Waterdamp geeft extra versterking van broeikaseffect

Volgens klimatologen zou het door de mens versterkte broeikaseffect in de atmosfeer door verschillende neveneffecten nog meer kunnen worden versterkt. Het belangrijkste effect is wellicht de zogeheten positieve terugkoppeling (positief in de zin van 'versterkend') door atmosferische waterdamp. Wanneer atmosfeer en oceanen warmer worden, neemt ook de verdamping toe en deze extra hoeveelheid waterdamp zorgt er dan voor dat er nog meer warmte wordt vastgehouden.

Onlangs hebben enkele onderzoekers echter gesuggereerd dat dit effect in de gebruikte klimaatmodellen wordt overschat, doordat er ook een negatieve terugkoppeling zou ontstaan. In een warmere atmosfeer zou de opstijgende beweging (convectie) van luchtmassa's worden versterkt.

Deze opstijgende lucht zou afkoelen, op een bepaalde hoogte verzadigd raken en gaat uitregenen. Op een hoogte van meer dan vijf kilometer zou de lucht daardoor droger worden, hetgeen het effect van de versterkte verdamping grotendeels zou opheffen.

Amerikaanse onderzoekers hebben nu met behulp van satellietwaarnemingen het effect van de convectie bestudeerd in de hogere delen van de troposfeer, daar waar andere meetmethoden moeilijker zijn. Zij bekeken waterdampconcentraties die sinds 1984 continu waren gemeten door de Earth Radiation Budget Satellite (ERBS).

Deze satelliet meet de verzwakking van het licht van de opkomende en ondergaande zon (waargenomen door de om de aarde draaiende satelliet) op een bepaalde golflengte. Uit deze metingen is met een nauwkeurigheid van ongeveer een kilometer het waterdampgehalte op verschillende hoogten in de atmosfeer te bepalen. De onderzoekers vergeleken de tijdens zomer- en winterseizoen gemeten waterdampgehalten met die welke het klimaatmodel met positieve terugkoppeling voorspelde. Er werden geen verschillen van noemenswaardige betekenis gevonden, ook niet wanneer men gebieden met veel convectie (zoals in het westen van de Stille Oceaan) vergeleek met gebieden met weinig convectie (het oostelijke deel). Bij een toenemende convectie blijkt de atmosfeer tussen 5,5 en 11,5 km hoogte niet droger te worden (Nature 349, p. 500).

De onderzoekers concluderen dat het effect van de waterdamp-terugkoppeling in de algemene circulatiemodellen van de atmosfeer niet wordt overschat. Door het warmer worden van de atmosfeer zal ook het gehalte aan waterdamp toenemen. Bij de voorspelde opwarming van 1,2 C door een verdubbeling van de hoeveelheid kooldioxyde komt nog een stijging van 1,7 C als gevolg van de waterdampterugkoppeling. Tezamen met de positieve terugkoppeling als gevolg van het verdwijnen van sneeuw en ijs zou een totale temperatuurstijging van meer dan 3 C optreden. De onderzoekers benadrukken daarom de noodzaak van het terugdringen van de emissie van broeikasgassen.