In de Volkskrant van 25 januari 2020 wordt, in de rubriek ‘KLOPT DIT WEL?’, de bewering getest dat de opwarming van de oceaan te vergelijken is met de hoeveelheid warmte van vijf atoombommen per seconde. In de inleidende tekst wordt uitgelegd dat wetenschappers en journalisten zoeken naar vergelijkingen die voor mensen te snappen zijn en die de ernst van de opwarming van de aarde duidelijk moeten maken.
Maar klopt deze bewering wel?
Daarvoor ga je rekenen met een aantal metingen door klimaatwetenschappers en met wat natuurkundige basiskennis.
Klimaatwetenschappers houden door middel van een netwerk van bijna vierduizend ronddrijvende boeien verspreid over de oceanen, de temperatuurverandering van het zeewater tot op een diepte van 2 km bij. In de afgelopen 25 jaar werd een temperatuurtoename van 0,075 kelvin gemeten in de bovenste 2 km. In het artikel wordt gezegd dat daar 228 zetajoules (228 · 1021 J) voor nodig is. De oppervlakte van de aarde is 510 · 106 km2 en die bestaat voor 72% uit zeewater.
a) Ga met een berekening na of deze hoeveelheid energie klopt.
Oppervlakte oceanen is 0,72 · 510 · 1012 = 367 · 1012 m2.
ΔT = Q/(mc) = 228 · 1021 / (2000 · 367 · 1012 · 1000 · 4,2 · 103) = 0,074 K. Dat klopt dus aardig.
De energie die vrijkomt bij explosie van bommen – en ook bij atoombommen – wordt naast het gebruik van SI-eenheden, uitgedrukt in kiloton TNT. De bedoelde atoombom heeft een kracht van 15 kiloton TNT.
b) Zoek op met hoeveel joule dat overeenkomt.
Wikipedia leert ons dat een kiloton TNT overeenkomt met 4,2 · 1012 J. De energie van een atoombom van 15 kiloton TNT komt overeen met 15 · 4,2 · 1012 J = 63 · 1012 J.
c) Ga na of de bewering klopt dat de oceanen opwarmen met 5 atoombommen per seconde.
In 25 jaar gaat het dus over 228 · 1021 / 63 · 1012 = 3,6 · 109 atoombommen.
In die 25 jaar zitten 25 · 365 · 24 · 3600 = 788 · 106 s.
Dus per seconde zijn dat 3,6 · 109 / 788 · 106 = 4,6 bom.
De uitspraak is dus juist!
Bij de explosie van een atoombom komt ook veel straling vrij en is er sprake van een enorme drukgolf. Een van de genoemde klimaatwetenschappers vindt de vergelijking niet erg gelukkig en zou liever een andere vergelijking zien die de mensen zich beter kunnen voorstellen. Hij stelt dat dat de oceanen opwarmen met evenveel energie als wanneer elke persoon op aarde (7,8 miljard in 2020) 100 magnetrons dag en nacht laat draaien op vol vermogen van 1100 W. Pure warmte.
d) Ga met een berekening na of je dan ook op de genoemde hoeveelheid energie van 228 · 1021 J uitkomt.
De hoeveelheid energie is dan 7,8 · 109 · 100 · 365 · 24 · 3600 · 1100 = 27,1 · 1021 J. Dat lijkt een factor 10 te schelen met de andere berekening. Het lijkt erop dat het aantal magnetrons niet 100, maar 1000 per persoon zou moeten zijn om eenzelfde vergelijking te kunnen maken.
