>

WAR-CLINTEL ← → KNMI
over klimaat

Inleiding

Het KNMI waarderen we om zijn weersvoorspellingen. Het is echter ook een klimaatvoorspeller. En weer en klimaat zijn verschillende begrippen. Voor het weer kijken we dagen vooruit. Bij klimaat zouden we willen weten hoe dat in tientallen jaren verandert. Verschijnselen die ordes van grootte verschillen - ~ 1500+ x in dit geval - vergen andere technieken, instrumenten en veelal andere mensen. Samenvoeging van weer en klimaat in een zelfde instituut is niet vanzelfsprekend.
In de publieke klimaatdiscussie gaat het vooral over CO2 in de lucht en over de temperatuur. De maatregelen die men neemt op grond van vermeende klimaatkennis zijn zo rampzalig dat ze ons tot een Nieuw Klimaat Alarm brachten. Twee vragen zijn essentieel:
1. Hoe is de relatie atmosferisch CO2 met de aardse temperatuur?
2. Hoeveel draagt de mens bij aan het atmosferisch CO2?

Wij vroegen daarom het KNMI op grond van welke gegevens de zekerheid stoelt voor de door hen gebruikte relatie CO2 - temperatuur? Hieruit ontstond een discussie, die abrupt eindigde nadat wij ontdekten dat ze verkeerd rekenen. Hun op CO2 gebaseerde temperatuurvoorspelling zou even goed kunen worden verkregen met die van welk ander monotoon stijgend verschijnsel ook. Wij lieten zien dat je met de SP500 beursindex als basis in het jaar 2100 dezelfde uitkomst krijgt als met het CO2. Met de verkoop van inlegkruisjes schijnt het ook te kunnen. Statistici wisten dat al in in het begin van de vorige eeuw. Wij citeerden: "Spurious correlation", G. Udny Yule, Journal of the Royal Statistical Society, Vol. 89, No. 1 (Jan., 1926), pp. 1-63).

Het KNMI beëindigde de discussie met een brief van een PR-medewerker. De 'voornaamste klimaatonderzoekers' daar achten het tijdverspilling. Onze 'uitgangspunten' verschillen te zeer. Rekenfouten zijn geen uitgangspunten. Iets wat voorname klimaatonderzoekers toch zouden moeten weten. Wij hebben ons nu maar tot de minister gewend. Enfin, lees zelf. En oordeel dan wat u van de veelvuldige klimaatwaarschuwingen van het KNMI vindt.

Nieuwegein, 2019 11 26.


dr. c. le pair
(adres, Tel. & e-adres)
Wetenschappelijke adviesraad CLINTEL


Aan Mevrouw drs. C. van Nieuwenhuizen
Minister van Infrastructuur en Waterstaat
Rijnstraat 8
2515 XP Den Haag

Nieuwegein, 2019 11 19.

Betreft: onvoldoende expertise in het KNMI

Excellentie,

Ondergetekenden, leden van de wetenschappelijke adviesraad van CLINTEL, aangevuld met twee andere geleerden (bijlage 0) vragen uw aandacht voor een gebrek aan wiskundig statistische kennis in het KNMI. Het instituut adviseert de overheid en treedt ook naar buiten met uitspraken over klimaatverandering en de vermeende oorzaken. De maatregelen die mede op grond daarvan genomen worden zijn van groot belang voor land en volk. Wij trachtten na te gaan in hoeverre die adviezen en uitingen berusten op gissingen en in hoeverre op harde gegevens en kennis.

Wij vroegen de hoofddirecteur, Prof.dr. G. v.d. Steenhoven, op welke gronden die uitspraken van het KNMI stoelden. Hij was zo vriendelijk ons snel een kort antwoord te sturen (bijlage 7). Bij bestudering van de door hem genoemde documenten rees bij ons het vermoeden dat er iets mis was met o.m. de berekeningen. Wij schreven hem daarover (bijlage 6). Hij droeg daarop een van zijn medewerkers, dhr. G.J. van Oldenborgh, op ons gedetailleerd in te lichten. Door gezondheidsproblemen enigszins vertraagd, kregen wij van hem een uiteenzetting (bijlage 5). Die toonde ons dat de klimaatgroep verkeerd omging met wiskundige statistiek en daardoor ongerechtvaardigde conclusies trok omtrent de relatie atmosferisch CO2 en temperatuur. Wij schreven daarover aan de hoofddirecteur (bijlage 4). Een reactie liet geruime tijd op zich wachten. Intussen verschenen opnieuw in de publieksmedia van het KNMI afkomstige klimaatalarmeringen. Op grond van wat wij hadden vernomen, misten die voldoende grond. Daarom drongen wij bij het instituut aan op een reactie (bijlage 3).
Wij stuurden tevens een uitwerking mee (bijlage 2) waarin wij lieten zien dat andere data zoals de SP500 beursindex of enig ander monotoon stijgend verschijnsel een even grote correlatie vertonen met de temperatuur als het CO2. Daarmee zou evengoed de aardse temperatuur in 2050 of het eind van de eeuw voorspeld kunnen worden. Het was onze bedoeling de kennis leemte in het instituut te verhelpen, althans daaraan bij te dragen.

Dat voornemen werd getorpedeerd door een brief van een communicatiemedewerker van het KNMI. (bijlage 1) Die liet weten dat de belangrijkste klimaatwetenschappers van het instituut onze stukken hadden besproken. Zij wilden er hun tijd niet mee verdoen. Onze uitgangspunten verschilden te veel.

Men hoeft geen ingenieur, natuur-, of wiskundige te zijn om te weten dat fouten in de gebruikte wiskundige statistiek niet onder "uitgangspunten" vallen. Onze conclusie is, dat het bij het KNMI ontbreekt aan statistische expertise bij de analyse van klimaat data. De goede naam die het instituut in de weerkunde heeft, wordt door het genoemde statistische broddelwerk op klimaatgebied aangetast. Er zijn daar ook goede klimaatonderzoekingen verricht. Maar bij de validatie van de CO2 en temperatuur relatie, is de gebruikte term terecht. En dit is juist de spil waarom het draait, als het gaat om ons klimaatbeleid.
De brief van de communicatiemedewerker toont een klassiek voorbeeld van een instelling, die niet weet, wat ze niet weet.

Het is onder klimatologen gebruikelijk om anderen onkunde te verwijten. Het is tegenover velen een grappig verwijt, zonder betekenis. Het klimaat is uiterst complex. En de onderdelen bestrijken een wijd veld. Iemand die claimt het geheel in voldoende details te kennen, is niet serieus. Kunde en onkunde blijkt uit de argumenten en de gebruikte data, niet uit een zelfbenoeming.

Daar het KNMI ressorteert onder uw verantwoordelijkheid, wenden we ons tot u. Voor klimaatadviezen van KNMI-zijde serieus genomen kunnen worden, dient er eerst een gebrek aan wetenschappelijke kennis in relevante vakken te worden gerepareerd. Nu het instituut blijkens de brief van zijn voorlichter daar zelf niet aan denkt, zou het voor u aanleiding kunnen zijn, u er mee te bemoeien. Ook al omdat het KNMI voortdurend met zijn visie in de openbaarheid treedt en het publiek beïnvloedt.
Anderzijds is er bij ons ook schroom de politiek aan te moedigen tot inhoudelijke bemoeienis met wetenschappelijke disputen. Zij zou het als belangenbehartiger van het volk echter in elk geval moeten verdisconteren in haar CO2-beleid. Het gevolg daarvan voor onze energievoorziening is dermate groot en de nadelen voor onze welvaart navenant, dat u hieraan o.i. niet zou mogen voorbij gaan. Voor de activistische openbare boodschappen van het KNMI geldt die terughouding niet.
Wij zijn bereid u te helpen en willen, indien u dat nuttig acht, daarover graag met u spreken.

Wij zouden het zeer op prijs stellen te vernemen, waartoe ons schrijven u aanleiding geeft.

Met verschuldigde hoogachting,
Namens WAR-CLINTEL e.a. (bijlage 0)

wg.
(dr. C. le Pair, voorzitter WAR-CLINTEL)

Bijlagen: ...

Kopie aan: Prof.dr. G. v.d. Steenhoven, KNMI



Bijlage 0

WETENSCHAPPELIJKE ADVIES RAAD - CLINTEL
  • Prof. (em) ir. B.A.C. (Boudewijn) Ambrosius; TU Delft, ruimtetechniek, zeespiegel & aardbeweging.
  • Prof. (em) dr.ir. A.J. (Guus) Berkhout; TU-Delft, geofysica, big data imaging.
  • Prof. (em) dr. E.P.J. (Ed) van den Heuvel; Uv Amsterdam, astrofysica, modelleren van bouw en evolutie van sterren.
  • Prof. (em) dr.ir. W.J. (Wouter) Keller; ex RvB CBS & VU Amsterdam, statistische methoden/econometrie. informatica.
  • Prof. (em) dr. C.A. (Kees) de Lange; atmosferische natuurkunde & complex modelleren.
  • Dr. C. (Kees) le Pair (voorzitter); ex dir. FOM, STW & ex lid Alg. Energie Raad, natuurkunde, energie systemen.
  • Prof. (em) dr.R.A.(Rutger) van Santen; ex-Rector Magnificus TU Eindhoven, chemie, katalyse & complexiteit.
  • Prof. (em) dr.ir. J.H.A.(Jos) de Smit; ex-Rector Magnificus TU Twente, toegepaste wiskunde, stochastische operationele research.
  • Dr. F. (Fred) Udo; experimentele natuurkunde, ex CERN, energie systemen.
  • Prof. (em) ir.K.F. (Karel) Wakker; ex-Rector Magnificus TU Delft, ruimtevaart- techniek, geo- en astrodynamica.
  • Prof. (em) dr.ir. K.J. (Koen) Weber; TU Delft, productie geologie.
  • Prof. (em) dr.ir. W.J. (Wim) Witteman; UT, technische natuurkunde, laserfysica, CO2 & radiation.
AD HOC BETROKKENEN DISCUSSIE KNMI
  • Prof. (em) dr. A. (Arthur) Rörsch; ex-RvB TNO, biochemie, warmte- & straling.
  • Prof. (em) dr. M. Winnink; RU-Groningen, Theoretische natuurkunde.



Bijlage 1

From: Molenaars, Cees (KNMI)
Sent: Wednesday, November 6, 2019 12:48 PM
Subject: uw emailwisseling met de hoofddirecteur van het KNMI

Geachte heer Le Pair,

De Bilt, 6 november 2019

Op verzoek van onze hoofddirecteur, Prof Gerard van der Steenhoven, bericht ik u als volgt:
Uw emailwisseling met onze hoofddirecteur hebben wij, samen met onze belangrijkste klimaatwetenschappers, nogmaals goed gelezen en besproken. Dat heeft even geduurd. Onze conclusie moet tot onze spijt inmiddels zijn, dat wij in uw reacties onvoldoende aanleiding zien die een zinvolle voortzetting van de discussie rechtvaardigt. Voor een goede discussie zijn gemeenschappelijke uitgangspunten naar onze mening onmisbaar, en daar ervaren wij in de correspondentie tot dusver onvoldoende grond voor.

Het KNMI hecht als kennisinstituut aan gerespecteerde meningsvorming die altijd wordt ondersteund door de jongste wetenschappelijke inzichten, fysische wetmatigheden, peer-reviewed publicaties en de zeer vele wetenschappelijke artikelen en reviews die mondiaal beschikbaar zijn. Het klimaatdebat telt veel schakeringen en soms zelfs emotie. Klimaatwetenschap is voor ons daarentegen een fundament op zichzelf, niet verbonden aan politieke meningsvorming noch maatschappelijke gewenste of ongewenste uitkomsten. Het respecteren van dit gegeven betekent ook iets voor het respecteren van de beperkingen aan discussies zoals hier per email gevoerd. De tijd en energie die je eraan besteedt, moet altijd in verhouding staan tot wat je ermee beoogt of bereiken kan. De door ons gelezen argumentaties en onderbouwing bieden ons voor dit complexe dossier aldus onvoldoende zicht op een waardevolle voortzetting van de gedachtewisseling.

Wij willen dit schrijven niet eindigen zonder u te bedanken voor de genomen moeite tot dusver, voor uw belangstelling in ons instituut, ons werk, onze kennis en onze mensen. Daar spreekt een betrokkenheid uit die wij altijd zeer waarderen. Dat buiten alle kijf.

Met vriendelijke groet,
Cees Molenaars
Hoofd Communicatie
Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat



Bijlage 3

dr. c. le pair
(adres, tel. & e-adres)
Wetenschappelijke Adviesraad Stichting CLINTEL


Aan Prof. Dr. Gerard van der Steenhoven
Hoofddirecteur KNMI

Nieuwegein, 2019 10 16.

Betreft:
    vervolg discussie KNMI-CLINTEL
    brief Van Oldenborgh van 9 juli 2019
    toets verband CO2 & klimaat.

Geachte professor Van der Steenhoven,

Wij begrijpen hoe ongelukkig het is voor het KNMI dat de heer Van Oldenborgh ziek is en zijn werk niet kan doen. Wij wensen hem en u spoedig algeheel herstel.
Indien de toets van de mate waarin het klimaat afhangt van het atmosferisch CO2 slechts een academische kwestie was, zou wat vertraging er nauwelijks toe doen. Echter door de enorme maatschappelijke consequenties is het urgent. En wij nemen aan dat het KNMI daarvan ook overtuigd is. De CO2 & klimaat expertise in het instituut is natuurlijk niet tot hem beperkt. Daarom wenden wij ons nu toch maar opnieuw tot u.

In onze brief van 21 augustus 2019 hebben wij gedetailleerd uiteengezet waarom de statistische bewerking van de gebruikte data onjuist is. Het betekent dat de gehanteerde CO2 – temperatuur relatie geen goede uitkomsten geeft. Niettemin hanteert de regering ze nog steeds als basis voor haar klimaatbeleid. Indien wij het mis zouden hebben, verdient weerlegging van de argumenten, gedetailleerd aandacht. Indien wij het bij het rechte eind hebben, zou het KNMI dat in zijn adviezen moeten melden, waardoor veel narigheid kan worden voorkomen.

Onze brief bevatte meer discussiepunten dan alleen die m.b.t. de statistische data verwerking. Die willen we nu niet herhalen; daarvoor wachten wij eveneens uw antwoord af.
Sedert de verzending van genoemde brief trad de statisticus, oud-lid RvB van het Centraal Bureau voor de Statistiek, verantwoordelijk voor de hoofdafdeling Statistische Methoden, Prof.dr.ir. W.J. Keller, toe tot de Wetenschappelijke Advies Raad van CLINTEL Na kennisname van de gevoerde correspondentie gaf hij nog een aanvulling op onze brief. Die is in de bijgevoegde notitie "Aanvullende notitie statistiek" bijgevoegd. Wij vertrouwen dat u die in uw antwoord zult willen betrekken.

Met vriendelijke groet,
Mede namens de leden van de WAR CLINTEL
& Prof.(em) dr. M. Winnink en Prof.(em) dr.ir. A. Rörsch

wg.
dr. C. le Pair
(Voorzitter Wetenschappelijke Advies Raad CLINTEL)
WAR CLINTEL: https://clintel.nl/wetenschappelijke-advies-raad-war/

Bijlage: Aanvullende notitie statistiek



Bijlage 2


Aanvullende notitie statistiek
bij
brief WAR-CLINTEL aan KNMI d.d. 2019 08 21

Amerikaanse, Engelse en Nederlandse academies stelden de vraag of menselijke activiteiten overwegende oorzaken zijn van recente klimaat-verandering. Het bevestigend antwoord dat zij gaven is onjuist.
"Calculations using climate models have been used to simulate what would have happened to global temperatures if only natural factors were influencing the climate system. These simulations yield little warming, or even a slight cooling, over the 20th century. Only when models include human influences on the composition of the atmosphere are the resulting temperature changes consistent with observed changes."
Afgezien van de andere gebreken die aan de modellen kleven - de berekende temperatuur-stijging v.a. 1979 meer dan twee maal hoger dan gemeten - is het statistisch fout. In de periode vanaf 1950 vertonen de jaarlijkse CO2 data een monotone stijging. Buiten die trend is er nauwelijks of geen statistische variatie/variantie. Correlatie met zo'n monotone trend is onzinnig. ("Spurious correlation", "nonsense correlation", zie bv. Yule 1926).

Aangezien de (log) CO2 vanaf bv. 1950 zo goed als lineair is, kan je dus ook het CO2 signaal in de IPCC modellen vervangen door een rechte lijn (dus met 1 vrijheidsgraad!) met hetzelfde effect. Zie ook P. Frank (WUWT, 7 Sep 2019): A simple equation, linear in forcing, successfully emulates the air temperature projections of virtually any climate model. Willis Eschenbach ontdekte dat eveneens onafhankelijk al in 2011.
Dus ook de monotoon stijgende verkoop van bv. inlegkruisjes of de US beursindex vanaf 1950 zou hetzelfde effect hebben gehad op de modellen. Zie onderstaande illustraties voor de beursindex SP500. Links het plaatje van Van Oldenborgh en G. v.d. Werf ( met dank aan vdW voor de data) en rechts hetzelfde met i.p.v. log CO2 de log SP500 beursindex beide vanaf 1950. Dus de beurs blijkt bijna net zo goed (R2=87% vs. 89% voor CO2) de globale temperatuur te voorspellen.

Hier volgend: de beide trendlijnen en die van de temperatuur.
Zelfde trends; die van de temperatuur wat griiliger.

De hoge R2 geldt voor alle 'trendy' verklaarders en zegt daarom niets.

Het in de KNMI brief van 9 juli 2019 van G.J. v. Oldenborgh getoonde CowtanWay plaatje van de correlatie tussen CO2 en temperatuur hieronder heeft daarom geen bewijskracht. De hoge R2 is een "nonsense correlation" volgens Yule (1926).

Het vertrouwen dat de KNMI brief stelt in deze correlatie is misplaatst.

WAR CLINTEL
2019 10 16.



Bijlage 4

dr. c. le pair
(adres, Tel. & e-adres)
Wetenschappelijke Adviesraad Stichting CLINTEL


Aan Prof. Dr. Gerard van der Steenhoven
Hoofddirecteur KNMI

Nieuwegein, 2019 08 21.

Betreft:
    uw e-mail van 7 juli 2019
    Brief Van Oldenborgh van 9 juli 2019
    toets verband CO2 & klimaat.

Geachte professor Van der Steenhoven,

Na bestudering van de brief van uw medewerker, dhr. G.J. van Oldenborgh, vervolgen wij hierbij graag onze discussie met het KNMI over de vraag in hoeverre van de mens afkomstig CO2 de oorzaak is van waargenomen verandering van het klimaat. En over de visie die het KNMI aan de dag legt over de geconstateerde mondiaal gemiddelde temperatuurverhoging sinds de industriële revolutie. Het KNMI steunt de huidige klimaatmaatregelen op grond van een wetenschappelijke overtuiging. Zijn brief bevestigt de rol daarin van de door ons eerder bekritiseerde statistiek: "De Bayesiaanse statistiek wordt alleen gebruikt om te bevestigen dat de opwarming tot nu toe volledig toe te schrijven is aan broeikasgassen, deels gecompenseerd door de afkoeling van antropogene aërosolen."

Bij de gekozen uitgangspunten merken wij op dat in talloze klimatologische publicaties de wet van Stefan-Boltzmann verkeerd wordt gebruikt. Men middelt de temperatuur en stopt die in de formule i.p.v., zoals het behoort, eerst te rekenen met de temperatuur distributie en pas daarna te middelen. Zo komt men tot de stralingsevenwicht temperatuur van -18 °C. Die is dus te hoog. Indien broeikasgassen het verschil met de gemeten waarden overbruggen, zouden ze een groter temperatuurverschil moeten neutraliseren.
Wij merken ook op dat op aarde nergens thermodynamisch evenwicht heerst, er lopen energie- en massastromen, er is een entropiekuil. De Tweede Hoofdwet is daarom net zo belangrijk. Die ontbreekt in het lijstje uitgangspunten.
Het aangevoerde fysische argument van rond 1900 is invalide. Inmiddels is algemeen erkend, dat Arrhenius het effect van H2O heeft gemeten, niet dat specifiek van CO2. Hij heeft dat zelf enkele jaren later erkend.
De 'curve fittings' van de GSMs stemmen in bepaalde tijdvakken overeen met de waarnemingen, in andere niet. Na 1998 is er een trendbreuk. De afnemende temperatuurreeks van 1940 - 1972 wordt niet gereflecteerd door het ook in die periode gestaag toenemende CO2.
Wij wijzen verder op het ontbreken van de voorspelde tropische 'hot spot' en het ontbreken van een CO2 verklaring voor warme Latijnse-, koude ridder-, warme Middeleeuwse- en kleine ijstijd-perioden.
Het ernstigste probleem met de huidige modelvoorspellingen is: ze komen niet altijd overeen met de metingen. Er moeten dus fouten in die modellen zitten, die de conclusies er uit ondermijnen.

Van andere factoren die het aardsklimaat beïnvloeden is alleen verandering in de zon aan de orde gesteld en als verwaarloosbaar verworpen. Wij vragen ons af of men bij u bekend is met het werk van onze landgenoot De Jager. Ik stuur een kopie van een recente publicatie mee. Een verandering in de sterkte van het Corona magnetisme sinds 1900 met een factor >2 wijst ook op verandering in de zon.
Onze eerdere kritiek op de statistiek en het gebruik van Bayesiaanse methoden was o.m. dat dit alleen zinvol is als men kan beschikken over a priori informatie. In de brief, die wij kregen komt dat niet aan de orde. Wel lezen wij een en ander over de 'Generalized Extreme Value' verdeling als limietverdeling van blok maxima. Deze theorie is gebaseerd op de veronderstelling dat de beschouwde stochastische variabelen (of de blok maxima) onderling onafhankelijk en gelijk verdeeld zijn (i.i.d) (zie https://arxiv.org/pdf/1310.3222.pdf). Dit is nu juist de veronderstelling waaraan nooit voldaan kan zijn bij het bestuderen van klimaatverandering.

Eerder schreef het KNMI (KNMI '14, Climate Change scenarios for the 21st Century, De Bilt, 2014 WR 2014-01 § 1.1.1 2d al.): "The variability of the system poses limitations to the predictability of the climate state. Internal variations of the climate system beyond monthly time scales apart from the contribution from the positive multidecadal surface temperature trend that is currently eminent (Oldenborgh et al. 2012) and oceanic variability (Hazeleger et al. 2013), are difficult to predict and at time scales of 30 - 100 years useful predictions are basically impossible. Not only because of the large contribution of the natural variability, also because the external forcing related to human activity is considered to be unpredictable. Any attempt to make climate predictions at a relatively small spatial scale such as the Netherlands or even Western Europe for multiple decades ahead cannot be expected to lead to skillful results." Het IpCC schreef overigens in diezelfde tijd iets dergelijks, al werd dat niet nadrukkelijk in de publieksmedia gemeld.

In de gegeven argumenten vinden wij geen valabel antwoord op de vraag over de invloed van CO2 op de temperatuur. De causaliteit is niet aangetoond net zo min als de magnitude.
Wij vernemen wel dat klimatologen geleidelijk de veronderstelde gevoeligheid van de temperatuur voor het atmosferisch CO2 lager schatten, zie onderstaand plaatje. De 'global temperature change' als gevolg van CO2 verdubbeling neemt in de literatuur gestaag af in nieuwere publicaties.

Gelet op dit alles is onze vraag, wat de steun van het KNMI voor terugdringing van de menselijke CO2 uitstoot, met al zijn enorme maatschappelijke consequenties rechtvaardigt? Wij doelen hier uiteraard op klimaatargumenten, niet op die van oprakende brandstof. Wat rechtvaardigt het vertrouwen in de modeluitkomsten? Waarom is in het Instituut het boven geciteerde inzicht van 2014 niet langer van kracht?

In de natuurwetenschap is een model gebaseerd op waarnemingen/metingen. Het is alleen adequaat als het situaties kan "voorspellen" die overeenstemmen met andere (c.q. vroegere of toekomstige) waarnemingen/metingen. Zo niet, dat is het model onvolkomen, of zelfs waardeloos, en zal het moeten worden aangepast of vervangen. De voorbeelden die wij hiervoor gaven zijn voldoende om te kiezen tot welke categorie de gehanteerde modellen behoren.
Indien wij dat mis hebben, zouden wij willen weten, waarom? Voor de maatschappij zou het van groot belang zijn, indien bekend werd, dat de KNMI klimaatvoorspellingen veel minder "zeker", c.q. betrouwbaar, zijn dan men thans denkt. Veel draconische maatregelen zijn aan die zekerheid ontleend. Het maakt CO2 de grote boosdoener met tot nevengevolg in het onderzoek: te weinig aandacht voor natuurlijke oorzaken van verandering. Toch komen er steeds meer aanwijzingen dat de klimaatgevoeligheid ook een natuurlijke component kent.

Dhr. Van Oldenborgh is een gewaardeerd onderzoeker. Hij is op veel plaatsen bekend en gewaardeerd. Met name op het gebied van oppervlakte interactie oceaan-lucht hebben zijn voorganger G. Komen en hij een goede reputatie. Dat hij verantwoord te werk gaat, is geen punt. De lijst van verantwoord werkzame onderzoekers is lang en die van degenen onder hen, die het wel eens bij het verkeerde eind hadden, haast even lang. Het blijft een eer daarbij te horen.

Wij begrijpen dat u een specialistische discussie over stochastiek overliet aan een medewerker. Ons gezelschap van bèta's bestaat eveneens uit personen die niet van alle zaken op klimaatgebied verstand hebben. "Klimaat" is nu eenmaal een verzamelbegrip voor een veelheid van verschijnselen. Niemand kan claimen het geheel te overzien. De CLINTEL gemeenschap bestaat uit personen wier specialismen betrekking hebben op onderdelen ervan en is in dat opzicht waarschijnlijk veelzijdiger dan de klimaatgroep van het KNMI (geologie, proxy's, ijstijden, broeikas, astronomie...). Wij willen de gedachtenwisseling daarom graag voortzetten en zijn blij dat dat ook bij u het geval is.
Omdat sommigen van ons zich al 15 of meer jaren met het klimaat en variabiliteit ervan bezighouden en volgen wat het KNMI daarover aan het licht brengt, is een vervolg als dhr. Van Oldenborgh voorstelt o.i. minder geschikt. Wij willen op den duur graag mondeling met u en uw medewerkers overleggen, maar vernemen eerst graag hoe u over onze overwegingen denkt. De essentie is dat modelresultaten en waarnemingen niet overeenstemmen, Dat is geen specialistisch detail.

Verder houden wij zoveel als mogelijk vast aan de principes van "betrouwbare kennis". In de wetenschap is niets vaststaand. Maar dat besef heeft de maatschappij niet. Daarom weegt de manier waarop het KNMI zich presenteert zwaarder dan sommige medewerkers wellicht denken. U zelf kunt door beslist klinkende uitspraken paradigma bijstelling in het instituut hinderen.
Wij achten dat voor de maatschappelijke 'impact' van groot belang. En wij zouden graag vernemen hoe u dat in uw afweging betrekt.

Met vriendelijke groet,
Mede namens de leden van de WAR CLINTEL
& Prof.(em) dr. M. Winnink en Prof.(em) dr.ir. A. Rörsch

wg.
dr. C. le Pair
(Voorzitter Wetenschappelijke Advies Raad CLINTEL)

Kopie aan: G.J. van Oldenborgh

Bijlage: artikel De Jager



Bijlage 5

De Bilt, 9 juli 2019

Geachte heer le Pair,

Onze hoofddirecteur Gerard van der Steenhoven heeft mij verzocht uw brief te beantwoorden omdat ik de technische details beter ken dan hij. Ik kan uit uw antwoorden niet helemaal opmaken of u het heeft over de attributie van de stijging van de wereldgemiddelde temperatuur, ook wel Detectie en Attributie (D&A) genoemd, of de attributie van extreem weer, Extreme Event Attributie (EEA). Ondanks de soortgelijke namen en doelstellingen zijn de technieken namelijk nogal verschillend.

Bayesiaanse statistiek wordt op dit moment alleen toegepast bij de D&A van de wereldgemiddelde en regionaal gemiddelde temperatuur (zie Hoofdstuk 10 van IPCC 2013 en de referenties daarin). Dat is een onafhankelijke bevestiging van wat de fysica ons leert over de opwarming van de aarde.

  1. De wet van behoud van energie: het verschil tussen inkomende en uitgaande straling geeft een opwarming van de aarde (die warmte wordt voornamelijk in de oceaan opgeslagen).
  2. De wet van Stefan-Boltzman dat uitgaande straling evenredig is met T4.
  3. De eigenschap van CO2 en H2O dat ze een groot deel van het infrarode spectrum zeer sterk absorberen, zoals door Tyndall ontdekt is.
  4. De afkoeling van de atmosfeer met de hoogte zoals uit de gaswet van Boyle en Gay-Lussac volgt.
De gemeten inkomende straling, de huidige albedo van de aarde en de wet van behoud van energie geven een effectieve stralingstemperatuur van -18 °C op aarde. Dit is inderdaad de temperatuur op ongeveer 5 km hoogte waar gemiddeld de straling naar de ruimte ontsnapt. De temperatuur aan het oppervlak volgt dan uit de adiabaat, de afkoeling van de lucht met de hoogte, die voor een droge atmosfeer de gaswet volgt. Een toename van broeikasgassen verhoogt het gemiddelde niveau van uitstraling. Omdat het daar kouder is vermindert dit de uitstraling volgens de wet van Stefan-Boltzmann. De extra warmte uit de onbalans wordt in de oceaan opgeslagen totdat het aardoppervlakte zodanig is opgewarmd dat de temperatuur op dit hogere niveau weer stralingsevenwicht geeft.

De grote lijnen van dit argument zijn natuurlijk al vele decennia bekend, en worden dacht ik door niemand ontkent. Voorspellingen op basis van deze fysica uit de jaren '70 en '80 zijn goed uitgekomen (zie bv https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/hoe-zijn-oude-klimaatvoorspellingen-uitgekomen), voorspellingen van afkoeling door lagere zonne-activiteit niet (https://knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/hoe-zijn-oude-klimaatvoorspellingen-op-basis-van-zonneactiviteit-uitgekomen). De opslag van de extra warmte in de oceaan is goed gemeten en komt binnen de onzekerheidsmarges overeen met de stralingsonbalans zoals die door satellieten gemeten wordt.

De duivel zit in de details: door de opwarming komt er ook meer waterdamp in de atmosfeer, wat een positieve feedback geeft. Die is ook weer van invloed op het verloop van de temperatuur met de hoogte, samen met de precieze stralingseigenschappen van alle componenten van de atmosfeer. Daarin moeten ook antropogene aërosolen worden beschreven, die de aarde vooralsnog afkoelen. De effecten hiervan op de temperatuur en andere grootheden zijn alleen te berekenen met fysische modellen van de atmosfeer, weermodellen dus die als ze voor dit probleem worden ingezet klimaatmodellen worden genoemd. Deze lossen de fundamentele fysica op en beschrijven niet-opgeloste deelproblemen zoals bewolking en de interactie met de bodem met parametrisaties die aan waarnemingen en meetcampagnes ontleend zijn. De resultaten hiervan geven ons de opwarming ten gevolge van broeikasgassen, de afkoeling door aërosolen over de afgelopen eeuw en het verwachte verdere verloop, met onzekerheidsmarges.

De Bayesiaanse statistiek wordt alleen gebruikt om te bevestigen dat de opwarming tot nu toe volledig toe te schrijven is aan broeikasgassen, deels gecompenseerd door de afkoeling van antropogene aërosolen. De enige andere forceringen die de wereldgemiddelde temperatuur kunnen beïnvloeden zijn namelijk variaties in zonneactiviteit op verschillende golflengtes en vulkaanuitbarstingen. Een fit van al deze factoren, gebruik makend van de verschillende signaturen in de ruimte en hoogte, geeft aan dat broeikasgassen meer dan de waargenomen opwarming verklaren, broeikasgassen plus aërosolen vrijwel de hele opwarming en de natuurlijke forceringen over de afgelopen eeuw verwaarloosbaar waren. Daar is overigens tegenwoordig geen geavanceerde statistiek meer voor nodig, de scatterplots hieronder laten een duidelijk verband van de wereldgemiddelde temperatuur met de CO2 concentratie (als proxy voor alle antropogene emissies) zien en geen verband met de zonnevlekkengetallen als maat voor de activiteit van de zon. Soortgelijke verbanden zijn gevonden voor regionale en seizoensgemiddelde temperatuurstijgingen. Ik hoop dat u inziet dat uw argumenten tegen Bayesiaanse statistiek hier niet relevant zijn.

Figuur 1. Links: waargenomen verband tussen de wereldgemiddelde temperatuur en de CO2 concentratie als proxy
voor alle antropogene emissies. Rechts: hetzelfde voor het zonnevlekkengetal als maat voor de zonne-activiteit.


Het tweede punt betreft het verband van extreem weer met klimaatverandering, waarbij we het verband tussen de temperatuurstijging en antropogene emissies van de grootschalige analyses gebruiken en niet opnieuw de menselijke invloed hoeven te bewijzen. Ik zal hier de hoofdpunten van uw kritiek op ons Elfstedentochten bespreken. De onderliggende methodieken zijn in de peer-reviewed literatuur gepubliceerd, voor de methode van Hans Visser is dat Visser & Petersen 2009 doi:10.1007/s10584-008-9498-6, voor mijn methode o.a. van Oldenborgh et al 2015 doi:10.1175/BAMS-D-14-00036.1. Ik beantwoord hier uw vragen met als uitgangspunt de laatste methode, voor de andere verwijs ik u naar de statisticus Hans Visser (PBL).

De Generalised Extreme Value (GEV) functie is theoretisch de functie waarnaar de verdeling van blok-maxima convergeert, zie bijvoorbeeld het bijzonder leesbare boek van Coles (2001). De laagste temperatuur van de winter van een N-daags gemiddelde is zo'n blok-maximum en dus is de GEV de theoretisch best onderbouwde functie om te gebruiken en niet toevallig gekozen als curve-fitting. De introductie van de covariaat is gebaseerd op het fysische beeld dat als de aarde opwarmt ook koudegolven in Nederland proportioneel zullen opwarmen. De wereldgemiddelde temperatuur wordt enigszins gladgestreken om het effect van natuurlijke fluctuaties te verminderen, zoals El Niño (de jaren ver boven de lijn in Figuur 1a zijn allemaal El Niño jaren) en sterke afkoeling boven sneeuw in Siberië en Canada. De cruciale aanname is dat de variabiliteit niet veel verandert. Dit is in de waarnemingen wegens de slechte signaal/ruis verhouding nog niet te falsifiëren. In de modelwereld klopt dat tot nu toe goed, maar in de toekomst is dat niet meer het geval. We weten ook waardoor dit komt: vanwege de sterke opwarming van het poolgebied is de aangevoerde lucht niet zo koud meer is en warmen de koudste extremen sneller op.
Gegeven een fit aan deze functie hebben we een parametrisatie die voor elk jaar een PDF geeft. Op basis van deze PDF zijn uitspraken te doen voor de kans op voldoende koude voor een Elfstedentocht in dat jaar. De onzekerheidsmarges zijn het 95% betrouwbaarheidsinterval zoals berekend met een niet-parametrische bootstrapmethode, zoals in de achterliggende literatuur duidelijk beschreven staat.
De waarden voor de toekomst zijn uiteraard geen extrapolatie, zoals u aangeeft is dat een hachelijke onderneming. Ze zijn gebaseerd op alle vier KNMI'14 klimaatscenario's, dus niet alleen Business as Usual maar ook twee mitigatie-scenario. Ook de onzekerheid van de circulatierespons is dus meegenomen. Wij hebben op basis van deze scenario’s ook een schatting gemaakt van de kans als het doel van minder dan 2 °C opwarming zoals dat in Parijs is afgesproken gehaald wordt, dit ligt onder de KNMI'14 scenario's.

Ik hoop dat dit uw vragen beantwoordt en u het vertrouwen geeft dat wij wetenschappelijk verantwoord bezig zijn. Dit moge ook blijken uit het grote aantal peer-reviewed publicaties over deze onderwerpen, met in het geval van Extreme Event Attributie een grote KNMI inbreng. Ik ben uiteraard bereid colleges of een colloquium over deze materie te verzorgen op het niveau van uw groep van gepensioneerde professoren om u verder wegwijs te maken in deze twee toch vrij gespecialiseerde deelgebieden van de fysica.

Met vriendelijke groet,

Geert Jan van Oldenborgh
Klimaatonderzoeker KNMI



Bijlage 6

dr. c. le pair
(adres, Tel. & e-adres)
Wetenschappelijke Adviesraad Stichting CLINTEL


Aan Prof. Dr. Gerard van der Steenhoven
Hoofddirecteur KNMI

Nieuwegein, 2019 05 20.

Betreft:
    uw e-mail van 15 maart 2019
    toets verband CO2 & klimaat.

Geachte professor Van der Steenhoven,

U was zo vriendelijk enkele referenties op te geven, die licht zouden werpen op de atmosferisch CO2 gevoeligheid van het klimaat. Dat naar aanleiding van mijn reactie op uw NTvN-artikel in maart 2019. Enkelen, meest leden van CLINTEL's wetenschappelijke adviesraad namen kennis van uw bericht en bestudeerden de er in genoemde artikelen. Het waren Prof.dr.ir. A.J. Berkhout, Prof.dr. A. Rörsch, Prof.dr.ir. J.H.A. de Smit, Prof.dr. C.A. de Lange, Prof.dr. M. Winnink, Prof. Ir. K.F. Wakker en ik.
Mijn eigen interesse is meetmethoden en techniek. Die waren hier ondergeschikt, omdat de referenties - zoals u overigens al had opgemerkt - vooral handelden over de bewerking en interpretatie van bestaande gegevens met behulp van nieuwe, krachtige probabilistische techniek. Hieronder geef ik u commentaar waarvan wij menen dat het KNMI omwille van behoud van zijn op weergebied goede reputatie in de klimaatafdeling grondig kennis zou moeten nemen.

  • Zoals niet elke functie integreerbaar is, is ook niet elke data collectie geschikt voor analyse m.b.v. Bayesiaanse statistiek. Of de verzameling gegevens die in de genoemde referenties gebruikt zijn daarop zijn getest en hoe dat is gebeurd, is uit de publicaties niet op te maken. Dat anderen hetzelfde doen is geen fysisch argument. Gebruik van de B-techniek vergt expliciet een probability density function van elke parameter en een pdf van de waarnemingen. Die moeten tevoren zijn opgegeven. Als ze niet kloppen ontstaat een 'bias' in het eindresultaat, waarmee subjectief gestuurd kan worden. Hoe ook, apriori input eist een goede uitleg.
  • Bij de beschrijving van weerverschijnselen gaat het om processen in niet-evenwicht toestanden. De invulling in fysische wetten en formules geldend voor quasi-statische processen dient dan afzonderlijk en expliciet te worden gerechtvaardigd. Bij dynamische systemen gaat het om drie zaken: a) de dynamiek van de externe bronnen, b) de dynamiek van de processen (responsie) en c) de dynamiek van het systeem zelf. De drie worden vaak op één hoop geveegd. Bij klimaatverandering spelen alle drie. Dat moet expliciet in het model zichtbaar worden gemaakt.
  • Bij de invulling van CO2 als sturende parameter is in de artikelen de klimaat variabiliteit van voor de 'CO2-periode' verwaarloosd.
  • De landbouwliteratuur sinds 1960 geeft fundamenteel inzicht in de dynamische processen in de troposfeer en aan het aardoppervlak; de auteurs geven geen blijk daarvan kennis te hebben. En dit geldt niet alleen voor de landbouw. Van de klimaatkennis in andere wetenschapsgebieden wordt niet gerept.
  • Indien de referenties representatief zijn voor de bijdrage van het KNMI aan klimaatbegrip, is die wetenschappelijk twijfelachtig. Dat blijkt uit de wijze waarop begrippen uit de kansrekening en de statistiek zijn gehanteerd. Dat is amateuristisch. Indien representatief, heeft het KNMI behoefte aan een echte statisticus. Zie hieronder.
  • Bayesiaanse statistiek is al oud en wordt vaak gebruikt in o.m. de sociale wetenschappen. Ze wordt ook met succes toegepast bij het berekenen van satellietbanen, en het simultaan schatten van modelparameters van allerlei krachten die de satellietbaan beïnvloeden, uit waarnemingen. De methode is gebaseerd op de veronderstelling dat je beschikt over apriori informatie in de vorm van kansen of verdelingen (prior probabilities, prior distributions). Die veronderstelling maakt dat de methode wiskundig geen uitgemaakte zaak is. De discussie tussen Bayesianisten en aanhangers van de klassieke frequentistische statistiek loopt al een eeuw. Recent is er een revival van de Bayesiaanse benadering. Een toegankelijk verhaal over dit onderwerp is de lezing van Aad van der Vaart. https://openaccess.leidenuniv.nl/handle/1887/69306. Uitgemaakt is de zaak echter niet.
  • De discussie over het klimaat begint bij de vraag of we in staat zijn om een stochastisch model voor het klimaat te maken op grond waarvan we voorspellingen kunnen doen over toekomstige ontwikkelingen. Daarna is pas de vraag aan de orde welke statistische methode je wilt gebruiken om conclusies te trekken. Een model is altijd een aanzienlijke vereenvoudiging van de werkelijkheid zodat er veel veronderstellingen moeten worden gemaakt. Dat geldt in hoge mate voor klimaatmodellen. De gemaakte veronderstellingen dienen expliciet gemaakt te worden, zodat zichtbaar is wat er achter zit. Als zo'n model bestaat ( ik heb het nooit gezien) dan zou het zeer veel parameters bevatten die geschat moeten worden uit heel erg veel waarnemingen. Indien je niet zoveel waarnemingen hebt dan kun je altijd wel wat rommelen met je parameters zodat ze passen bij je waarnemingen (curve fitting, bijv. kleinste kwadratenmethode). Het resulterende model heeft dan geen voorspellende waarde. Dat is hier het geval. Voorspellende waarde kan pas worden getest wanneer de voorspelde waarnemingen zijn gedaan.
  • Het artikel "Kans op Elfstedentocht in een veranderd klimaat" door Oldenborgh et al begint met "Honderd jaar geleden was de kans dat het koud genoeg was voor een Elfstedentocht 20 procent per jaar, nu is dat slechts ongeveer 8 procent. Hoeveel die kans verder afneemt hangt af van de verdere opwarming van de aarde." Deze tekst zou zelfs een VWO leerling met wiskunde A in zijn pakket een onvoldoende opleveren. Het begrip kans zoals hier gebruikt heeft niets te maken met wetenschappelijk kans begrip. Vermoedelijk bedoelt de auteur: "Over een periode van enkele jaren (er wordt niet gezegd hoe lang) was honderd jaar geleden 20% van die jaren koud genoeg voor een Elfstedentocht. Nu (vanaf welk jaar?) geldt voor een periode van gelijke lengte (?) dat slechts ongeveer 8% van de winters koud genoeg is. Hoeveel dit percentage verder afneemt hangt af van de verdere opwarming van de aarde." Merk op dat de Elfstedentocht op een sentiment mikt. Een wetenschappelijke beschouwing dient te gaan over de oorzaak.
  • Aannemend dat het om juist weergegeven waarnemingen gaat, kunnen die alleen gebruikt worden als schattingen voor kansen, als eerst een stochastisch model is geformuleerd met de veronderstellingen die er aan ten grondslag liggen. Op welke stochastische variabele hebben de waarnemingen betrekking?
  • De zin "Hoeveel dit percentage verder afneemt hangt af van de verdere opwarming van de aarde." Is haast een tautologie. Indien opwarming de afname heeft veroorzaakt, zal verdere afname wel van opwarming komen.
  • In de inleiding zijn kansen en en waarnemingen door elkaar gegooid.
  • Termen als onbetrouwbaarheidsgrenzen zijn niet gedefinieerd. (En onvindbaar in serieuze literatuur.)
  • De auteurs gebruiken 'curve fitting' aan een 'integrated random walk' en aan de 'generalized extreme value distribution'. Die geven beide een geschikte pas. Er zijn echter talloze functies die het zelfde doen. Fysische argumenten voor juist deze keuzen ontbreken.
  • Uiteindelijk bevat het artikel de klassieke fout: gevonden curves gebruiken als toekomstvoorspellers, terwijl juist over toekomstige ontwikkelingen zo weinig bekend is. Indien 'curve fitting' goede parameters oplevert, moet de toekomst bestudeerd worden met scenario's. Meestal gebeurt dat met één scenario, 'business as usual'. Gelet op het gestelde bij pt. 2 betekent dat: geen verandering in de bronnen en geen veranderingen in het systeem.
  • In hoeverre CO2 met temperatuurstijging samenhangt is uit de referenties niet af te leiden.
Het bovenstaande heb ik zo goed ik kon uit de ontvangen commentaren gedestilleerd. Daarbij meende ik dat ik u niet goed zou helpen bij het repareren van de gebreken in KNMI's klimaatsectie, met verdoezelend taalgebruik. Zachte heelmeesters...
Prof. De Smit is desgewenst bereid uw medewerkers de finesses van de probabilistische kritiek toe te lichten. KNMI's klimaatsectie zou gebaat zijn met een open discussie, zo ontstaat wetenschappelijke vooruitgang.

Persoonlijk zou ik aan dit commentaar nog willen toevoegen, dat ook de PR van het KNMI reparatie behoeft. In publieksmedia uiten enkele KNMI-medewerkers zich veelvuldig laatdunkend over personen, hun leeftijd en hun geestelijke vermogens. Mensen die zoiets verdienen, bestaan ongetwijfeld. Maar het gebeurt te vaak in zijn algemeenheid ook over integere onderzoekers, wier geestelijke capaciteiten niet onderdoen voor die van eveneens integere onderzoekers, die zich zorgen maken over atmosferisch CO2. Het KNMI moet niet verworden tot een politieke 'catch as catch can' arena. Bezorgdheid over het bewaren van de kwaliteit van ons meteorologisch instituut, dreef ons er toe u dit te schrijven.

Met vriendelijke groet,
Mede namens de voorgenoemden,

wg.
dr. C. le Pair
(Voorzitter wetenschappelijke adviesraad CLINTEL)



Bijlage 7



From: Steenhoven van der, Gerard (KNMI)
Sent: Friday, March 15, 2019 4:25 PM
To: 'Kees Lepair'
Subject: referenties

Geachte Heer le Pair,

Dank voor uw e-mail van afgelopen dinsdag.
Op uw vraag naar referenties + toelichting over het onderwerp klimaatattributie verwijs ik u graag naar berichten op de KNMI website over dit onderwerp:
https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/zachte-februaridagen-zeldzaam
https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/achtergrond/kans-op-elfstedentocht-in-een-veranderend-klimaat
https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/zeldzaam-warme-nachten
Met name het tweede bericht bevat een toegankelijke beschrijving van het concept - in dit geval toegepast op het fenomeen Elfstedentocht - en bovendien is dit bericht voorzien van een aantal waardevolle referenties.

Ik heb in mijn vorige e-mail al uitgelegd dat er verschillende soorten van ontkenning van klimaatverandering zijn. Het komt gelukkig nog maar zelden voor dat men überhaupt ontkent dat het klimaat verandert, maar het gaat uiteraard om personen die ontkennen dat de mens hier een rol in speelt. Dit alles is goed samengevat in een keurig achtergrondartikel dat afgelopen zaterdag in Algemeen Dagblad is verschenen. Hierin staan 18 vragen beschreven over klimaatverandering. En bij een van deze vragen wordt ook ingegaan op de wereld van klimaatsceptici. In dat artikel staan zelfs namen genoemd die u mogelijk verder kunnen helpen.

Met vriendelijke groeten,

Gerard van der Steenhoven Prof. dr. Gerard van der Steenhoven Director General KNMI, The Netherlands and Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), University of Twente