Onko lämpötilasarjojen homogenisointi manipulointia? Päättele ihan itse

Johdanto

Kirjoitin äskettäin blogin muutamasta mittaustrendistä, jotka osoittavat, että ei ole mitään ilmastokriisiä näkyvissä: https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/aveollila/maapallon-lampotilat-gronlannin-jaatikot-ja-trooppiset-hirmumyrskyt-tilanne-normaali/

Keskustelu lähti – kuten arvata saattoi – sille raiteelle, kuinka luotettavia ovat erilaiset globaalit lämpötilasarjat (UAH, Gistemp, GISS, HadCRUT4). Koska blogini ei sisältänyt tätä aihetta tukevaa materiaalia, niin tyydyin vain muutamaan kommenttiin ja lupasin palata asiaan, koska minulla on aineistoa asiasta yllin kyllin. Tässä blogissa keskityn siihen, mitä tarkoittaa lämpötilasarjojen Gistemp, GISS ja HadCRUT4 homogenisointi, joka otettiin käyttöön vuoden 2010 paikkeilla, koska sislloin homogenisoinnissa laitetiin uusi vaihde silmään.

Homogenisointi

Wikipedian selitys homogenisoinnille: ”Ilmastotutkimuksessa homogenisointi  tarkoittaa muiden kuin ilmastonmuutoksen muutosten poistamista.  Itse ilmastonmuutosten lisäksi käsittelemättömät ilmastomittaukset sisältävät myös muita kuin ilmastohyppyjä ja -muutoksia, jotka johtuvat esimerkiksi siirroista tai instrumentoinnin muutoksista. Eniten käytetty periaate näiden epähomogeenisuuksien poistamiseksi on suhteellinen homogenisointimenetelmä, jossa ehdokasasemaa verrataan viiteaikasarjaan, joka perustuu yhteen tai useampaan naapuriasemaan. Ehdokas- ja vertailuasema(t) kokevat samasta ilmastosta, muista kuin ilmastonmuutoksista, joita tapahtuu vain yhdellä asemalla, voidaan siten tunnistaa ja poistaa.”

Lähtökohta on virheellinen, koska kyse on meteorologisista mittausasemista, jotka on tarkoin spesifioitu mittausten teknisen tason ja niiden sijainnin suhteen. Niiden tarkoitus ei ole ollut, eikä ole, mitata ilmastonmuutosta vaan säätilaa kuvaavia mittauksia kuten lämpötilaa, ilmanpainetta, kosteutta ja sademäärää. Jos ehdokasaseman kohdalle sattuu ukonilma, joka viilentää säätä viisi astetta, niin homogenisoinnin tuloksena tällainen mittaustulos tietokonealgoritmin toimesta todennäköisesti korvataan vertailuasemien mittaustiedoilla kyseisenä hetkenä. Mielestäni tällainen menettely ei ole tieteellisesti perusteltua, vaan se on manipulointia.  Jos mittausasema asutuksen myötä joutuu esimerkiksi asfalttikentälle, niin oikea menettely on sijoittaa se parempaan paikkaan välittömästi. Tässä on kysymys laajemmasta ilmiöstä, jota kutsutaan urbanisointivirheeksi; tätä asiaa en tarkastele tarkemmin tässä kirjoituksessa.

Lämpötilamittaussarjojen tuloksia

Tämän kirjoituksen fokus on homogenisoinnissa. Kuvissa ja tekstissä esiintyy erilaisia lämpötilasarjoja ja niiden tausta on selvitetty liitteessä 1.  Kuvassa 1 on esitetty kaksi GISS-lämpötilaversion trendiä 11 vuoden liukuvalla keskiarvolla.

Kuva 1. GISS-lämpötilaversiot 2000 ja 2016 meteorologisten mittausasemien mukaan.

Kuvasta näkyy oikein selvästi, että ennen vuotta 1965 version 2016 lämpötilat ovat matalammat kuin versiossa 2000, mutta vuoden 1965 jälkeen tilanne kääntyy päinvastaiseksi. Tämä on yleinen havainto vuoden 2010 jälkeen julkaistuista pintalämpötilaa mittaavista lämpötilasarjaversioista: historia kylmenee ja vuoden 1965-1975 jälkeen lämpötilat nousevat. Jos homogenisointi olisi tasapuolista, niin näin ei voi tapahtua tilastollisesti.

Tarkkaavainen lukija ehkä huomaa, että lämpötilan nousu on ollut version GISS-2016 mukaan vuosina 1880-2010 noin 0,6 + 0,8  = 1,4 astetta. Kuitenkin IPCC ilmoittaa, että lämpötilan nousu on ollut n. 1,3 asteta vuosina 1750-2019. Syynä eroon on, että meteorologiset mittausasemat ovat käytännössä maalla sijaitsevia sääasemia. Maanpinnan osuus vain 30 % ja loput on merta, jonka lämpötila on selvästi alhaisempi. Ei ristiriitaa. Merkittävää lisäinformaatiota löytyy kuvasta 2.

Kuva 2. Pintalämpötilasarjojen GIIS ja HadCRUT4 keskiarvo ja UAH-satelliittimittaukset.

Kuvasta 2 näkyy, että pintalämpötilat ja UAH seuraavat toisiaan erittäin hyvin vuodesta 1980 (UAH-mittausten alkuvuosi) vuoteen 2003-2005. UAH mittaa alailmakehän lämpötilaa eikä suoraan pintalämpötilaa. Mutta eipä säämittausasematkaan mittaa suoraan pintalämpötilaa vaan n. 2 metrin korkeudella olevaa ilman lämpötilaa, joten kyllä nekin mittaavat alailmakehän lämpötilaa (puolittain sarkasmia). Sitten tapahtuu selvä ero, jonka jälkeen pintalämpötilat alkoivat nousta, mutta UAH pysyi samalla lämpötilapaussin tasolla, joka jatkui vuoteen 2015 asti. Skeptikot ja toisinajattelijat huomasivat tämän uuden homogenointitavan vuoden 2010 GISS-versiossa ja siitä lähtien asiaa on seurattu tiiviisti.

Eipä tässä kaikki, jonka osoittaa kuva 3, jossa on joukko globaaleja ja maakohtaisia lämpötilamittaussarjoja.

Kuva 3. Erilaistan mittaussarjojen trendejä 1880-2015.

Oleellinen tieto näkyy mittaussarjojen käyttäytymisessä vuosina 1900-1950, jona aikana lämpötilamaksimi osui 1930-luvun kohdalle; ei vain globaalisti vaan myös Suomessa ja Norjassa ja monessa muussa maassa. Kuitenkin GISS-lämpötilasarjoissa tämä suuri huippu on saatu häivytettyä hyvin pieneksi.

Mutta onneksi GISS ei ole ainut informaatiolähde. Kuvassa on myös ruskea käyrä nimeltään NAS 1975. Nimi tulee siitä, että se löytyy julkaisusta nimeltä ”Understanding climate change, a program for action”, viite 1. Se on USA:n kongressin asetettaman komitean tekemä julkaisu, jossa komiteassa oli puheenjohtajana Verner E. Suomi – kuuluisa amerikkalainen tiedemies, joka oli suomalaisten siirtolaisten poika. Komitean asettaminen yksi syy oli, että maapallo oli uhkaavasti kylmennyt vuodesta 1940 lähtien ja julkisuudessa pelättiin jopa jääkauden uhkaavan.  Kuvassa 4 on lisää mielenkiintoista tietoa.

Kuva 4. Erilaisia globaaleja lämpötilasarjoja 1880-2015.

Mielenkiintoisia ovat kaksi käyrää nimettyinä Hansen 1981 (viite 1) ja Hansen 1987. Tämä Hansen on juuri se NASA:n Dr. James Hansen, joka voidaan nimetä nykyisen ilmastohysterian ja ilmastokriisin isäksi. Hansen oli todistamassa USA:n kongressissa ilmastoasioissa 23.6.1988. USA:ssa oli menossa helle- ja kuivuusjakso ja senaattorit olivat valmiiksi huolissaan. Korostaakseen sanomaansa Hansen käytti liian yksinkertaistettuja ilmaisuja kuten: ”Mielipiteeni on, että kasvihuoneilmiö on havaittu (detected) ja se muuttaa ilmastoamme nyt”. Kasvihuoneilmiö on ollut koko ajan olemassa ja se ei alkanut 1980-luvulla. Kasvihuoneilmiö tekee maapallosta asuttavan, koska se nostaa maapallon pintalämpötilaa n. 34 astetta. Hansen halusi korostaa, että havaitun lämpenemiseen on syynä vain kasvihuoneilmiön nousu kasvihuonekaasujen pitoisuuksien kasvusta johtuen, mutta yksinkertaisti liikaa ja syyllistyi todistuksessaan väärennökseen. Hänen todistuksensa ei ollut totuus, koko totuus ja vain totuus, kuten asia rapakon takana ilmaistaan ja Hansen teki sen tietoisesti.

Kuitenkin Hansenin ja Lebedeffin lämpötilakäyrä vuodelta 198a on lähellä NAS:n käyrää ja 30-40 luvun huippu on selvästi näkyvissä. Vuoden 1987 käyrässä tämä huippu on jo sitten melko lailla häivytetty. Kuvassa näkyy myös kolme GISS-versiota, miten ne käyttäytyvät. Kuvassa 5 on esitetty maailman pisin yhtäjaksoinen instrumentaalinen lämpötilasarja nimeltään Central England temperature eli Keski-Englannin lämpötilasarja.

Kuva 5. Keski-Englannin lämpötilasarja.

Tämä lämpötilasarja osoittaa lämpötilan nousuksi vuodesta 1750 vuoteen 2018 noin 0,8-0,9 astetta. Monet ovat sitä mieltä, että se paras arvio todellisesta lämpötilan noususta ja olen tuossa samassa joukossa.

Historiatietoa amerikkalaisen NOAA/NCEI:n ja brittien Hadley Centerin lämpötilamittausten käpälöinnistä ja suhmuroinnista

NOAA:n yksikön NCEI:n johtaja Thomas R. Karl (eläkkeelle 4.8.2016) julkaisi versioon GISS-2015 liittyen artikkelin Science-lehdessä 4.7.2015, jossa hän esitteli uuden version perustelut ja julisti, että ”Mitä nyt näet, todistaa, että lämpötilapaussi (pause/hiatus/slowdown) yksinkertaisesti katoaa”. Samaa todistaa kuva 2. Skeptikkojen piirissä tätä tutkimusjulkaisua kutsutaan nimellä ”pausebuster” eli suomennettuna ”paussintyrmääjä” ja siitä tuli samanlainen ilmastonmuutostieteen merkkipaalu kuin Michael Mannin ”lätkämaila-tutkimuksesta” (keskiajan pientä jääkautta ei ollutkaan).

Mutta ilmastotutkijoiden rivit alkoivat rakoilemaan. Brittien oma ilmatieteen laitos on nimeltään Met Office Hadley Centre for Climate Change. Sen ilmastodatan käsittelystä ja seuraamisesta vastaava tiiminjohtaja Dr. Peter Stott kirjoitti 14.2.2017 The Sunday Times-lehdessä, että lämpötilapaussi ei ole kadonnut. Samaa on todistanut tieteellisessä artikkelissaan mm. Kevin Trenberth, joka on ollut aika uskollinen IPCC:n tieteen kannattaja, että paussi oli vielä elossa vuoden 2014 lopussa. Sattumalta vuonna 2015 alkoi super El Nino 2015-16 ja sitä seurasi voimakas lyhytaaltoisen säteilyn positiivinen poikkeama, joka on jatkunut näihin päiviin saakka.

Brittien omaa lämpötilamittaussarjaa nimeltä HadCRUT ylläpitää CRU (Climate Research Unit) ja se on East-Anglian yliopiston yksikkö. Tämä yksikkö oli johtajansa Phil Jonesin aikana ilmastoaktivistien (joku sanoisi alarmistien) linnake. Siellä tapahtui sähköpostivuoto niemeltä Climategate, joka paljasti, kuinka laaja kansainvälinen ilmastoaktivistien joukko manipuloi mittausdataa ja kontrolloi alan ykkös- ja kakkoskategorian lehtien julkaisuja. Eläkkeelle jäänyt Phil Jones paljasti, että yksikkö on hukannut alkuperäisen mittausdatan – jäljellä on siis vain käsiteltyä (manipuloitua) mittaustietoa. Oma käsitykseni on, että se ei ole voinut tapahtua vahingossa, vaan se on todennäköisesti tehty tahallisesti jälkien peittämiseksi.

Palaan takaisin NOAA:aan ja Karlin johdolla tehtyyn GISS-versioon 2015. Brittiläinen Daily Mail julkaisi sen nettiversio-lehdessään MailOnline NOAA:n vuoden 2016 lopussa eläkkeelle jääneen päätutkijan (Principal Scientist) Dr. John Batesin haastattelun. Dr. Bates kertoi, että NOAA rikkoi Karlin johdolla organisaation tarkkoja sisäisiä ohjeita datan käsittelystä, jonka johdosta lämpötilapaussin lämpeneminen maksimoitiin ja siihen liittyvä dokumentointi minimoitiin. Julkaisun ajankohdalla oli tarkoituksena vaikuttaa maailman poliittisiin johtajiin ennen Pariisin ilmastokokousta. Dr. Bater paljasti myös, että ”ohjelmiston ajamiseen käytetty tietokone hajosi täysin ja sen vuoksi tämän ”paussintyrmääjä”- julkaisun tuloksia ei voida toistaa eikä varmistaa muiden tutkijoiden toimesta”.

Lopuksi Dr. Bates toteaa: ”Kuinka ironista onkaan, että nyt on vallalla ajatus, että Trump tulee tuhoamaan ilmastodatan, kun avainpäätökset tehnyt vastuunalainen henkilö, jonka vastuulla oli ylläpitää dataa, epäonnistui”.

USA:n edustajainhuoneen Lamar Smithin teki selvityspyyntö, joka oli osoitettu NOAA:n ylimmälle johtajalle Benjamin Friedmanille liittyen Karlin tekemään Science-artikkeliin. Lamar Smith oli puheenjohtaja komiteassa nimeltä ”Tiede, Avaruus ja Teknologia”. Smith oli tehnyt vastaavan selvityspyynnön jo 14.7.2015, mutta Obaman hallituksen taustatuella selvitystä ei tehty täydellisesti (tuus). Tutkijoita ei voi syyttää heidän tekemistään virheistä, mutta virkamiehiä voidaan saattaa vastuunalaisiksi laiminlyönneistä ja tahallisista virheistä. Tietääkseni tutkimus ei johtanut mihinkään konkreettiseen. Asiat painettiin villaisella ja Trumpilla ei ollut kykyä tehdä oikeita toimenpiteitä.

Onhan se erikoista, että kahdessa isossa maassa onnistuttiin hävittämään alkuperäinen ja arvokas maailmanlaajuinen mittausdata ja selitys oli luokkaa ”koira söi kotitehtävät”.

Lisäys 8.7.22 klo 8:00 Suomen Ilmatieteenlaitoksen lämpötilatrendin ”homogenisointi”

Ilmatieteenlaitoksellamme on ihan ikiomat homogenisointimenetelmät. Ensimmäinen keino on se, että laitos ei julkaise koko maata käsittävää digitaalista lämpötilasarjaa vaan kaiken maailman paikkakuntakohtaisia tietoja. Toinen yritys on nähty tieteellisessä artikkelissa, jossa on lähes häivytetty 30-luvun lämpötilamaksimi, kuva 6.

Kuva 6. Suomen lämpötilakehitys ja ilmatieteen laitoksen tutkijoiden esitys dynaamisen keskiarvon soveltamisesta.

Tämä dynaamisen keskiarvon soveltamisen tavoite on ollut hävittää 30-luvun lämpötilamaksimi, ja graafinen esitystapa osoittaa, kuinka hyvin silmää voidaan pettää. Olen itse laskenut pari aritmeettista keskiarvoa. En ole törmännyt tällaiseen huijaustapaan missään muussa ilmastotieteen artikkelissa.

Liite. Lämpötilamittaussarjat

USA:ssa on vahvasti päällekkäiset organisaatiot keräämässä, analysoimassa, ylläpitämässä ja jakamassa ilmastoon ja ilmastonmuutokseen liittyvää dataa.  Tärkein ylläpidettävä mittaussarja on maapallon lämpötila ja siihen liittyvää aineistoa käsittelee seuraavat organisaatiot:

• NASA (National Aeronautics and Space Administration) on USA:n avaruushallinto-organisaatio ja siihen kuuluu organisaatio nimeltä GISS (Goddard Institute for Space Studies). GISS julkaisee mittaussarjaa nimeltä Gistemp, mutta usein puhutaan samaa tarkoittaen GISS- tai NASA-lämpötilasarjasta.
• NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) USA:n kauppaministeriön alainen virallinen organisaatio. NOAA:ssa on yksikkö nimeltä NCEI (National Centers for Environmetal Information), ja heidän lämpötilamittaussarjansa nimi on GHCN (The Global Historical Climatology Network).
• Alabaman yliopisto Hunsvillessä (UAH) julkaisee mittaussarjaa nimeltä UAH MSU, jossa MSU (Microwave Sounding Unit) tarkoittaa satelliiteista suoritettavaa kaukomittausta.
• NOAA julkaisee mittaussarjaa nimeltä RSS MSU Tiros-N satelliitilla suoritettuna, jossa RSS tulee sanoista Remote Sensing System eli kaukomittausta.

Britanniassa on East Anglian yliopiston yksikkö Climatic Research Unit (CRU) ja sen yhteydessä yksikkö nimeltä Hadley Centre for Climate Prediction and Research, joka julkaisee HadCrut ja CRUTEM-lämpötilasarjoja. Tämä yksikkö joutui sen edesmenneen johtaja Phil Jonesin aikana kohun kohteeksi, koska sieltä vuodatettiin sähköpostikirjeenvaihtoa, joka osoitti epämiellyttäviä asioita IPCC:n tiedepolitiikkaa lähellä olevien avaintutkijoiden toiminnasta.

Berkeley Earth on Berkeleyssä, Kaliforniassa sijaitseva riippumaton voittoa tavoittelematon järjestö, joka keskittyy ilmastotieteen maan lämpötilatietojen analysointiin. Se perustettiin vuoden 2010 alussa, ja se julkaisee omaa lämpötilamittaussarjaa, mutta sillä  ei ole omaa raakadatan keräämisorganisaatiota..

Viitteet.

1. National Academy of Sciences. Understanding climate change, a program for action. United States committee for the Global Atmospheric Research Program, Chairman Verner E. Suomi, University of Wisconsin. Washington D.C. 1975, 239 sivua.
2. .Hansen et Lebedeff, 1987. Global Trends of Measured Surface Air Temperature: http://www.rescuethatfrog.com/wp-content/uploads/2017/06/Hansen-and-Lebedeff-1987.pdf