Uusi tutkimus tuo satelliittimittaukset ja ilmastomallien tulokset lähemmäs toisiaan

Washingtonin yliopiston tutkijat keksivät ensimmäisinä korjauksen siihen tapaan, jolla Alabaman Huntsvillen yliopiston tutkijat käsittelevät NOAA-9-satelliitin 1980-luvun puolivälissä keräämiä mittaustietoja.

Washingtonin yliopiston uudessa tutkimuksessa selviää, että suositussa lämpötilan mittaussarjassa, joka näyttää vähemmän lämpenemistä kuin muut mittaussarjat, on kalibrointiongelma. Kun ongelma on korjattu, tulokset ovat sopusoinnussa muiden mittaussarjojen ja ilmastomallien tulosten kanssa.

”Löydös on tärkeä, sillä se auttaa vahvistamaan, että ilmaston lämpenemistä simuloivien ilmastomallien tulokset täsmäävät havaintojen kanssa,” sanoo Stephen Po-Chedley, Washingtonin yliopiston ilmakehätieteiden jatko-opiskelija, joka teki tutkimuksen yhdessä Washingtonin yliopiston ilmakehätieteiden professorin Qiang Fun kanssa.

He löysivät ongelman Alabaman Huntsvillen yliopiston (UAH) satelliittimittauksiin perustuvasta lämpötilasarjasta, jota on julkaistu vuodesta 1989 lähtien. Maapallon lämpötilan mittaussarjoista UAH:n sarja on näyttänyt vähiten lämpenemistä. Mittaussarja on myös ollut ilmastonmuutoksen epäilijöiden suosiossa, kun on haluttu kyseenalaistaa ilmastomallien tuloksia, joiden mukaan ilmaston lämpeneminen johtuu kasvihuonekaasuista.

Tutkimusartikkeli julkaistaan tässä kuussa Amerikan meteorologisen seuran (American Meteorological Society) julkaisusarjassa Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Artikkelissaan Po-Chedley ja Fu tutkivat UAH:n mittaussarjaa sekä vastaavia satelliittimittaussarjoja, joita ovat muodostaneet National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ja Remote Sensing Systems (RSS). Näitä kolmea mittaussarjaa on tutkittu, koska ne näyttävät erilaista lämpökehitystä.

”On väitelty monta, monta vuotta erilaisista tuloksista, mutta emme tienneet missä mittaussarjassa ongelma on,” Fu sanoi. ”Tämä löytö vähentää epävarmuutta, mikä on erittäin tärkeää.”

Kun heidän korjauksensa tehtiin UAH:n mittaussarjaan, se alkoi näyttää oleellisesti samankaltaista lämpökehitystä kuin muut mittaussarjat.

”Tutkijat olivat jo aiemmin huomanneet, että UAH:n tutkijoiden tavassa käsitellä NOAA-9-satelliitin 1980-luvun puolivälissä keräämiä mittaustietoja oli ongelmia. Po-Chedley ja Fu ensimmäisinä kehittivät korjauksen, jolla UAH:n menetelmät voidaan korjata,” sanoo Kevin Trenberth, ansioitunut vanhempi tutkija National Center for Atmospheric Research -tutkimuskeskuksesta. ”Korjauksen ansiosta mittaussarjasta saadaan parempi, kunhan UAH vain hyväksyy sen”, hän sanoo.

Po-Chedley ja Fu keksivät korjauksen tutkien tarkasti kaikkien kolmen satelliittimittaussarjan tulkintaa NOAA-9:n mittaustiedoista ja he vertasivat niitä säähavaintopallojen tekemiin troposfäärin lämpötilamittauksiin. He huomasivat, että UAH:n mittaussarjassa otettiin huomioon NOAA-9-satelliitin oma lämpeneminen virheellisesti. Sitten he kehittivät menetelmän, jonka avulla he pystyivät arvioimaan virheen vaikutuksen UAH:n mittaussarjan näyttämään lämpökehitykseen.

Satelliitin oma lämpötila vaikuttaa satelliitin mittauksiin, joten se on otettava huomioon mittauksia analysoitaessa. Kukin satelliittimittausryhmä on tehnyt asian vaatimia korjauksia itsenäisesti. Korjaukset on määritelty esimerkiksi vertaamalla NOAA-9:n mittauksia muiden samaan aikaan mittauksia tehneiden satelliittien mittauksiin.

Po-Chedleyn ja Fun korjauksen jälkeen UAH:n mittaussarja näyttää tropiikissa lämpenemistä noin 0,12 celsiusastetta per vuosikymmen vuodesta 1979 lähtien. Ennen korjausta mittaussarja näytti lämpenemistä tropiikissa noin 0,07 celsiusastetta per vuosikymmen. Pintalämpötilamittausten mukaan tropiikin lämpötila on noussut noin 0,12 celsiusastetta per vuosikymmen. RSS:n mittaussarja näyttää tropiikin lämpenevän noin 0,14 celsiusastetta per vuosikymmen. NOAA:n mittaussarjassa tropiikki lämpenee noin 0,18 celsiusastetta per vuosikymmen.

Mittaussarjojen väliset erot havainnollistavat, kuinka vaikeaa ilmakehän lämpötilan määrittäminen sääsatelliittien mittauksista on. Mittaussarjat on koostettu yli kymmenen satelliitin mittauksista ja ilmakehän lämpötila määritetään mikroaalloilla tapahtuvilla mittauksilla. Eri satelliittien mittauksien yhdistäminen yhtenäiseksi mittaussarjaksi on monimutkaista. Satelliitin oman lämpötilan lisäksi on otettava huomioon esimerkiksi myös satelliitin kiertoradan muuttuminen ajan myötä sekä erot eri satelliittien mittauslaitteissa.

Satelliittien lämpötilamittaussarjat koskevat troposfääriä, joka ulottuu maan pinnalta noin 15 km:n korkeuteen. Suurin osa säästä tapahtuu troposfäärissä. Ilmastomallien tuloksien mukaan tämä ilmakehän alue lämpenee huomattavasti kasvihuonekaasupäästöjen takia. Joillakin alueilla, kuten tropiikissa, jopa odotetaan troposfäärin lämpenevän maapallon pintaa nopeammin.

Tämä uusi tutkimus ei ratkaise kaikkia eroja mittaussarjojen välillä, joten tutkijat jatkavat erojen syiden selvittämistä. ”On mielenkiintoista nähdä, miten nämä erot ratkaistaan tulevina vuosina” Po-Chedley sanoo.

Lähde: Washingtonin yliopiston tiedote

Tutkimusartikkelin tiivistelmä: Washingtonin yliopiston tiedote

%d bloggaajaa tykkää tästä: