Áratugasveiflur hitastigs

Í þessari færslu verður sagt frá efni bloggfærslu af Climate Charts & Graphs, þar sem segir frá greiningu sem þar var gerð. Í færslunni verður litið nánar til sameiginlegra áhrifa áratuga sveiflna í Kyrrahafinu (e. Pacific Decadal Oscillation (PDO)), í Atlantshafinu (e. Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO)) og sveiflum í El Nino, (e. El Nino – Southern Oscillation (ENSO)) á langtímaleitni hitastigs borið saman við GISS hitastigi á landi og hafi.

Þessi færsla er ekki byggð á ritrýndum heimildum og er meira hugsuð sem vangaveltur um þessar sveiflur og ber ekki að taka sem einhvern stóra sannleik í málinu. En þessi könnun virðist þó vera byggð á marktækum gögnum. Mér þætti fróðlegt að fá innlegg frá einhverjum sem er fróður um þetta. Mig langar að taka fram að þýðingin var snúin og langar mig því að benda á upprunalegu færsluna ef vafi leikur á hvað um er að ræða. Svo má líka spyrja um óljós atriði í athugasemdum og við reynum þá að útskýra þau eftir fremsta megni.

Þar sem þessi færsla er ekkki alveg auðskilin né auðþýdd, þá verður einnig sá háttur hafður á að ég ætla að gera tilraun til að útskýra hvernig ég skil færsluna í persónulegum athugasemdum. Ég vona að ég skilji færsluna rétt í megin atriðum. Ef eitthvað er óljóst eftir lesturinn, þá svara ég gjarnan spurningum varðandi efnið. Þess má geta að við höfum nýlega skrifað færslu þar sem Easterbrook var einnig í aðalhlutverki, sjá nánar í færslunni; Að fela núverandi hlýnun.

Inngangur

Því hefur stundum verið haldið fram að ef PDO áratugasveiflan í Kyrrahafinu, fari yfir í kaldann fasa, þá muni það næstum því örugglega hafa áhrif á hitastig, jafnvel þannig að á næstu 30 árum komi tímabil hnattrænnar kólnunar, kannski enn meiri en sú kólnun sem var á tímabilinu 1945 til 1977. heimild

Prófessor Don Easterbrook sem m.a. heldur þessu fram á síðunni sem vitnað er til, telur að ef að PDO fasinn skipti frá heitum í kaldan, þá muni það hafa marktæk áhrif á hitastig á heimsvísu næstu 30 árin.

Í þessari færslu verður s.s. skoðað nánar hvernig PDO, AMO og ENSO vísarnir tengjast GISS hitafrávikinu.

PDO, AMO, ENSO loftslagssveiflurnar sameinaðar

Til að gera þetta var byrjað á því nálgast gögn um GISS, PDO , AMO og ENSO og vinna úr þeim út frá mánaðargildum frá árinu 1900. Út frá þeim gögnum er búinn til nýr stuðull sem nefndur er PAE kóði. Hver mánuður frá 1900 fær tilgreindan PAE kóða byggt á sameinuðum jákvæðum / neikvæðum stuðli fyrir hverja sveiflu, sjá í töflunni:

Þar sem til eru nokkrir ENSO fasar, þá er notast við Nino34 vísirinn fyrir ENSO gögnin.

Hér er verið að flokka mánuði eftir því hvaða sveiflur eru í gangi á hverjum tíma, (-) viðkomandi fasi er ekki í gangi og (+) viðkomandi fasi er í gangi.

Kassagraf fyrir PAE kóðana

Mynd 1 sýnir GISS LOTA (LOTA – Land and Ocean Temperature Anomaly) kassagraf fyrir alla 8 sameinuðu fasana (klikkið á myndina til að stækka hana).

Mynd 1: Kassagröf fyrir GISS hitafrávik eftir PAE fasa

Þessi kassagröf sýna hvernig GISS mánaðar hitafrávikin dreifast miðað við PAE fasa, án þess að það ár sem frávikið á sér stað í sé haft í huga. Þrjú mikilvæg einkenni á GISS LOTA gagnaröðinni:
.
  1. Miðgildi hitastigsins í PAE fösunum breytist minna í PAE 1 (- – -) en í PAE 8 (+ + +).
  2. Það er nokkuð mikil skörun á milli PAE fasa. Til dæmis þá eru einhverjir PAE 1 mánuðir með hærri frávik en sumir PAE 8 mánuðir.
  3. Þekking á PAE fösunum gefur okkur ekki nægilegar upplýsingar til að nálgast mánaðar hitastigsfrávikið sjálft.

Úr þessu er hægt að lesa að margir mánuðir á milli mismundandi fasa falla innan sömu gilda, en þó er hitafrávikið almennt lítillega stærra í (+ + +)  mánuðum en (- – – ) mánuðum.

Leitni eftir PAE fasa

Lítum nú á samanburð við GISS hitafrávikið, við bæði árin (tímabilið) og PAE fasana. Með því að skilja að mánaðar GISS gögnin miðað við PAE fasa og draga feril fyrir heildarleitnina, þá getum við séð hvernig PAE fasarnir þróast yfir tíma.

Mynd 2: GISS LOTA leitnin miðað við sameinaða PAE fasa
.
Leitnin á gröfunum á mynd 2 sýnir mánaðar GISS frávikin miðað við PAE fasa fyrir tímabilið 1900-2010.
  1. GISS hitafrávikin hafa aukist fyrir tímabilið í öllum 8 fösunum, frá PAE 1 (- – -) til PAE 8 (+ + +).
  2. Leitnin er breytileg eftir PAE fösum, frá lágu gildi 0,00565 / ár fyrir PAE 1 (- – -) til 0,00737 fyrir PAE 7 (+ + -).
  3. Þekking á PAE fasanum og árinu aflar okkur meiri upplýsinga en bara fyrir einstaka PAE fasa. Lítið á PAE 1 leitni grafið. PAE 1 frávikin fyrir tímabilið 1900 – 1920 eru mun lægri en PAE 1 frávikin fyrir 1960-1980. Það sama gildir um hina 7 PAE fasana.

Hér eru fasarnir skoðaðir fyrir tímabilið 1900-2010, og leitni hitafráviksins er skoðað í samhengi við tímann.

GISS fráviks-regression með notkun árs, PDO, AMO og ENSO fasa

Gerðar voru svokallaðar regression raðir til að sjá hversu áreiðanleg árs gögnin og PDO, AMO, ENSO fasarnir eru til að spá fyrir um mánaðarleg hitafrávik fyrir 1900-2010. 6 regression raðir eru sýndar á mynd 3.

Mynd 3: GISS fráviks-regression eftir ári, PDO, AMO, ENSO fösum

Mynd 3 sýnir fram á nokkur önnur atriði í sambandi við samband árs og sveiflu fasa á GISS leitnina:

  1. PDO og AMO hafa í meginatriðum engin útskýrandi áhrif við að spá fyrir GISS hitafrávikum. Þetta er eins og hægt var að gera ráð fyrir þar sem báðar raðir eru án leitni. Sjá hér hér fyrir nánari ústkýringu á því.
  2. Hin árlega regression fylgir heildar GISS hitastigsleitninni, með sveiflur í kringum leitni línuna.
  3. Með því að bæta við PDO-AMO-ENSO fösum við árið bætist við regression afrit af mánaðar til mánaðar breytileikanum.

Það má segja að fasarnir geti útskýrt hluta af áratugasveiflum hitastigs, en ekki hækkandi leitni hitastigs yfir tímabilið.

Niðurstöður

Byggt á niðurstöðunni af greiningunni á gögnum fyrir árin 1900-2010 fyrir mánuði í GISS LOTA, PDO, AMO og ENSO, sést engin vísbending um að skifti á PDO yfir í kaldan fasa muni “…leiða til u.þ.b. 30 ára af hnattrænni kólnun” eins og Prófessor Easterbrook spáir fyrir um. Á meðan að hraði hitastigs aukningarinnar verður fyrir áhrifum af PAE fösunum, þá er leitni langtíma hitastigsfráviksins upp á við fyrir alla PAE fasa á tímabilinu 1900-2010. Það má því kannski segja að PAE fasarnir geti verið hluti af því að útskýra áratuga sveiflur hitastigs, en geti ekki útskýrt ástæður fyrir hækkandi hitaleitni fyrir tímabilið.

Þegar búið er að skoða muninn á þeim mánuðum sem eru í hverjum fasa, leitni hitastigs yfir tímabilið og svo hvernig þessir fasar hafa áhrif á áratugasveiflur hitastig, þá virðist hægt að draga þá ályktun að fasarnir hafi áhrif á sveiflur í hitastigi en ekki sem útskýrandi þáttur á hækkandi leitni hitastigs fyrir tímabilið 1900-2010.

Gögn og RClimate handrit

Til að hjálpa lesendum sem vilja staðfesta, fá nánari, gagnrýna eða vefengja greininguna, þá er boðið nn upp á R handrit og gagna skjöl.

  • RClimate Script to Build consolidated monthly file here
  • RClimate script to prepare Figures 1-3 in this post here
  • Consolidated monthly csv data file: GISS, PDO, AMO, ENSO, PAE phases here

Athugasemdir

ummæli

About Sveinn Atli

Sveinn Atli: Fjölskyldumaður, skrifstofublók, nemi og áhugamaður um loftslagsmál.