Ziemia ociepla się szybciej niż myśleliśmy

Rozbieżności pomiędzy obserwacjami a przewidywanymi teoretycznie trendami temperatur nie są duże. Jednak ze względu na zainteresowanie mediów, decydentów i opinii publicznej ich istnienie było często (niesłusznie) postrzegane jako fundamentalny problem naukowy, bez rozwiązania którego wszystkie wyniki badań nad klimatem trzeba będzie wyrzucić do kosza. Z tego też powodu zaczęło mu się przyglądać coraz więcej par oczu, czego efektem były między innymi trzy artykuły opublikowane w ubiegłym roku.

1. Opisana w artykule Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus ("Prawdopodobne artefakty błędów systematycznych danych w niedawnym spowolnieniu ocieplenia powierzchni globu") Karl i in., 2015 [pełna wersja] aktualizacja analizy średniej globalnej temperatury powierzchni Ziemi NOAA zademonstrowała, że trendy temperatur w ostatnich kilkunastu latach były zaniżone. Nie tylko z powodu niewystarczającej liczby pomiarów wykonywanych w szybko ocieplającej się Arktyce, ale także błędów systematycznych w pomiarach temperatury powierzchni oceanów. Po skorygowaniu tych błędów, ocieplenie w latach 2000-2014 obliczone na podstawie serii NOAA wyniosło 0,12 stopnia Celsjusza na dekadę.

Rysunek 1. Zaktualizowana wersja analizy temperatury NOAA (kolor czarny) porównana z wersją poprzednią (kolor czerwony). Karl i in., 2015

2. Kolejny artykuł, Robust comparison of climate models with observations using blended land air and ocean sea surface temperatures ("Dokładne porównanie modeli klimatu z obserwacjami z wykorzystaniem połączonych temperatur nad lądami i powierzchni oceanów") autorstwa Cowtan i in., 2015 [wersja pełna] – międzynarodowego zespołu autorów (wśród których jest też, obok uznanych klimatologów, kilku "amatorów") poświęcony był samemu sposobowi porównywania prognoz teoretycznych z obserwacjami. O ile bowiem w teorii da się wyliczyć "średnią temperaturę powietrza na wysokości 2 metrów nad powierzchnią planety", oszacowanie tej wielkości przy pomocy obserwacji nie jest takie proste: w szczególności, zamiast pomiarów temperatury powietrza nad powierzchnią wody, zwykle używa się temperatury samej wody. Ponieważ oba te parametry są ze sobą silnie sprzężone, klimatolodzy zwykle zakładali, że i wielodekadowe trendy zmian ich wartości będą identyczne. Okazało się, że nie do końca, bo powierzchnia oceanów ociepla się trochę wolniej niż powietrze nad oceanami. Różnica nie była duża, ale (razem z kilkoma innymi efektami - jak wpływ zasięgu lodu arktycznego na to, czy mierzona była temperatura powietrza nad lodem, czy temperatura wody tam, gdzie lodu nie było) wystarczająca, by wytłumaczyć około jednej trzeciej rozbieżności pomiędzy przewidywanym a obserwowanym wzrostem temperatur globalnych.

Rysunek 2. Średnia różnica pomiędzy obserwowanymi zmianami średniej temperatury globu (czarny, analiza HadCRUT4), oraz wyliczanymi z symulacji modeli klimatu w oparciu o samą temperaturę powietrza (czerwony) oraz dane przygotowane analogicznie jak obserwacje (temperatura powierzchni oceanów i temperatura powietrza nad lądami i lodem, kolor niebieski). Panel dolny pokazuje dodatkowo jaki efekt na wyniki symulacji miałaby aktualizacja wartości wymuszeń radiacyjnych (przede wszystkim uwzględnienie erupcji wulkanicznych po roku 2005). Cowtan i in., 2015

3. Podobne problemy odkrył zespół chińskich naukowców analizujących satelitarne pomiary temperatury troposfery. W artykule Trends of MSU Brightness Temperature in the Middle Troposphere Simulated by CMIP5 Models and Their Sensitivity to Cloud Liquid Water ("Trendy temperatury jasnościowej MSU w środkowej troposferze symulowane przez modele CMIP5 oraz ich czułość na ciekłą wodę w chmurach") badacze (Zhang i in., 2015 [pełna wersja]) zademonstrowali, że wskutek zakłóceń wywołanych przez chmury satelity zaniżają tempo ocieplania się atmosfery, oraz że aby móc właściwie porównywać obserwacje z symulacjami modeli komputerowych, trzeba nad wirtualną atmosferą umieścić wirtualne satelity i w ten sposób odtworzyć w ramach modelu cały proces teledetekcji temperatur.

Doskonale Szare, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski

Opublikowano: 2016-02-28 15:09
Tagi

pomiary i obserwacje

Fundacja UW
Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.