Waterverlies uit stratosfeer verklaart afkoeling aarde

Ballon voor stratosfeeronderzoek wordt losgelaten in Zweden.
Door Karel Knip

Rotterdam, 30 jan. Amerikaanse en Zwitserse onderzoekers denken een verklaring te hebben gevonden voor de recente vertraging in de opwarming van de aarde. Het zou veroorzaakt worden door een daling van het watergehalte van de stratosfeer.

Sinds 1970 steeg de gemiddelde aardse temperatuur met ongeveer 0,13°C per decennium, maar na 2000 is dat flink afgenomen. De laatste jaren lijkt de temperatuur zelfs wat te dalen. Klimatologen hebben het tot dusver voornamelijk afgedaan als een uiting van natuurlijke variabiliteit, mogelijk samenhangend met het El Niño-verschijnsel of met de ongewoon inactieve zon.

In Science Express (28 januari) wordt de vertraging in de opwarming in verband gebracht met een daling van het watergehalte van de stratosfeer die ook rond 2000 begon. Eerste auteur van de studie is Susan Solomon, verbonden aan het Earth System Research Laboratory van de NOAA in Boulder (Colorado).

De stratosfeer is de luchtlaag direct boven de troposfeer die op ongeveer 12 km hoogte begint. De laag is ijl en koud en bevat maar heel weinig waterdamp. Pas sinds 1980 wordt het watergehalte met voldoende regelmaat gemeten, sinds 1995 vanuit satellieten met mondiale dekking. Inmiddels staat vast dat het waterdampgehalte van de stratosfeer tussen 1980 en 2000 sterk steeg en daarna weer met 10 procent afnam.

Waterdamp is een krachtig broeikasgas dat vooral de warmte opneemt die het aardoppervlak uitstraalt en dat vervolgens weer in alle richtingen weg straalt. Meer waterdamp in de ijle stratosfeer leidt daar tot koeling, terwijl het de troposfeer juist opwarmt. Het water in de stratosfeer ontstaat door oxidatie van methaan en door aanvoer vanuit de troposfeer, vooral boven het tropische deel van de Stille Oceaan. Aannemelijk is dat die aanvoer nogal varieert.

Solomon en collega’s berekenden wat de variaties in waterdampgehalte betekenden voor de stralingsbalans en temperatuur van stratosfeer en troposfeer. Ze achten het aannemelijk dat de daling van het watergehalte sinds 2000 de opwarmingsnelheid van de troposfeer met 25 procent verminderde. Anderzijds heeft de toename van het watergehalte vóór 2000 de temperatuurstijging waarschijnlijk versterkt. Het zou dus kunnen zijn dat de variaties in het stratosferisch watergehalte de langjarige schommelingen in de temperatuur van de troposfeer kunnen verklaren. Het is ongelukkig dat de gangbare klimaatmodellen temperatuur en watergehalte van de stratosfeer slecht beschrijven.

Gepubliceerd in:
Wetenschap
Nieuwsbrief