Argument sceptyków: W latach 1998-2005 temperatura nie wzrosła. Ten okres zbiega się ze
stałym pompowaniem CO2 do atmosfery przez ludzi. (Bob Carter)
Co mówi nauka: Planeta wciąż akumulue ciepło od 1998 roku – globalne ocieplenie dalej
postępuje. Należy jednak pamiętać, że temperatury powierzchniowe
pokazują duże wewnętrzne zróżnicowanie spowodowane wymianą ciepła
pomiędzy oceanem i atmosferą. Rok 1998 był nietypowo gorący z powodu
mocnego El Niño.
Stwierdzenie, że globalne ocieplenie skończyło się w 1998 roku pomija prosty fizyczny fakt – ląd i atmosfera są tylko elementem systemu klimatycznego Ziemi (aczkolwiek tą część zamieszkujemy). Globalne ocieplenie jest z definicji globalne. Cała planeta akumuluje ciepło wywołane nierównowagą energetyczną. Atmosfera się ociepla. Oceany akumulują energię. Ląd absorbuje energię, a topniejący lód pochłania ciepło. Żeby mieć pełny obraz globalnego ocieplenia, trzeba uwzględniać całą zawartość energii cieplnej Ziemi.
Taka analiza została wykonana w obserwowalnym bilansie energii Ziemi od 1950 roku (Murphy 2009), który zsumował ilość energii cieplnej zawartej w oceanach, atmosferze, lądzie i w lodowcach. Aby obliczyć całkowitą zawartość ziemskiego ciepła, autorzy wykorzystali dane mierzące ilość ciepła z górnej 700 metrowej warstwy oceanu. Uwzględnili oni także ilość ciepła z głębszych warstw, aż do 3000 metrów głębokości. Obliczyli oni zawartość ciepła w atmosferze używając danych temperatur powierzchniowych i pojemność cieplną troposfery. Zostały uwzględnione również ciepło w ziemi i lodzie (tzn. energia potrzebna do stopienia lodu).
Rysunek 1: Przyrost ciepła w systemie klimatycznym Ziemi od 1950 roku (Murphy 2009).Od roku 1970-go przybywa go w tempie równoważnym 2,5 wybuchom bomb atomowych z Hiroszimy na sekundę. Dane z oceanów wzięte z Domingues et al 2008. Ląd + atmosfera obejmuje ciepło absorbowane przez topniejący lód.
Spojrzenie na całkowitą ilość ciepła Ziemi jasno pokazuje, że globalne ocieplenie wciąż postępowało po roku 1998. Dlaczego zatem wiele danych temperatur powierzchniowych pokazuje 1998 rok, jako najcieplejszy w historii? Rysunek 1 pokazuje, że pojemności cieplne lądu i atmosfery są małe w porównaniu do oceanu (ten wąski brązowy pasek reprezentujący „ląd i atmosferę” obejmuje też ciepło wchłonięte do stopienia lodu). Zatem stosunkowo małe wymiany ciepła pomiędzy atmosferą i oceanem mogą spowodować znaczące zmiany w temperaturze powierzchniowej.
W 1998 roku, niezwykle mocne El Niño spowodowało transfer ciepła z Oceanu Spokojnego do atmosfery. W rezultacie odczuliśmy ponadprzeciętne temperatury powierzchniowe. Z kolei przez ostatnich kilka lat mieliśmy umiarkowane zjawisko La Niña, które miało przez transport ciepła do oceanu obniżało globalne temperatury. Gdy w 2010 roku warunki wróciły się do cieplejszego El Niño, zbiegło się to z rekordowymi najcieplejszymi temperaturami w okresie od czerwca do sierpnia. Te fluktuacje spowodowane przepływem ciepła wewnątrz ziemskiego systemu klimatycznego są powodem, dla którego wykres temperatury powierzchniowej tak mocno „skacze”.
Używanie średniej ruchomej, aby dostrzec długoterminowe tendencje
Przy tak dużej zmienności, aby dostrzec długoterminowe trendy w temperaturze powierzchniowej, naukowcy muszą skorzystać z metod statystycznej analizy danych. Najłatwiejszą metodą na usunięcie krótkoterminowych zmian w celu ujawnienia ukrytych tendencji, jest rysowanie średniej ruchomej, użytej w Czekając na Oziębienie (Fawcett & Jones 2008). Rysunek 2 pokazuje 11-to letnią średnią ruchomą – przeciętną wartość obliczoną w ciągu danego roku i pięciu lat po obydwu stronach. Autorzy analizy użyli trzech różnych baz danych – NCDC, NASA GISS i Brytyjskiego HadCRUT3. We wszystkich trzech przypadkach nie widać, żeby trend ocieplenia się odwrócił.
Rysunek 2: Globalnie-uśrednione przeciętne anomalie temperatur w stopniach Celsjusza, razem z 11-to letnimi nieważonymi średnimi ruchomymi (linie ciągłe). Niebieskie kółka są z Hadley Centre (Brytyjskie). Czerwone diamenty z NASA GISS. Zielone kwadraty z NOAA NCDC. NASA GISS i NOAA NCDC dla poprawy czytelności są przesunięte w pionie w przedziałach 0,5°C.
Liniowy trend od 1998 do 2007 roku
Następnie Fawcett i Jones szukali trendu oziębienia w ciągu 10-ciu lat od 1998 roku. Odkryli oni, że liniowy trend w latach 1998 do 2007 jest trendem ocieplenia we wszystkich trzech bazach danych. Zauważ, że HadCRUT3 pokazuje mniejsze ocieplenie niż NASA GISS i NCDC. Jest to najprawdopodobniej spowodowane faktem, że dane HadCRUT nie uwzględnia części Arktyki, która w ostatnich latach ociepla się wyjątkowo szybko.
Rysunek 3: Liniowe trendy (linie ciągłe) w trzech globalnych danych rocznych średnich anomalii temperatur w latach 1998-2007.
Usunięcie sygnału ENSO z danych pomiarów temperatury
Powodem, dla którego rok 1998 był tak nietypowo ciepły, było wyjątkowo silne zjawisko El Niño. Fawcett i Jones usuwają ten tzw. sygnał ENSO poprzez obliczenie regresji liniowej globalnych temperatur, jako funkcji Indeksu Południowej Oscylacji. Szczegółowy opis tego procesu można znaleźć w Fawcett 2007. Rezultat jest pokazany na Rysunku 4.
Rysunek 4: Trzy szeregi czasowe globalnie uśrednionych rocznych anomalii temperatur (kółka) w stopniach Celsjusza, razem z wersjami skorygowanymi na wływ cyklu El Nino-La Nina (linie) w latach 1910-2007.
Wszystkie trzy szeregi pokazują, że nietypowo gorący rok 1998 był wywołany silnym zjawiskiem El Niño z lat 1997/98. Po modyfikacji, temperatury z roku 1998 wyglądają znacznie mniej niezwykle. We wszystkich trzech szeregach z poprawką ENSO, 2006 jest najcieplejszym rokiem, a trend od 1998 do 2007 jest trendem ocieplenia.
Czy rok 1998 jest rzeczywiście najcieplejszy?
Z trzech szeregów temperatur HadCRUT3, NASA GISS i MCDC, tylko HadCRUT3 pokazuje 1998 jako najcieplejszy. W danych NASA GISS i NCDC najcieplejszym rokiem jest rok 2005. Nowa niezależna analiza danych HadCRUT rzuca światło na tę rozbieżność. Analiza zrobiona przez Europejskie Centrum Prognozy Pogody Średniego Zasięgu (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts – ECMWF) obliczyła globalną temperaturę używając różnorodnych źródeł, włączając pomiary temperatur powierzchniowych, satelity, radiosondy, okręty i boje. Analiza danych wykazała, że ocieplenie było większe niż pokazane przez HadCRUT. Jest tak dlatego, bo HadCRUT mierzy temperatury w regionach, w których zachodzi mniej zmian – przeciętnie – niż na pozostałej części planety.
Rysunek 5 pokazuje regiony mierzone przez HadCRUT porównane z regionami uwzględnionymi przez ECMWF. Analiza ECMWF pokazuje, że w regionach z małą ilością pomiarów jak Rosja, Afryka i Kanada istnieje mocne ocieplenie nad lądem, które nie jest uwzględnione w pomiarach HadCRUT. To prowadzi ECMF (z dużym stopniem prawdopodobieństwa) do wniosku, że dane HadCRUT są w dolnej strefie prawdopodobnego ocieplenia.
Rysunek 5: Wzrost średnich temperatur blisko powierzchni od lat (1989-98) do (1999-2008). Górny rysunek pokazuje regiony mierzone przez HadCRUT, dolny pokazuje analizę ECMWF (ECMWF 2009).
Ten rezultat nie jest nieoczekiwany. NASA GISS pokazuje, że główną przyczyną rekordowo ciepłego roku 2005 było ekstremalne ocieplenie Arktyki (Hansen 2006). Ponieważ istnieje niewiele stacji meteorologicznych w Arktyce, NASA ekstrapolowała anomalie temperaturowe od najbliższych stacji. Stwierdzili oni, że szacunkowe mocne ciepło Arktyczne jest zgodne z podczerwonymi pomiarami satelitarnymi i rekordowo niskimi koncentracjami lodu morskiego.
Rysunek 6: Obserwowane odchylenie temperatury powierzchni Ziemi w pierwszym pięcioleciu XXI-go wieku względem średniej z okresu 1951-1980 (Hansen 2006).
Tłumaczenie: Irek Zawadzki
Źródło: Skeptical Science
