RealClimate: A NOAA

23 de abril de 2023 por Gavin 55 comentários

O que um novo participante nas apostas de registro de satélite da troposfera inferior realmente implica?

No início do ano, observamos que o grupo NOAA-STAR havia produzido uma nova versão (v5.0) de suas recuperações de satélite MSU TMT, o que representava um afastamento radical da versão anterior (4.1). Acontece que a v5 tem uma tendência notavelmente menor do que a v4.1, que teve a tendência mais alta entre as recuperações UAH e RSS. O paper descrevendo a nova versão (Zou et al., 2023) saiu em março, e com ele a disponibilização não só dos registros TMT e TLS atualizados (que existiam na versão 4.1), mas também de um novo TLT (Temperature of a Baixa Troposfera) registro (de 1981 até o presente). A série TMT atualizada já foi apresentada na comparação de dados do modelo, mas ainda não mostramos os novos dados TLT no contexto.

Os leitores devem se lembrar que o produto TLT é nominalmente uma média ponderada de anomalias de temperatura atmosférica da superfície até 5 km ou mais. A ponderação varia um pouco entre a terra e o oceano e em função da topografia ou do tipo de superfície (algumas comparações de observação de modelo levam isso em consideração, mas uma ponderação uniforme global geralmente é boa o suficiente). A natureza da medição, usando varreduras off-nadir do instrumento, tornou a recuperação mais ruidosa do que outros produtos MSU e levou tempo para lidar com esses problemas. Alguns veteranos podem até se lembrar da história bastante tumultuada, envolvendo reivindicações excessivamente confiantes de precisão, a descoberta de vieses sistemáticos devido ao decaimento orbital, correções, replicação independente e mais erros, mais correções etc. que a incerteza estrutural finalmente foi vencida, mas vale a pena cavar um pouco mais fundo para ver onde ela entra.

Diferenças intra-TLT

Primeiro, como as três versões do TLT se comparam? Fiz duas versões deste gráfico para destacar onde e como as três linhas diferem. Certamente não é tão simples quanto apenas uma mudança na tendência linear.

Como esperado, as variações ano a ano são muito semelhantes, mas há divergências notáveis ​​entre 1996 e 1999 que estão (principalmente) relacionadas ao tratamento de dados de NOAA-14 que teve uma grande deriva orbital e instrumental. As tendências antes de 1995 (0,07/0,14/0,16 ºC/dezembro, para UAH, RSS e NOAA-STAR, respectivamente) e depois de 2001 (0,14/0,20/0,17 ºC/dezembro) também variam entre os produtos. Assim, a semelhança da tendência do período completo (1981-2022) entre UAH e NOAA-STAR é um tanto coincidente (0,14/0,20/0,13 ºC/dez) composta por uma tendência maior em NOAA-STAR para ~ 1988, uma tendência menor para 2000, e uma tendência ligeiramente maior nas últimas duas décadas. Essa heterogeneidade nas diferenças é muito provavelmente uma incerteza estrutural em como os registros são construídos, e a extensão das tendências nos três produtos provavelmente é uma subestimação da verdadeira incerteza. Não é uma democracia onde a resposta 'certa' é decidida por maioria de votos!

Comparações de pia de cozinha

Como o novo registro TLT se compara aos registros de superfície? Aqui podemos comparar com os registros de dados de superfície in situ (GISTEMP, HadCRUT5, NOAA NCEI), as radiossondas, as reanálises (ERA5 e JRA55) e (durante um período mais curto), as recuperações de satélite AIRS. Cada um deles tem seus próprios problemas, mas eles trazem uma riqueza de dados independentes para lidar com o problema. Da mesma forma que acima, incluo duas versões dos gráficos com diferentes linhas de base.

A impressão impressionante desses gráficos é a semelhança de todos esses registros, e não apenas nas variações ano a ano. As tendências ascendentes diferem ligeiramente, com certeza, mas todas descrevem reconhecidamente a mesma mudança climática. Curiosamente, os registros TLT suportam a dispersão dos outros conjuntos de dados independentes, sugerindo que a incerteza estrutural é simplesmente maior nas recuperações de satélites (incluindo as diferentes versões dos dados AIRS).

Mas por que isso deveria ser assim? Historicamente, tem havido muita discussão sobre os efeitos não climáticos nas estações de superfície e nos dados oceânicos – mudanças de estação, aquecimento urbano, mudanças de instrumentos, etc. Embora sejam efeitos importantes, eles geralmente são locais. As estações globalmente não se moveram ao mesmo tempo, as mudanças de instrumentos aconteceram em momentos diferentes em lugares diferentes, áreas urbanizadas em taxas diferentes e em momentos diferentes. Assim, as implicações para o que se faz sobre essas questões têm principalmente impactos locais. Existem mudanças sistemáticas que têm implicações maiores – por exemplo, a mudança de fontes de dados na navegação nas décadas de 1930/40/50 e o aliasing de erros em instrumentos e cobertura no oceano – e essas correções dominam o impacto dos ajustes na média global tendências de temperatura da superfície.