Kaksi ihmisen keinoa lämmittää ilmastoa selvitetty

Luokkien 1-2 asemat ovat hyviä. Luokkien 3-5 asemat huonoja.
Mutta manipuloitu säädata on huonointa.

Kirjoitin parisen viikkoa sitten säädatan manipuloinnista parin kreikkalaistutkijan löydösten perusteella. Tuon kirjoituksen pihvi oli se, että tutkijat olivat havainneet säädatan homogenisoinnin johtavan useimmiten lämpötilatiedon korjaamiseen ylöspäin, mikä julkaistavissa aikasarjoissa aiheuttaa keskilämpötilan nousua todellisuutta enemmän.

Nyt Yhdysvalloissa on julkaistu tutkimus, joka vahvistaa todella paljon kreikkalaistutkijoiden havaintoja. Maailman suosituimman ilmastoblogin ylläpitäjän ja meteorologin, Anthony Wattsin, johtama tutkimus "Alue- ja etäisyyspainotettu analyysi sääasemien altistuksen vaikutuksista Yhdysvaltain ilmastohistorian verkoston lämpötiloihin ja lämpötilatrendeihin" osoittaa vastaansanomattomasti, että Yhdysvaltain sääasemat ovat pääsääntöisesti kelvottomassa kunnossa kyetäkseen mittaamaan pieniä lämpötilamuutoksia tarkasti. Lisäksi Wattsin tutkimus osoittaa, että pääosa Yhdysvalloissakin mitatusta lämpenemisestä johtuu sekä kehnoista asemista että tilastollisesti kelvottomasta tavasta käsitellä tuota mittausdataa.

Watts on jo pidempään epäillyt monien sääasemien sijaitsevan alueilla ja ympäristöissä, joissa ne mittaavat selvästi luonnollista ympäristöään korkeampia lämpötiloja. Kysymys on yleisesti tunnetusta kaupunkilämpö- tai lämpösaarekeilmiöstä (Urban Heat Island), jossa sääaseman lämpötila-anturi altistuu rakennetun lähiympäristönsä absorboimalle lämmölle. Siis esimerkiksi lämpöanturin lähellä sijaitseva asfaltti, betonirakenteet, autot tai jopa ilmastointilaitteet säteilevät selvästi rakentamatonta ympäristöä lämpimämpinä ja siten vääristävät lämpötilan todellista ympäröivän ilman lämpötilaa kuumemmaksi. Watts on vapaaehtoisine avustajajoukkoineen dokumentoinut vuosien varrella useita satoja tällaisia sääasemia, mikä on tietysti antanut empiiristä pohjaa nyt puheena olevalle tutkimukselle.

Tutkituista 779 sääasemasta vain 160 täytti Kansainvälisen meteorologisen järjestön (WMO) hiljattain hyväksymät vaatimukset. Peräti 619 asemaa, eli lähes 80% asemista, oli siis sellaisia, joita ei pitäisi käyttää keskeisen säätiedon keräämiseen. Kun nuo 160 kelvollista sääasemaa osoittivat Yhdysvaltain 48 osavaltion keskilämpötilan nousseen 0,155 astetta per vuosikymmen vuosina 1979-2008, osoitti tuo kelvoton 80% samalla ajalla vastaavaa lämpenemistä 0,248 astetta. Ero lämpötilan muutoksessa on näillä ryhmillä suhteellisesti iso, peräti 60 % hyvien asemien mittaamasta muutoksesta. Mutta vielä hullummaksi asia menee, kun kyseisestä mittariverkostosta kerättyä säätietoa hallinnoiva Yhdysvaltain meriä ja ilmakehää tutkiva laitos, NOAA, pääsee käsittelemään tietoja "tilastollisin" menetelmin. Lämpeneminen nimittäin vain kiihtyy.
Kun NOAA käsittelee yksittäisen sääaseman lämpötilatietoa, se näyttää pääsääntöisesti nostavan asemien lämpötiloja keskimäärin lähes 0,1 asteella.

Kun WMO:n luokittelun mukaiset hyvät ja hyvin sijoitetut asemat ovat mitanneet Yhdysvaltain lämpenemiseksi 1979-2008 peräti 0,155 astetta vuosikymenessä, ilmoittaa NOAA:n lämpöaikasarja lämpenemiseksi kaksinkertaisen määrän asteen osina eli 0,309 astetta. Oheinen kuva kertoo hyvin tilanteesta. Siis asemien huono sijainti aiheuttaa vain 0,1 asteen virheen, mutta datan homogenisointi ja muu käsittely johtaa vielä 0,06 asteen lisävirheeseen samaan suuntaan.

Ei olekaan ihme, että ilmaston lämpeneminen on kahdestakin syystä ihmisen aiheuttamaa. Nimittäin ihminen on takuuvarmasti sijoittanut Yhdysvalloissa 80% sääasemista ihmisen rakentamien lämpölähteiden päälle tai viereen. Ja ihmisen rakentamilla tietokoneohjelmilla mitattua lämpenemistä vielä "homogenisoidaan" suorastaan katastrofaaliseksi.

Olen nyt parin toisistaan riippumattoman tutkimuksen perusteella jokseenkin varma muutamasta asiasta koskien ilmastotieteitä:

1. Iso osa sääasemista on myös Yhdysvaltain ulkopuolella sijoitettu niin huonosti, että ne pelkän ilmaston sijaan mittaavat ihmisen kaupunkiympäristön lisälämpöä.
2. Puolet Yhdysvalloissa havaitusta lämpenemisestä viimeisen 30 vuoden aikana on keinotekoista ja väärän tiedon tulosta.
3. Jokseenkin kaikki lämpöaikasarjat ovat korruptoituneet samankaltaisista homogenisoinneista.
4. Meille ilmastotieteiden nimissä kerrottu tieto ilmaston lämpenemisestä on vahvasti ihmisen aiheuttamalla huolimattomuudella ja liioittelulla höystettyä.

Kannattaisiko meidänkin Ilmatieteenlaitoksemme mittausverkosto ja lämpöaikasarjat tarkistaa, vaikka ne eivät ihmeellisiä lämpenemistrendejä näytäkään?

Ihmiskunnan osuus ilmastonmuutoksessa

Ero raakadatan ja homogenisoidun datan välillä voi olla
iso, kuten tämä hollantilaisen sääaseman lämpöaikasarjan
kuvaaja osoittaa. Raakadata osoittaa viilenemistä ja
homogenisoitu lämpenemistä.

Nyt selvisi, että ainakin osa tähän asti raportoidusta ilmastonmuutoksesta on kiistatta ihmisten aiheuttamaa. Tosin tuo ihmisen osuus on kovin erilainen verrattuna siihen, mitä useimmat asiasta raportoivat tahot ovat kertoneet.

Ateenan teknillisen yliopiston tutkijat Steirou ja Katsoyiannis ovat tutkimuksessaan selvittäneet, miten eri puolilla maapalloa sijaitsevien sääasemien mittausdataa on käsitelty ja yhdistelty. Se säätieto, mikä yleisölle annetaan tiedotusvälineiden kautta, on käynyt useita prosessointivaiheita läpi ja poikkeaa siten jonkin verran sääasemilla mitatusta alkuperäisestä raakadatasta. 

Jokainen varmasti ymmärtää, että tuhansien sääasemien verkostoituneissa systeemeissä tapahtuu virheitä. On laitevikoja niin sensoreissa kuin datansiirrossa, ja välillä sattuu inhimillisiäkin erehdyksiä. Näitä virheitä yritetään vähentää erilaisilla tilastollisilla menetelmillä ja raakadatan homogenisoinnilla. Jälkimmäisessä menetelmässä käytännössä verrataan yhden aseman mittaustietoa naapuriasemien dataan, ja tehdään joko hylkäys tai korjaus määrätyn algoritmin mukaisesti, jos tuo mittaustieto poikkeaa merkittävästi naapuriasemien mittauksista. Homogenisointi tässä yhteydessä siis tarkoittaa eri asemien raakadatan yhdenmukaistamista.

Steiroun ja Katsoyiannisin tutkimuksessa selvisi, että 67 prosentissa homogenisointimuutoksissa yksittäisten sääasemien lämpötilan mittausarvot nousivat ja vain 33 prosentissa ne laskivat. Hyvä homogenisointi tietysti antaisi odottaa tasaisempaa tulosta. Ideaali olisi tietysti puolet nousevia korjauksia ja toinen puoli laskevia. Käytännössä tämä tulos tarkoittaa sitä, että keskimääräistä useammilla sääasemilla mitatut lämpötilat ovat olleet viileämpiä verrattuna niihin lämpötiloihin, joita julkisuuteen annetaan, ja joita myös soveltavissa tutkimuksissa käytetään lähtöaineistoina.

Steirou ja Katsoyiannis laskivat, mitä asia tarkoittaa hyvin yleisesti käytetyssä globaalissa lämpöaikasarjatietokannassa, GHCN Monthly Version 2:ssa. Tulos oli aika hämmästyttävä. Raakadata osoitti maapallon keskilämpötilan nousseen viimeisen 100 vuoden aikana noin 0,42 astetta. Mutta homogenisoitu data antoi lämpenemiseksi 0,76 astetta. Tämä jälkimmäinenhän on myös se luku, jolla Kansainvälinen Ilmastopaneeli, IPCC,  ja monet muutkin tahot ovat yrittäneet herätellä ihmiskuntaa "ennennäkemättömän" ilmastonmuutoksen torjuntaan.

Kreikkalaistutkijoiden selvitys siis vihjaisee, että kehnot tilastolliset menetelmät lämpöaikasarjojen käsittelyssä ovat vääristäneet 0,4 asteen lämpenemisen lähes 0,8 asteen kuumenemiseksi. Tälle muutokselle on vaikea hakea syytä merivirroista, auringosta tai avaruudesta. Tuohon vääristymään ovat syyllisiä vain ja ainoastaan lämpöaikasarjoja käsittelevät ihmiset. Myönnän siis ihmisen vaikutusta olevan havaittavissa meille markkinoidussa ilmaston lämpenemisessä noin 0,34 astetta. Mutta tästä ei kyllä tarvitse syyttää koko ihmiskuntaa tai edes teollistuneita länsimaita. Syylliset löytyvät eri maiden ilmatieteen laitoksilla lämpöaikasarjoja koostavista homogenisoijista, joiden tilastomatemaattisissa kyvyissä näyttää olevan kehittämistarpeita.

Mutta on tietysti hyvä muistaa myös se tosiasia, että maapallon ilmasto on tuon virheenkin poistamisen jälkeenkin lämmennyt viimeisen 100 vuoden aikana keskimäärin vajaan puoli astetta. Se ei ole paljoa suhteutettuna ilmaston normaaliin vaihteluun jääkauden jälkeisenä aikana, mutta olisihan tuon lämpenemisen mekanismi ja alkusyy hyvä tietää. Niitä täällä Ilmastorealismia-blogissa yritetään jatkossakin etsiä ja kansantajuisesti tulkita. Ja samalla seurataan, heräävätkö ilmastotutkijat korjaamaan homogenisointivirhettään.

Steiroun ja Katsoyiannisin tutkimukseen voit tarkemmin tutustua täältä.

Lappi todistaa ilmaston viilenneen

Ilmastoasioista kiinnostuneita blogisteja on viime päivinä puhuttanut kovasti vastikään Saksassa julkaistu tutkimus, jossa Suomikin on merkittävässä roolissa. Tutkiuksessa nimittäin on käytetty Suomen Lapista kerättyä puulustoaineistoa. Tuon aineiston perusteella useasta maasta kotoisin oleva tutkijaryhmä on rekonstruoinut yli 2100 vuoden pituisen lämpötila-aikasarjan. Minua nuo tulokset eivät yllättäneet, mutta ihmisen aiheuttamaa ilmastonlämpenemistä ja hiilidioksiteoriaa markkinoiville ne tuovat kylmän tuulahduksen Lapista.

Johannes Gutenberg -yliopiston ilmastotutkimuksen laitoksen professori Jan Esperin tutkijaryhmän julkaisun nimi on "Orbital forcing of tree ring data", jonka voisi suomentaa vaikkapa "Kiertoradan pakotevaikutus ja puiden vuosirengasdata". Tutkijat ovat siis löytäneet riittävän määrän hyvälaatuista puuta, jonka vuosirenkaista on kyetty päättelemään aiempaa huomattavasti tarkemmin menneen ilmaston lämpötilaa ulottuen aina vuoteen 138 ennen ajanlaskun alkua - siis lähes 2000 vuotta ennen varsinaisten meteorologisten lämpötilamittausten alkua.

Aineistosta näkyy selkeästi ilmaston luonnollinen vaihtelu. Tutkimusjakson aikana on ollut lämpimämpiä ja kylmempiä jaksoja sekä melko nopeita ilmastonmuutoksia lämpimästä kylmään ja päinvastoin. Viime vuosikymmeninä kokemamme muutaman asteen kymenesosan lämpeneminen ei siis ole mitenkään epätavallista verrattuna viimeisen parin vuosituhannen vaihteluun. Esperin ryhmän mukaan aineistossa näkyvät niin viime vuosisatojen Pikkujääkausi kuin keskiajan ja ja roomalaiskauden lämpökaudet niiden väliin jääneine viileämpine jaksoineen.

Mutta ehkä eniten keskustelua tulee aiheuttamaan tutkijoiden havainto, jonka mukaan ilmasto on viilentynyt noin 0,6 astetta (alla olevassa kuvaajassa punaisella pilkuuviivalla näkyvä trendi) sitten aikasarjan alusta alkaneen 2000 vuoden aikana - siis 0,3 astetta vuosituhannessa.  Kun tiedämme varsinaisista lämpötilamittauksista, että viimeisen 100 vuoden aikana ilmasto on lämmennyt noin 0,6 astetta, olemme siis samoissa lämpötiloissa kuin vuosisata ennen ajanlaskun alkua. Missä siis on tämä ennennäkemätön lämpeneminen? Tutkijat epäilevät näiden muutosten johtuvan enimmäkseen maan kiertoradan normaalin vaihtelun aiheuttamista muutoksista tulevan auringonsäteilyn määrään. Missä tässä selityksessä on ihmisen vaikutus?

Esperin tutkimusta vastaan tullaan takuuvarmasti hyökkäämään rajusti, sillä sen tulokset vievät paljon pohjaa viime aikojen ilmastohysterialta, hiilidioksidiveroilta ja YK:n ilmastopaneelin, IPCC:n, tuloksilta jne. Hyökkäysten päälinjat tulevat olemaan seuraavat:

1. Aineisto kuvaa vain Suomen Lapin ilmastoa. Muualla maailmassa ilmasto on ollut erilainen.
2. Puulustoaineisto ei ole hyvä lämpömittari, ja parhaimmillaankin se kuvaa vain kesälämpötiloja.

Ensimmäiseen kritiikkikohtaan voi todeta, että tämä tutkimus tukee erinomaisesti eri puolilla maailmaa laadittuja lämpöaikasarjoja. Suomen Lapissa näyttää lämmenneen ja viilentyneen samoina aikoina kuin muuallakin maailmassa. Tämän tutkimuksen ansio on poikkeuksellinen tarkkuus ja aikasarjan pituus.

Toiseen kritiikkikohtaan voi vastata oheisen kuvan oikeassa yläkulmassa osassa b olevilla kuvaajilla, joissa esitetään lustotutkimuksella saadut ja lämpömittareilla samalta alueelta mitattujen lämpötilojen poikkeamat keskilämpötilasta. Kyllä lustot oikein tutkittuna kertovat varsin hyvin menneestä lämpötilasta - siis kesälämpötiloista, joiden (olemattomasta) kuumenemisesta tässä ilmastohysteriassa on juuri ollut kysymyskin.

Voit lukea lisää tästä tutkimuksesta mm. täältä ja täältä.

Ilmatieteenlaitoksen johdolta pitäisi yhä useamman ryhtyä kovistelemaan vastausta kysymykseen, missä se ilmaston lämpeneminen luuraa. Senhän pitäisi näiden hysteerikkojen mukaan olla kaikkein voimakkainta juuri Suomen pohjoisosissa.

Ps. Kummallista, että mikään isoista mediataloista ei ole katsonut Esper et al:n tutkimusta jutun arvoiseksi. Hmmm.. Ehkä siksi, että ne kaikki julkaisivat kesäkuun lopussa jutun, jossa Lapin väitetäään lämpenevän jopa kahdeksalla asteella vuosisadan loppuun mennessä.