Í fyrra kom út grein þar sem haldið var því fram að mikill meirihluti loftslagsbreytinga mætti tengja við El Nino sveifluna (ENSO) (McLean o.fl. 2009). Þessi grein fékk mikla umfjöllun fyrst um sinn, meðal annars á íslenskri bloggsíðu. 

Einn höfunda, Bob Carter, er þekktur efasemdamaður og oft á tíðum vísað í hann af þeim sem efast um það að hlýnun jarðar sé af mannavöldum. Samkvæmt Carter þá sýndi greinin “náin tengsl milli ENSO og hnattræns hitastigs jarðar, eins og stendur í greininni, sem gefur lítið svigrúm til hlýnunar af völdum losunar manna á koldíoxíði”.  Þær niðurstöður voru í miklu ósamræmi við tveggja áratuga rannsóknir vísindamanna, sem hafa fundið út að ENSO hafi lítil áhrif á langtímaleitni hitastigsbreytinga.

Fljótlega komu í ljós glufur í greininni og ljóst að McLean o.fl. höfðu notað undarlegar tölfræðiaðferðir til að taka út langtímaleitni gagnanna og álykta síðan sem svo að það væri engin langtímaleitni (sjá t.d. bloggfærslu af DeepClimate – Is ENSO “responsible for recent global warming?” No), en ritrýnt svar hefur nú verið samþykkt til birtingar í tímaritinu Journal of Geophysical Research (Foster o.fl. 2010) þar sem útskýrt er af hverju grein McLean o.fl. ber ekki saman við niðurstöður annarra vísindamanna.

Grein McLean o.fl.

Kíkjum fyrst á hvernig McLean o.fl. komust að sinni niðurstöðu. Þeir báru saman gögn úr veðurbelgjum (RATPAC) og gervihnattamælingum á hitastigi (MSU frá UAH) saman við virkni El Nino Kyrrahafssveifla (SOI). Til að taka í burtu skammtímasveiflur í gögnunum þá keyrðu þeir út 12 mánaða meðalhita í veðrahvolfinu MSU og SOI:

Mynd 1: tólf mánaða meðaltal SOI (dökk lína) og og MSU (ljós lína) milli áranna 1980 og 2006, ásamt helstu tímabilum eldvirkni (McLean o.fl. 2009).

SOI sýnir enga langtímaleitni, en hitastigið sýnir langtíma hlýnun. Fyrir vikið fengu McLean o.fl. aðeins veika samsvörun milli hitastigs og SOI. Næst þá síuðu þeir gögnin enn frekar með því að draga frá 12 mánaða meðaltalið frá sama meðaltali 1 ári síðar. Samanburðirinn á síuðu gögnunum fyrir El Nino og hitastigi er svona:

Mynd 2: Afleidd gögn SOI (dökk lína) og MSU (ljós lína) fyrir tímabilið 1981–2007 þegar búið er að taka frá tímabil þar sem eldvirkni hafði áhrif (McLean o.fl. 2009).

Með þessu fæst nokkuð góð fylgni og McLean o.fl. héldu því fram að meira en tveir þriðju árstíðabundna og langtíma breytinga í hnattrænu hitastigi sé hægt að útskýra með El Nino SOI (ENSO). Fyrri rannsóknir hafa fengið það út að ENSO beri ábyrgð á um 15-30% af árstíðabundnum breytingum í hnattrænu hitastigi, en nánast engin áhrif á langtímabreytingar í hitastigi síðastliðna hálfa öld ( Santer o.fl. 2001, Trenberth o.fl. 2002, Thompson o.fl. 2008 og svo mætti lengi telja).

Grein Foster o.fl.

Í svari frá Foster o.fl 2010 útskýra þeir hvers vegna það er svona mikið misræmi á niðurstöðu McLean o.fl. og annarra vísindamanna. Þeir skoða hvernig McLean o.fl. sía gögn um hitastig og ENSO. Síunin er í tveimur skrefum – fyrst taka þeir 12 mánaða hlaupandi meðaltal og síðan taka þeir mismun þeirra gilda með 12 mánaða tímamun. Þannig sía þeir fyrst í burtu hátíðnibreytileika úr gögnunum og síðan sía þeir í burtu lágtíðnibreytileika. Vandamálið við seinna skrefið er að þeir sía í burta langtímaleitni úr upprunalegu hitagögnunum. Það er einmitt í langtímaleitni hitastigsins sem lítil fyglni var við ENSO – fyrir síun. 

Rökstuðningurinn fyrir að taka í burtu langtímaleitni gagnanna er samkvæmt McLean o.fl. til að fjarlægja suð í gögnunum vegna eldvirkni og vinda. Í raun og veru þá magnar þessi aðferð upp skammtíma suð og tekur út langtímabreytingar.

Í greininni er einnig sýnt fram á hvernig þessi síunaraðferð auki fylgni milli SOI og hitastigs með því að búa til gervihitastigsferil með lítilli fylgni við SOI ( (R² = 0,0161), þar sem bætt er við suði og langtímaleitni í hitastigið. Þeir síuðu gögnin með aðferð McLean o.fl. og fengu út mun hærri fylgni milli gagnanna (R² = 0,8295):

Mynd 3: (a) SOI gögnin (svört lína) á móti gervihitastigsferlinum með dreifðu suði og langtímaleitni bætt við (rautt). (b): Síað með aðferð McLean o.fl. á gögnunum í (a).

Þrátt fyrir þá öfgafulla bjögun sem verður á gögnunum við aðferð McLean o.fl. þá halda þeir því fram að fylgnin sé á milli SOI og hitastigs. Þeir vekja ekki athygli á því að búið sé að sía gögnin til að auka fylgnina og því er niðurstaðan í raun röng, þ.e. það er rangt að túlka þetta sem bein tengsl milli þessara mikilvægu þátta í loftslagi. 

Annað sem þykir athyglisvert í grein McLean o.fl. er mynd sem sýnir ósíuð hitagögn á móti SOI sem á að sýna hversu góð tengsl eru þar á milli. Þau gögn eru þó í raun veðurbelgjagögn fram til loka ársins 1979 og haldið síðan áfram með gögn frá UAH. Veðurbelgjagögnin sýna mikla hlýnun frá 1960-2008 og víkja töluvert frá SOI sveiflunni. Með því að bæta gervihnattagögnunum við frá 1980 þá er verið að fela þá leitni. Það er einstaklega villandi þar sem á þeim tíma er munurinn á gervihnattagögnunum og UAH næstum 0,2°C. Með því að skeyta saman þessum gögnum er því verið að búa til óeðlilega hitalækkun um áramótin 1979/1980. Með því að auki að klippa tímalínu línuritsins í sundur nákvæmlega á þeim tímapunkti, þá tekst höfundunum, að auki, að fela aukninguna sem ætti að vera í hitastigi þá:

Mynd 4: Sjö mánaða hnikuð SOI sveifla með (a) hitagögnum frá veðurbelgjum frá 1958–1979 og hitastigi frá gervihnöttum (b) frá 1980–1995. Dökk lína sýnir SOI og ljós lína hitastig í neðra veðrahvolfi. Tímabil eldvirkni eru einnig sýnd.

Umræða

Það hefur lengi verið vitað að ENSO hefur töluverð áhrif á breytileika í hnattrænu hitastig á stuttum tímaskala, þ.e. yfir nokkur ár. Hinsvegar geta þessi tengsl ekki skýrt út hitaleitni fyrir áratug eða lengra tímabil. McLean o.fl eru þar með, með sínum vinnubrögðum, að ýkja verulega þessi tengsl með því að sía út langtímaleitni hitastigs.

Nú er það spurning hver viðbrögð höfunda og efasemdamanna verða við grein Foster o.fl., munu McLean o.fl. draga sína grein til baka og verður umfjöllun um þessi skelfilegu vinnubrögð á heimasíðum efasemdamanna?

Líklegt er þó að þeir muni halda áfram að sá efasemdafræjum um hlýnun jarðar af mannavöldum og jafnvel nota þessa grein áfram til sönnunar um að hlýnunin sé náttúruleg – eða jafnvel snúa sér að öðrum mýtum.

Heimildir og ítarefni

McLean o.fl. 2009 – Influence of the Southern Oscillation on tropospheric temperature

Foster o.fl. 2010 – Comment on “Influence of the Southern Oscillation on tropospheric temperature” by J. D. McLean, C. R. de Freitas, and R. M. Carter

Thompson o.fl. 2008 – A large discontinuity in the mid-twentieth century in observed global-mean surface temperature

Trenberth o.fl. 2002 – Evolution of El Niño–Southern Oscillation and global atmospheric surface temperatures

Santer o.fl. 2001 – Accounting for the effects of volcanoes and ENSO in comparisons of modeled and observed temperature trends

Þessi umfjöllun byggist að miklu leiti á færslu á Skeptical Science: A peer-reviewed response to McLean’s El Nino paper

Athugasemdir

ummæli