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地球温暖化について知りたい!コミュの全球平均気温平年差のグラフについて

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1年ほど前に別コミュで20世紀の平均気温データについて議論したことがあります。このコミュではこれまで話題にしませんでしたが、11月20日に報道された "Climate-Gate"事件で、気になる内容があったので、書いてみることにします。

"Climate-Gate"で問題にされたのは、1960年代からの気温下降を隠すことで、80年代からの上昇を誇張するデータのtrickがあったのではないか、ということでした。
http://eco.nikkei.co.jp/column/kanwaqdai/article.aspx?id=MMECzh000025112009

これから僕が書くことは、科学者がデータを捏造したと主張するものではありません。平均気温の解析とは、つねに観測点の見直しや補正が伴うものであり、バージョンアップされるものだということをご理解いただきたいと思います。

なお、"Climate-Gate"に関しては、当トピ75において、別トピに移動しました。
http://mixi.jp/view_bbs.pl?id=48692488&comm_id=1248569

このトピでは、全球平均気温に関わるデータセットの補正について、考察をしていきたいと思います。

コメント(196)

私は「ハイエイタス」なんてあったとしても自然変動の範囲内だと思ってました(し、ここでもそう書いてました)から、実は誤差の範囲の測定値のバイアスだったのだとしても、別に割とどうでもええ話ですね。懐疑論者の人達は梯子を外されたような気持ちなんでしょうけど、まあ、測定データの推定誤差がより小さくなったってことなら、結構な話です。
懐疑論者がどうのとか何だかよく分かりませんが、このトピックでは、全球平均気温に関わるデータセットの補正について、考察をしています。

エンジンルームでの測定よりも、ブイのほうが低めに観測されるのは事実でしょうし、それを補正するというのは分かりますが、そもそもが、データを補正すれば温暖化の停滞なんて存在しない、データの誤りがつくり出した幻に過ぎないという論調は、慎重に考察されなければいけないと、専門の研究者たちも言っているよね。
>>[158] ハイエイタスだと言われていたものは、少し長いスパンで見れば過去にもあった、過去には気温が下がることもあった、自然変動の範囲だろうと見てましたよ。十数年の移動平均を取ればあんなものは消えてしまいますからね。やってみせましたよね。

昨今研究者の人達がやっているのはそういう大雑把な話よりももっと進んで、ではその自然変動の範囲や周期はどんなものなのか、エネルギー収支から推定される、当然そうあるべき地表気温の変動と実際の観測データとの差に対する真摯な考察とその帰結として出てきた、過去に計測された水温は高過ぎたのではないかという見直しなどなど、すこぶる科学的な話なのですが、TSUNEさんみたいな懐疑論者に掛かるといかにも下世話な話になってしまうのがとても残念ですね。
https://notalotofpeopleknowthat.wordpress.com/2015/07/31/mann-made-warming-at-giss/

結構な頻度で補正が加えられているんですね…。不思議に思うのは測定結果を上げる方向にしか補正されていないということ、なんでだろう。

「エネルギー収支から推定される、当然そうあるべき地表気温の変動と…」これって、科学的態度じゃないのでは?
>>[160] 自然が既知の自然法則・物理法則に従うと仮定して考察することのどこが「科学的態度じゃない」のですか?
>>[160]

GISTEMPやHadSSTなどのデータセットは、いつの間にか繰り返し補正されているので、変更されたことさえ気づかないことが多いです。今回のNOAAの補正は、論文が出たので気づいたわけです。グラフがどう変化したのかは、過去のグラフと比較してはじめて分かります。

過去のGISTEMPのグラフを探していたら、こんなグラフに出会いました。
http://climatewtf.blogspot.jp/2010/03/gistemp-attacked-again.html
1980年代にGISSが作成したグラフでは1940年から1975年にかけて寒冷化を示していたのが、現在では右肩下がりの曲線がすっかり姿を消しています。
GISSのためにも、GISSのサイトから、北半球(中緯度〜高緯度)と低緯度、南半球(中緯度〜高緯度)のグラフを示します。これをみると、北半球の中緯度〜高緯度では、1940年から1975年にかけて寒冷化していたことが分かります。
僕たちは、計算処理された全球平均のグラフばかりを見せられるわけですが、海域によってずいぶん異なるんですね。
>>[162] 三つのグラフの縦軸と横軸の縮尺を揃えてくれませんか?

三つ目のグラフは、ピンボケでよく分からないんだけど移動平均の幅も違うよね。

そんなのを並べたって下手な印象操作としか思われないよ。
>>[161]

「エネルギー収支から推定される、当然そうあるべき地表気温の変動と…」
「自然が既知の自然法則・物理法則に従うと仮定して」

その推定なり仮定なりが常に正しいとは言えないのでは?
>>[162]

その細かい補正の内容について、詳しいところは公表されているんでしょうか。あと、
1200kmスムージング?って…

もし、よろしければ教えて下さい。
>>[165] 正しいかどうかを予断を持たずに検証し、検証結果を元に知見を修正していくのが自然科学ですよ。今回の場合はその結果が過去のデータの下方修正になった訳ですが、おかしな予断を持っている人達は「下方修正はおかしい」と言い掛かりを付けたがるわけです。上方修正だったら喜んで飛びつく癖にね。
>>[166]

> 1200kmスムージング?って…

全球の平均気温偏差は、地球をグリッドに分割し、それぞれの偏差を求めて、それを平均します。
GISSでは、観測値のないグリッドについては、その中心から1200km以内の観測値を代替えできるという独自のルールで行っているようです。

http://data.giss.nasa.gov/gistemp/sources_v3/gistemp.html

A grid of 8000 grid boxes of equal area is used. Time series are changed to series of anomalies. For each grid box, the stations within that grid box and also any station within 1200km of the center of that box are combined using the reference station method.

地球の半径が6350kmですから、1200kmとは角度にして11度。東京と稚内ぐらい。ずいぶん大きな距離ですね。
>>[168]

> GISSでは、観測値のないグリッドについては、その中心から1200km以内の観測値を代替えできるという独自のルールで行っているようです。

引用されている部分はグリッドの平均を計算する方法について述べている訳ですが、「観測値のないグリッドについては」というのはTSUNEさんの推測ですね?

>>[169]

> 「観測値のないグリッドについては」というのはTSUNEさんの推測ですね?

グリッド内に観測値があっても、グリッド中心から1200km以内の観測値も、グリッドの平均値の計算に算入できる、という意味ですかね。たしかに「スムージング」という言葉は、そんな意味合いですね。
NASAのGISSによる全球平均気温GISTEMPでの1200kmスムージングについては、海外のサイトでは、これまでいくつもレポートが出ていますね。

2010年のレポート
GISS Deletes Arctic Southern Ocean Sea Surface Temperature Data
http://bobtisdale.blogspot.jp/2010/05/giss-deletes-arctic-and-southern-ocean.html

2012年のレポート
GISTEMP:Cool or Uncool?
http://www.skepticalscience.com/gistemp_cool_or_uncool.html

観測値が欠損するグリッドが多いのは、北極海と南極大陸なのですね。GISTEMPは、これらのグリッドの気温算定に1200km以内の値を適用することで埋めているが、それによって、HadCRUTに較べて極域の気温が高くなっている、という話です。
>>[168]

「観測値のないグリッドについては、その中心から1200km以内の観測値を代替えできる」

この部分が推測だとして、その推測が正しいのであれば、架空のテータを計算に使用しているってことになってしまうんでしょうか?
>>[172]

GISSでは、グリッドの平均値算定に、グリッド中心から1200km以内の観測値も算入する。観測値が欠損したグリッドでも、1200km以内の観測値から平均値を求める、という方法でGISTEMPは計算されている、ということではないでしょうか。

架空のデータではないけれど、1200km以内のどの観測値を算入するか?というところで恣意性が含まれますね。どこの観測点を使うかという選択で値が変わってしまう。
>>[173]
なるほど、ありがとうございます。
人工衛星による、下層対流圏の気温変化のデータ。今年の7月分が追加されましたので、自分のPCでグラフにしてみました。どちらも気温上昇の傾向は見られないようです。

http://vortex.nsstc.uah.edu/data/msu/v6.0beta/tlt/uahncdc_lt_6.0beta2.txt

ftp://ftp.ssmi.com/msu/monthly_time_series/rss_monthly_msu_amsu_channel_tlt_anomalies_land_and_ocean_v03_3.txt
155で、HadCRUTが2012年にバージョン3から4に改訂されたと書きましたが、この改訂については、これまでトピックで取り上げていませんでした。

2012年のHadCRUT4の改訂とは、どんなもので、それ以降、全球平均気温のグラフはどう変化したのか、気になります。

その前に、HadCRUTについて、復習しておきます。HadCRUTは、イギリス気象局ハドレーセンター(UKMO)が管理する海洋のデータセットHadSSTとイーストアングリア大学CRUが管理する陸域のデータセットCRUTEMをもとにつくられる全球平均気温のデータセットです。

このトピックの冒頭で扱いましたが、2007年のIPCC第4次報告書に掲載されたグラフが、HadCRUT3です。これは、HadSST2とCRUTEM3をもとにつくられました。

2005年に改訂されたHadSST2では、大きな補正が加えられました。主に、1940年前後で、海面水温の測定方法が、バケツによる取水からエンジンルームでの取水に変わったことによるバイアスを補正するもので、1940年以前の値を上げるかたちで行われました。(バケツの方が低く、エンジンルームの方が高い観測値になるので)

HadCRUT3は、そのようなHadSST2の補正を反映したものでした。

HadSST2は、1940年を境に不連続な補正をしており(1942年以降は補正されていない)、観測方法の割合の変化を考えると、1940年以降、エンジンルームでの観測が増えていく過程で、右肩上がりのバイアスがかかっているのではないかという疑問がありました。
では、2012年に改訂されたHadCRUT4では、どんな補正が加えられたのか? 気になるところです。

添付した画像は、HadCRUT3とHadCRUT4のグラフを重ねたものと(青い線がHadCRUT4)、HadCRUT4のHadCRUT3との差を示したものです。
http://www.skepticalscience.com/first-look-at-hadcrut4.html

これを見ると、1942年以降1970年頃にかけて+0.22℃〜の補正が加えられています。それによって1940年頃の不自然なコブが無くなり、1940年から1970年にかけて右肩下がりのグラフになりました。

HadSST2では1940年以前に補正を加えたが1942年以降は補正を加えなかった---この不連続な補正を補完して、1942年以降に加えたのだと思います。

The largest change comes during the mid-20th Century, for example due to an adjustment to account for the sources of SST data switching during World War II from European fleets to almost exclusively US fleets (discussed by Schmidt at the link above).  These adjustments, which somewhat dampen the mid-century cooling, are quite apparent in Figure 3, which takes the difference between HadCRUT4 and HadCRUT3.

HadCRUT4の補正は、HadCRUT3の疑問に応える内容だったと言えます。
>>[176]
自分なりに整理してみました。
��UKMOのデータ→HadSST(海域のデータ)
��UEACRUのデータ→CRUTEM(陸域のデータ)
�,鉢△鮃腓錣擦徳患紊竜げ垢鮗┐好如璽織札奪箸�HadCRUT

HadCRUT3=HadSST2(2005改訂)+CRUTEM3…IPCCのAR4(2007)で採用
HadCRUT4(2102改訂)…1942年から1970年頃までのデータを上方に補正
               1940年から1970年頃までの気温低下がなだらかに

HADCRUTシリーズはClimate Gateでは懐疑論者の皆さんから集中砲火を浴びてましたけどね。当時から、HADCRUTは一番上昇の度合いが低くてこれは過小評価なんじゃないかと言われていたもので、懐疑論者の人達にしてみればじつはこれが一番お好みのデータなんじゃないかと思ったものですが、やっぱりそうだったみたいですね (笑)

まあ、データが無いところは勘定に入れない、というやり方がどのくらい正しいかは、そのデータの無い所が全体の平均に近いと考えられるのか(この場合は無視しても大差ないでしょう)、極端に外れたところにあると考えるのかを、きちんと評価した上でのことでしょうね。
2006年に改訂されたHadCRUT3は、翌年の2007年に出されたIPCC第4次報告書に採用されました。それが、当トピの冒頭で考察したグラフです。その後、2009年にCRUのメールがハッキングされる"Climate-Gate"事件が起こり、Phil Jonesは所長職を離れて、UKMOがデータの再検討を始めました。そしてHadCRUT4に改訂されたのが2012年、翌年にIPCC第5次報告書が出たわけです。

いずれも、IPCC報告書の前年に、大きな改訂が行われている。
世界の気温データセットを保管しているのは、アメリカのNOAAやGISS、イギリスのUKMOやCRUといった機関です。いずれも、いわゆる「地球温暖化」を主張する研究者たちが、それらのデータセットを管理してきました。

153と155に、6月にNOAAが発表した、今世紀の気温上昇の停滞がデータの誤りであり幻に過ぎないという論文に対する、科学者のコメントを紹介しました。

科学論文は、さまざまな考察があって然るべきだと思いますが、これは僕の考えですが、世界の気温データという重要な科学データを管理する機関は、学術的に中立の立場であるべきだと思いますね。

「地球温暖化」は、当初から国際的な政策の問題であり、国の政策的な力が働いていること、純粋な学術的科学的考察と切り離すのが難しい問題なのかも知れません。
> いずれも、いわゆる「地球温暖化」を主張する研究者たちが、それらのデータセットを管理してきました。

お得意の陰謀論が出ましたね (笑)
HadCRUT4について、こんなニュースがありました。

https://notalotofpeopleknowthat.wordpress.com/2015/08/05/hadcrut-cool-the-past-yet-again/#more-16224

v4.0から4.4まであるようですが、こんなに頻繁に改定してたんじゃ信頼性が損なわれるんじゃないのかなぁ…
NOAAの発表は信じないという人も居るのかもしれませんがね (笑)

7月の世界気温、観測史上で最高に=米海洋大気局
http://jp.reuters.com/article/2015/08/21/global-warming-idJPKCN0QQ0VI20150821
他コミュのBlue Greenさんの書き込みですが、気温データの補正について、このソースにもならないようなグラフを元に彼の言う1940年から1970年の間に-0.3℃もの気温の低下があったのかどうか、皆さんの意見を聞かせて頂きたいです。

>1940年から1970年にかけての気温低下について
先に挙げたGISSのデータセットによりますと-0.2℃程度ですが
下のグラフでは(ソース失念)-0.3℃程度の低下になります。
何でこんなに違ってしまうのでしょうか。
>>[186]

> 他コミュのBlue Greenさんの書き込みですが、気温データの補正について、このソースにもならないようなグラフを元に彼の言う1940年から1970年の間に-0.3℃もの気温の低下があったのかどうか、皆さんの意見を聞かせて頂きたいです。


当トピックの3で、1975年に全米科学アカデミーの"understanding climatic change"というレポートに掲載されていたグラフと、1995年に日本の気象庁により算定されたグラフを引用しましたが、この当時の全球平均気温偏差のグラフでは、1940年頃から1970年頃にかけて0.4℃ぐらい気温が低下していました。
IPCCの報告書の中から、1990年の第1次評価報告書に掲載されていたグラフを見つけたので、添付します。
これを見ると、1945年から1975年にかけて、ほぼ横ばいですね。
>>[186]

グラフが1970年までしかないというのは、つまりその頃に出たデータなんでしょう。
40年以上前の、ろくに補正されてないデータですね。
例によって古い話が好きな懐疑論者が孫引きで騒いでるんでしょうね。
>>[189]

1970年というと衛星による観測が始まる前で、海水温の観測方法も今と違って、あてにならないような観測データだったんですよね。

気象庁の世界の平均気温データでも1980年頃までは1年ごとの平均気温の乱高下が激しく、1990年以降は観測データが充実してきたのか、1年ごとの変化は少なくなってきているように感じます。

観測方法も観測地点も不十分な時代のグラフを持ち出して-0.3℃もーって懐疑派の人は必死ですね。
その当時は、地球寒冷化論が華やかなりしころのはなし。それが、80年代くらいから温暖化論が発生し、それにあわせるように気温低下がいつの間にか消えてしまった。
どういう補正があったんでしょうか?
>>[191]

当時の寒冷化とかいうのはマスコミとかが騒いでいただけですからね。
学術的な裏付けは元々無かったんですよ。
温暖化論はもっと前からありましたし、当時もアカデミア(査読付き論文)の主流は温暖化論でした。
>>[192]

寒冷化がマスコミだけ?結構たくさんの本が出ていたような気がしますが。

温暖化論の最初は64年の真鍋氏あたりからでしょうかね。
ここは、全球平均気温に関わるデータセットの補正について考察をするトピックですよ。
>>[194]

失礼しました。

今度はUAHの補正というよりバージョンアップについてですが

http://www.drroyspencer.com/2015/04/version-6-0-of-the-uah-temperature-dataset-released-new-lt-trend-0-11-cdecade/

こちらで、ver5.6からver6への変更について書かれていますが、第2章の第1セクションで

2.1 LT Calculation
We have fundamentally changed the calculation of the lower tropospheric temperature product, LT, from a multi-angle method to a multi-channel method.

とあります。マルチアングル方式からマルチチャンネル方式に変えたとのことなんですが、これっていったい
どういう変更だったのか、もしよろしければ教えて下さい。
[2]や[46]に添付したものと同じ内容ですが、もっと鮮明なグラフを見つけたので、添付しておきます。
「地球温暖化監視レポート1994 気象庁編」からの引用とのことです。
http://ccsr.aori.u-tokyo.ac.jp/old/jondanka/jwarming1.shtml

このグラフでは、1940年から1970年にかけての寒冷化の傾向が、はっきり出ていますね。

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