Statistisk analyse: De næste fem år bliver ekstraordinært varme
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Statistisk analyse: De næste fem år bliver ekstraordinært varme

Denne graf viser de tilfældige variationer i den globale gennemsnitstemperatur, som ikke skyldes mekanismer, der direkte påvirker energibalancen for Jorden som drivhusgasser, vulkanudbrud, aerosoler osv. For 2018-2022 forudsiger ny statistisk model et positivt bidrag til den globale gennemsnitstemperatur. Den blå kurve er variationer midlet over 10 år. Nogenlunde samme kurve har man for overfladetemperarturen i verdenshavene. Illustration: Nature Communications

Årene frem til 2022 vil blive varmere end bestemt af mekanismer som drivhusgasser, vulkanudbrud, aerosoler mv., der direkte påvirker den globale gennemsnitstemperatur i atmosfæren og overfladetemperaturen i verdenshavene.

Det spår Florian Sévellec fra Université de Bretagne Occidentale i Brest, Frankrig og Sybren S. Drijfhout fra den meteorologiske institut i Holland i en ny artikel i Nature Communications.

Forskerne fremhæver, at resultatet er fremkommet med en forbavsende simpel model, som let kan køres på en sædvanlig laptop-computer i modsætning til andre modeller, der søger at forudsige vejr og klima ti år frem i tiden som eksempelvis DePreSys fra Met Office i Storbritannien, der kræver store supercomputere.

Sévellec og Drijfhout har testet deres model ved at vise, at den kan forudsige 'pausen' i den klimaopvarmning i årene efter 1998 udelukkende ud fra data for klimaet op til denne periode.

Forudsigelser vil altid rumme et element af usikkerhed, så når de to forskere med data op til udgangen af 2017 forudsiger, at 2018-2019 vil have højere gennemsnitstemperatur både i atmosfæren og i verdenshavenes overflade, så angiver de, at sandsynligheden herfor er henholdsvis 64 pct. og 74 pct.

Temperaturstigningen ud over den, som stammer fra mekanismer, der direkte påvirker temperaturen som drivhusgasser, vulkanudbrud og aerosoler, er ikke enorm, men dog signifikant på henholdsvis 0,02 kelvin (luft) og 0,07 kelvin (hav).

Det er ikke mindst en stor sandsynlighed for meget varme hændelser, der betyder, at årene 2018-2019 samlet set kommer til at ligge over den mere langsigtede trend for den globale temperaturudvikling.

Helt indtil til 2022 er der sandsynligheder over 50 pct. for ekstraordinære høje lufttemperaturer. For havtemperaturerne går denne periode helt op til ti år frem. På længere sigt er der lige stor sandsynlighed for varmere som for koldere hændelser.

Metode fra statistisk fysik

Variationerne er dog så små, at de vil være næsten umærkelige. Mere interessant end selve resultatet af forudsigelsen er imidlertid den teknik, som Sévellec og Drijfhout har taget i anvendelse.

For de to forskere fremhæver, at metoden i princippet også kan bruges til at forudsige andre forhold som nedbør eller variationer på regionalt niveau – som jo ikke mindst har været bemærkelsesværdige i år mange steder på kloden.

Analysen er baseret på overføringsoperatorer eller transfer operators, som de to forskere i deres artikel skriver, er en velkendt statistisk metode til karakterisere kaotisk opførsel i systemer.

Overføringsoperatorerne samler information fra alle kendte, tidligere tilstandsforandringer, så man kan beregne, hvordan et system vil udvikle sig fra dets nuværende tilstand (temperatur i det aktuelle tilfælde) til en ny tilstand på en probabilistisk måde.

Det er en metode, som er kendt fra statistisk fysik og tidligere har fundet anvendelse inden for eksempelvis geofysik. Det er svært at finde gode, enkle forklaringer på transfer operators, men læsere, som kan huske noget af deres matematikundervisning fra en højere læreanstalt, kan måske finde hjælp i denne video: What is a transfer operator?

I den aktuelle model kan klimaet være i en af 24 tilstande, som repræsenterer temperaturanomalier på op til tre standardafvigelser i hver retning fra det, som den direkte påvirkning giver. Fra en given tilstand specificerer overføringsoperatorerne den sandsynlighed, klimaet har for at havne i en given tilstand årene efter.

Holder forudsætningerne?

Forskerne redegør omhyggeligt for, at modellen hviler på fire forudsætninger, som kun kan siges at være tilnærmeligvis opfyldt.

Alligevel viser den simple model sig at være god til hindcast – altså at forudsige kendte temperaturforandringer ud fra data. Bedst er modellen til at forudsige havtemperaturerne, og det stemmer overens med andre analyser, der viser, at havet er mere forudsigeligt end atmosfæren, skriver forskerne.

Derved kan modellen være et nyttigt værktøj ved forudsigelser, der strækker sig fem-ti år ud i fremtiden, vurderer forskerne.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Tak for en meget klar gennemgang af en artikel, som er svær at fordøje i detaljen, selv om konklusionen er klar nok. Forklaringen på at den kan køre på en labtop, er så vidt jeg kan forstå det, at der er langt færre variable at operere med, i forhold til både de meget komplicerede klimamodeller, der ekstrapolerer forskellige scenarier med små variationer rigtig mange gange i lighed med de statistiske algoritmer der bruges i vejrforudsigelser. Forfatterne til artiklen kan "nøjes med" ret få variable på en tidslinje for at kunne producere en "klimaudsigt", hvor en vejrudsigt opererer med tusindvis af variable spredt i 3D over jorden.

En letforståelig forklaring findes her: https://uu.nl/sites/default/files/lectures...

Deres opsummering:

Future weather forecasts:
- relevant processes are instabilities of the large-scale atmospheric
circulation with typical time scales of up to 5 days
- limited prediction skill beyond 10 days

Future climate change:
- relevant processes are several large-scale feedbacks
in the climate system associated with the radiation balance
- projection skill is limited by emission scenario

  • 6
  • 2

Skal vi lige tage den simple konklusion. Hvis vejret et år er varmere end klimamodellerne forudsiger, så er der en tendens til at vejret også vil være varmere det næste år. En simpel formel som beskriver denne sammenhæng:

[latex][\textrm{afvigelsen i år}] = a [\textrm{afvigelsen sidste år}] + b [\textrm{normalfordeling}][/latex]

De to variable kan man finde ved hjælp af ret elementær regression. Og når man så har gjort det skal man stoppe, for der er kun en serie på 140 mestendels tilfældige tal, det er ikke et datagrundlag som duer til at lave avancerede modeller. Artiklens model er latterligt kompliceret, det forudsigelige resultat er at deres output grafer indeholder en hel masse støj, og den eneste konklusion som kan bruges til noget som helst ville være den samme med ovenstående formel.

  • 9
  • 7

Artiklens model er latterligt kompliceret,

Nu synes jeg du er lige lovlig gnaven Jacob :-)

Jeg er enig med dig i at det næppe bliver den artikel der gør dem berømte, men det er faktisk en interessant vinkel at tage på klimadata, alt den stund at vi erfaringsmæssigt ved at der er en masse fænomener der udspiller sig over en årrække og det her kan være en måde at prøve at karakterisere dem bedre på.

Men du har helt ret i, at hvis det rigtig skal blive til noget, skal de bruge langt flere inputdata end vi har endnu.

Det undrer mig at de ikke har prøvet at lave analysen med flere forskellige tidsmæssige opløsninger (år/måned/uge), hvis den er robust bør den give nogenlunde samme resultat i alle tilfælde.

  • 10
  • 2

Jeg har ellers forstået, at den påståede pause ikke findes. Derudover er en pause i temperaturstignigen ikke ensbetydende med, at den absorberede energi ikke øges.

  • 2
  • 0

Jeg blev gnaven allerede da jeg så underrubrikken, ordet "tilfældig" plejer at betyde at vi ikke kan lave forudsigelser.

Der findes sikkert scenarier hvor modellen kan bruges, men i de fleste tilfælde vil man have mere end en enkelt inputvariabel. Antallet af "spande" i modellen er modellens opløsning opløftet i antallet af inputvariable, og der skal mange målepunkter per spand til for at modellen giver mening. Altså ender man i de fleste tilfælde med at have alt for få datapunkter til at kunne medtage alle ønskede inputvariable, selv hvis man har en meget stor dataserie.

Hvis man bruger en opløsning som ikke er delelig med et år skal man korrigere for årsvariationen, det bliver let til en speget affære, og unøjagtigheder i korrektionen vil dominere modellen.

Skulle nogen i øvrigt være i tvivl om hvorvidt det her er en skodartikel så kan jeg anbefale figur 7 og 8, her kan man d-f se normalfordelinger plus støj, hvor der lystigt tolkes på støjen. På de to nederste rækker på hver figur kan man se forudsigelser af periodegennemsnit baseret på data fra perioder som overlapper med forudsigelsesperioden, det gøres så rekursivt for til sidst at få forudsigelser for en helt ny periode. Det duer ikke, lav eksempelvis samme øvelse på uafhængige tilfældige tal, og man finder at det forventede gennemsnit for 5 tal er afhængigt af gennemsnittet for de 5 foregående tal.

  • 7
  • 0

Skulle nogen i øvrigt være i tvivl om hvorvidt det her er en skodartikel så kan jeg anbefale figur 7 og 8

Skulle man vurdere om det er i en skodartikel kunne man kikke på tidsskriftet det er publiceret i:

Nature Communications

med impact factor > 12. Selv om det ikke er en garanti ville rigtige videnskabsmænd nok være tilbageholdende med ordet skodartikel når nu den er kommet i et rigtigt godt tidskrift med formodede topreviewere der nok ligger lidt over niveau med daglig Ingeniør blog standard ;-)

  • 4
  • 3

Citat: "Sévellec og Drijfhout har testet deres model ved at vise, at den kan forudsige 'pausen' i den klimaopvarmning i årene efter 1998 udelukkende ud fra data for klimaet op til denne periode."

Jamen, jamen, jamen, det er da vist kun de såkaldte "klimabenægtere", som hævder, at der var en pause; de med de rigtige klimameninger har fortalt de andre, at den ikke var der.

  • 4
  • 7

Jamen, jamen, jamen, det er da vist kun de såkaldte "klimabenægtere", som hævder, at der var en pause; de med de rigtige klimameninger har fortalt de andre, at den ikke var der.

Som man kan se ud fra fx NASAs datasæt, så var der en kortere årrække, den såkaldte "haitus", hvor lufttemperaturen steg langsommere end i en tidligere tilsvarende årrække. Ser man på de sidste 25 år, så ser man en lineær (måske svagt accelererende) stigning. Kombinerer man hav og luft, så forsvinder enhver antydning af "pause", da opvarmningen af atmosfæren kun står for en tiendedel af det forøgede energiindhold i form af varme. Satellitmåling viste i lavere temperaturer, hvilket indgik og mærkeligt nok stadig som argument mod AGW, indtil man fik korrigeret for stratosfærisk indflydelse. Tænker at forfatterne blot bruger udtrykket "hiatus" deskriptivt om (atmosfære-)kurvens forløb.

  • 1
  • 2

Efter at have prøvet at læse artiklen står jeg tilbage med ubesvarede spørgsmål:

  1. Metoden de anvender kendes fra andre statistiske metoder hvor man f. eks. når dt gælder stokastiske Markovkæder kan bruge noget lignende. Man træner systemet på data for at finde de såkaldte operatorer. I dette tilfælde har man brugt data fra computermodeller, som er konstruret og modificeret med mange parametre for at kunne hindcaste historiske data. Dvs. modellen de bruger er kun så god som disse globale cirkulationsmodeller. Som man ved ikke kan forudsige nogetsomhelst - det kan man se fra IPCCs mange forsøg med den slags. De må jævnligt opdateres med parametrene man har indbygget for at beskrive klodens klima - hvordan kan man så mene de er korrrekte? Hvorfor skulle denne nye metode så være bedre?

  2. Det ville ganske rigtigt være smart hvis man kunne finde ud af noget mere om de interne variable med feed back mekanismer som ikke afhænger af ydre påvirkning i form af øget strålingsvarme på gr. a. f. eks. en påstået væsentlig effekt af drivhusgasser. Det er jo det man har forsøgt når man finder det bidrag til temperaturvariationer, som man kalder anomali. Hvis man kunne det foreligger der en ny forståelse af alle de interne mekanismer som ikke er beskrevet før mig bekendt. Det indebærer at man kan sige hvordan El Nino, la Nina, og alle de såkaldte oscillationer (PDO, MDO,etc ) indgår. Det er mekanismer som har tidsskalaer på op til 60 år måske ... Det er meget tyndt ud med kun data fra de sidste 140 år til at beskrive alt det....

  3. Forfatternes indsigt i den såkaldte eksterne forcing synes meget lille, når de taler om at undersøge de meget små og ubetydelige variationer i solens indstråling. Her har andre forskere jo påvist at f. eks. skyer bidrager meget til variationer i indstråling over solcyklerne, altså en cirka 11 årig variation, som også påvirkes af hvor kraftig solvinden er ("solpletter") Som f. eks. påvist af Svensmark med målinger ved hjælp af satellitter. Det ser man bort fra i modellen.

  4. Det er også mærkeligt at deres figurer som viser den del af temperaturren som man allokerer til forcing (dvs. et mål for den del af temperaturerne som ikke skyldes interne feed back mekanismer) er jævnt stigende til ca 1960 (med ca 0,5 grader per 100 år) hvorefter der sker en øgning fra 1970 og fremefter til dato med ca 1,6 grader per 100 år (fig c, GMT, lufttemperatur) . Ganske pænt må man sige. ... Figur d (SST, Sea Surface Temeperature) viser tilsvarende lav stigning frem til ca 1960. Derefter 1 grad stigning per 100 år. Ser man nærmere efter ser det ud som de to el Ninoer med spidser i 1998 og ca 2015-2016 er fanget af anomalierne. Det er da også ganske utroligt! Man harindtil nu ikke haft mulighed for at forudsige nogetsomhelst om el Nino før de begyndt så at sige.

  • 4
  • 6

er titlen på Sabine Hossenfelders nyligt udkomne, herlige bog om aktuelle udfordringer i moderne fysik.

Titlen er også dækkende for Sévellec & Drijfhout’s forsøg på snedig og kompliceret matematisk vis at vride data ud af støj, så ”klimaet” kan forudsiges de næste 1-10 år ud i fremtiden.

Helt i tidens ånd benyttes metoden til at forudsige sandsynligheden for temperaturstigninger, men kan selvfølgelig også benyttes til at forudsige sandsynligheden for kolde perioder ud fra devisen - det var koldt i år, hvad er sandsynligheden for, at det også bliver koldt til næste år og frem.

PHK spørger:

Det undrer mig at de ikke har prøvet at lave analysen med flere forskellige tidsmæssige opløsninger (år/måned/uge), hvis den er robust bør den give nogenlunde samme resultat i alle tilfælde.

Dertil må man svare, at det mest robuste er at lave statistik på samtlige måledata. Hvis man først midler over delintervaller (år/måned/uge), og laver statistik på det, går vigtig information tabt, og så er der risiko for misvisende resultater.

Noget andet er, at den ”geniale” metode også kan anvendes på vejret (og her svømmer vi i data) efter devisen: det har regnet i dag; hvad er sandsynligheden for, at det også vil regne i morgen, i overmorgen, etc. Det samme gælder selvfølgelig også for solskin, blæsevejr m.m.

Det glædelige er, at metoden med stor sikkerhed kan forudsige, om temperaturen af badevandet vil være fortsat stigende eller fortsat faldende i de kommende dage :-)

  • 4
  • 2

Det kunne være interessant at vide hvor følsom modellen er for små ændringer i startbetingelserne. Med de usikkerheder der findes for den globale temperatur i 1880, ikke mindst sea surface temperature, vil etvhvert kaotisk system, i det her tilfælde vejret, kunne udvikle sig vidt forskelligt.

  • 3
  • 1

Jeg kan ikke finde tråden med 'brokkeri' vedr. debatsystemet, så nu skriver jeg her!: Siden sidst på eftermiddagen oplever jeg, at 'systemet' er blevet (gen)angrebet af én af sine (mange) 'børnesygdomme': Henvisningerne på 'debatforsiden':
https://ing.dk/debat
fører ikke til trådens sidste kommentar, men til trådens startside! :(

Oplever andre tilsvarende??

  • 3
  • 0

Nøjagtig det samme gælder linket til din kommentar.

Man kan ikke direkte linke til en kommentar - det gør debatsystem tæt på ubrugeligt.

Man skal scrolle ned til udvid, og så skal man igen gå til bunden af siden.

Hvis man skal søge på en side efter noget tekst, så skal man først udvide.

Det kan lade sig gøre at få til at fungere ordenligt, det har V2 bevist - der kan man linke, hoppe direkte til sidste indlæg, eller til selve artiklen (dvs. toppen).
Eneste skønhedsplet på V2 er at oversigten viser alle indlæg, ikke kun den sidste i en tråd.

  • 3
  • 0

Skulle man vurdere om det er i en skodartikel kunne man kikke på tidsskriftet det er publiceret i:

Nature Communications

med impact factor > 12. Selv om det ikke er en garanti ville rigtige videnskabsmænd nok være tilbageholdende med ordet skodartikel når nu den er kommet i et rigtigt godt tidskrift med formodede topreviewere der nok ligger lidt over niveau med daglig Ingeniør blog standard ;-)

Man måler et tidsskrifts kvalitet på kvaliteten af de publicerede artikler, ikke omvendt. Rigtige videnskabsfolk kigger på substansen, ikke på indpakningen. Universiteternes artikelkvotearbejdere ville nok være tilbageholdende med ordet skodartikel fordi de godt ved at det de selv laver ikke er bedre.

Og ja PHK, jeg er vist stadigvæk for gnaven :-)

  • 3
  • 0

Det kan lade sig gøre at få til at fungere ordenligt, det har V2 bevist - der kan man linke, hoppe direkte til sidste indlæg, eller til selve artiklen (dvs. toppen)

- som jeg husker det, pegede henvisningen i oversigten indtil i går midt på eftermiddagen på trådens sidste kommentar(?).
Så der må være sket en (uønsket?) ændring i den mellemliggende tid!

Det var fint, hvis redaktionen kom på banen! :)

Det ville yderligere være fint med en permanent debattråd, hvor problemer med debatsoftware kunne bringes frem i lyset!

  • 0
  • 0

Mht. studiet i Nature Communications henviser Jyllands Posten til videnskab.dk, der har en kommentar baseret på udsagn fra danske klimaforskere.

De er ikke imponerede af artiklens ”videnskabelige indhold”. Læs deres kommentarer.

Det er rent kildevand på gnavpottens mølle :-)

  • 1
  • 0

AGW er afblæst, ifølge de kendte trolls her på sitet. Skal ikke nævne navne, men de popper nok selv op.

Videnskab.dk: For nylig offentliggjorde 500 forskere fra 65 lande for eksempel en rapport, der viser, at de tre seneste hele år – 2015, 2016 og 2017 – er de varmeste, der er målt, siden målingerne blev indført for over 100 år siden.

  • 3
  • 2

Havde artiklen fået lige så meget opmærksomhed, hvis de havde sagt at de næste fem år bliver ekstraordinært kolde? Husk på at det kun er 0,1 til 0,2 K de taler om, når de taler om ekstraordinært varme!

  • 3
  • 3

Havde artiklen fået lige så meget opmærksomhed, hvis de havde sagt at de næste fem år bliver ekstraordinært kolde? Husk på at det kun er 0,1 til 0,2 K de taler om, når de taler om ekstraordinært varme!

Du overdriver med en faktor 10 Svend. Direkte fra forskernes artikel:

With shorter time averages our probabilistic forecast for 2018 (based on data up to 2017) suggests a higher likelihood of warm events for both GMT and SST (Figs. 7 and 8d), with a probability of higher temperature than predicted by the forcing alone of 58% and 75% for GMT and SST, respectively. This corresponds to an expected warm anomaly of 0.02 and 0.07 K for GMT and SST, which would reinforce the forced warm trend.

Det mest sørgelige er langt de fleste dagblades (på nær Washington Post) mere eller mindre indirekte kæden undersøgelsens resultat på sølle 0,02 gr.C over den forventede temperaturstigning sammen med sommerens hedebølge. De fleste artikler er klima-alarmistiske og nævner slet ikke de 0,02 gr.C.

Det er en skændsel, og tjener ikke journalister til ære og fremmer kun ”benægternes” skepsis.

  • 4
  • 0

Du overdriver med en faktor 10 Svend. Direkte fra forskernes artikel:

.

Svend taler om de næste 5år, dvs. 5x0,02=0,1
grader. Du taler om 1 år.
Det er jo ikke noget der kan måles statistisk nøjagtigt med den præcision indenfor en tidsramme på 1 år. Men indenfor en tidsramme på decenier kan man nok tale om at få noget statistisk signifikant når man kikker på målte data.
Iøvrigt er der en pudsighed ved modellen. Den har jo brugt en statistisk metode til at finde den såkaldte forcing temperature, som frafiltrerer de interne mekanismer der skyldes feedback mekanismer som el Nino, og svingninger som PDO, MDAO, etc. Men det betyder jo at den næsten med usvigelig sikkerhed vil forudsige stigende temperatur, og varme perioder i den nærmeste fremtid eftersom den påstår dem eksterne forcing temperatur ligger langt over det man har set på det sidste. Det gør det meget mere sandsynligt at nogle interne mekanismer nu viser sig i de målte temperaturkurver de nærmeste år. Desværre er der ingen diskussion i artiklen af disse interne svingninger. Så idet jeg har forstået er der ingen tegn på el Nino eller noget de indikerer at de andre svingninger pt. vil bidrage til højere temperaturer. De har jo både positive og negative perioder. Er dr nogen der kan give en oversigt over hvor vi har, disse svingninger i øjeblikket? Hvis de formodes at give negative eller neutrale bidrag er teorien slemt oppe at køre. Og så må de antagne eksterne forcing antagelser være forkerte. Dvs. IPCC globale cirkulation modeller, som er grundlaget for artiklens analyser, må have forkerte input (for store).

  • 2
  • 2

Niels Vestergaard Jespersen, jeg var nok for hurtigt ude - du skrev:

Svend taler om de næste 5år, dvs. 5x0,02=0,1 grader. Du taler om 1 år.

Jeg svarede:

Tak for korrektion

Nu har jeg haft tid på at se på forskernes data, og du kan ikke udregne den abnormale temperaturstigning de næst 5 år som 5x0,02=0,1. Check artiklen i Nature Communications.

Med et 1-årigt interval forudsiger forskerne, at den abnormale temperaturstigningen om 5 år (i 2022) vil at være minus 0,01 og ikke plus 5x0,02=0,1 (se artiklens fig. 7a).

I forhold til en 2-årig trendkurve, vil temperaturstigningen være plus 0,05 (fig. 7b) og i forhold til en 5-årig trendkurve, vil temperaturstigningen være plus0,02 (fig. 7c).

Alt i alt temmelig vilkårlige forudsigelser for den abnormale temperaturstigning i 2022.

Niels Vestergaard Jespersen, jeg forstår ikke dine indvendinger, for forskerne beskriver kun statistiske afvigelser fra trendkurver, og de kan selvfølgelig være både positive og negative.

Noget andet er, at de statistiske forudsigelser af afvigelser i forhold trendkurver er så godt som umålelige og først endeligt kan bestemmes, når trendkurven bagefter er fastlagt.

Kort sagt kan deres forudsigelser ikke bruges til noget som helst.

Det er min overbevisning, at AGW er reel og hovedsagelig skyldes vor udledning af CO2. På den anden side er der stadig flere lemminge-artikler, som synger med på melodien til skade for en seriøs debat.

Mht. klima korttidsforudsigelser - der vitterligt har betydning for landmænd - har tyskernes igangsat et projekt FONA Mitkip, der forsøger at forudsige de absolutte temperaturstigninger i den nære fremtid.

Hvis du klikker ind, vil du før du kommer til ”forudsigelserne” finde en ansvarsfraskrivelse, der siger, at forskerne kortvarigt set ikke har styr på noget som helst i forhold til den nærmeste fremtid.

Der hersker kort sagt kaotiske tilstande, som lykkeriddere forsøger at profitere på.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten