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关于“曲棍球棒”的神话与事实

了下:- mike @ 2004年12月4日- (西班牙语)

关于所谓的许多神话“曲棍球棒”过去气温的重建可以在各种非同行评审的网站、互联网新闻组和其他非科学场所找到。以下是其中流传最广的谬论:

神话# 0:现代人类对气候影响的证据完全依赖于“曲棍球棒”重建的北半球平均温度,表明20世纪末的异常温暖。

这一奇特的建议有时会出现在专栏文章和其他可疑的宣传中,尽管它显然是荒谬的。古气候证据只是一系列独立证据中的一个,这些证据表明,人类对气候的影响很可能在20世纪观测到的地球表面变暖中发挥了主导作用。也许支持这一结论的最强有力的证据来自所谓的“检测和归因研究”。这样的研究证明20世纪气候变化的模式与最先进的气候系统模型所预测的气候系统对20世纪人为强迫的反应非常吻合(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”重建仅基于气候科学家Michael Mann和他的同事(Mann等人,1998;1999)的两份出版物。

这显然是错误的。近十几个基于模型和代理模型的不同组的北半球平均温度重建结果都表明,20世纪后期的气温在长期(多世纪到千年)背景下是异常的图1和图2过去几个世纪的气温变化和所谓的“曲棍球棒”)。

一些基于代理的重建表明比其他重建更大。这种更大的可变性可能归因于季节性和空间强调的不同重点(参见Jones和Mann,2004; Rutherford等,2004; Cook等,2004)。然而,即使是那些建议较冷的那些重建小冰河时代”过去几个世纪的常规变异性更大,例如Esper等人(2002),20世纪末的半球温度在重建的背景下,仍然被发现是异常的(参见Cook等,2004)。

神话# 2:过去几个世纪温暖或异常(湿或干)的区域代理证据与20世纪末半球平均温暖在长期(多世纪到千年)背景下是异常的结论相矛盾。

这种说法反映了对区域气候变化和大规模气候变化之间的区别缺乏认识。最近,有两篇天文学家的文章也提出了类似的主张威利·索恩和合著者(Soon and Baliunas, 2003;Soon et al, 2003)。这些说法随后被一个由十几位领先的气候科学家组成的小组反驳杂志上的文章"Eos美国地球物理联盟(曼恩等人,Eos',2003)。在其他一点之外,反驳提出了以下两个关键点:

(1)关于从代理记录的过去区域温度变化的绘制结论中,重要的是评估对过去的实际敏感性的代理数据温度可变性。在某些情况下(Soon和Baliunas, 2003, Soon等人,2003),全球“暖异常”被定义为任何时期,在此期间,各种区域出现表明气候异常,可被归类为任何一个“温暖”,“湿”,“干燥”相对于'20世纪'条件。这种标准可用于定义一个气候的“暖”或“冷”时期,因此不能有意义地描述过去大规模的地表温度变化。

(2)有必要区分(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;曼等。、1998、1999;Briffa et al。区域温度变化与全球或半球平均温度变化之间的关系。特定的寒冷和温暖时期因地区而异(见Jones and Mann, 2004),因为随着时间的推移,大气环流的变化呈现出波状特征,确保了某些地区倾向于变暖(例如,到北半球冬季中纬度地区的偏南气流),当其他地区变冷时(由于相应的偏北气流必须发生在其他地方)。因此,对全球或半球平均温度的真正有代表性的估计必须是在足够多的不同区域的平均温度变化,以抵消这种抵消性的区域变化。因此,暖期的确定要求不同地区的暖异常应该是真正同步的,而不只是要求在很宽的时间间隔内发生,如AD 800-1300(如Soon等人,2003;Soon and Baliunas, 2003)。

神话# 3:“曲棍球棒”研究声称,20世纪总体上是过去1000年里最温暖的时期。

这是对实际科学结论的错误描述。许多研究表明,20世纪末北半球的平均气温(也就是说,过去的几十年)的温度似乎超过了过去1000年或更久的任何可比时期的温度,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世纪早期似乎是一个相对寒冷的时期,而20世纪中期的温暖,根据大多数估计,相当于中世纪的峰值温暖(即所谓的“中世纪温暖时期”)。这不是20世纪的平均气温,而是20世纪的变暖幅度,以及过去几十年观测到的变暖水平,从长期来看,这似乎是反常的。研究,如那些Soon和associates (Soon和Baliunas, 2003;如果只考虑“20世纪”的条件,或者使用无法解决近几十年趋势的证据来解释过去的温度变化,就无法有意义地解决20世纪后期的温度在长期和大规模背景下是否异常的问题。

谬论# 4:“曲棍球棒”的错误削弱了20世纪末半球温度异常的结论。

该声明包括至少两个不同的虚假。第一个误认为是“曲棍球棒”是一个分析或分析一组研究人员的结果(即,Mann等,1998和Mann等,1999)的分析。但是,正如回应的答复所讨论的那样神话# 1以上,Mann等人(1998,1999)的基本结论在多项独立研究中肯定。因此,即使Mann等人(1998年)重建存在错误,许多其他研究也独立地支持了20世纪后期半球规模温暖的异常结论。

第二个错误是Mann等人(1998,1999)的分析中存在错误,这些假定的错误影响了半球表面温度重建的“曲棍球棍”形状。这种说法似乎部分是基于某些人的误解或不实陈述一个勘误表那是由曼恩和同事发表的自然。这个逆时位简单纠正了伴随Mann等人文伴随的补充信息的描述,该信息确切地详细说明了使用的数据。如勘误表中所明确指出的,这些更正对Mann等人(1998年)所示的实际分析或任何结果都没有任何影响。声称该勘误表反映了Mann等人(1998)重建中的任何错误都是完全错误的。

在Mann等人(1998)的重建中错误存在的虚假声明也可以追溯到两个个人,McIntyre和McKitrick (麦金太尔在采矿业工作, 尽管McKitrick是一名经济学家)。虚假权利要求是在非科学(社会科学)期刊上发表的一篇文章(McIntyre和McKitrick,2003)中发表的“能源和环境,后来又在另一篇题为“沟通出现”的评论中被拒绝自然基于审稿人和编辑的负面评价(作为旁注,我们发现作者在其他地方辩称他们的提交被拒绝是因为“缺乏空间”,这很奇怪。)自然使他们对此类提交的政策很清楚:“《通讯简报》编辑将根据前一篇论文的中心结论是否存在问题来决定如何进行;自原始出版以来的时间长度;以及评论或意见交流是否会引起非专业读者的兴趣。因为《自然》杂志收到了如此多的评论,那些不符合这些标准的评论被参考到专家文献中。“既然自然之所以选择把这篇评论先发表,显然“自发表之日起”并没有被认为是一个有问题的因素。从逻辑上可以得出这样的结论:被拒绝的理由是审稿人明确指出的作者论点中的缺陷]。尽管如此,被拒绝的批评被作者们发布在互联网上,并在其他一些非同行评审的场所推广(见这很好的讨论通过科学记者大卫·阿佩尔理查德·穆勒(Richard Muller)在一篇网上评论文章中,粗鲁地重复他们的主张)。

McIntyre和Mckitrick的索赔,该MBH98重建的“Hockey-棒”形状的形状是使用infifed数据的序列和序列的术语,通过该序列的代理数据的某些网络是表示的主成分分析(“PCA”),都是容易被认为是假的,详情见曼恩和他的同事对他们的拒绝做出了回应自然批评证明(1)曼et al(1998)重建强劲对消除任何数据,填充在最初的分析中,(2)曼et al(1998)的主要功能重建是完全对是否代理数据网络利用主成分分析法(PCA)表示,(3)假定的“修正”,麦金太尔和McKitrick 15世纪,主张异常温暖所有其他已知的重建(矛盾),作者是审查的一个工件的关键代理数据的原始曼et al(1998)的数据集,最后,(4)与原曼et al(1998)重建,McIntyre和McKitrick所谓的“修正”没有通过统计验证,使得它在统计上毫无意义,也不值得在合法的科学文献中进行讨论。

Mcintyre和McKitrick的索赔现在进一步名誉扫地在同行评议的科学文献中,在一个论文中出现在美国气象学会杂志,“杂志的气候由Rutherford和他的同事(2004年)所著另一个一组独立作者的论文,目前正在“审查中”,因此还不能被引用-很快就会有更多消息!]。Rutherford等人(2004)使用了与Mann等人(1998)相同的代理数据集,但解决了Mcintyre和McKitrick提出的填充/缺失数据的问题,并使用了替代方案,证明了与MBH98几乎相同的结果气候场重建(CFR)根本不代表PCA的任何代理数据网络的方法。

引用:

Cook, e.r., J. Esper和R.D. D. D. arrigo,《北半球热带以外地区过去1000年的陆地温度变化》,quat。科学。录, 2063-2074, 2004。

克劳利,t。j。和t。洛厄里,中世纪温暖时期有多温暖?,ambio., 29,51 - 54,2000。

Esper, J., E.R. Cook和F.H. Schweingruber,在长树线年代学中重建过去温度变化的低频信号,科学2002年。

Jones, p.d., K.R. Briffa, T.P. Barnett和S.F.B. Tett,过去千年的高分辨率古气候记录:与大气环流模式控制运行温度的整合、解释和比较,全新世, 8,455 -471, 1998。

琼斯,P.D.,Mann,M.E.,千禧年的气候,地球物理学评论, 42, RG2002, doi: 10.1029/2003RG000143, 2004。

曼恩,法医,R.S.布拉德利和M.K.休斯,过去六个世纪全球范围的温度模式和气候强迫,自然,392, 779 - 787年,1998年。

曼恩、R.S.布拉德利和M.K.休斯,《过去千年的北半球气温:推论、不确定性和局限性》,《地球物理研究快报,26, 759 - 762,
1999.

Mann, m.e., Ammann, c.m., Bradley, r.s., Briffa, k.r., Crowley, t.j., Hughes, m.k., Jones, p.d., Oppenheimer, M., Osborn, t.j., Overpeck, j.t., Rutherford, S., Trenberth, k.e., Wigley, T.M.L。过去的温度和20世纪末的异常温暖,Eos2003年,84,256-258。

Rutherford, S, Mann, m.e., Osborn, t.j., Bradley, r.s., Briffa, k.r., Hughes, M.K, Jones, p.d.,基于代理的北半球地表温度重建:对方法的敏感性,预测网络,目标季节和目标域,杂志的气候,在2004年。

过去1000年的气候和环境变化,气候研究,23, 89 - 110年,2003年。

不久,W、S. Baliunas、C、Idso、S. Idso和dr . r . Legates,重建了过去1000年的气候和环境变化,能源与环境,14, 233 - 296年,2003年。

关于“曲棍球棒”的神话与事实的9个回应

  1. 1
    Saheli 说:

    谢谢!这是一个很好的资源!

  2. 2
    斯蒂芬•伯格 说:

    圣牛! !多么棒的网站啊!加油,继续加油!

  3. 3.

    当气候学家攻击! !
    气候学家们非常愤怒,并对行业资助的“技术中心站:真实的气候»过去几个世纪的温度变化”和所谓的“曲棍球棒”——由美国国家海洋和大气管理局的Geo前负责人创造……

  4. 4
    约翰·芬恩 说:

    我还有一个问题。

    在上面的文章中,您讨论了与“曲棍球棒”图相关的各种神话。要支持您的论点,请参阅其他来源。例如,“在神话结束时”见Cook等人2004“。所以我想 - 好的,我会抬头看厨师学习,看看它所说的话。现在不幸的是,我是一个总非专家 - 几个月前我只开始阅读了气候变化,所以我总是可能误解了一些东西。betway体育手机版无论如何,当我读的纸张时,它令我震惊的是厨师学习 - 也不是其他代理研究与曲棍球棒完全同意。

    (回复你的评论的前提有点不正确。没有唯一定义的“曲棍球棒”重建。这一项,正如我们的术语表所定义的,是指一般的形状,共同到一些独立的重建(见这种比较各种代理和基于模型的估计),其特征是20世纪大规模变暖,超过了以往几个世纪较为温和的温度变化的界限。然而,任何一次重建的细节都取决于那一次特殊重建所代表的地区和季节,正如上面在“神话#1”的讨论中所讨论的。在上面提到的Cook等人(2004年)的论文中,作者确实小心地强调了他们的结论与暖季和热带以外的大陆地区有关,这些地区代表了它们的特殊重建。由于季节和空间采样考虑因素的不同,重构会有许多重要的原因上面的评论# 3而且还在审查论文中讨论Jones和Mann(2004 -见其中5.3节)[琼斯,曼恩,法医,过去一千年的气候,地球物理学评论链接本文:[2]。因此,Esper等人(2002年)和Cook等人(2004年)重建的温带温度变化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,这并不令人惊讶。如在其他重建的目标(例如Jones等人,1998;Mann等人,1999;Crowley和Lowery, 2000;曼恩和琼斯,2003)。然而,尽管季节性和空间重点存在差异,实际上,在估计的不确定性范围内,各种重建和模型估计是一致的。麦克)

    你可能会说,所有的重建数据在1980年之前都显示出了一些一致——但在那之后,测量到的温度记录完全偏离了替代记录,到本世纪末,似乎比替代记录至少betway体育手机版高0.3度。

    (回应:这是不对的。由于大量的年轮、珊瑚和冰芯记录,大多数重建只持续到1980年左右betway体育手机版目前在公共领域可用而不是延伸到最近几十年。虽然古气候学家正在试图更新许多重要的代理记录到现在,但这是一项昂贵的、劳动密集型的活动,通常需要昂贵的野外活动,需要携带重型设备前往难以到达的地点(如高海拔或偏远的极地地点)。由于历史原因,许多重要的记录是在七、八十年代才获得的,至今尚未更新。相对较少的长时间高分辨率的代理温度记录延伸到最近几十年,这一事实不应该被错误地解释为反对最近变暖的证据(某些反对论者有时会这样做)。目前已有的长期记录确实证实了最近的气候变暖。例如,琼斯和曼恩(2004)通过对20世纪90年代以来相对较少的长期可用代理记录的合成,显示了代理重建的北半球温度[深蓝色曲线在图2在这里,确实重现了仪器记录显示的1980年后的变暖情况(图中红色曲线)。麦克)

    就像我说的,我认为这是我的责任,因为我没有看到任何东西——即使在怀疑论文章中提到这一点。然而,在文章的最后,它提到了库克(或埃斯珀)重建和观察到的温度之间的差异,说

    “值得注意的是,它在追踪到1982年之前的十年和更长的时间尺度上的仪器数据方面做得很好,在那之后,树木年轮的估计系统地低估了实际的变暖。”betway体育手机版

    可能有几种可能性,但最明显的可能性
    1.表面温度是错误的,至少在1980年之后
    2.替代测量不能准确地反映真实温度,即存在一个
    “阻尼”效果。

    (回应:此评论再次反映了关于实际显示的代理重建和乐器数据的一定程度的误解。20世纪趋势在仪器记录和大多数代理重建中指示的趋势之间没有差异。在一些树木重建(特别是,基于树圈的重建密度然而,最近几十年的异常行为显然与非气候因素(或至少与温度无关)对树木生长的影响有关,这确实妨碍了利用这些数据重建过去几十年的温度变化[参见例如Briffa等人(1998)[Briffa,北半球高纬度地区树木生长对温度的敏感性降低,自然, 391, 678 - 682 (1998)]这篇文章Eos作者Mann等(2003)[Mann, m.e., Ammann, c.m., Bradley, r.s., Briffa, k.r., Crowley, t.j., Hughes, m.k., Jones, p.d., Oppenheimer, M., Osborn, t.j., Overpeck, J. T., Rutherford, S., Trenberth, k.e., Wigley, T.M.L.,对“过去的温度和20世纪后期的异常温暖”的评论,Eos, 84,473, 2003年]。同样的因素也可能影响Esper等人(2002)/Cook等人(2004)近几十年重建的行为。然而,这些因素似乎与其他基于多代理的重构(如上面提到的那些)无关。麦克)

    无论这种差异的原因是什么,这似乎表明,将温度计记录移植到替代温度记录上的做法——我认为就像“曲棍球棒”的例子中所做的那样——至少是可疑的。

    (回应:本领域没有研究人员曾经,以我们的知识为“将温度计记录移植到”任何重建中。在这个论坛中出现这种态度的索赔(我们通常发现来自行业资助的气候消毒网站)有点令人失望。由于上面讨论的原因,大多数代理重建于1980年左右左右结束。通常,如在我们在这个网站上展示比较,仪器记录(延伸到现在)与重建一起显示,并明显区别于它们(例如。用红色标出)。大多数研究试图“验证”一种重构,方法是证明它能够独立地再现仪器估计(例如18和19世纪可用的早期温度数据),而这些仪器估计是不常用的“校准”代理数据。当这样做的时候,在重建值估计的不确定性的背景下,确实有可能定量地比较过去几十年的仪器记录和来自代理重建的早期估计(再次见这里的对比,仪器记录清晰地用红色表示,替代重建用蓝色或绿色表示,不确定性用阴影表示)。麦克)

    中方对此有何评论?

    (回应:见上图。麦克)

  5. 5
    约翰·芬恩 说:

    在您的回复中,您说

    “大多数代理重建在1980年左右结束,原因如上所述....”

    那么,库克的论文为什么会评论“对1982年后实际变暖的低估”。有一个图表(在第2页的顶部)显示了远远超过1980年的代理重构。我刚刚看了布里法的研究(也被你们引用了),它也显示了1980年以后的重建。

    (回应:请仔细阅读你之前的帖子的回复。琼斯和曼恩(2004)的综述论文提供了更多的信息,链接在上面。不幸的是,由于对我们时间的其他要求,目前这件事只能说到此为止了。麦克)

    你也说

    “当古气候学家试图更新许多重要的代理记录到现在时,这是一项昂贵且劳动密集型的活动....”

    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,这是应该表现出“前所未有的”热身的时期,肯定有必要获得尽可能多的证据来证实这一点。

    在验证(或不验证)UAH卫星记录时,似乎没有相同的问题。

  6. 6
    约翰·芬恩 说:

    我接受你知道更长的时间来讨论这个问题,但我想评论一下你之前的部分回答

    “然而,近几十年中的异常行为显然与树木增长的非气候(或至少,非温度相关)确实损害了这些数据在过去几十年中在重建温度变化中的使用”

    这似乎是不可思议的坏运气。这里我们有一个完全可靠的方法来重建过去几百年的温度,然后突然间“近几十年的反常行为明显与气候(或至少与温度无关)对树木生长的影响有关”。你不知道吗?这种反常的行为正好与“前所未有”的变暖时期相吻合。

    (回应:这些正是古气候学家担心的问题,他们花了大量时间试图解决这些问题。betway体育手机版问题中的现象涉及到“均变论”问题,即重建过去气候的代理方法的核心。例如,代理特定偏差是支持使用多个代理指标来重建过去气候的一个论点。琼斯和曼恩(2004)的综述论文(见上文评论#4)对所有这些问题进行了很好的讨论。我希望这篇参考书能对你回答其他问题有所帮助。]

  7. 7
    迈克 说:

    “神话#0”04年12月23日麦克补充道

  8. 8
    伊莱Rabett 说:

    嗯,如果别的什么,大气和水供应的扰动在过去20-50年内肯定会有很多比以前更大。所以,正如我们所说,我们知道在过去半个世纪中,大气成分或痕量气体(一切,N2,N2,也许ar)变得迅速,也许有点少,也许少一点。OTOH,除非您有一些信息不适用于我,否则这些信息相对稳定地为1900年至少回复了几毫不纪念,至少与近期相比。

    那么为什么你会对最近树木生长模式的改变感到惊讶呢?你会把这归因于什么呢?例如,我们确实知道,北方森林已经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,而是人类的影响在最近的记录中明显可见。

  9. 9

    […]5。在realclimate.org上发布了一份详细的、注释的回应,以回应对这一数据的批评[…]