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神话VS关于“曲棍球棒”的事实

提交如下: -Mike@2004年12月4日-( 埃斯帕诺

关于所谓的曲棍球棒重建过去的温度,可以在各种非同行评审的网站上找到,互联网新闻组和其他非科学场所。这些神话中最广为传播的是:

神话0: 现代人类对气候影响的证据完全基于对北半球平均气温的“曲棍球棒”重建,这表明20世纪后期的气温异常。

这种特殊的建议有时会出现在作品和其他可疑的宣传中,尽管它是超偏执的荒谬。古气候证据只是众多独立证据中的一个,表明人类对气候的影响在20世纪观测到的地球表面变暖中起主导作用的可能性很大。也许支持这个结论的最有力的证据就是所谓的“发现和归因研究”的证据。这样的研究证明20世纪气候变化模式与20世纪人为强迫下气候系统最先进模型预测的模式非常吻合。(由于人为温室气体浓度和工业气溶胶增加的综合影响)。

神话1: “曲棍球棒”的重建仅基于气候科学家迈克尔·曼和他的同事(Mann等人,1998;1999)。

这显然是错误的。近十几种基于模型和基于代理的北半球平均温度重建方法都表明,20世纪后期的温度在长期(多世纪到千禧年)环境中是异常的(见图1和图2在里面“过去几个世纪的气温变化和所谓的‘曲棍球棒’”

一些基于代理的重构显示出比其他更大的可变性。这种更大的变化可能是由于季节性和空间性重点不同(见Jones和Mann,2004;卢瑟福等人,2004;库克等人2004)。然而,即使对于那些暗示着更冷的小冰期在过去的几个世纪里,总的来说,变化更大,例如,Esper等人(2002年),20世纪末半球的温暖在重建过程中仍发现异常(参见Cook等人,2004)。

神话2:过去几个世纪温暖或异常(潮湿或干燥)条件的区域代表性证据与20世纪晚期半球平均温度在长期(多世纪到千禧年)环境中异常的结论相矛盾。

这种说法反映出人们对区域和大规模气候变化之间的区别缺乏认识。天文学家最近在两篇文章中也提出了类似的说法。Willie Soon和合著者(很快和巴利纳斯,2003;不久,等,2003)。这些说法随后被一个由十几位主要气候科学家组成的小组推翻。日记中的文章”EOS美国地球物理学会(曼恩等,’EOS‘,2003)。提出反驳,除此之外,以下两个要点:

(1)在从代理记录中得出关于过去区域温度变化的结论时,评估代理数据对过去的实际敏感性至关重要温度易变性。在某些情况下(很快和巴利纳斯,2003,不久,等,2003年)全球“暖异常”已被定义为任何一个时期,在此期间,各个区域似乎都表明气候异常,可归类为任何一个“温暖”,“湿”,“干燥”相对于“20世纪”条件。这种标准可以用来定义y“温暖”或“寒冷”的气候时期,因此无法有意义地描述过去大规模的表面温度变化。

(2)必须区分(例如以一致的方式合成或吸收不同的代理信息,例如:琼斯等人。,1998;曼恩等。,1998,1999;布里法等。,2001)区域温度变化与全球或半球平均温度变化之间。全球各地的特定寒冷和温暖时期各不相同(见Jones和Mann,2004)随着时间的推移,大气环流的变化呈现出波浪状特征,确保某些区域趋向温暖(由于,例如,当其他地区变冷时(由于其他地方必须发生的相应的北风气流),北半球的一股南风(冬季中纬度)。因此,对全球或半球平均温度的真正具有代表性的估计,必须在足够多的不同区域内平均温度变化,以平均出这种抵消的区域变化。温暖时期的说明,因此,要求不同区域的暖异常应该是真正同步的,而不仅仅是要求在很宽的时间间隔内发生。如AD 800-1300(Soon等人,2003;很快和巴利纳斯,2003)。

神话3:“曲棍球棒”研究表明,20世纪是过去1000年中最热的时期。

这是对实际科学结论的错误描述。许多研究表明,半球意味着20世纪末的温暖(也就是说,过去几十年)似乎超过了过去一千年或更长时间内任何可比的时间段的温暖,考虑到估算中的不确定性(见图1“过去几个世纪的气温变化和所谓的‘曲棍球棒’”)另一方面,在长期重建的背景下,20世纪初似乎是一个相对寒冷的时期,而20世纪中期则是一个温暖的时期。据大多数估计,使中世纪的温暖达到顶峰(即,所谓“中世纪暖期”)这不是20世纪的平均温度,但是20世纪的变暖程度,在过去几十年里观察到的温暖程度,从长远来看,这似乎是反常的。如Soon和Associates(Soon和Baliuna,2003;不久,等,2003)只考虑“20世纪”条件,或者利用无法解决近几十年趋势的证据来解释过去的温度变化,无法有意义地解决20世纪末的温暖在长期和大规模的背景下是否异常的问题。

神话4:“曲棍球棒”中的错误破坏了20世纪晚期半球温度异常的结论。

这句话至少包含两个明显的错误。第一个错误认为“曲棍球棒”是一组研究人员(即Mann等人,1998年和Mann等人,1999)。然而,如响应中所述神话1上面,Mann等人(19981999)的基本结论在多项独立研究中得到了证实。因此,即使在Mann等人(1998)的重建中有错误,许多其他的研究独立地支持了20世纪晚期半球尺度异常温暖的结论。

第二个错误认为Mann等人(1998,1999)分析,这些假定的误差会破坏半球表面温度重建的“曲棍球棒”形状。这种说法似乎部分是基于某些人对勘误表这是曼恩和他的同事在自然.本更正仅限于更正了mann等文章中所附的补充信息的描述,这些补充信息详细说明了所使用的数据。.如勘误表中明确说明的,这些校正对实际分析或Mann等人(1998)所示的任何结果都没有任何影响。声称更正反映了Mann等人(1998)重建过程中的任何错误,完全是错误的。

Mann等人(1998年)重建中错误存在的错误声称也可追溯到两个人的虚假指控,麦金太尔和麦基特里克(麦金太尔矿业公司,虽然麦基特里克是一位经济学家)这些虚假的指控最初是在一篇文章中提出的(McIntyre和McKitrick,2003年)发表在非科学(社会科学)期刊上”能源与环境“后来,在一份单独的“引起通信”评论中,被自然根据审查人员和编辑的负面评价[作为旁注,我们发现,作者在其他地方辩称,由于“缺乏空间”,他们的提交被拒绝,这很奇怪。自然使他们对此类提交的政策十分清楚:“简短的通讯编辑将根据先前论文的中心结论是否受到质疑来决定如何进行;自原出版之日起的时间长度;以及评论或观点交流是否可能对非专业读者感兴趣。因为大自然接受了如此多的评论,不符合这些标准的参考专业文献。自从自然首先选择将评论发送出去供审阅,“自最初出版以来的时间”显然不是一个有问题的因素。其中一个逻辑上可以得出这样的结论,即拒绝的理由是作者的论点存在缺陷,而这些论点是由审查者明确指出的。尽管如此,被拒绝的批评还是被作者发布在互联网上,并在其他非同行评审的场馆进行推广(见这是个不错的讨论科学记者戴维·阿佩尔关于理查德·穆勒在网上发表意见时对他们的说法的粗俗重复。

麦金太尔和麦基特里克的主张,这一观点认为,MBH98重建的“曲棍球棒”形状是使用填充数据的序列和某些代理数据网络在主成分分析(PCA),是容易被认为是错误的,如A所述曼恩和同事对他们被拒绝的回应自然批评证明(1)Mann等人(1998)的重建在消除原始分析中填充的任何数据方面是稳健的,(2)Mann等人(1998)重建的主要特征对代理数据网络是否由PCA表示完全不敏感,(3)McIntyre和McKitrick提出的“修正”,它主张异常的15世纪的温暖(与所有其他已知的重建相矛盾)。是原始Mann等人(1998)数据集中关键代理数据作者审查的产物,最后,(4)与最初的Mann等人(1998)重建不同,麦金太尔和麦基特里克所谓的“纠正”没有通过统计验证。使其在合法的科学文献中没有统计意义,不值得讨论。

麦金太尔和麦基特里克现在的主张被进一步怀疑在同行评议的科学文献中,在纸上出现在美国气象学会期刊,“气候杂志“由卢瑟福及其同事(2004年)【到目前为止另一个由一组独立的作者撰写的论文,目前正在“审查中”,因此不能引用-很快就会有更多的消息!]Rutherford等人(2004)证明了与MBH98几乎相同的结果,使用与Mann等人(1998)相同的代理数据集,但解决了McIntyre和McKitrick提出的填充/缺失数据问题,并使用另一种方法气候场重建PCA根本不代表任何代理数据网络的方法论。

参考文献:

CookE.R.J埃斯珀R.D.达里戈在过去的1000年中,北半球的温带陆地温度变化,Quat。SCI。牧师。,23,2063-2074,2004。

克劳利T.J.和T。洛维里中世纪的暖期有多暖?,两栖动物,29,51-54,2000。

埃斯珀J.E.R.Cook和F.H.Schweingruber用于重建过去温度变化的长树线时间序列中的低频信号,科学类,295,2250~2253,2002。

琼斯,P.D.K.R.BriffaT.P.Barnett和S.F.B.Tett上千年的高分辨率古气候记录:整合,与一般循环模型控制运行温度的解释和比较,全新世,8,45-4751998。

琼斯,P.D.MannM.E.过去几千年的气候地球物理学评论,42,RG2002doi:10.1029/2003rg000143,2004。

MannM.E.R.S.布拉德利M.K.休斯过去六个世纪的全球尺度温度模式和气候强迫,自然三百九十二,771998。

MannM.E.R.S.布拉德利M.K.休斯过去千年中北半球的温度:推论,不确定性,以及局限性,地球物理研究通讯二十六,75-762,
1999。

MannM.E.AmmannC.M.布拉德利R.S.BriffaK.R.克劳利T.J.休斯M.K.琼斯,P.D.奥本海默M.奥斯本T.J.欧弗佩克J.T.卢瑟福S.TrenberthK.E.WigleyT.M.L.过去的温度和20世纪末的异常温度EOS,84,256—258,2003。

卢瑟福S.MannM.E.奥斯本T.J.布拉德利R.S.BriffaK.R.休斯M.K.琼斯,P.D.基于代理的北半球表面温度重建:对方法的敏感性,预测网络,目标季节和目标域气候杂志,新闻界,2004。

很快,W.和S巴柳纳斯过去1000年的气候和环境变化,气候研究二十三,810-110,2003。

很快,W.S.巴柳纳斯CIdsoS.伊索与D.R.使节,重建过去1000年的气候和环境变化,能源和环境,十四,33-292003。

9对“神话与关于“曲棍球棒”的事实

  1. 萨赫利 说:

    谢谢!这是一个很好的资源!

  2. 史蒂文·伯格 说:

    圣母!!!!多棒的网站啊!继续前进!

  3. 当气象学家进攻的时候!!
    气候学家很生气,并且正面临着与工业资助的技术中心站:RealClimate,过去几个世纪的温度变化和所谓的“曲棍球棒”的对抗:由国家海洋和大气管理局地球观测中心的前负责人创造的……

  4. 约翰芬恩 说:

    我还有一个问题。

    在上面的文章中,您将讨论与“曲棍球棒”图相关的各种神话。为了支持你的论点,你可以参考其他资料。例如,“参见库克等人2004年”在神话1讨论的最后。所以我想——好吧,我去查一下厨师的书房,看看上面写的是什么。现在不幸的是,我完全不是专家——几个月前我才开始读关于气候变化的文章,betway体育手机版所以我总是可能误解了一些事情。不管怎样,当我读到这篇论文时,我突然想到库克的研究——或者其他的任何代表性研究——都与曲棍球棒没有完全一致。

    [响应:您的评论有点不正确。没有一个独特的定义“曲棍球棒”重建。这个术语,在我们的术语表中定义,指一般形状,共同于一些独立的重建(参见各种基于代理和模型的估计的比较)以20世纪的大规模变暖为特征,超过了过去几个世纪较为温和的温度变化的界限。任何单个重建的细节取决于,然而,关于这一特殊重建所代表的地区和季节,如上文“神话1”讨论中所述.在库克等人(2004)上述论文中,作者们确实很小心地强调,他们的结论与暖季和温带有关,以其特殊重建为代表的大陆区域。根据季节和空间采样的考虑,重建的差异有很多重要原因(见对以上注释3,以及评论文件中的讨论Jones和Mann(2004年——见第5.3节)[琼斯,P.D.MannM.E.过去几千年的气候,地球物理学评论,42,RG2002doi:10.1029/2003rg000143,2004。因此,过去的夏天,温带温度变化,如由Esper等人(2002年)和Cook等人(2004年)重建,可能确实与整个北半球(热带和温带)的年温度变化存在显著差异,如其他重建中的目标(如琼斯等,1998;曼恩等,1999;克劳利和洛瑞,2000;曼和琼斯,2003)。尽管季节和空间重点存在这些差异,然而,事实上,观测到的各种重建和模型估计在估计的不确定性范围内是一致的。.-迈克

    你可以争辩说,到1980年左右,所有的重建都显示出某种一致性——但之后,测量的温度记录完全偏离了代理记录,到本世纪末,似乎至少比代理记录高0.3betway体育手机版度。

    [回应:这是不正确的。大多数重建只持续到1980年左右,因为绝大多数树木年轮,betway体育手机版珊瑚和冰芯记录当前在公共域中可用不会延续到最近几十年.尽管古气象学家试图将许多重要的代表记录更新到现在,这是一个昂贵的,劳动密集型活动,通常需要昂贵的野外活动,包括携带重型设备前往难以到达的地点(如高海拔或遥远的极地)。出于历史原因,许多重要的记录都是在20世纪70年代和80年代获得的,至今尚未更新。在最近几十年中,相对少量的高分辨率代理温度记录不应被误认为是近期变暖的证据(有时是某些相反的人做的)。目前可获得的长期记录确实证实了最近的变暖。例如,通过一个由相对较少的非常长的可用代理记录组成的组合,这些代理记录一直延续到1990年代,Jones和Mann(2004)指出,代理重建的北半球温度[年的海军蓝曲线图2在这里,确实要重现1980年后仪器记录显示的变暖(同图红色曲线)-迈克

    正如我所说,我认为这取决于我自己,因为我什么都没看到——即使是在提到这一点的怀疑论文章中。然而,在论文的最后,它是指库克(或埃斯佩尔)重建与观察到的温度之间的差异,说

    “请注意,它在跟踪年代际和更长的弹齿尺度上的仪器数据方面做得非常好,直到1982年左右,betway体育手机版之后,树木年轮系统地低估了实际的变暖。“

    可能有几种可能性,但最明显的是
    1。表面温度错误–至少在1980年之后或
    2。代理测量不能准确反映真实温度,即有一个
    “阻尼”效应。

    [回应:这一评论再次反映了对代理重构和工具数据实际显示的内容的某种程度的误解。仪器记录和大多数代表性重建显示的20世纪趋势大体上没有差异。在一些树木年轮重建中(特别是,那些基于树环的密度信息,强调高纬度,然而,近几十年来明显与非气候(或至少,非温度相关)对树木生长的影响确实会影响这些数据在过去几十年中重建温度变化的使用[参见例如讨论由Briffa等人(1998)布里法,北部高纬度地区近期树木生长对温度的敏感性降低,自然,391,678–682(1998年),以及本文在EOSMann等人(2003年)【Mann,M.E.AmmannC.M.布拉德利R.S.BriffaK.R.克劳利T.J.休斯M.K.琼斯,P.D.奥本海默M.奥斯本T.J.欧弗佩克JT.卢瑟福S.TrenberthK.E.WigleyT.M.L.对“过去的气温和20世纪末反常的气温”评论的回应,EOS,84,473,2003。同样的因素也可能影响近几十年来Esper等人(2002年)/Cook等人(2004年)重建的行为。这些因素,然而,似乎与其他人无关,多个基于代理的重构,如上面提到的那些。-迈克

    不管产生分歧的原因是什么,这似乎表明,将温度计记录移植到代理温度记录上的做法——正如我认为在“曲棍球棒”的情况下所做的那样——至少值得怀疑。

    [回应:这个领域的研究人员从来没有,据我们所知,把温度计记录移植到“任何重建”上。在本次论坛上看到这种似是而非的说法(我们通常从行业资助的气候造假网站上找到这种说法)有些令人失望。大多数代理重构都在1980年左右结束,因为上面讨论的原因。经常,正如在我们在此网站上显示的比较,仪器记录(延伸到现在)与重建一起显示,与他们有着明显的区别(例如这里用红色突出显示)大多数研究试图通过显示重建独立地复制工具估计(例如18世纪和19世纪的早期温度数据),这些数据不用于“校准”代理数据.完成后,确实有可能将过去几十年的工具记录与之前的代理重建估计进行定量比较,在重建值的估计不确定性范围内(再次参见这里的比较,有着明显的红色器乐唱片,代理重构,如蓝色或绿色,以及阴影显示的不确定性)-迈克

    你对此有什么意见吗?

    [回应:见上文。-迈克

  5. 约翰芬恩 说:

    在你上面的回答中,你说

    “大多数代理重建在1980年左右结束,出于上述原因……”

    那么,为什么库克的论文对“1982年后实际变暖的低估”发表评论呢?有一个图表(在第2页的顶部)显示了代理重建远远超过1980年。我刚刚看了Briffa研究(也被你们引用),它也展示了1980年以后的重建。

    [回应:请仔细阅读前一篇文章的回复。更多信息见Jones and Mann(2004)审查文件,与上面链接。不幸的是,由于我们时间上的其他要求,这将是目前这件事的最后一句话。-迈克

    你也说

    “尽管古气象学家试图将许多重要的代表记录更新到现在,这是一个昂贵的,以及劳动密集型活动……”

    虽然这可能是真的,但我认为这将被视为主要优先事项,以便提供表面温度记录的确认和验证。毕竟,这一时期本应显示出“空前”的变暖,因此有必要尽可能多地获取证据来证实这一点。

    在验证(或不验证)阿联酋卫星记录方面,似乎没有同样的问题。

  6. 约翰芬恩 说:

    我接受你更愿意讨论这个问题,但我想对你之前的回答发表评论。

    “但是……近几十年来明显与非气候(或至少,非温度相关)对树木生长的影响确实会影响这些数据在过去几十年中重建温度变化的使用。”

    这似乎是难以置信的坏运气。在这里,我们有一个非常可靠的方法来重建过去几百年的温度,然后突然间出现了“近几十年来明显与非气候有关的反常行为”(或者,至少,与温度无关)对树木生长的影响。你难道不知道吗?这种反常的行为正好与“空前”的变暖时期相吻合。

    [回应:这些正是古气象学家担心的问题类型,betway体育手机版花大量的时间来处理。这一现象引起了“统一主义”的争论,即代表方法重建过去气候的核心。代理特定的偏见是,例如,一个支持在重建过去气候中使用多个代理指标的论点。上述评论4中提到的Jones and Mann(2004)审查文件中对所有这些问题都进行了很好的讨论。我希望您能找到这篇参考文献,以帮助您回答其他问题。]

  7. 迈克 说:

    “神话0”于2004年12月23日添加-迈克

  8. 埃利拉贝特 说:

    好,如果没有别的事,在过去的20-50年里,大气和水供应的扰动肯定比以前大得多。所以,正如我们所说,我们知道大气成分或微量气体(除了氧气,n2和ar)在过去的半个世纪里变化很快,也许再多一点,也许少一点。奥托什除非你有一些我不知道的信息,在1900年以前,至少在几千年前,它们相对稳定,至少和最近相比。

    那么,为什么你会对最近树木生长模式的变化感到惊讶呢?你会把这归因于什么呢?我们知道北部森林,例如,受到硫酸盐排放的影响。我不认为这表明代理记录是伪造的,但在最近的记录中,人类的影响是显而易见的。

  9. […] 5。详细的,对发表在RealClimate.org上的这一数据的批评的注释性回应[…]