24 февраля 2008 г.

И снова про связь ураганов с глобальным потеплением

В продолжение темы про связь ураганов с глобальным потеплением.

В прошлый раз я рассказывал о недавней работе, в которой делалась попытка выяснить, с какими именно климатическими изменениями связано усиление активности атлантических ураганов за последние годы. В этой работе использовались довольно аккуратные наблюдательные данные за последние 40 лет, но как оказалось, это слишком короткий период времени для того, чтобы отличить естественную изменчивость ураганной активности от эффекта, вызванного глобальным потеплением.

Для более надежных выводов требуется изучить ураганную активность за более длительный срок. Правда, надежных наблюдательных данных за более длительный период нет, и поэтому ураганную активность приходится восстанавливать косвенными методами. Из-за этого, разумеется, резко ухудшается надежность результатов.

На днях в блоге RealClimate появились два подробных рассказа (первый, второй) о разных подводных камнях при таком анализе.



Во-первых, кое-какие данные по количеству и силе ураганов, достигающих побережья Северной Америки, имеются начиная с 1850-го года. Но из-за несовершенства методов наблюдений, эти данные не совсем точно отражают реальную ситуацию. Поэтому эти данные приходится переобработать, сделав поправки, например, на "пропущенные" тропические циклоны. В первом посте как раз и рассказывается о методах и результатах такого восстановления.

Во-вторых, для анализа ураганной активности в прошлом можно, в принципе, и не привязываться к "хроникам". Достаточно лишь найти какой-то природный процесс (например, придонные океанические отложения, свойства кораллов), который будет чувствителен к усреденной ураганной активности в регионе. В этом случае можно надеяться восстановить эту активность за более длительный срок.

Пример одного такого анализа за последние 270 лет был проделан в статье Low Atlantic hurricane activity in the 1970s and 1980s compared to the past 270 years, опубликованной в Nature полгода назад. Ключевой вывод той статьи состоял в том, что интенсивность атлантических ураганов вообще очень изменчива, и потому ее резкое усиление в последние может являться вполне естественным процессом (т.е. не связана с глобальным потеплением).

Однако на днях в том же журнале Nature были опубликованы возражения к этой статье (см. также и ответ авторов), в которых замечаются многие несостыковки в данных ранее 1940 года. Эти возражения подробно описаны также и во втором посте на RealClimate. Общий вывод там такой -- реконструкции за период ранее 1940 года верить нельзя, что подрывает выводы статьи в Nature.

Общий вывод этих двух постов такой -- наука "палео-темпестология" находится пока что в очень зачаточном состоянии, и потому говорить об установленной связи ураганов с глобальным потеплением пока очень рано.

С общефизической точки зрения, по-моему, это совсем неудивительно. Климат можно представить себе как сложную динамическую систему с многими степенями свободы, реализующимися на сильно разных временных масштабах. Узнать в такой ситуации взаимовлияние быстропеременных и медленно меняющихся степеней свободы -- задача гораздо более нетривиальная, чем узнать связь параметров, меняющихся на одинаковом временном масштабе.

PS На картинке показаны траектории и интенсивность тропических циклонов; подробности см. на сайте GlobalWarmingArt.

10 комментариев:

  1. Анонимный26/2/08 06:04

    Hello,
    In your previous entry on the subject you wrote
    "Конкретно, пока остается неизвестным, является ли усилившаяся с 1970-х годов ураганная активность в Атлантике прямым результатом дополнительного нагревания океана (значительную роль в котором сыграл человек)..."
    As a matter of fact, the ocean has NOT warmed on average in the past 50 yeras. That is according to data published by National Oceanic and Atmospheric Administration.
    You also might want to check out
    Harrison, D.E., and M. Carson. 2007. Is the world ocean warming? Upper-ocean temperature trends: 1950-2000. Journal of Physical Oceanography 37(2): 174-187.

    It looks like the El Nino / La Nina conditions are the major factor that connects (local) ocean temperatures, global mean air temperatures and possibly hurricanes.

    G.

    ОтветитьУдалить
  2. Вы ошибаетесь. Потепление глобального океана в верхних 700 метрах как раз за последние 50 лет надежно установлено прямыми измерениями. Хотя конечно кое-где локально тенденции роста температуры пока нет. Точно так же и вариабельность, связанная с ENSO, накладывается на эти глобальные тенденции как небольшая поправка, но не является основной движущей силой.

    См. главу 5 рабочей группы 1 последнего отчета IPCC, в частности раздлы 5.2, 5.3. Там есть все ссылки. Конечно, остались некоторые люди, которые до сих пор пытаются зачем-то опровергать результаты измерений, и иногда даже публикуются. Они еще долго будут это делать. Но если нужно узнать реальное положение дел, а не мнения частную людей, то читайте IPCC.

    ОтветитьУдалить
  3. Анонимный27/2/08 01:06

    I strongly disagree with your statement that the IPCC reports give the most accurate picture.
    The IPCC research is just the first attempt in studying the phenomena globally and systematically. Unfortunately they have been notorious for picking and revising data sets.
    In the particular case of the ocean surface temperatures the data source used by IPCC was AMIP SST. http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/amip/amip2/AMIP2EXPDSN/BCS/amip2bcs.html

    That is a trustworthy source, however the goal of the AMIP project was to study seasonal and decadal cycles, not long-term trends.
    So I don't see why other peer reviewed sources that are dedicated to global trends should be considered just "opinions".

    G.

    ОтветитьУдалить
  4. Игорь, отличный блог, где новые записи? ;)

    BTW, offtopic: вы несколько раз употребляли выражение "реализация степеней свободы". Можно немного подробнее, что означает эта "реализация"? В моём понимании (я не физик, возможно неправ) степени свободы объективно существуют и всё, зачем нужна их "реализация"? Спасибо.

    ОтветитьУдалить
  5. Игорь, отличный блог, где новые записи? ;)

    Игорь сейчас в отъезде, и у него плохой доступ к интернету.
    Вернется в конце марта, тогда и будут новые записи :) Тогда же и ответит на комментарии.

    ОтветитьУдалить
  6. Анонимному комментатору.

    Мне кажется, Вы неправильно понимаете, что такое IPCC. Это не какая-то "еще одна группа", которая занимается изучением климата. IPCC -- это собственно и есть сообщество климатологов (формально, в IPCC входит несколько тысяч климатологов), которое решило представить накопившиеся проверенные данные в точном, сжатом, и по возможности доступном широкой аудитории виде. Если вы считаете, что IPCC ошибается в своих выводах, то это означает, что вы считаете, что ошибается всё нынешнее климатологическое сообщество (ну или его подавляющее большинство).

    Что касается AMIP -- вообще-то, это чисто вычислительный проект, моделирующий динамику океана, а не измерительный проект. Измерительные данные получены разнообразными прямыми наблюдениями, и именно их использует IPCC, когда описывает результаты наблюдений. Поэтому я, честно говоря, не понимаю, против чего Вы спорите.

    ОтветитьУдалить
  7. Данилу (Даниэлю?) Вартанову

    Спасибо :)

    Так и есть -- под "реализуются" я имел в виду "существуют". В своей фразе ("...с многими степенями свободы, реализующимися на сильно разных временных масштабах...") я хотел подчеркнуть, что эти степени свободы "живут" на своих характерных масштабах, т.е. имеют свои характерные времена изменчивости или периоды колебаний. Никакой иной реализации я не имел в виду.

    ОтветитьУдалить
  8. На самом деле просто Даниил :)

    Спасибо за ответ :)

    ОтветитьУдалить
  9. Анонимный20/3/08 04:28

    Конечно, IPCC - не группа, занимающаяся изучением климата. Это действительно группа, которая решила "представить накопившиеся проверенные данные в точном, сжатом, и по возможности доступном широкой аудитории виде." Плюс еще предсказания, основанные на этих данных и на определенных теориях/моделях. Но это не есть научное сообщество. И ошибочность их выводов - не вопрос мнения. К примеру, предсказанные высотные градиенты температуры над экватором опровергнуты непосредственным измерением.
    Да и реконструкции палеоклимата я бы не назвал "проверенными данными". Или под "проверенными" вы имеете в виду "peer reviewed"?

    Насчет того, какие данные используются. Мне кажется очевидным, что для различных исследовательских целей необходимы разные технологии сбора данных. И вроде бы, 30 лет назад почти никто не измерял температуру по технологиям, подходящим для анализа долгосрочных глобальных трендов. Статистика ведь не всемогуща. А вот в последние 10 лет были проекты именно такой направленности. Которые никаких тенденций не выявили. Конечно, это не опровергает выводы IPCC, но заставляет сомневаться.
    Спасибо за внимание,
    Г.

    ОтветитьУдалить