Die Zeichen stehen auf Frost

Nach der ersten Kältewelle (siehe „Und plötzlich wurde es kalt in Deutschland“) stellen wir uns natürlich jetzt die Frage, wie denn der Winter so werden wird. Die vergangenen Winter waren zum Teil ziemlich hart. Geht dies trotz Klimawandel so weiter oder kommen bald die von Mojib Latif angekündigten schneelosen Winter?

Über die wenig hoffnungsfrohe Winterprognose der Rutgers University haben wir bereits berichtet (siehe „Klimawissenschaftlerin der Rutgers University: Europa steht möglicherweise erneut ein harter Winter ins Haus“). Nun legte auch der Britische Wetterdienst nach und kündigte einen britischen Winter an, der kälter als der Durchschnitt ausfallen soll. Der Meteorologe Jim Dale erklärte der Zeitung Metro gegenüber:

Wir sagen eine Periode von Mitte November bis Ende Januar voraus, die kälter als der Durchschnitt ausfallen wird. Es wird zu gewissen Zeiten größere Schneemengen geben, besonders im Norden und Osten [Großbritanniens], auch London wird Schnee abbekommen. Die Tiefsttemperaturen werden in Südengland bis auf -10°C heruntergehen, in Teilen Schottlands sogar bis auf -18°C.

Auch für die Ostküste der USA ist für diesen Winter 2012/2013 mehr Schnee als üblich vorhergesagt. Interessant wird es auch für eine Faustregel, die Hans Graf von der University of Cambridge und Davide Zanchettin vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg entwickelt haben. Sie haben eine Faustregel aufgestellt, mit der sich Monate im Voraus prognostizieren lässt, ob der Winter kalt oder mild wird. Spiegel Online berichtete darüber am 18.1.2012:

Die Faustregel der Forscher für die Winterwetter-Prognose in Deutschland lautet, dass es in Deutschland einen frostigen Schneewinter gibt, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

  • Im Zentralpazifik herrscht seit Monaten El Niño, das heißt, das Meerwasser an der Oberfläche ist deutlich wärmer als sonst.
  • Breitet sich das warme Wasser aber nach Osten bis an die Küste Südamerikas aus, sinken die Chancen auf einen kalten Winter in Mitteleuropa.
  • Es gab keine großen Vulkanausbrüche – sie verändern das Wettergeschehen.

Die Fachwelt staunt: „Ich finde die Arbeit sehr hilfreich“, sagt Mojib Latif vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, einer der weltweit führenden El-Niño-Experten. „Das ist eine interessante Veröffentlichung“, ergänzt der Klimatologe Eduardo Zorita vom Helmholtz-Zentrum für Küstenforschung in Geesthacht.

Wie aber funktioniert die Fernwirkung von El Niño auf das Europawetter? Auslöser sei der warme Zentralpazifik, aus dem ungewöhnlich viel Wasser verdunste, berichten Graf und Zanchettin: Die Luft steigt auf, bildet mächtige Wolken über dem Meer. Wenn Wolken wachsen, wird Wärme frei, die sogenannte Kondensationswärme – sie setzt in höheren Luftschichten eine Wetterkaskade in Gang.

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Die Temperaturen der Troposphäre und der Wasseroberflächen: seit 18 Jahren ohne signifikanten Trend

Gastbeitrag von Frank Bosse

Während die Auseinandersetzung über den nicht vorhandenen Aufwärtstrend in den globalen Temperaturen der letzten 16 Jahre seit 1995  nach den Aufzeichnungen der CRU (HadCRUT4) noch im Gange ist, hat sich etwas womöglich viel Weitreichenderes getan.

Im Jahre 2011 erschien eine Arbeit von Santer und Kollegen, in der sie beschrieben, dass es mindestens eines 17 Jahre langen Trends bedarf, um die menschlichen Einflüsse auf die mittlere Temperatur der Troposphäre zu identifizieren. In der Zusammenfassung der Arbeit ist zu lesen:

“Our results show that temperature records of at least 17 years in length are required for identifying human effects on global-mean tropospheric temperature.”

Dabei wurde die Temperaturreihe “TLT” ( Temperature lower Troposphere) namentlich angesprochen. Wir können uns diese Reihe – sie wird monatlich erhoben – betrachten:

Es kommt nun ein Sachverhalt zum Tragen, den man Autokorrelation nennt. Was bedeutet das? Machen wir ein Beispiel: Sie wollen den Temperaturverlauf des Wassers in einem 10 l-Eimer durch einem linearen Trend beschreiben. Es ist klar, dass die Temperaturänderung recht langsam verläuft, da Wasser eine hohe Wärmeträgheit aufweist. Sie haben 1h Zeit, einen Trend nachzuweisen. Nehmen wir an, Sie messen alle 10 min und nehmen die Werte auf. Das ergibt am Ende eine Reihe mit 6 Messwerten und die Regressionsrechnung zeigt, dass es einen Trend gibt, dieser jedoch auch zufällig sein kann. In der Statistik ist die Frage zu beantworten: Ist der Trend positiv und zwar nicht etwa zufällig sondern ist er es nachprüfbar und auf eine echte Erwärmung zurückzuführen? Wenn ja: dann ist der Trend signifikant. Mit dem Zufall ist es so ein Ding, man begrenzt ihn, indem man fordert: zu 95%  muss der Trend „echt“ sein, nur 5% lassen wir dem Zufall übrig.  In der Statistik nennt man das ein 95%-Konfidenzintervall.

Mit den 6 Messwerten, die Sie oben gemessen haben, können Sie nun diese Bedingung nicht erfüllen. Nun kommen Sie auf die Idee, nicht alle 10 min zu messen, sondern jede Minute. Sie haben dann 60 Messwerte und schaffen es so, einen signifikanten Trend nachzuweisen. Ist er aber auch „echt“ im Sinne der Physik? Oder haben Sie nur eine Wiederholung der eigentlich mehr oder weniger selben Messwerte erzeugt und so eine scheinbare Signifikanz eingetragen?

Dafür gibt es in der Statistik Tests, die ausweisen, ob die Messwerte zu stark voneinander abhängig sind oder nicht. Diese Abhängigkeit eines Messwertes vom vorigen nennt man Autokorrelation.

Wenden wir nun einen Test (den von Durbin und Watson, es gibt ihn seit 1951) auf die Temperatur der unteren Troposphäre (TLT) an. Wir sehen, dass die monatlichen Werte zu „dicht“ gesetzt sind. Mit ein wenig Sicherheit können wir die Autokorrelation ausschließen, wenn wir nur 6-monatige Mittelwerte berücksichtigen.

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IPCC-Anhänger argumentieren gegen den Erwärmungsstopp: Zeit für einen Faktencheck

Vor kurzem berichteten wir an dieser Stelle über die neuen globalen Temperaturdaten des Hadley Centre des britischen meteorologischen Dienstes, das in Zusammenarbeit mit der Climate Research Unit (CRU) der University of East Anglia den sogenannten HadCRUT-Datensatz herausgibt. Die neuen Daten zeigen deutlich, dass die globale Temperatur seit nunmehr 16 Jahren nicht mehr angestiegen ist (siehe unser Blogbeitrag „Neue HadCRUT-Daten belegen: Globale Temperatur seit 16 Jahren nicht mehr angestiegen“).

Die britische Tageszeitung Daily Mail berichtete ausführlich über die neuen Zahlen und den Erwärmungsstop. Selbstverständlich konnte dies den Anhängern der Klimakatastrophe nicht gefallen, so dass sich daraufhin ein wilder Schlagabtausch im Netz entspann. Frank Bosse hat die Diskussion verfolgt und die gegen den Erwärmungsstop vorgebrachten Argumente für uns auf Herz und Nieren geprüft. Dabei stieß er auf eine Reihe von seltsamen Ungereimtheiten.

 

Gastbeitrag von Frank Bosse 

 

1. Chronologie der Ereignisse 

Anfang Oktober 2012: HadCRUT4 erscheint aktualisiert bis August 2012 

13. Oktober 2012: In der britischen Tageszeitung „Daily Mail“ erscheint ein Artikel von David Rose mit dem Titel: „Die globale Erwärmung stoppte vor 16 Jahren“.

18. Oktober 2012: Bob Ward vom Grantham Research Institute on Climate Change and Environment widerspricht den Aussagen im Daily-Mail-Artikel vom 13.Oktober. Er führt an, dass es sehr wohl einen signifikanten Trend in den Temperaturen 1997 bis August 2012 gäbe.

Wards ARGUMENT 1: die verwendete mathematische Methode zur Trendanalyse wäre ungeeignet:

„These data define a warming trend of 0.047°C per decade. Applying simple linear regression using ordinary least squares to the data shows that this trend is statistically significant at the 95 per cent level. It should be noted simple linear regression using ordinary least squares is not really the best method for assessing these data| as it depends on assumptions which are violated by global temperature measurements. Nevertheless, it can be used to show that Rose’s claim that “from the beginning of 1997 until August 2012, there was no discernible rise in aggregate global temperatures” is entirely false. “ 

Wards ARGUMENT 2: Der Autor des Daily Mail Artikels hätte manipuliert, da er den Startpunkt bewusst in das warme, El Nino-beeinflusste Jahr 1997 gelegt hätte.

“Why did Rose choose January 1997 as a starting point? In April 1997, the strongest El Niño event of the 20th century| was underway, causing global temperatures to become anomalously warm. Hence by choosing January 1997 as a starting point, with the end point in mid-2012 when there was no El Niño occurring, Rose seemingly hoped to maximise his chances of finding a time period over which there was no measurable global warming.” 

20. Oktober 2012: Ein zweiter Artikel erscheint in der Daily Mail. Diesmal mit ergänzenden Aussagen von Judith Curry. Sie merkt u.a. an, dass es wissenschaftlich nicht sinnvoll ist, El Nino-Effekte und andere Ozeanzyklen-Effekte aus den Globaltemperaturen herauszufiltern und „bereinigte“ Kurven zu erstellen. Die Temperatur ist stets ein Mischprodukt aus natürlichen und anthropogenen Effekten, so dass eine separate Berechnung der globalen Temperatur physikalisch keinen Sinn macht.

21. Oktober 2012: Nach Prüfung des Arguments 1 stellte sich heraus, dass der Trend 1997-2011 statistisch nicht signifikant ist, wenn die Autokorrelation der monatlichen Werte berücksichtigt wird. Darauf wurde Grant Foster (auch als „tamino“ bekannt) in seinem Blog angesprochen. Seine Antwort auf die Frage, ob der angesprochene Trend signifikant ist (Post 21.Oktober 07:05 pm):

“No. Taking autocorrelation into account the trend is not statistically significant.”

23. Oktober 2012: Bob Ward antwortet in einer Email auf den Hinweis der Insignifikanz des Temperaturtrends 1997-2011:

„Dear ….,
Many thanks for your message. You are correct that there is a major problem in analysing monthly global average temperature values without taking into account autocorrelation, which I did point out when I provided a link to the paper by Muhlbauer and co-authors. The difficulty, as I am sure you appreciate, is finding an appropriate method for assessing the statistical significance of global temperature trends, as this paper by Liebmann et al indicates: [journals.ametsoc.org] 

Und dann bringt Ward in seiner Email ein neues Argument, das wir hier als ARGUMENT 3 führen wollen:

However, the main point of my article is not to assert that the last 15 years of monthly global average temperature values defines a statistically significant trend, but rather that the same challenges occur for many 15-year sequences over the past 40 years – ie using 15 years of data is not a good way of telling whether global warming has stopped. Best wishes, Bob  

Bob Ward
Policy and Communications Director
Grantham Research Institute on Climate Change and the Environment
London School of Economics and Political Science
Houghton Street, London, UK, WC2A 2AE

 

Ward erkennt also an, dass es ein großes Problem mit seinem Argument 1 gibt. Nun erklärt er, dass aber das gleiche Problem (nämlich die Insignifikanz bei Berücksichtigung der Autokorrelation) mit vielen 15-Jahrestrends der letzten 40 Jahre bestünde und es daher kein guter Weg sei, mit diesen Trendwerten eine Aussage treffen zu wollen, ob die Erwärmung gestoppt wäre oder nicht.

23. Oktober 2012: Auf dem Blog von Forster bzw. tamino erscheint ein Link zu einem seiner Meinung nach exzellenten Beitrag auf skepticalscience.com. Dort wird Judith Curry als Leugner bezeichnet mit dem Argument, dass die Erwärmung nicht (nur) eine Erwärmung der Oberfläche wäre, sondern eine in der Tiefe der Meere (OHC). Dies wollen wir hier als ARGUMENT 4 behandeln.

 

2. Würdigung der vorgebrachten Argumente

ARGUMENT 1: Ungeeignete mathematische Methode

Der Trend der Temperaturen von 1997-2011 ist statistisch nicht signifikant positiv. Die Berücksichtigung der Autokorrelation ist zwingend erforderlich. Daher sind Jahresmittelwerte zu nutzen.

Fazit: Das Argument 1 ist nicht stichhaltig.

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