CO2-Koalition: „Anomalien der globalen mittleren Temperatur: wie man sie berechnet und warum sie irreführend sind“

Wie war das doch gleich mit der Glaubwürdigkeit von Statistiken? Bild: Siegfried Fries / pixelio.de

David Middleton
Unsere Freunde bei der CO2-Coalition haben einen nuen ausgezeichneten Report veröffentlicht.
Diese Studie von Richard Lindzen und John Christy beleuchtet die Aufzeichnung der globalen Temperatur-Anomalien. Dabei legen sie den Schwerpunkt nicht darauf, ob diese richtig oder falsch sind, sondern auf die Signifikanz relativ zur natürlichen Variabilität und deren inhärenten geringen Verhältnis zwischen Aussagekraft und Rauschen [the low signal-to-noise ratio]

Hier die Executive Summary dieser Studie:

Anomalien der globalen mittleren Temperatur: wie man sie berechnet und warum sie irreführend sind

Richard S. Lindzen und John R. Christy

Es ist eine Ehre für die CO2-Koalition, diese Studie zum Thema „Climate Issues in Depth“ von zwei der angesehensten und profiliertesten Atmosphärenphysiker Amerikas vorzustellen, dem emeritierten MIT-Professor Richard Lindzen, seit vielen Jahren Mitglied der Koalition ist, und Prof. John Christy von der University of Alabama in Huntsville.

Professor Lindzen hat in seiner fünf Jahrzehnte währenden Karriere über 200 wissenschaftliche Artikel und Bücher veröffentlicht. Er hatte Professuren an der University of Chicago, der Harvard University und dem MIT inne. Er ist Mitglied und Preisträger der American Meteorological Society und der American Geophysical Union. Er ist auch Mitglied der National Academy of Science und war einer der Hauptautoren des 3. IPCC-Zustandsberichtes. Seine Forschung hat die wissenschaftlichen Unsicherheiten über die Auswirkungen von Kohlendioxidemissionen auf Temperatur und Klima im Allgemeinen aufgezeigt.

Professor Christy, der Direktor des Earth System Science Center an der University of Alabama in Huntsville, begann 1987 mit der Untersuchung globaler Klimafragen. Seit 2000 ist er Staatsklimatologe von Alabama und seit 2002 Mitglied der American Meteorological Society. Zusammen mit dem Mitglied der CO2-Koalition Dr. Roy W. Spencer entwickelte und pflegt er einen der wichtigsten globalen Temperaturdatensätze, auf den sich Wissenschaftler und Regierungsstellen stützen, wobei er Mikrowellendaten verwendet, die seit 1979 von Satelliten in der Troposphäre beobachtet wurden. Für diese Leistung wurde ihnen die Medal for Exceptional Scientific Achievement der NASA verliehen.

In diesem Beitrag soll erläutert werden, wie der Datensatz, der von politischen Entscheidungsträgern und den Medien als globale Aufzeichnung der Oberflächentemperatur bezeichnet wird, tatsächlich erstellt wird und wo er sich in das mit dem Klimaalarm verbundene populäre Narrativ einfügt.

Executive Summary

Im Mittelpunkt der meisten Diskussionen über die globale Erwärmung steht die Aufzeichnung der Anomalie der globalen mittleren Oberflächentemperatur – oft etwas irreführend als Aufzeichnung der globalen Mitteltemperatur bezeichnet. Dieses Papier befasst sich mit zwei Aspekten dieser Aufzeichnung. Erstens stellen wir fest, dass diese Aufzeichnung nur ein Glied in einer ziemlich langen Kette von Folgerungen ist, die zu der behaupteten Notwendigkeit einer weltweiten Reduzierung der CO2-Emissionen führt. Zweitens untersuchen wir die Auswirkungen der Art und Weise, wie die Aufzeichnung konstruiert und präsentiert wird, und wir zeigen, warum die Aufzeichnung irreführend ist.

Dies liegt daran, dass die Aufzeichnung oft als eine Art einzelne, direkte instrumentelle Messung behandelt wird. Wie jedoch der verstorbene Stan Grotch vom Laurence Livermore Laboratory vor 30 Jahren feststellte, handelt es sich in Wirklichkeit um den Mittelwert weit verstreuter Stationsdaten, bei denen die tatsächlichen Datenpunkte fast gleichmäßig zwischen hohen positiven und negativen Werten verteilt sind.

Der Mittelwert ist einfach die kleine Differenz dieser positiven und negativen Ausschläge, mit dem üblichen Problem, das mit kleinen Unterschieden großer Zahlen verbunden ist: Zumindest bis jetzt wird der Anstieg des globalen Mittelwertes um ein Grad Celsius seit 1900 durch die normalen Schwankungen an einzelnen Stationen überlagert und hat daher wenig Bezug zu dem, was an einer bestimmten Station tatsächlich vor sich geht.

Die Veränderungen an den Stationen verteilen sich um den globalen durchschnittlichen Temperaturanstieg von einem Grad. Selbst wenn eine einzelne Station diesen Anstieg selbst registriert hätte, würde dies dort eine typische Jahrestemperaturspanne von z.B. -10 bis 40 Grad im Jahr 1900 annehmen und sie durch eine Spanne von heute -9 bis 41 Grad ersetzen. Für Menschen, Pflanzen und Wetter an dieser Station wäre es schwierig, diesen Unterschied zu erkennen.

Auf den Diagrammen, die in fast allen Präsentationen verwendet werden, sieht der Anstieg jedoch signifikant aus, da sie den Bereich der ursprünglichen Datenpunkte auslassen und den Maßstab erweitern, um die mittlere Veränderung groß erscheinen zu lassen.

Die Aufzeichnung zeigt zwar gewisse beständige Trends, aber sie weist auch starkes Rauschen auf, und Schwankungen von einem oder zwei Zehntelgraden sind wahrscheinlich nicht signifikant. Im öffentlichen Diskurs wird den Größenordnungen wenig Aufmerksamkeit geschenkt; der Schwerpunkt liegt vielmehr darauf, ob diese Anomalie zu- oder abnimmt. Angesichts des Rauschens und der Abtastfehler ist es recht einfach, eine solche Mittelwertbildung zu „adjustieren“ und sogar das Vorzeichen eines Trends von positiv auf negativ zu ändern.

Die üblichen Präsentationen unterdrücken das Rauschen oft durch die Verwendung von laufenden Durchschnittswerten über Zeiträume von 5 bis 11 Jahren. Eine solche Verarbeitung kann jedoch auch sinnvolle Merkmale unterdrücken, wie z.B. die großen Schwankungen, die bei den einzelnen Stationen immer wieder auftreten. Schließlich zeigen wir die großen natürlichen Temperaturschwankungen, mit denen die Amerikaner in 14 Großstädten jedes Jahr zurechtkommen müssen. So reicht beispielsweise der durchschnittliche Unterschied zwischen dem kältesten und dem wärmsten Moment eines jeden Jahres von etwa 25 Grad Celsius in Miami bis zu 55 Grad in Denver. Dem steht der leicht zu bewältigende Anstieg der globalen Mitteltemperaturanomalie um 1,2 Grad Celsius in den letzten 120 Jahren gegenüber, der in den Medien und in politischen Kreisen für so viel Beunruhigung gesorgt hat.

CO2-coalition

Die ganze Studie steht hier (PDF).

Hier noch ein Auszug aus den concluding remarks:

Tatsächlich entspricht die in Abbildung 7 als alarmierend dargestellte globale Temperaturänderung von 1,2 Grad Celsius in den letzten 120 Jahren nur der Dicke der „mittleren“ Linie in Abbildung 9. Wie die Abbildung zeigt, reicht der Unterschied der Durchschnittstemperatur von Januar bis Juli in diesen Großstädten von knapp zehn Grad in Los Angeles bis fast 30 Grad in Chicago. Und der durchschnittliche Unterschied zwischen den kältesten und wärmsten Zeitpunkten im Jahr reicht von etwa 25 Grad in Miami bis zu 55 Grad in Denver.

Hier diese Abbildung 7:

Und hier Abbildung 9:

Ich denke, ein noch besserer Weg, die Aufzeichnung der Anomalie der globalen mittleren Oberflächentemperatur in den richtigen Kontext zu stellen, besteht darin, sie im gleichen Maßstab wie ein gewöhnliches Haushaltsthermometer darzustellen:

Anomalie im Vergleich zum Thermometer. Oh, wo, oh, wo ist mein kleiner HadCRUT4 hin?

In der Darstellung über 0 °C auf HadCRUT4 ist bei 15 °C auf dem Thermometer die ungefähre mittlere Oberflächentemperatur auf der Erde aufgetragen. Beide Thermometer haben einen Schwankungsbereich von 80 °C.

Link: https://wattsupwiththat.com/2020/12/08/co2-coalition-the-global-mean-temperature-anomaly-record-how-it-works-and-why-it-is-misleading/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

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9 Kommentare

  1. Ein Dank den Autoren für diesen Artikel, leider wurde das Hauptproblem nicht angesprochen und das wäre der seit 1900 gewachsene Wärmeinseleffekt bei allen Stationen dieser Welt, aus welchen der „Globale Welt-Schnitt“ gebildet wird. Herr Heinzow hat schon richtigerweise angemerkt, dass seit 1900 überhaupt keine zuverlässigen Ozeantemperaturen vorliegen. Dasselbe gilt jedoch für die Landfläche der Erde umso mehr. Was uns als Temperaturanstieg seit über 100 Jahren präsentiert wird ist nichts anderes als der menschenerzeugte Wärmeinseleffekt bei den einzelen Wetterstationen allüberall auf der Welt. Stationen, deren weite Umgebung sich seit 1900 nicht verändert hat, zeigen auch keine Erwärmung. Wir weisen immer wieder auf die Dale-Enterprise Wetterstation in Virginina hin: Seit 1880, also seit 140 Jahren zeigt Trendlinie eine Abkühlung von 0,09 F, was gleichbedeutend mit unverändert ist. In den 140 Jahren gab es wärmere und kältere Jahrzehnte, die letzten 20 Jahre entsprechen ziemlich genau dem Gesamtschnitt. CO2 hat bei WI-armen Stationen gar nichts bewirkt und natürlich auch bei WI-starken sich erwärmenden Stationen nichts. Nur wird dort halt ein Temperaturanstieg registriert und irrtümlicherweise den Medien und Politikern als CO2-Treibhauserwärmung verkauft.

    • Es gibt noch ne Menge mehr Stationen in den Bundesstaaten der USA als ausgerechnet die mitten in einem Gebirgszug, auch wenn der niedrig ist. Und man sollte Stationen nehmen die außerhalb der extrem hohen Zahl von Passagierflügen mit den nachgeschleppten „Flugzeugwolken“ der Triebwerkswasserdämpfe liegen. Und die sollten auch fernab der Großen Seen und des Mississippi/Missouri sein. Prinzipiell sind die Meßdaten der Farmer bzw. Leute in den kleinen Landorten rund um IOWA die zuverlässigsten, weil eben nicht in Bereichen, die von Heizungen und Klimaanlagen nebst Straßensystemen und Flußwasser aufgeheizt werden. Und wer sich die Daten herunterlädt und die Fehler korrigiert, manchmal sind TMIN und TMAX vertauscht, manchmal fehlen Tage oder nen Monat, der kann dann feststellen daß die höchsten Temperaturen zwischen 1930 und 1950 erreicht wurden und davor und danach durchaus im Jahresmittel locker bis zu 7 Fahrenheit drunter.

    • Hallo Hr. Kowatsch,

      auch ich bin der Meinung, daß Wärmeinseleffekte unterschätzt werden. Ich gehe noch einen Schritt weiter. Jede Art von äußerer Beeinflussung, und sei sie auch noch so gering, beendet m.E. eine Meßreihe. Abschattungen durch unregelmäßiges Rückschneiden von Bewuchs, unregelmäßiges Öffnen der Station zu Wartungs- und ggf. Ablesenotwendigkeiten, Erneuerung des Außenanstrichs, usw. Vielleicht übertrieben, aber als Denkanstoß gedacht,

      Gruß D. Sauerwald

  2. Sehr verdienstvoll, dass dieser globale Zehntelgrad-Hype bei den Temperaturen hier sehr zurecht relativiert wird. Sowohl, was die relative Winzigkeit anbelangt, als auch im Vergleich zu den riesigen räumlichen und zeitlichen Schwankungen! Und alle diese Temperaturgrafen sind natürlich maßstäblich so, dass man etwaige Anstiege deutlich erkennt, also aus der sprichwörtlichen Mücke ein Elefant wird.

    Überall in der Physik muss korrekt in Kelvin gerechnet werden, weil es dort den echten Nullpunkt gibt und keinen willkürlichen! Und jetzt zeichne man eine solche Temperaturkurve in Grad Kelvin und die Anstiege reduzieren sich auf 0,3 % – von der Horizontalen nur mit der Lupe zu unterscheiden!

    Aber sage das jemand unseren Klima-totalbenebelten Politikern, die sich von Greta, Luisa, den FfFs und all diesen Schwachköpfen voll Inbrunst zum Narren halten lassen!

  3. Man darf es ja nicht direkt sagen, aber milde ausgedrückt entsprachen die Aussagen von Beamten schon immer den Vorgaben der Dienstherren. Zuletzt war das ganz massiv in der sog. „DDR“ so. Nicht vergessen: Die Kanzlerin ist eine überzeugte Honeckeristin gewesen, auch wenn die in HH geboren wurde.

  4. @ J. F. Matthes: Ja, habe ich mir im Inet so anschauen müssen, am Brandenburger Tor . Glaubenskrieger sind hartnäckig. Ob die Kältezuschläge bekommen,weiss ich nicht.
    Ich denke mal, die marschieren frühestens im Mai wieder so richtig los, wenn es wärmer wird. Zumal ja Angela und Röschen mal wieder einen Batzen CO2 aus der Argumentationskette entfernt haben.
    Manche Leute haben ja ständig irgendeine Melodie im Kopf, tragen die ständig mit sich rum, mit und ohne Ohrknopf.
    Mich plagt nur ständig dieser Spruch vom Einstein, der von der Unendlichkeit……..  ohne jeglichen Ohrstöpsel!

  5. >Im Mittelpunkt der meisten Diskussionen über die globale Erwärmung steht die Aufzeichnung der Anomalie der globalen mittleren Oberflächentemperatur<<

    Nun ist aber die die Erdoberfläche zu 71 % eine Wasseroberfläche. Und da wurde noch nie gleichmäßig strukturiert und langfristig die Temperatur gemessen. Desweiteren gilt das auch für die Kontinentaloberflächen, insbesondere die südlich des Äquators, also Südamerika und Afrika auch nördlich des Äquators bis zum Mittelmeer. Und dementsprechend ist eine gemessene Erdoberflächenmitteltemperatur Quatsch. Und wie stark auf den Landflächen die schönen Mitteltemperaturen variieren kann man in D bereits anhand der Mitteltemperaturen von Grambek östlich von HH und Hamburg Flughafen. Das sind Meßorterte, die sind nur ca. 50 km auseinander. Mitteltemperatur in HH 9,4 und in Grambek 8,9, und Bremerhaven an der Doppelschleuse hat 9,8. Und richtig lustig wird es in den USA. Da muß man schon genau hinschauen wo die Meßgeräte stehen.

    Allerdings zeigen die innerhalb der beiden Gebirgszüge und weit genug nördlich des Golf von Mexiko seit Mitte des letzten Jahrhunderts niedrigere Temperaturen außerhalb der Städte und Ortschaften aus. Und nur die Meßdaten sind sauber und nicht von Heizungen und Klimaanlagen einschließlich der Straßen- und Parkplatzsysteme beeinflusst.

    Bremerhaven beispielsweise liegt an der Weser und deren Wasser schwappt nicht nur hin und her, sondern es schwappt auch über das von Sonneneinstrahlung & Co erwärmte Watt.

    Und wer sich die nicht genutzte Station Lübeck-Flughafen anschaut, der stellt fest, daß nördlich über östlich bis südlich der Flughafen seinen Beton und Asphalt hat und westlich ne Hauptverkehrsstraße von der Autobahn gen Norden führt. Insofern nicht verwunderlich daß das schon immer der wärmste Meßort im Norden Deutschlands war.

  6. Anomalien sind genauso wenig aussagekräftig wie z.B. die Inflationsrate. Das Statistische Bundesamt meldet:  „Die Inflationsrate sinkt noch weiter unter Null.“ Grund ist der gesunkene Preis für Heizöl und Sprit. Was nutzt mir die gesunkene Inflationsrate wenn ich kein Heizöl benötige und ich Autofahrten wegen Corona einschränken muss. Andere Dinge wie z.B. Nahrungsmittel, die ich benötige, sind dagegen teurer geworden. Letztlich zählt in der Wirtschaft immer der Preis einer Ware, und beim Klima der Absolutwert von Sonnenschein, Temperatur und Niederschlag.

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