|
|
Пишет Journal de Chaource (![[info]](http://lj.rossia.org/img/syndicated.gif){kind=small} lj_chaource)@ 2018-01-20 08:14:00 |
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
"Мама, что намъ дѣлать // Съ глобальнымъ потеплѣнiемъ"
Посмотрѣлъ на статьи Hansen et al.
https://pubs.giss.nasa.gov/abs/ha00510u.h
https://pubs.giss.nasa.gov/abs/ha03200f.h
о глобальномъ измѣненiи температуры.
https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graph
Главный мой вопросъ былъ - понять, какъ климатологи вычисляютъ эмпирическую ошибку въ опредѣленiи темпа роста температуры (который раньше былъ якобы около 0.6 C / вѣкъ, а въ послѣднiя 40 лѣтъ якобы ускорился вдвое-втрое). Отвѣтъ - въ этихъ статьяхъ никакъ не вычисляютъ. Эта ошибка авторами не оцѣнивается, и разныя цифры темпа роста (какъ, напримѣръ, "0.15 - 0.20 C per decade") приводятся въ разныхъ мѣстахъ статьи безъ поясненiй, какъ если бы онѣ были само-очевидны.
Второй вопросъ - какъ климатологи вычисляютъ эмпирическую неопредѣленность средняго значенiя температуры въ какомъ-либо году. Отвѣтъ - она вычисляется въ предположенiи, что корреляцiи температуры между разными годами равны нулю, и достаточно только проанализировать эмпирическiя ошибки измѣренiй на метеостанцiяхъ въ данномъ году, а также различные эффекты типа urban correction. Всѣ эти эффекты изучены уже вѣсьма подробно.
Напримѣръ, анализируется вопросъ - насколько вѣроятно, исходя изъ данныхъ, что 2005 годъ былъ теплѣе, чѣмъ 1998 годъ. Для отвѣта на этотъ вопросъ явно говорится, что средняя температура T_2005 распредѣлена по Гауссу вокругъ своего средняго значенiя, независимо отъ T_1998, которая тоже распредѣлена по Гауссу, и дальше дѣлается вычисленiе. Однако, авторы никакъ не пытаются оцѣнить корреляцiю между температурами въ 2005 и 1998 годахъ, а безъ такой оцѣнки вычисленiе становится невѣрнымъ.
Въ этихъ статьяхъ нѣтъ также никакихъ упоминанiй о томъ, что большiя корреляцiи на масштабахъ многихъ лѣтъ ограничиваютъ нашу возможность точно вычислить и глобальную температуру, и ея трендъ. Само существованiе этихъ корреляцiй, правда, упоминается какъ особый видъ "сезонныхъ колебанiй", которые визуально не исчезаютъ изъ графика даже послѣ того, какъ были вычислены среднiе по 12 мѣсяцамъ. Никакихъ количественныхъ оцѣнокъ величины этихъ корреляцiй, однако, вообще не представлено.
Авторы статей не демонстрируютъ пониманiя того, что какая-либо величина, - такая, какъ температура, или концентрацiя СO2 - которая постоянно флуктуируетъ съ существенными временными корреляцiями на масштабахъ многихъ лѣтъ, должна анализироваться какъ случайный процессъ, а не какъ наборъ независимыхъ другъ отъ друга значенiй, измѣренныхъ въ разные моменты времени. Напримѣръ, авторы задаются вопросомъ - какъ своевременно оповѣщать публику о томъ, что температура вдругъ значительно выросла. Но, чтобы опредѣлить, что температура выросла "значительно", мало увидѣть, что значенiе стало выше прежняго на X процентовъ - нужно еще убѣдиться, что это увеличенiе не является обычной флуктуацiей. Для этого надо знать, каково совмѣстное распредѣленiе флуктуацiй на разныхъ масштабахъ времени, т.е. каковъ спектръ флуктуацiй. Но авторы не анализируютъ ничего подобнаго - они ограничиваются различнаго рода усредненiями (на 12 мѣсяцевъ, на 5 лѣтъ, на 10 лѣтъ и т.д.). Усредненiе убираетъ изъ данныхъ информацiю о корреляцiяхъ и дѣлаетъ невозможнымъ расчетъ спектра флуктуацiй.
Предположимъ, намъ извѣстно изъ наблюденiй, что 2016 годъ былъ въ среднемъ очень теплымъ. Поскольку температура сильно скоррелирована по времени, то есть большая вѣроятность, что и слѣдующiе годы будутъ теплыми. Далѣе, мы видимъ, что 2017 годъ тоже очень теплый, но нѣсколько холоднѣе, чѣмъ 2016. Является ли это свидѣтельствомъ того, что начиная съ 2017 года наступило глобальное похолоданiе, или же это обычная флуктуацiя, практически ничего не добавляющая къ нашему знанiю о климатѣ? Для отвѣта на этотъ вопросъ надо знать, какъ минимумъ, какова типичная флуктуацiя температуры на масштабѣ одного-двухъ лѣтъ, а также каковъ статистическiй характеръ пиковъ и плато температуры, чтобы выяснить, не находимся ли мы сегодня въ одномъ изъ этихъ режимовъ. Къ сожаленiю, видимъ, что авторы статей ни разу не провели такого рода разсужденiй и расчетовъ - ни въ статьѣ 1998 года, ни въ статьѣ 2010 года.
Такимъ образомъ, пока что я вынужденъ сдѣлать не вполнѣ утѣшительные выводы. Даннымъ температуры послѣднихъ 40 лѣтъ вѣрить, скорѣе, можно, а вотъ вычисленiямъ, разнымъ усредненнымъ графикамъ и численнымъ результатамъ климатологовъ о темпахъ роста температуры - вѣрить, скорѣе, нельзя.
Посмотрѣлъ на статьи Hansen et al.
https://pubs.giss.nasa.gov/abs/ha00510u.h
https://pubs.giss.nasa.gov/abs/ha03200f.h
о глобальномъ измѣненiи температуры.
https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graph
Главный мой вопросъ былъ - понять, какъ климатологи вычисляютъ эмпирическую ошибку въ опредѣленiи темпа роста температуры (который раньше былъ якобы около 0.6 C / вѣкъ, а въ послѣднiя 40 лѣтъ якобы ускорился вдвое-втрое). Отвѣтъ - въ этихъ статьяхъ никакъ не вычисляютъ. Эта ошибка авторами не оцѣнивается, и разныя цифры темпа роста (какъ, напримѣръ, "0.15 - 0.20 C per decade") приводятся въ разныхъ мѣстахъ статьи безъ поясненiй, какъ если бы онѣ были само-очевидны.
Второй вопросъ - какъ климатологи вычисляютъ эмпирическую неопредѣленность средняго значенiя температуры въ какомъ-либо году. Отвѣтъ - она вычисляется въ предположенiи, что корреляцiи температуры между разными годами равны нулю, и достаточно только проанализировать эмпирическiя ошибки измѣренiй на метеостанцiяхъ въ данномъ году, а также различные эффекты типа urban correction. Всѣ эти эффекты изучены уже вѣсьма подробно.
Напримѣръ, анализируется вопросъ - насколько вѣроятно, исходя изъ данныхъ, что 2005 годъ былъ теплѣе, чѣмъ 1998 годъ. Для отвѣта на этотъ вопросъ явно говорится, что средняя температура T_2005 распредѣлена по Гауссу вокругъ своего средняго значенiя, независимо отъ T_1998, которая тоже распредѣлена по Гауссу, и дальше дѣлается вычисленiе. Однако, авторы никакъ не пытаются оцѣнить корреляцiю между температурами въ 2005 и 1998 годахъ, а безъ такой оцѣнки вычисленiе становится невѣрнымъ.
Въ этихъ статьяхъ нѣтъ также никакихъ упоминанiй о томъ, что большiя корреляцiи на масштабахъ многихъ лѣтъ ограничиваютъ нашу возможность точно вычислить и глобальную температуру, и ея трендъ. Само существованiе этихъ корреляцiй, правда, упоминается какъ особый видъ "сезонныхъ колебанiй", которые визуально не исчезаютъ изъ графика даже послѣ того, какъ были вычислены среднiе по 12 мѣсяцамъ. Никакихъ количественныхъ оцѣнокъ величины этихъ корреляцiй, однако, вообще не представлено.
Авторы статей не демонстрируютъ пониманiя того, что какая-либо величина, - такая, какъ температура, или концентрацiя СO2 - которая постоянно флуктуируетъ съ существенными временными корреляцiями на масштабахъ многихъ лѣтъ, должна анализироваться какъ случайный процессъ, а не какъ наборъ независимыхъ другъ отъ друга значенiй, измѣренныхъ въ разные моменты времени. Напримѣръ, авторы задаются вопросомъ - какъ своевременно оповѣщать публику о томъ, что температура вдругъ значительно выросла. Но, чтобы опредѣлить, что температура выросла "значительно", мало увидѣть, что значенiе стало выше прежняго на X процентовъ - нужно еще убѣдиться, что это увеличенiе не является обычной флуктуацiей. Для этого надо знать, каково совмѣстное распредѣленiе флуктуацiй на разныхъ масштабахъ времени, т.е. каковъ спектръ флуктуацiй. Но авторы не анализируютъ ничего подобнаго - они ограничиваются различнаго рода усредненiями (на 12 мѣсяцевъ, на 5 лѣтъ, на 10 лѣтъ и т.д.). Усредненiе убираетъ изъ данныхъ информацiю о корреляцiяхъ и дѣлаетъ невозможнымъ расчетъ спектра флуктуацiй.
Предположимъ, намъ извѣстно изъ наблюденiй, что 2016 годъ былъ въ среднемъ очень теплымъ. Поскольку температура сильно скоррелирована по времени, то есть большая вѣроятность, что и слѣдующiе годы будутъ теплыми. Далѣе, мы видимъ, что 2017 годъ тоже очень теплый, но нѣсколько холоднѣе, чѣмъ 2016. Является ли это свидѣтельствомъ того, что начиная съ 2017 года наступило глобальное похолоданiе, или же это обычная флуктуацiя, практически ничего не добавляющая къ нашему знанiю о климатѣ? Для отвѣта на этотъ вопросъ надо знать, какъ минимумъ, какова типичная флуктуацiя температуры на масштабѣ одного-двухъ лѣтъ, а также каковъ статистическiй характеръ пиковъ и плато температуры, чтобы выяснить, не находимся ли мы сегодня въ одномъ изъ этихъ режимовъ. Къ сожаленiю, видимъ, что авторы статей ни разу не провели такого рода разсужденiй и расчетовъ - ни въ статьѣ 1998 года, ни въ статьѣ 2010 года.
Такимъ образомъ, пока что я вынужденъ сдѣлать не вполнѣ утѣшительные выводы. Даннымъ температуры послѣднихъ 40 лѣтъ вѣрить, скорѣе, можно, а вотъ вычисленiямъ, разнымъ усредненнымъ графикамъ и численнымъ результатамъ климатологовъ о темпахъ роста температуры - вѣрить, скорѣе, нельзя.
