Een nieuwe beoordeling van NASA's record van wereldwijde temperaturen onthulde dat de schatting van het bureau van de langetermijntemperatuurstijging van de aarde in de afgelopen decennia nauwkeurig is tot op minder dan een tiende van een graad Fahrenheit, het vertrouwen geven dat onderzoek uit het verleden en de toekomst de stijgende oppervlaktetemperaturen correct registreert.

De meest complete beoordeling ooit van statistische onzekerheid binnen het GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP) dataproduct toont aan dat de jaarwaarden waarschijnlijk nauwkeurig zijn tot op 0,09 graden Fahrenheit (0,05 graden Celsius) in de afgelopen decennia, en 0,27 graden Fahrenheit (0,15 graden C) aan het begin van het bijna 140-jarige record.

Dit gegevensrecord, onderhouden door NASA's Goddard Institute for Space Studies (GISS) in New York City, is een van de weinige die worden bewaard door grote wetenschappelijke instellingen over de hele wereld die de temperatuur op aarde volgen en hoe deze de afgelopen decennia is gestegen. Dit wereldwijde temperatuurrecord is een van de meest directe maatstaven voor hoe het klimaat op onze thuisplaneet is veranderd naarmate de concentraties broeikasgassen stijgen.

De studie bevestigt ook wat onderzoekers al geruime tijd zeggen:dat de wereldwijde temperatuurstijging op aarde sinds 1880 - ongeveer 2 graden Fahrenheit, of iets meer dan 1 graad Celsius - kan niet worden verklaard door enige onzekerheid of fout in de gegevens. Vooruit gaan, deze beoordeling geeft wetenschappers de tools om hun resultaten met meer vertrouwen te verklaren.

GISTEMP is een veelgebruikte index van de anomalie van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur - het laat zien hoeveel warmer of koeler het aardoppervlak in een bepaald jaar is dan normaal. "Normaal" wordt gedefinieerd als het gemiddelde gedurende een basislijnperiode van 1951-80.

NASA gebruikt GISTEMP in zijn jaarlijkse wereldwijde temperatuurupdate, in samenwerking met de National Oceanic and Atmospheric Administration. (In 2019, NASA en NOAA ontdekten dat 2018 het vierde warmste jaar ooit was, met 2016 op de eerste plaats.) De index bevat gegevens over de temperatuur op het land en de zee vanaf 1880, en bevat vandaag metingen van 6, 300 weerstations, onderzoeksstations, schepen en boeien over de hele wereld.

Eerder, GISTEMP gaf een schatting van de onzekerheid die rekening hield met de ruimtelijke verschillen tussen weerstations. Net als andere oppervlaktetemperatuurrecords, GISTEMP schat de temperaturen tussen weerstations met behulp van gegevens van de dichtstbijzijnde stations, een proces dat interpolatie wordt genoemd. Door de statistische onzekerheid in die schattingen te kwantificeren, konden onderzoekers erop vertrouwen dat de interpolatie nauwkeurig was.

"Onzekerheid is belangrijk om te begrijpen, omdat we weten dat we in de echte wereld niet alles perfect weten, " zei Gavin Schmidt, directeur van de AIVD en co-auteur van het onderzoek. "Alle wetenschap is gebaseerd op het kennen van de beperkingen van de getallen die je bedenkt, en die onzekerheden kunnen bepalen of wat je ziet een verschuiving is of een verandering die echt belangrijk is."

Uit het onderzoek bleek dat individuele en systematische veranderingen in het meten van temperatuur in de loop van de tijd de belangrijkste bron van onzekerheid waren. Wat ook bijdroeg was de mate van dekking van het weerstation. Gegevensinterpolatie tussen stations zorgde voor enige onzekerheid, net als het proces van standaardisatie van gegevens die op verschillende momenten in de geschiedenis met verschillende methoden zijn verzameld.

Na het toevoegen van deze componenten aan elkaar, De onzekerheidswaarde van GISTEMP was de afgelopen jaren nog steeds minder dan een tiende van een graad Fahrenheit, dat is "zeer klein, ' zei Schmidt.

Het team gebruikte het bijgewerkte model om opnieuw te bevestigen dat 2016 hoogstwaarschijnlijk het warmste jaar ooit was, met een kans van 86,2 procent. De volgende meest waarschijnlijke kandidaat voor het warmste jaar ooit was 2017, met een kans van 12,5 procent.

"We hebben de onzekerheidskwantificering strenger gemaakt, en de conclusie die uit het onderzoek naar voren kwam, was dat we vertrouwen kunnen hebben in de nauwkeurigheid van onze wereldwijde temperatuurreeksen, " zei hoofdauteur Nathan Lenssen, een doctoraatsstudent aan de Columbia University. "We hoeven op basis van deze analyse geen conclusies te herhalen."

Een andere recente studie evalueerde GISTEMP op een andere manier die ook vertrouwen gaf aan de schatting van de opwarming op lange termijn. Een paper gepubliceerd in maart 2019, onder leiding van Joel Susskind van NASA's Goddard Space Flight Center, vergeleek GISTEMP-gegevens met die van de Atmospheric Infrared Sounder (AIRS), aan boord van NASA's Aqua-satelliet.

GISTEMP gebruikt de luchttemperatuur die is geregistreerd met thermometers iets boven de grond of de zee, terwijl AIRS infrarooddetectie gebruikt om de temperatuur direct aan het aardoppervlak (of "huidtemperatuur") vanuit de ruimte te meten. Het AIRS-record van temperatuurverandering sinds 2003 (dat begint toen Aqua werd gelanceerd) kwam nauw overeen met het GISTEMP-record.

Door twee metingen te vergelijken die vergelijkbaar waren, maar op zeer verschillende manieren waren vastgelegd, werden ze onafhankelijk van elkaar. zei Schmidt. Een verschil was dat AIRS meer opwarming liet zien op de meest noordelijke breedtegraden.

"Het noordpoolgebied is een van de plaatsen waarvan we al hebben ontdekt dat het het meest opwarmt. De AIRS-gegevens suggereren dat het nog sneller opwarmt dan we dachten, " zei Schmidt, die ook co-auteur was van de Susskind-paper.

Bij elkaar genomen, Schmidt zei, de twee studies helpen om GISTEMP vast te stellen als een betrouwbare index voor huidig ​​en toekomstig klimaatonderzoek.

"Elk van deze is een manier waarop je kunt proberen bewijs te leveren dat wat je doet echt is, "Zei Schmidt. "We testen de robuustheid van de methode zelf, de robuustheid van de aannames, en van het eindresultaat tegen een volledig onafhankelijke dataset."

In alle gevallen, hij zei, de resulterende trends zijn robuuster dan wat kan worden verklaard door enige onzekerheid in de gegevens of methoden.