не в моей компетенции, конечно

[juan_gandhi]

Но я наслаждаюсь аргументами противников теории ГП. Красиво гонят, такое ощущение, что это какая-то умственная паника.

Типа почему никакого ГП нету вообще:

- да последние пять лет самые холодные за наблюдаемую историю вообще;

- у нас на Магадане морозы надоели уже, пусть уже потеплее будет;

- в 1500-м 97% ученых считали, что Земля неподвижна, а кто был не согласен, того на костре сжигали;

- на Марсе тоже ледники тают;

- всех интересует только температура на поверхности, а что творится на высоте 10км, никого не интересует;

- при динозаврах вообще стояла жарища;

- инерция поведения океана: вода, что сейчас выходит к поверхности на Бермудах (и дальше идет в качестве Гольфстрима), шла от Антарктиды, вдоль Южной Америки, примерно тысячу лет;

- Грета Тунберг в школу давно не ходила;

- Индии и Китаю вообще пофиг какая температура стоит, им первым делом надо народ накормить;

- так нам в Калифорнии чего конкретно ожидать-то, засухи или наводнений? А то каждый год новости;

- кто-нибудь вообще изучал вопрос изменения поведения Солнца за последние 50-100 лет?

Comments

[chaource]

У меня пару лѣтъ назадъ были совсѣмъ другiе аргументы противъ человѣко-вызваннаго потеплѣнiя. Съ помощью Фурье-анализа я грубо оцѣнилъ неопредѣленность тренда температуры по временному ряду 1900-2010 годовъ. Результатъ - неопредѣленность около полъ градуса. Поэтому намъ нужны точныя наблюденiя температуры со спутниковъ до примѣрно 2050 года, чтобы вообще сдѣлать выводъ о томъ, измѣнился ли трендъ потеплѣнiя въ результатѣ увеличенiя CO2, или трендъ несмотря на повышенiе CO2 остается въ предѣлахъ своихъ естественныхъ флуктуацiй. А пока что наблюдательныхъ данныхъ для такого вывода недостаточно. Полныя спутниковыя данныя доступны только начиная съ 1979 года.

И, кстати, въ научной литературѣ по климатологiи очень рѣдко встрѣчаются статьи съ вычисленiемъ статистической неопредѣленности тренда температуры. Я видѣлъ, наоборотъ, пару статей (на которыя широко ссылаются), гдѣ это вычисленiе было сдѣлано невѣрно, безъ учета долговременныхъ корреляцiй.

А это какъ разъ очень важный вопросъ - съ какой точностью намъ извѣстно, что температура стала расти быстрѣе послѣ, скажемъ, 1950 года (когда начала рѣзко увеличиваться доля CO2, производимая индустрiей), по сравненiю съ ея ростомъ до 1950 года. Температура является временнымъ рядомъ, который мы интерпретируемъ какъ сумму какого-то шума съ нулевымъ среднимъ и какого-то линейнаго тренда. Мы можемъ вычислить трендъ по наблюдаемому временному ряду, но получится нѣкiй trend estimator, въ которомъ будетъ статистическая неопредѣленность. Необходимо оцѣнить standard deviation ("sigma") of the trend estimator. Пока мы этого не сдѣлали и не показали, что среднiй трендъ, скажемъ, больше трехъ sigma, мы не можемъ вообще утверждать, что существуетъ какой-то ненулевой трендъ. И дальше мы должны показать, что трендъ въ 1950-2020 годахъ былъ не менѣе, чѣмъ на два sigma больше, чѣмъ трендъ въ 1900-1950.

Чѣмъ короче интервалъ времени, тѣмъ выше получится "sigma" и, слѣдовательно, тѣмъ меньше возможности надежно опредѣлить трендъ. Поэтому, по моимъ оцѣнкамъ, sigma станетъ достаточно малой лишь на интервалѣ около 100 лѣтъ. Отсюда и цифра 2050.

Я читалъ двѣ или три статьи, въ частности, отчеты IPCC, гдѣ обсуждался вопросъ вычисленiя sigma. Къ сожаленiю, нигдѣ не было четко описано, какъ они его вычислили, либо же было явно сказано, что они вычислили его безъ учета долговременныхъ корреляцiй - а при этомъ величина sigma получается сильно заниженной.

Еще, я былъ лично знакомъ съ нѣсколькими метеорологами, включая одного профессора, а моя жена нѣкоторое время работала въ этой области. Поэтому я знаю, что большинство людей, которыхъ сегодня называютъ климатологи, банально недостаточно знаютъ матанализъ, чтобы понять въ деталяхъ, почему и какъ преобразованiе Фурье даетъ оцѣнку неопредѣленности для тренда временного ряда.

[juan_gandhi]

Вот, отлично! Как-то не видел, чтобы этот вопрос вообще где-то освещался; сам тоже не задумывался. Спасибо.

[chaource]

Въ общемъ, все мое вычисленiе сводится къ нахожденiю величины sigma. Эта величина - въ градусахъ Цельсiя - показываетъ, насколько велики типичныя естественныя флуктуацiи температуры. У меня получилось около 0.5 С. Это значитъ, напримѣръ, что мы должны допускать естественную флуктуацiю на полградуса при любой оцѣнкѣ тренда. Обычно, неопредѣленность въ два sigma считается еще допустимой въ рамкахъ естественныхъ флуктуацiй (это примѣрно соотвѣтствуетъ стандартному порогу достовѣрности въ 5%).

Вотъ какъ это работаетъ. Предположимъ для простоты расчетовъ, что истинное sigma = 0.5 C, и что истинный трендъ температуры составляетъ сегодня 2 градуса въ 100 лѣтъ (а до 1950 года онъ былъ лишь 1 градусъ за 100 лѣтъ).

Примѣръ 1. Пусть мы оцѣниваемъ трендъ по наблюденiямъ за 1950-2000 годы. У насъ получится, что за это время температура увеличилась на 1 градусъ. Но sigma = 0.5, поэтому такое увеличенiе - лишь 2 sigma отъ естественныхъ флуктуацiй. Значитъ, по такимъ даннымъ мы не можемъ даже сдѣлать однозначнаго вывода, что температура за 1950-2000 годы вообще сколько-нибудь выросла!

То-же самое для роста за 1900-1950 годы. Этотъ ростъ на 0.5 градуса - въ предѣлахъ одного sigma.

Отрицатели потеплѣнiя потѣшаются надъ нами и называютъ насъ обидными словами.

Примѣръ 2. Мы разсердились и взяли всѣ наблюденiя за 1900-2000 годы. У насъ получился ростъ на 1.5 градуса, а это уже 3 sigma. Значитъ, это уже не флуктуацiя - трендъ потеплѣнiя существуетъ и примѣрно равенъ 1.5 градуса въ столѣтiе.

Отрицатели потеплѣнiя съ позоромъ удаляются. Но остаются противники идеи, что потеплѣнiе сильно ускорилось изъ-за произведеннаго человѣкомъ СО2. Они по-прежнему убѣждены, что потеплѣнiе хотя и существуетъ, но является чисто естественнымъ явленiемъ природы и можетъ, невзирая на вѣсь нашъ СО2, въ любой моментъ смѣниться глобальнымъ похолоданiемъ, какъ это уже происходило много разъ въ исторiи нашей планеты.

Примѣръ 3. Мы приняли волшебную таблетку и дожили до 2100 года. Ростъ за 1950-2100 годы составляетъ 3 градуса, а за 1900-2000 годы лишь 1.5 градуса. Это опять 3 sigma, и значитъ, мы можемъ увѣренно утверждать, что потеплѣнiе существенно ускорилось послѣ 1950 года. Произошло ли это благодаря дѣятельности человѣка или нѣтъ, остается неизвѣстнымъ, - но, по крайней мѣрѣ, фактъ ускореннаго потеплѣнiя установленъ.

Примѣръ 4. Мы дожили лишь до 2050 года и увидѣли ростъ на 2 градуса за 1950-2050 годы. Этотъ ростъ - 4 sigma, онъ внѣ сомнѣнiя. Но разница между нимъ и ростомъ на 1.5 градуса за 1900-2000 годы составляетъ лишь 0.5 градуса, это одинъ sigma и, слѣдовательно, неубѣдителенъ.

Лишь когда мы возьмемъ данныя за 1850-1950 годы, мы увидимъ ростъ на 1 градусъ, и еле-еле (точность 2 sigma) сможемъ убѣдиться, что трендъ удвоился.

Понятно, что если sigma на самомъ дѣлѣ не 0.5 С, а, скажемъ, 0.25 С, то ситуацiя становится для климатологовъ болѣе благопрiятной - не надо ждать ажъ до 2100 года, чтобы надежно увидѣть измѣненiе тренда. Поэтому, очень важно найти правильное значенiе sigma. Это можно сдѣлать, если будутъ подробныя и точныя измѣренiя температуры по всѣй планетѣ, но, къ сожаленiю, сегодня такiя данныя есть лишь съ 1979 года.

Значенiе sigma характеризуетъ естественныя флуктуацiи климата (включая долговременныя циклы) и слабо зависитъ отъ аппаратной точности измѣренiя температуры нашими приборами. Даже если мы измѣримъ температуру съ точностью до 0.001 С по всѣй поверхности Земли и во всѣй атмосферѣ на сѣткѣ съ шагомъ 1 см, это совершенно не поможетъ намъ снизить sigma. Единственное, что имѣетъ смыслъ дѣлать - увеличивать временной интервалъ, на которомъ мы беремъ данныя для оцѣнки sigma. Напримѣръ, можетъ быть полезно использовать палеоклиматическiя наблюденiя льда, колецъ на деревьяхъ и т.д.

[sassa_nf]

"использовать палеоклиматическiя наблюденiя льда"

change of measurement method is the biggest contributor to uncertainty.

[chaource]

Maybe we can separately estimate "sigma" from ice cores, from tree rings, etc? Each of these methods will have their own systematic errors, but perhaps "sigma" could be more robust to those. For example, if all ice core data is systematically 5 C below all tree ring data, this will not affect the esimate of "sigma".

My analysis is here,
https://chaource.dreamwidth.org/134632.html
https://chaource.dreamwidth.org/136180.html

Also
https://chaource.dreamwidth.org/tag/climate

[sassa_nf]

Excellent write-up! I'll need to brush up on some of the methods you use there.

In one of the articles you mentioned https://data.giss.nasa.gov/tmp/gistemp/STATIONS/tmp_425003913920_14_0/station.txt - perfect example of the other measurement issue. Out of 122 years on the record, 34 years have missing data, and of those 19 years still have some numbers "filled in".

I mean, it's ok for a PhD on model fitting, but maybe better scrutiny is needed when making policy decisions.


But of course your argument is very original. Thanks for bringing it up.

[juan_gandhi]

Thank you. This is something that makes a lot of sense to me.

[sassa_nf]

Why is the mean temperature even the metric to watch? Are the climate models linear transformations of temperature?

[chaource]

In my view, the mean temperature is a completely unphysical, meaningless variable whose behavior is dominated by chaotic noise. There are no models that could possibly predict it.

However, it is officially claimed that the mean surface temperature is growing due to human-produced CO2. This is why I examined that claim.

[sassa_nf]

ok, yes, the analysis makes perfect sense from that point of view.

[pappadeux]

> There are no models that could possibly predict it.

<удивившись>

это почему?

[sassa_nf]

Because it's just the best fitted model.

If you have 100 years of data, there is a polynomial that will fit the data with zero errors. But that's not the point of the model.

[pappadeux]

> In my view, the mean temperature is a completely unphysical, meaningless variable

это почему?

Вы, надеюсь, понимаете, что, скажем, модель решает динамику ряда взаимодействующих подсистем и выдает на каждом шаге некие массивы.

Все это пишется на диск, десятки гигабайт цифр за ран. А потом пост-процессор
вытаскивает и рисует то, что нужно - 2д анимации, 3д анимации, 4д анимации, ...

В том числе и производит пространственно-временное осреднение приповерхностной температуры, годное для сравнения с измерениями. И потом печатает два столбца - год - температура, год - температура.

Можно рисовать и печатать любые интересные картинки.

Вас же не смущает, что в городе, где Вы обитаете есть сотни, если не тысячи разного качества термометров на некой иррегулярной сетке. Они все что-то меряют. А потом на ТиВи выходит девочка, и говорит, что в городе температура сегодня 6ц.

> whose behavior is dominated by chaotic noise.

это, конечно, неверно. Если уж что и dominated, так это диссипативные процессы.
Мы не наблюдаем хаотических температур за окном. Мы способны вычленить, например, сезонные колебания. Мы способны уловить многолетние осциляционные эффекты, начиная с ENSO и далее PDO и AMO. Мы способны вычленить на промежутке, скажем 40 лет потепление с градиентом 0.2ц/декаду.

Или, скажем, простой вопрос - Вы не задавались вопросом, почему флюктуации, называемые ураганами, ограничены 5й категорией по шкале С-С? Да и этих ураганов за сезон счетное и довольно небольшое количество? Почему по планете не гуляют ураганы 25й категории? Скажем, ураган размером с пол-Европы, из Индийского океана пересекает африку по экватору и вторгается в Атлантику?

Я там внизу с math mommy побеседовал на тему бифуркаций, мб интересно

[chaource]

Вы опять ведете бесѣду такъ, какъ будто я не разбираюсь въ школьной математикѣ, не понимаю, что означаютъ слова "средняя температура" и т.д. Вы пытаетесь объяснить мнѣ это понятiе на пальцахъ, какъ будто наше обсужденiе натолкнулось на непониманiе именно этого термина. Однако, при этомъ вы показываете, что не знаете смысла терминовъ "unphysical quantity" ("величина, не имѣющая физическаго смысла"), "chaotic behavior" или "X is dominated by Y". Всѣ эти термины имѣютъ четкiй математическiй контекстъ, за ними стоятъ уравненiя и теорiи. Очевидно, вы этого не изучали, не ожидаете этого отъ другихъ, и не даже не знаете, чего именно вы не знаете. Моя бесѣда съ вами окончена.

[pappadeux]

это, кстати, очень хороший вопрос, я что-то подобное спрашивал у климатологов

но там есть еще и тонны опосредованных данных, типа площади (таяния) ледников, температуры приповерхностного слоя воды (https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-sea-surface-temperature), у пр

в общем, греется планетка

[vit_r]

Никто и не спорит с тем, что греется. (Точнее до недавнего времени грелась.) Вопрос в причинах, типичности явления и предсказаниях на будущее.

А лёд очень быстро нарастает, так что проблем нет даже с Гренландией. Сначала подтает, потом снегом завалит. Вот и привет тренду.

[pappadeux]

там есть одна фундаментальная проблема - противники антропогенной гипотезы не могут предложить альтернативы

We ran out of hypotheses to test...

такие дела

[chaource]

Тамъ много альтернативныхъ объясненiй. Но главное, никакая модель никогда не можетъ объяснить и предсказать хаотическую систему.

[pappadeux]

> Тамъ много альтернативныхъ объясненiй.

И какие именно актуальны сейчас? Можете их показать/назвать?

т.е. предложения, актуальные в 2000м (рост температуры 0.3-0.4) совсем не актуальны сейчас когда нагрев порядка 0.8ц

ОЧЕНЬ большая энергия закачана в атмосферу.

> Но главное, никакая модель никогда не можетъ объяснить и предсказать хаотическую систему.

<обуев>

т.е. люди, решающие Навье-Стокса, о хаотических системах совсем ничего не знают?

[vit_r]

"Там вовсе не вакуум, а место встречи Земли с гигантскими, фантастическими энергиями глубокого космоса.

Поэтому малейшая флуктуация от устойчивой нормы может иметь совершенно непредставимые последствия, там реальный хаос сравнительно легко наступает."

[chaource]

- Я не спецiалистъ въ этой области и не знаю, какiя альтернативныя объясненiя сегодня еще работаютъ. Однако, проблема въ томъ, что объясненiе съ CO2 не работаетъ и никогда не работало. Т.е. у насъ вообще нѣтъ работающей теорiи климата сегодня.

- Аномалiю температуры нельзя опредѣлить точнѣе, чѣмъ плюсъ-минусъ полградуса. Поэтому нельзя утверждать, что въ 2000 году ростъ былъ 0.4, а въ 2020 году 0.8. Это просто превышенiе точности. Я какъ разъ въ своемъ первомъ комментарiи подробно объяснилъ, почему это такъ.

- Навье-Стокса среди климатологовъ почти никто не рѣшаетъ, да и рѣшать его безполезно - хаотическую погодную систему нельзя предсказать болѣе чѣмъ на недѣлю. Предсказанiя климата на 100 лѣтъ впередъ - завѣдомый нонсенсъ. И это подтверждается практикой. Есть 25 оффицiально утвержденныхъ моделей климата, и онѣ всѣ даютъ совершенно разныя предсказанiя, если запустить ихъ на 100 лѣтъ впередъ и посмотрѣть, скажемъ, частоту большихъ засухъ или похолоданiй или потеплѣнiй.

[sassa_nf]

"<обуев>"

you probably have seen diverging 95%-tile and 5%-tile on the prediction graphs? If they don't mean anything, can we ignore them? If they mean something, what do they mean if not the amount of inherent uncertainty?

[vit_r]

Конечно, не могут предложить альтернативы. Их в журналы именно для этого не пускают. Чтобы не могли.

Кстати, альтернативы по мощности порядка на два сильнее будут чем парниковый эффект.

[pappadeux]

и архив им всем закрыли?

пусть тогда в жж пишут

> Кстати, альтернативы по мощности порядка на два сильнее будут чем парниковый эффект.

имя, сестра, имя

Строго говоря, только две гипотезы претендовали сер'езно на об'яснение ГП - солнечная и водяная. Проверкой обе отвергнуты.

Грубо говоря, на нулевом уровне модель земли очень проста - бассейн, две трубы, по одной притекает энергия от солнца, по другой трубе энергия уходит, мы излучаем ик и пр в мировой вакуум. Уровень воды в бассейне есть наша температура.

Мы уже десятилетия наблюдаем, что уровень воды медленно но верно повышается.

Почему?

Либо через входную трубу л'ется больше, либо через выходную выливается меньше

[vit_r]

Там, вообще, забавно с точностью. В известном транскрипте на сто девяностой странице стоит.

The key thing here is that if you look over the full period of the satellite record, remember that plot that I showed you before with the tropospheric warm and stratospheric cooling, natural internal variability can't give you that. The signal-to-noise ratio is nine to eleven.
It's kind of interesting to compare that, say, with the big discussion that we have had in the last year or two about the significance of a five-sigma result with the detection of the Higgs boson.
So, basically this says that model-based estimates of internal variability, if credible, cannot give you this kind of result.

CLIMATE CHANGE STATEMENT REVIEW WORKSHOP
Brooklyn, New York 11201 January 8, 2014

Ну и там дальше ещё смешнее.