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Scritto da David Siegel – 10 Dicembre 2019

[Nota del redattore: questo documento è stato inviato alla rivista Nature Climate Change, i cui redattori si sono rifiutati di esaminarlo, dicendo che tutto ciò che pubblicano deve essere “radicato nella letteratura attuale”. Qui è stato pubblicato con il permesso dell’autore. Non è lungo e il grafico con la linea verde è importante. Per cortesia, cercate di capire bene cosa rappresenta la linea verde.]

Thomas K. Bjorklund
University of Houston
Dept. of Earth and Atmospheric Sciences

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16 ottobre 2019

Punti chiave

  1. Dal 1850 ad oggi, il riscaldamento medio, corretto dal rumore, della superficie terrestre è inferiore a 0,07 gradi C per decennio.
  2. Il tasso di riscaldamento della superficie terrestre non è correlato al tasso di aumento delle emissioni di CO2 dovuto ai combustibili fossili nell’atmosfera.
  3. I recenti aumenti delle temperature superficiali riflettono 40 anni di intensità crescente del modello climatico nell’oscillazione meridionale di El Nino.

Abstract

Questo studio indaga le relazioni tra le temperature superficiali dal 1850 ad oggi riportando le previsioni della temperatura a lungo raggio sul riscaldamento globale. Un componente cruciale di questa analisi è il calcolo facendo una stima sulla curva di riscaldamento della superficie terrestre.

Il calcolo rimuove gli errori nelle misurazioni della temperatura e le fluttuazioni dovute a eventi meteorologici di breve durata dai dati registrati. I risultati mostrano che il tasso medio di riscaldamento della superficie terrestre negli ultimi 170 anni è inferiore a 0,07 gradi C per decennio. Il tasso di riscaldamento della superficie terrestre non è correlato al tasso di aumento della CO2 nell’atmosfera.

La minaccia percepita di eccessive temperature globali future potrebbero derivare da un’errata interpretazione di 40 anni di intensità crescenti del modello climatico nell’oscillazione meridionale di El Nino (ENSO) nell’Oceano Pacifico orientale. L’attività ENSO è culminata nel 2016 con la più alta anomalia della temperatura superficiale mai registrata. Il tasso di riscaldamento della superficie terrestre è diminuito del 41% dal 2006.

Sezione 1: I Dati

I risultati di questo studio suggeriscono che l’attuale movimento per cercare di ridurre il riscaldamento globale potrebbe essere prematuro. Sia le correnti di riscaldamento più alte mai registrate nell’Oceano Pacifico sia i metodi tecnologicamente avanzati per raccogliere i dati sulla temperatura dell’oceano dai satelliti terrestri in orbita sono iniziati per coincidenza alla fine degli anni ’70. Questo studio descrive come i dati della temperatura ad alta risoluzione e gli eventi di riscaldamento transitorio dell’Oceano Pacifico appena acquisiti possano essersi complicati per dare luogo a previsioni di temperatura a lungo raggio troppo elevate.

Anomalie Di Temperatura Mensili HadCRUT4

Questa analisi utilizza la versione HadCRUT.4.6.0.0 delle mediane mensili delle serie temporali globali delle anomalie della temperatura, colonna 2, dal 1850/01 al 2019/08 (Morice, CP, et al. 2012). Anche il set di dati della NASA Goddard Institute for Space Studies sulle anomalie annuali medie-globali della temperatura della superficie terrestre e marina, dal 1880 al 2018, è stato analizzato usando la metodologia descritta in questo rapporto. I risultati sono sostanzialmente gli stessi dei risultati delle analisi del set di dati HadCRUT4. L’analisi dei dati HadCRUT4 è stata utilizzata per questo rapporto perché le serie temporali sono più lunghe.

Solo negli ultimi anni i satelliti ad alta risoluzione hanno fornito simultaneamente i dati osservati sulla superficie della terra, degli oceani e dell’atmosfera (Palmer, PI, 2018). NOAA-6 è stato lanciato nel dicembre 1979 e NOAA-7 è stato lanciato nel 1981. Entrambi erano dotati di dispositivi di radiometria a microonde (microonde Sounding Unit-MSU) per monitorare con precisione le anomalie della temperatura sulla superficie del mare nell’Oceano Pacifico orientale e nelle aree di attività dell’ENSO (Spencer, et al., 1990). Questi satelliti sono stati tra i primi a utilizzare questa tecnologia.

Le analisi iniziali dei dati satellitari ad alta risoluzione hanno prodotto un risultato notevole. Spencer, et al. (1990), ha concluso quanto segue: “Il periodo di analisi (1979-1984) rivela che le anomalie della temperatura troposferica dei due emisferi settentrionale e meridionale (dalla media a sei anni) sono positivamente correlate su scale temporali multi-stagionali ma negativamente correlate su tempi più brevi.

L’ENSO del 1983 domina il record, con i primi del 1983 zonalmente in media con temperature tropicali fino a 0,6 gradi C più calde rispetto alla media degli anni rimanenti. Queste variazioni naturali sono molto più grandi di quanto ci si aspettasse dalle previsioni sull’effetto serra e quindi è probabile che si debba accumulare un periodo considerevolmente più lungo di registrazione satellitare per poter rivelare eventuali tendenze a più lungo termine”.

Karl, et al. (2015) affermano che gli ultimi 18 anni di temperature globali stabili sono dovuti all’uso di dati basati sulle boe oceaniche. Karl, et al. affermano che una “correzione di polarizzazione ha comportato il calcolo della differenza media tra le boe collocate nelle navi e le SST.

La differenza media a livello globale era di -0,12 gradi C, una correzione che viene applicata alle SST delle boe di ogni cella nella griglia della versione 4 di ERSST. ”Questa analisi non è coerente con l’interpretazione dell’ultima pausa di 18 anni nel riscaldamento globale. La discussione che segue della prima derivata di una linea di tendenza di anomalia della temperatura mostra il tasso di aumento delle temperature relativamente stabili e quasi senza rumore che ha raggiunto il picco nel 2006 e da allora è diminuito del tasso di aumento ad oggi.

Di seguito è riportato un riepilogo delle conclusioni di Karl, et al. (2015) (chiamato sotto K15) di Mckitrick (2015): “Tutti i dati sottostanti (NMAT, nave, boa, ecc.) hanno problemi intrinsechi e molti team hanno lottato su come lavorare con loro nel corso degli anni. I dati HadNMAT2 sono sparsi e incompleti.

K15 sostiene che forzare l’allineamento dei dati delle navi con questo set di dati li rende più affidabili. Questa non è una posizione adottata da altri team, incluso il gruppo che ha sviluppato i dati HadNMAT2 stessi. È molto strano che un aggiustamento del raffreddamento ai record delle SST nel 1998–2000 abbia un effetto così grande sulla tendenza globale, vale a dire spazzando via una pausa che si vede in così tanti altri set di dati, soprattutto perché altri team non hanno trovato motivo di fare un tale adeguamento.

I risultati anomali nei dati K15 potrebbero significare che a tutti gli altri manca qualcosa o potrebbe semplicemente significare che le nuove regolazioni di K15 non sono valide.”

Mears e Wentz (2016) discutono di aggiustamenti ai dati satellitari e al loro nuovo set di dati, che “mostra un sostanziale aumento del riscaldamento su scala globale rispetto alla versione precedente del set di dati, in particolare dopo il 1998. Il nuovo set di dati mostra più riscaldamento rispetto alla maggior parte degli altri dati troposferici medi record costruiti dallo stesso insieme di satelliti.” La discussione che segue mostra che la curva di riscaldamento della terra è diminuita nel tasso di aumento della pendenza dal luglio 1988; cioè, la curva è stata concava verso il basso. Basandosi solo su questa osservazione, il loro nuovo set di dati non dovrebbe mostrare “un sostanziale aumento del riscaldamento su scala globale”.

Analisi Delle Anomalie Della Temperatura

Tutte le misure di temperatura utilizzate in questo studio sono anomalie di temperatura calcolate e non temperature assolute. Un’anomalia della temperatura è la differenza della temperatura assoluta misurata da una temperatura media di base; in questo caso, la temperatura media annuale mediata dal 1961 al 1990. Questo processo di conversione ha lo scopo di ridurre al minimo gli effetti sulle temperature relative alla posizione della stazione di misurazione (ad esempio, in una valle o sulla cima di una montagna) e ottenere un migliore riconoscimento delle tendenze regionali della temperatura.

Nella Figura 1, la curva nera rappresenta il diagramma delle anomalie mensili della temperatura media superficiale. Il frastagliato, il carattere della curva di anomalia della temperatura del colore nero è il rumore dei dati (imprecisioni nelle misurazioni e eventi meteorologici casuali nel breve termine). La curva rossa è una linea di tendenza polinomiale Excel di sesto grado che si adatta meglio alle anomalie della temperatura. 

Il processo di adattamento della curva rimuove il rumore ad alta frequenza. La curva verde, una prima derivata della linea di tendenza, è la singola curva più importante derivata dalle anomalie della temperatura media mensile globale. La curva è una serie temporale delle differenze mese per mese nelle temperature medie superficiali in unità di gradi Celsius al mese. Questi numeri molto piccoli vengono moltiplicati per 120 per convertire le unità in gradi per decennio (asse verticale sinistro del grafico).

I gradi per decennio sono una misura della velocità con cui la superficie terrestre si sta raffreddando o riscaldando; a volte viene definita curva di riscaldamento (o raffreddamento) della superficie terrestre. I valori di temperatura della curva verde sono simili in grandezza alle stime della temperatura della superficie terrestre prive di rumore determinate dall’Università dell’Alabama a Huntsville per singoli punti (Christy, JR, 8 maggio 2019). La curva verde non è stata precedentemente segnalata ed è fondamentale per analizzare l’andamento della temperatura a lungo termine.

Figura 1. La curva nera è la serie temporale HadCRUT4 delle anomalie medie mensili globali della temperatura terrestre e della superficie del mare, dal 1850 ad oggi. Le anomalie sono deviazioni dalle temperature medie annue del 1961–1990 in gradi Celsius. La curva rossa è la linea di tendenza del set di dati HadCRUT4, un polinomio Excel di sesto grado che si adatta meglio alle anomalie della temperatura. La curva verde è la prima derivata della linea di tendenza convertita da unità di gradi C al mese a gradi C al decennio, ovvero; la pendenza della curva della linea di tendenza.

[Ed. nota: in parole povere, quando la linea verde si curva verso l’alto, significa che le temperature stanno accelerando verso un aumento; quando al contrario, la curva si dirige verso il basso, significa che le temperature stanno rallentando (diventando più fredde) e tornando indietro verso la linea di tendenza generale a lungo termine (cambio 0). Nota la forma della curva negli ultimi 40 anni.]

In un recente discorso, John Christy (8 maggio 2019), direttore del Earth System Science Center presso l’Università dell’Alabama di Huntsville, ha riferito che nel 1994 e nel 2017 le stime del riscaldamento della terra privo di rumore è rispettivamente di 0,09 e 0,095 gradi C per decennio. Il valore medio del 2017 per la curva verde è di 0,154: questo valore è 0,059 gradi C per decennio in più rispetto alla stima UAH. L’ultimo valore nell’ottobre 2019 per la curva verde è di 0,122 gradi C per decennio. Il valore medio di gradi C per decennio del riscaldamento della terra basato sulla curva verde per 2.032 mesi, dal 1850 è di 0,068 gradi C per decennio. Il tasso medio di riscaldamento dal 1850 al 1979, all’inizio dell’ultima oscillazione del sud di El Nino (ENSO), è di 0,038 gradi C per decennio.

Un tasso di riscaldamento di 0,038 gradi C per decennio dovrebbe aumentare o diminuire in modo significativo per supportare una previsione di un cambiamento a lungo termine della temperatura della superficie terrestre. Se la temperatura della superficie terrestre aumentasse continuamente a partire da oggi ad un tasso di 0,038 gradi C per decennio, in 100 anni l’aumento della temperatura terrestre sarebbe solo di 0,4 gradi C, che non è indicativo per determinarne una minaccia di riscaldamento globale per l’umanità.

La stima di 0,038 gradi C per decennio è probabilmente oltre l’accuratezza delle misurazioni della temperatura dal 1850 al 1979. Recenti analisi statistiche concludono che le incertezze del 95% delle temperature medie annue globali della superficie variano tra 0,05 gradi C e 0,15 gradi C negli ultimi 140 anni; ovvero, si prevede che 95 misurazioni su 100 rientrino nell’intervallo delle stime di incertezza (Lenssen, NJL, et al.2019). Dal 1850 al 1979 si è verificato un riscaldamento misurabile molto poco della superficie terrestre.

Nella Figura 2, la curva verde è la curva di riscaldamento; cioè una serie temporale del tasso di variazione della temperatura della superficie terrestre in gradi per decennio. La curva blu è una serie temporale della concentrazione di emissioni di combustibili fossili nell’atmosfera in unità di milioni di tonnellate di carbonio. La curva verde è generalmente livellata dal 1900 al 1979 e quindi aumenta leggermente a causa del rumore di frequenza inferiore che rimane nelle anomalie della temperatura dopo 40 anni di attività ENSO. La curva di riscaldamento è diminuita da settembre 2006 ad oggi. La concentrazione di carbonio è aumentata costantemente dal 1943 al 2019. Non vi è alcuna correlazione tra l’aumento della concentrazione di carbonio nell’atmosfera e un tasso relativamente basso e stabile di riscaldamento della superficie terrestre dal 1943 al 2019.

Figura 2. La curva verde è la prima derivata della linea di tendenza convertita in unità di gradi C per decennio, ovvero il tasso di variazione della temperatura superficiale della terra. Vedere la Figura 1 per la stessa curva insieme alla curva delle anomalie della temperatura e alla curva della linea di tendenza. La curva blu punteggiata che mostra milioni di tonnellate di emissioni di carbonio da combustibili fossili nell’atmosfera è modificata da Boden, TA, et al. (2017); l’intervallo di tempo mostra solo emissioni dal 1900. Non vi è alcuna correlazione tra le curve.

Nella Figura 3, il picco di temperatura del dicembre 1979 (Punto A) è associato a un evento debole di El Nino. Durante i 39 anni seguenti, vengono registrati cinque eventi di El Nino di intensità da forte a molto forte; l’ultima, nel 2015-2016, la più alta intensità mai registrata da El Nino (Goldengate Weather Services. (2019). La temperatura mensile globale più alta mai registrata di 1.111 gradi C è stata registrata nel febbraio 2016. Da allora, le anomalie mensili della temperatura superficiale globale sono diminuite del 32 percento a una temperatura di 0,751 gradi C nell’ottobre 2019 quando El Nino è diminuito di intensità.

Figura 3. Una porzione ingrandita della Figura 1 dal 1963 al 2019 con scale verticali modificate per enfatizzare importanti cambiamenti nella forma della curva verde.

I punti A, B e C indicano cambiamenti molto significativi nella forma della curva di riscaldamento verde (valori sull’asse verticale sinistro).

  1. I valori della curva verde sono aumentati ogni mese da 0,085 gradi C per decade da dicembre 1979 (Punto A) a 0,136 gradi C per decade a luglio 1988 (Punto B); si tratta di un aumento del 60% del tasso di riscaldamento in quasi 9 anni. La curva di riscaldamento è concava verso l’alto. Il punto A segna un El Nino debole e l’inizio dell’aumento dell’intensità ENSO.
  2. Da luglio 1988 a settembre 2006, il tasso di riscaldamento è aumentato da 0,136 gradi C per decennio a 0,211 gradi per decennio (Punto C); si tratta di un aumento del 55 percento in 18 anni, ma circa la metà del tasso totale dei 9 anni precedenti a causa di una diminuzione del tasso di aumento per ogni mese. Il punto di luglio del 1988 sull’asse x è un punto di flessione in cui la curva del riscaldamento diventa concava verso il basso.
  3. Settembre 2006 (punto C) segna un fortissimo El Nino e il picco della tendenza al surriscaldamento transitorio di quasi 40 anni dell’ENSO, conferendo una forma a S pigra alla curva verde. Il tasso di riscaldamento è diminuito ogni mese da un picco da 0,211 gradi per decennio nel settembre 2006 a 0,122 nell’ottobre 2019; questa è una diminuzione del 42 percento in 13 anni.

Sezione 2: Analisi

Il “grafico del bastone da hockey”, che è stato spesso citato dai media come prova del riscaldamento globale fuori controllo negli ultimi 20 anni, non è supportato dall’attuale record di temperature (Mann, M., Bradley, R. e Hughes, M. 1998). Il grafico non è più visibile nel supporto di stampa.

Nessuno dei 102 modelli climatici della media troposfera indica che la temperatura si avvicina abbastanza a prevedere le temperature future per giustificare cambiamenti nelle politiche ambientali. I modelli iniziano negli anni ’70 all’inizio di un periodo che è culminato nel più forte ENSO mai registrato e nel 2015, a meno di 40 anni, la temperatura media prevista di tutti i modelli è quasi 2,4 volte superiore all’anomalia della temperatura troposferica globale osservata nel 2015 (Christy, JR, 8 maggio 2019). La vera storia del cambiamento climatico globale deve ancora essere scritta.

Il picco del riscaldamento superficiale durante l’ENSO è stato di 0,211 gradi C per decennio nel settembre 2006. La temperatura superficiale media globale più alta mai registrata è stata di 1.111 gradi C nel febbraio 2016; questi eventi sono probabilmente correlati all’aumentata qualità e densità dei dati di temperatura dell’oceano dai due satelliti MSU in orbita terrestre descritti precedentemente. Eventi ENSO di grande intensità precedenti potrebbero non essere stati riconosciuti a causa dell’assenza di una copertura satellitare avanzata sugli oceani.

L’uso di una linea di tendenza della temperatura per rimuovere il rumore ad alta frequenza non ha eliminato gli effetti transitori dei componenti a lunghezza d’onda più lunga del riscaldamento ENSO negli ultimi 40 anni;  quindi, le stime del tasso di riscaldamento per quel periodo in questo studio includono ancora il rumore di fondo dell’ENSO. Un segnale privo di rumore degli ultimi 40 anni è probabilmente più vicino a 0,038 gradi C per decennio, il tasso medio di riscaldamento dal 1850 all’inizio dell’ENSO nel 1979 rispetto al tasso medio dal 1979 ad oggi, 0,168 gradi C per decennio. Il numero più alto include effetti ENSO residui non corretti.

Foster e Rahmstorf (2011) hanno utilizzato le temperature medie annue di cinque set di dati per stimare i tassi medi di riscaldamento della terra dal 1979 al 2010. Il rumore rimosso dai dati di temperatura media annui grezzi è attribuito alle attività ENSO, alle eruzioni vulcaniche e alle variazioni solari. Si dice che il risultato sia una curva di anomalia della temperatura regolata dal rumore. Il tasso di riscaldamento medio dei cinque set di dati nell’arco di 32 anni è di 0,16 gradi C per decennio rispetto a 0,17 gradi C per decennio determinati da questo studio da 384 punti mensili derivati ​​dalla derivata della linea di tendenza della temperatura. Foster e Rahmstorf (2011) ipotizzano che la tendenza al riscaldamento sia lineare sulla base di una stima media e che i loro dati coprano solo 32 anni. Trenta anni sono generalmente considerati un periodo minimo per definire un punto su una tendenza. Questo periodo di 32 anni include l’ENSO della massima intensità mai registrato e non è abbastanza lungo per definire una tendenza. La curva di riscaldamento in questo studio è curvilinea per quasi 170 anni (curva verde nelle figure 1 e 3) ed è definita da 2.032 punti mensili derivati ​​dalla derivata della linea di tendenza della temperatura. Dal 1979 al 2010, il tasso di riscaldamento varia da 0,08 a 0,20 gradi C per decennio. La tendenza al riscaldamento non è lineare.

La minaccia percepita di temperature future eccessive può derivare da una sottovalutazione degli effetti insolitamente grandi del recente ENSO sugli aumenti naturali della temperatura globale. Quasi 40 anni di riscaldamento transitorio naturale dal più grande ENSO mai registrato potrebbero essere stati interpretati erroneamente per includere il riscaldamento a causa di attività antropogeniche. Non ci sono prove di un significativo contributo antropogenico alle temperature superficiali misurate negli ultimi 40 anni.

Caltech ha recentemente annunciato l’avvio di un progetto di 5 anni con diversi altri centri di ricerca per costruire un nuovo modello climatico “da zero” (Perkins, R. 2018). Durante questi cinque anni, la comprensione del mondo delle cause dei cambiamenti climatici dovrebbe essere notevolmente migliorata.

L’obiettivo scientifico deve essere quello di restringere l’intervallo di incertezza delle previsioni con dati e modelli migliori fino a quando l’intervento umano ha senso. Abbiamo il tempo di farlo bene. Un programma razionale di protezione ambientale e un’economia vibrante possono coesistere. La sfida è consentire agli scienziati il ​​tempo e la libertà di lavorare senza interferenze da interessi speciali.

Ringraziamenti E Dati

Tutti i dati grezzi utilizzati in questo studio possono essere scaricati dai siti Web HadCRUT4 e NOAA.

http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcrut4/data/current/series_format.html

https://research.noaa.gov/article/ArtMID/587/ArticleID/2461/Carbon-dioxide-levels-hit-record-peak-in-May

Riferimenti

  1. Boden, T.A., Marland, G., and Andres, R.J. (2017). National CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751–2014, Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, doi:10.3334/CDIAC/00001_V2017.
  2. Christy, J. R., May 8, 2019. The Tropical Skies Falsifying Climate Alarm. Press Release, Global Warming Policy Foundation. https://www.thegwpf.org/content/uploads/2019/05/JohnChristy-Parliament.pdf
  3. Foster, G. and Rahmstorf, S., 2011. Environ. Res. Lett. 044022
  4. Golden Gate Weather Services, Apr-May-Jun 2019. El Niño and La Niña Years and Intensities.https://ggweather.com/enso/oni.htm
  5. HadCrut4 dataset. http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcrut4/data/current/series_format.html
  6. Karl, T. R., Arguez, A., Huang, B., Lawrimore, J. H., McMahon, J. R., Menne, M. J., et al. Science 26 June 2015. Vol. 348 no. 6242 pp. 1469–1472. http://www.sciencemag.org/content/348/6242/1469.full
  7. Mann, M., Bradley, R. and Hughes, M. (1998). Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries. Nature, Volume 392, Issue 6678, pp. 779–787.
  8. Mckitrick, R. Department of Economics, University of Guelph. A First Look at “Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus” by Karl et al., Science 4 June 2015
  9. Mears, C. and Wentz, F. (2016). Sensitivity of satellite-derived tropospheric temperature trends to the diurnal cycle adjustment. J. Climate. doi:10.1175/JCLID-15–0744.1. http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-15-0744.1?af=R
  10. Morice, C. P., Kennedy, J. J., Rayner, N. A., Jones, P. D., (2012). Quantifying uncertainties in global and regional temperature change using an ensemble of observational estimates: The HadCRUT4 dataset. Journal of Geophysical Research, 117, D08101, doi:10.1029/2011JD017187.
  11. Lenssen, N. J. L., Schmidt, G. A., Hansen, J. E., Menne, M. J., Persin, A., Ruedy, R, et al. (2019). Improvements in the GISTEMP Uncertainty Model. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124, 6307–6326. https://doi.org/10.1029/2018JD029522
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  13. Perkins, R. (2018). https://www.caltech.edu/about/news/new-climate-model-be-built-ground-84636
  14. Spencer, R. W., Christy, J. R. and Grody, N. C. (1990). Global Atmospheric Temperature Monitoring with Satellite Microwave Measurements: Method and Results 1979–84. Journal of Climate, Vol. 3, №10 (October) pp. 1111–1128. Published by American Meteorological Society.

For more of Tom Bjorklund’s work, see his page on the University of Houston web site.

For my work on climate, start with Global Warming for Dummies.

Fonte: Medium.com

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