Mit: Historyczne pomiary temperatur są niewiarygodne

„Proszę sobie wyobrazić, że w ciągu ostatnich 30, a przede wszystkim w ciągu ostatnich 20 lat większość stacji pomiarowych została dosłownie i w przenośni ‘wchłonięta’ przez miasta. Co to oznacza? (…) WZROST TEMPERATURY, nazwijmy to po imieniu, sztuczny wzrost temperatury.” (Chłodno o klimacie).

Wiele analiz wpływu miejskiej wyspy cieplnej i oddziaływania mikroklimatu dowiodło, że mają one zaniedbywalnie mały wpływ na długoterminowe trendy, zwłaszcza te uśrednione na dużych obszarach. Wszyscy możemy się zgodzić, że warto poprawiać sposoby pomiarów temperatury, ale założenie, że poprawa jakości danych dotyczących temperatur usunie albo znacznie obniży trendy globalnego ocieplenia jest błędne.

Stacja meteorologiczna. Zdjęcie dzięki uprzejmości NOAA.

Korekta efektu Miejskiej Wyspy Cieplnej

W trakcie gromadzenia danych o temperaturze powietrza, NASA GISS i inne zespoły naukowe zwracają wielką uwagę na każdy możliwy wpływ spowodowany efektem Miejskiej Wyspy Ciepła (MWC). Naukowcy porównują miejskie długoterminowe trendy z trendami obserwowanymi w pobliskich stacjach poza wielkimi miastami. Na tej podstawie korygują miejskie trendy tak, żeby pasowały do wiejskich. Proces ten jest szczegółowo opisany na stronie NASA (Hansen 2001).

Naukowcy zaobserwowali, że w większości przypadków efekt ciepłego miasta jest niewielki i w granicach przedziału niepewności. Co ciekawe, w przypadku 42% obserwacji prowadzonych w miastach, trendy wzrostu temperatury okazują się wolniejsze niż na terenach pozamiejskich, gdyż stacje pogodowe są często umieszczane na tzw. wyspach chłodu (tzn. w parkach czy na terenach otwartych w obrębie miasta). Najważniejsze jest to, że naukowcy dobrze wiedzą o efekcie MWC i analizując zapisy temperatur rygorystycznie ten efekt korygują. Więcej o Miejskiej Wyspie Ciepła.

Zgłaszane przez sceptyków zarzuty znalazły swoją kulminację w projekcie
BEST, w ramach którego grupa sceptycznych naukowców przeprowadziła
własną, zupełnie niezależną od dotychczasowych, analizę danych ze stacji
pomiarowych, tworząc własną metodykę analizy danych. Jaki był rezultat
tych badań? W pełni potwierdziły one wcześniejsze opracowania NASA GISS, HadCRU i NOAA. Więcej na ten temat można przeczytać tutaj.

Rysunek 1. Zmiany temperatury nad lądami. Porównanie wyników analiz NASA GISS, HadCRU, NOAA i BEST. Źródło: Berkeley Earth.

Inne dowody rosnących temperatur

Trendy temperatur powierzchniowych są potwierdzone przez wiele niezależnych źródeł:

• Analiza temperatur powierzchniowych przez NASA GISS znajduje mocną korelację z dwoma niezależnymi analizami temperatur wykonanymi przez HadCRU i NCDC.
• Pomiary za pomocą balonów meteorologicznych pokazują, że od 1975 do 2005 roku globalne średnie temperatury powietrza w dolnej warstwie atmosfery rosły o ok. 0,23°C na 10 lat.
• Pomiary satelitarne temperatur w dolnej atmosferze prowadzone od 1982 roku, pokazują wzrost w zakresie od 0,16°C do 0,24°C na 10 lat. Satelity nie podlegają wpływowi „miejskiej wyspy ciepła”.
• Rekonstrukcje temperatury z odwiertów lodowych potwierdziły, że wiek XX był najcieplejszy w ciągu ostatnich pięciuset lat, potwierdzając rezultaty wcześniejszych rekonstrukcji.
• Temperatury powierzchni morza , rekonstrukcje z odwiertów i temperatury oceaniczne wszystkie pokazują długoterminowe trendy ocieplenia.
• Rozpad lodów Arktyki, zanik lodowców na wszystkich kontynentach, roztapianie się wiecznej zmarzliny, ocieplanie się oceanów i wiele innych obserwowanych wskaźników ocieplania się klimatu nie mogą być skutkiem „miejskich wysp ciepła”.

Reanaliza danych, czyli przeprowadzona za pomocą modeli symulacja stanu atmosfery oparta na historycznych wynikach pomiarów, pokazuje ten sam trend ocieplenia, co bezpośrednie pomiary instrumentalne. Badania tego typu przeprowadzone przez Compo et al. (2013) wykazują prawie identyczny trend ocieplenia powierzchni Ziemi, co pomiary wykonane z pomocą termometrów (Rysunek 2).

Rysunek 2: Porównanie czasowe zmiany średniej temperatury powietrza na wysokości 2m nad lądami (TL2m) na obszarze 90°N–60°S pomiędzy pomiarami proxy 20CR i pomiarami instrumentalnymi wykonanymi z użyciem termometrów. Krzywa czerwona: Globalne zmiany TL2m na podstawie pomiarów bezpośrednich CRUTEM4, krzywa czarna: średnia pomiarów pięciu innych instrumentalnych serii pomiarowych, krzywa niebieska: wyniki na podstawie proxy 20CR. Zakres 95% poziomu ufności jest pokazany dla CRUTEM4 (wypełnienie kolorem żółtym), 20CR (wypełnienie kolorem jasnoniebieskim) oraz obszaru ich pokrywania się (wypełnienie kolorem zielonym). Na podst. Compo et al. (2013) .

W pracy Anderson et al. (2012) przedstawiono rekonstrukcję zmian temperatury powierzchni Ziemi z wykorzystaniem 173 różnorodnych fizycznych i biologicznych proxy, czyli wskaźników zależnych od globalnych zmian temperatury powierzchni (rafy koralowe, rdzenie lodowe, nacieki w jaskiniach, osady w jeziorach i oceanach, dokumenty historyczne). Analiza wykazała wysoką zgodność rekonstrukcji z instrumentalnymi pomiarami temperatury (Rysunek 3).

Podsumowując, trendy zmian temperatury w rejonach miejskich są zgodne z trendami pozamiejskimi, na co wskazują pomiary temperatury oparte na klasycznych termometrach, danych satelitarnych oraz analizie innych wielkości zależnych od temperatury.

Rysunek 3: Rekonstrukcja zmian temperatury odtworzonych w oparciu o proxy (linia ciągła) oraz w oparciu o pomiary instrumentalne na lądzie i oceanach (MLOST, linia kreskowana) względem okresu bazowego 1901-2000. Zakres paleoindeksu i globalnej temperatury jest przypadkowo zbliżony, choć jednostki pomiarowe są różne (bezwymiarowe wartości indeksu vs. stopnie Celsjusza).

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science

opieka merytoryczna: prof. Szymon Malinowski