As medições de temperatura por satélite
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Medições de temperatura por satélite têm sido obtidos para troposfera desde 1978. A título de comparação, o balão utilizável ( ficha radiosonde) começa em 1958.
Os satélites não medem " temperatura "como tal. Medem radiâncias em vários bandas de comprimento de onda, que deve, então, ser matematicamente invertido para se obter inferências indiretas de temperatura. Os perfis de temperatura resultantes dependem detalhes dos métodos que são utilizados para obter as temperaturas de radiâncias. Como resultado, os diferentes grupos que analisaram os dados de satélite para calcular as tendências de temperatura ter obtido um intervalo de valores. Entre estes grupos são Remote Sensing Systems (RSS) e do Universidade de Alabama em Huntsville (UAH).
Para comparar com o aumento do ficha de superfície (de aproximadamente 0,07 ° C / década ao longo do século passado e 0,17 ° C / década desde 1979) é mais apropriado para derivar as tendências para o menor troposfera em que o estratosférico arrefecimento é removido. Fazendo isso, até janeiro de 2008:
- RSS v3.1 encontra uma tendência de 0,180 ° C / década
- Análise UAH encontra 0,14 ° C / década.
Um ajuste alternativa introduzida pelo Fu et al encontra tendências (1979-2001) de 0,19 ° C / década, quando aplicada ao conjunto de dados RSS. Uma análise menos regularmente atualizado é o de Vinnikov e Grody com + 0,20 ° C por década (1978-2004).
Usando o canal T2 (que incluem contribuições significativas da estratosfera, o que esfriou), Mears et al de Remote Sensing Systems (RSS) encontrar (até fevereiro de 2006) uma tendência de 0,135 ° C / década. Spencer e Christy, da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH), encontrar uma tendência menor de 0,054 ° C / década.
Os registros de satélite têm a vantagem de cobertura global, ao passo que o registro radiossonda é mais longo. Houve queixas de problemas de dados com ambos os registros, e dificuldade em conciliar as observações com as previsões de modelos climáticos.
Reconciliação de satélites, radiossondas e modelos climáticos
Os modelos climáticos prevêem que como a superfície se aquece, assim se a troposfera global. Globalmente, a troposfera deve aquecer cerca de 1,2 vezes mais do que a superfície; nos trópicos, a troposfera deve aquecer cerca de 1,5 vezes mais do que a superfície. Por algum tempo, o único registro do satélite disponível era a versão UAH, que mostrou arrefecimento global. Uma longa série de dados e várias correções para o método UAH UAH deixa a série mostrando o aquecimento, embora menos do que a versão RSS. Em 2001, foi dado um extenso, mas agora um pouco datada, comparação e discussão das tendências de diferentes fontes de dados e períodos no Terceiro Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) (seção 2.2.4).
Uma análise detalhada produzido por dezenas de cientistas como parte de os EUA Programa Climate Change Science (CCSP) identifcadas erros e corrigidas nos dados de satélite e outras observações de temperatura.
O CCSP SAP 1.1 estados Sumário Executivo:
- "Anteriormente relataram discrepâncias entre a quantidade de aquecimento perto da superfície e mais alto na atmosfera têm sido usados para desafiar a fiabilidade dos modelos climáticos e da realidade do aquecimento global humaninduced. Especificamente, dados de superfície mostrou-aquecimento global média substanciais, enquanto as primeiras versões de satélite e dados de radiossonda mostraram pouco ou nenhum aquecimento acima da superfície. Esta discrepância significativa já não existe porque os erros do satélite e dados de radiossondas foram identificados e corrigidos. Novos conjuntos de dados também foram desenvolvidos que não apresentam tais discrepâncias. "
O IPCC Quarto Relatório de Avaliação Resumo para Formuladores de Políticas afirma:
- "Novas análises de medições balão-carregadas e de satélite das taxas baixa e meados-troposférico aquecimento temperatura mostram que são semelhantes aos do registo de temperatura de superfície e são consistentes dentro de suas respectivas incertezas, em grande medida conciliar uma discrepância observada no TAR."
No entanto, tal como detalhado em CCSP SAP 5.1 Compreensão e Diferenças Reconcilling, nem os modelos de regressão ou de outras técnicas relacionadas eram conciliáveis com os dados observados. A utilização de técnicas de fingerprinting sobre os dados que produziu "Volcanic e humanos-causedfingerprints não foram consistentemente identificável nos padrões observados de mudança taxa de lapso". Como tal, problemas com dados e modelos de reconciliação permanecem.
A inconsistência potencialmente grave foi identificado nos trópicos, a área em que a amplificação troposférico deve ser visto. Seção 1.1 do relatório CCSP diz:
- "Nos trópicos, o acordo entre modelos e observações depende da escala de tempo considerado. Por mês a mês e ano a ano variações, modelos e observações ambos mostram amplificação (ou seja, no mês a mês e ano- -ano para variações são maiores do que no ar na superfície). Isto é uma consequência da física relativamente simples, os efeitos da libertação de calor latente como o ar sobe e condensa em nuvens. A magnitude desta amplificação é muito semelhante em modelos e observações . Em escalas de décadas e mais longo de tempo, no entanto, enquanto quase todas as simulações de modelos apontam maior aquecimento aloft (refletindo os mesmos processos físicos que operam nas escalas mensais e anuais), a maioria das observações mostram maior aquecimento na superfície.
- "Estes resultados poderiam surgir, quer porque" mundo real "efeitos de amplificação em escalas de tempo curtos e longos são controladas por diferentes mecanismos físicos, e modelos não conseguem capturar a referida conduta; ou por influências não climáticas restante em alguns ou todos os dados observados troposférico conjuntos levar a tendências preconceituosas de longo prazo, ou uma combinação destes factores A nova evidência neste relatório favorece a segunda explicação "..
O recorde de temperatura por satélite
Desde 1979 , Microwave Sounding Units (MSUs) em NOAA polares satélites em órbita mediram a intensidade da radiação microondas de ressurgência atmosférica de oxigênio . A intensidade é proporcional à temperatura de camadas verticais amplos da atmosfera, como demonstrado pela teoria e comparações directas com temperaturas atmosféricas a partir de (balão) perfis de radiossonda. Ressurgência brilho é medido em diferentes frequências; estas faixas de frequências diferentes experimentar uma variedade diferente ponderada da atmosfera. Canal 2 é amplamente representativa da troposfera, embora com uma sobreposição significativa com a baixa estratosfera (a função de ponderação tem o seu máximo em 350 hPa e meia potência em cerca de 40 e 800 hPa). Numa tentativa para remover a influência da estratosfera, Spencer e Christy desenvolveu o produto sintético "2LT" subtraindo os sinais em diferentes ângulos de visão; este tem um máximo a cerca de 650 hPa. No entanto, este ruído é amplificado (Christy et ai., J. Clim., 1998), aumenta polarizações de calibração entre satélites e aumenta a contaminação da superfície (Fu e Johanson, GRL, 2005). O produto 2LT passou por inúmeras versões como várias correções foram aplicadas.
Registros foram criados pela fusão dos dados de nove MSUs diferentes, cada uma com peculiaridades (por exemplo, deriva tempo da espaçonave em relação ao tempo solar local) que devem ser calculados e removido, porque eles podem ter impactos significativos sobre a tendência resultante.
O processo de construção de um registro de temperatura a partir de um registro de radiância é difícil. O mais conhecido, embora controversa, registro, de Spencer e Roy John Christy no Universidade de Alabama em Huntsville (UAH), é atualmente a versão 5.2, que corrige erros anteriores na sua análise dos efeitos da deriva orbital e outros fatores. O registro vem de uma sucessão de diferentes satélites e problemas com a inter-calibração entre os satélites são importantes, especialmente NOAA-9, que responde pela maior parte da diferença entre o RSS e UAH analisa. NOAA-11 desempenhou um papel significativo na Mears et al papel agosto 2005 identificação de um erro na correcção diurna que conduz ao salto em 40% de Spencer e Christy tendência da versão 5.1 a 5.2.
Por algum tempo, chefe importância dos dados via satélite UAH era que eles pareciam contradizer uma ampla gama de medições de dados de temperatura da superfície e análises mostrando aquecimento em linha com o estimado por modelos climáticos. Em abril de 2002, por exemplo, uma análise dos dados de temperatura de satélite mostraram aquecimento de apenas 0,04 ° C por década, em comparação com medições de superfície que mostram 0,17 +/- 0,06 ° C por década. A correção de erros na análise dos dados de satélite, como mencionado acima, trouxeram a dois conjuntos de dados mais consentânea com o outro.
Christy et ai. (2007) constatam que as tendências de temperatura tropical de radiossondas corresponde mais próximo com o seu conjunto de dados v5.2 UAH. Além disso, eles afirmam que há uma discrepância crescente entre RSS e tendências sonde com início em 1992, quando o satélite NOAA-12 foi lançado. Esta pesquisa constatou que os trópicos estavam aquecendo, a partir dos dados de balão, 0,09 (corrigida para UAH) ou 0,12 (corrigida para RSS) ou 0,05 K (a partir de UAH MSU; ± 0,07 K margem de erro) de uma década.
Discussão dos registros de temperatura por satélite
No final de 1990 o desacordo entre o registro da temperatura de superfície e os registros de satélite era um assunto de pesquisa e debate. A falta de aquecimento, então, visto nos registros foi notado .. Um relatório do Conselho Nacional de Pesquisa que analisou as tendências de temperatura do ar superiores declarou:
- "Os dados recolhidos pelos satélites e instrumentos balão-carregadas desde 1979 indicam pouca ou nenhuma aquecimento da baixa to-the mid-troposfera camada atmosférica que se estende até cerca de 5 milhas a partir de modelos de superfície. O clima da Terra geralmente prevêem que as temperaturas devem aumentar no ar superior, bem como na superfície se aumento das concentrações de gases de efeito estufa estão causando o aquecimento. "
No entanto, o mesmo painel concluiu que, em seguida,
- "A tendência de aquecimento em observações-médios da temperatura global da superfície durante os últimos 20 anos é, sem dúvida real e é substancialmente maior do que a taxa média de aquecimento durante o século XX. A disparidade entre a superfície e as tendências de ar superior em nada invalida a conclusão de que a superfície temperatura tem vindo a aumentar. "
Como observado anteriormente, estes dados de temperatura, mal interpretados a partir dos dados de satélite, são agora conhecidos por ter sido muito baixo.
Uma crítica importante do registro do satélite é a sua falta de agregação de alguns anos para o registro ou a escolha de um determinado período de tempo pode mudar consideravelmente as tendências. Os problemas com o comprimento do registo MSU é mostrado pela tabela abaixo, que mostra a tendência UAH TLT (inferior troposférico) global (° C / década) começando com dezembro 1978 e terminando com dezembro do ano mostrado.
1992 0.014 1,993 -0,020 1,994 -0,013 1995 0.019 1996 0.023 1997 0.031 1998 0.101 1999 0.091 2000 0.081 2001 0.091 2002 0.109 2003 0.118 2004 0.116 2005 0,13
Do mesmo modo, embora eles começaram com os mesmos dados, cada um dos principais grupos de pesquisa tem interpretado com resultados diferentes. Mais notavelmente, Mears et al. em RSS encontrar 0,193 ° C / década para menor troposfera até julho de 2005, em comparação com 0,123 ° C / década encontrado por UAH para o mesmo período. Há esforços em curso para resolver essas diferenças. Alguns acreditam que grande parte da disparidade pode ter sido resolvido pelos três trabalhos em Ciência, 11 de Agosto de 2005 , que apontou erros no registro UAH 5.1 eo registro radiosonde nos trópicos.
Medições por satélite da temperatura estratosférica
Os satélites também medir a temperatura da estratosfera inferior e mostram um declínio nas temperaturas estratosféricas, intercaladas por warmings relacionados com erupções vulcânicas. aquecimento global teoria sugere que o estratosfera deve arrefecer enquanto o troposfera aquece. No entanto, o registro da estratosfera inferior é principalmente explicada pelos efeitos de destruição do ozono , o que causou um esfriamento da estratosfera.
Balões meteorológicos (radiossondas)
Os maiores conjuntos de temperatura do ar superior de dados são derivados de instrumentos transportados no alto por balões (radiossondas). O conjunto de dados torna-se radiosonde usably global em cerca de 1958. As mudanças na instrumentação balão e processamento de dados ao longo dos anos tem sido generalizada, no entanto, resultando em descontinuidades nesses registros de temperatura. O Sherwood et ai. estudo, publicado agosto de 2005, olhou para questões de aquecimento solar e encontraram uma tendência espúria de cerca de -.16K por década tinha sido introduzido no registro, afirmando que este mascarou o verdadeiro aquecimento, em especial nas regiões tropicais. Este é o suficiente para fazer a tendência compatível com aquecimento da superfície. Christy et al (2007) reconhecer as tendências espúrias nas radiossondas e afirmar que "[w] hen as maiores descontinuidades nas sondas são detectados e removidos," uma tendência de aquecimento mais frio (em linha com o seu conjunto de dados v5.2 UAH) do que o um anteriormente detida é encontrado.
As radiossondas e do MSU foram projetados para detectar mudanças de curto prazo na temperatura e não muito tempo tendências prazo, pelo que seria inadequado para criticá-los por ser pobre para a detecção de tendência de longo prazo. Outros problemas com os Radiossondas em adição ao problema de aquecimento solar recentemente descoberto poderia permanecer nos dados.
