na een droge periode van meer dan een maand, het risico is merkbaar hoger. En natuurlijk gaat ook de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur omhoog.

"We kunnen geen enkele gebeurtenis toeschrijven aan klimaatverandering" is al lang een mantra van klimaatwetenschappers. Het is onlangs veranderd, echter.

Zoals in het voorbeeld van bosbranden, men realiseerde zich dat klimaatwetenschappers nuttige uitspraken kunnen doen door aan te nemen dat de weersomstandigheden zelf relatief onaangetast zijn door klimaatverandering. Dit is een goede veronderstelling.

Ook, klimaatwetenschappers kunnen niet zeggen dat extreme gebeurtenissen te wijten zijn aan de opwarming van de aarde, want dat is een slecht gestelde vraag. Echter, we kunnen zeggen dat het zeer waarschijnlijk is dat ze niet zulke extreme effecten zouden hebben gehad zonder de opwarming van de aarde. Inderdaad, alle weersomstandigheden worden beïnvloed door klimaatverandering omdat de omgeving waarin ze plaatsvinden warmer en vochtiger is dan vroeger.

Vooral, door te focussen op de energieonbalans van de aarde, nieuw onderzoek zal naar verwachting het begrip van wat er gebeurt, vergroten, en waarom, en wat het inhoudt voor de toekomst.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.