Mesure de temp??rature par satellite

Comparaison des fonctions sol (bleu) et sur satellite (rouge: UAH; vert: RSS) enregistrements de variations de temp??rature depuis 1979. Tendances trac??e depuis Janvier de 1982.

Mesure de temp??rature par satellite ont ??t?? obtenues pour troposph??re depuis 1978. Par comparaison, le ballon utilisable ( radiosondes) enregistrement commence en 1958.

Satellites ne mesurent pas " temp??rature "en tant que telle. Ils mesurent radiances dans divers bandes de longueur d'onde, qui doit ensuite ??tre math??matiquement invers?? pour obtenir d??ductions indirectes de la temp??rature. Les profils de temp??rature r??sultant d??pendent des d??tails sur les m??thodes qui sont utilis??es pour obtenir des temp??ratures de radiance. En cons??quence, les diff??rents groupes qui ont analys?? les donn??es satellitaires pour calculer les tendances de temp??rature ont obtenu une plage de valeurs. Parmi ces groupes sont Remote Sensing Systems (RSS) et la Universit?? de l'Alabama ?? Huntsville (UAH).

Pour comparer ?? l'augmentation de la fiche de surface (d'environ 0,07 ?? C / d??cennie au cours du si??cle pass?? et 0,17 ?? C / d??cennie depuis 1979), il est plus appropri?? de d??gager des tendances pour le bas dans lequel la troposph??re refroidissement de la stratosph??re est retir??. Faire cela, gr??ce ?? Janvier 2008:

• RSS v3.1 trouve une tendance de 0,180 ?? C / d??cennie
• Analyse UAH trouve 0,14 ?? C / d??cennie.

Une alternative ajustement introduite par Fu et al trouve tendances (1979-2001) de 0,19 ?? C / d??cennie lorsqu'il est appliqu?? ?? l'ensemble de donn??es RSS. Une analyse moins r??guli??rement mise ?? jour est celle de Vinnikov et Grody avec + 0,20 ?? C par d??cennie (1978-2004).

En utilisant le canal de T2 (qui comprennent des contributions importantes de la stratosph??re, qui a refroidi), Mears et al du Remote Sensing Systems (RSS) trouver (?? F??vrier 2006) une tendance de 0,135 ?? C / d??cennie. Spencer et Christy, de l'Universit?? de l'Alabama ?? Huntsville (UAH), trouver une tendance plus faible de 0,054 ?? C / d??cennie.

Les enregistrements satellitaires ont l'avantage d'une couverture mondiale, alors que le record de radiosondage est plus. Il ya eu des plaintes de probl??mes de donn??es avec les deux dossiers, et la difficult?? ?? concilier les observations avec les pr??visions des mod??les climatiques.

Rapprochement des satellites, des radiosondes et des mod??les climatiques

Les mod??les climatiques pr??disent que que la surface se r??chauffe, donc si la troposph??re globale. Globalement, la troposph??re devrait r??chauffer environ 1,2 fois plus que la surface; dans les tropiques, la troposph??re devrait r??chauffer environ 1,5 fois plus que la surface. Depuis quelque temps, le seul enregistrement satellite disponible ??tait la version UAH, qui a montr?? de refroidissement au niveau mondial. Une s??rie de donn??es plus longtemps et plusieurs corrections ?? la m??thode UAH laisse la s??rie UAH montrant le r??chauffement, mais moins que la version RSS. En 2001, un vaste, mais maintenant un peu dat??, comparaison et la discussion des tendances provenant de diff??rentes sources de donn??es et des p??riodes a ??t?? donn?? dans le troisi??me rapport d'??valuation de la Groupe d'experts intergouvernemental sur l'??volution du climat (GIEC) (section 2.2.4).

Une analyse d??taill??e produite par des dizaines de scientifiques dans le cadre des Etats-Unis Programme Climate Change Science (CCSP) Les erreurs identif??s et corrig??es dans les donn??es satellitaires et autres observations de temp??rature.

Le CCSP SAP 1.1 R??sum?? Les ??tats:

??Auparavant signal?? des ??carts entre le montant du r??chauffement pr??s de la surface et sup??rieur dans l'atmosph??re ont ??t?? utilis??s pour contester la fiabilit?? des mod??les climatiques et la r??alit?? du r??chauffement climatique anthropog??niques. Plus pr??cis??ment, les donn??es de surface ont montr?? r??chauffement de la plan??te ?? la moyenne importante, tandis que les premi??res versions de satellite et donn??es de radiosondage ont montr?? peu ou pas de r??chauffement dessus de la surface ". Cette diff??rence significative ne existe plus car les erreurs de donn??es satellitaires et de radiosondes ont ??t?? identifi??es et corrig??es. De nouveaux ensembles de donn??es ont ??galement ??t?? d??velopp??s qui ne pr??sentent pas de tels ??carts.

Le IPCC Fourth Assessment Report R??sum?? pour les d??cideurs d??clare:

"De nouvelles analyses des mesures de ballons-sondes et de satellites de taux de r??chauffement spectacle de temp??rature ?? faible revenu et ?? mi-troposph??rique qui sont similaires ?? celles de l'enregistrement de la temp??rature de surface et sont compatibles au sein de leurs incertitudes respectives, r??conciliant largement une divergence not?? dans le TRE."

Cependant, tel que d??crit dans CCSP SAP 5.1 Comprendre et Diff??rences Reconcilling, ni des mod??les de r??gression ou d'autres techniques connexes ??taient conciliables avec les donn??es observ??es. L'utilisation de techniques d'empreintes sur les donn??es av??re que "volcanique et des droits de l'causedfingerprints ??taient pas toujours identifiable dans les tendances observ??es des changements de taux de d??ch??ance." En tant que tel, des probl??mes avec des donn??es et des mod??les rapprochement restent.

Une incoh??rence potentiellement grave a ??t?? identifi??e dans les r??gions tropicales, la zone dans laquelle troposph??rique amplification doit ??tre consid??r??e. Section 1.1 du rapport de CCSP dit:

"Dans les tropiques, l'accord entre les mod??les et observations d??pend de l'??chelle de temps consid??r??e. Pour mois en mois et d'ann??e en ann??e variations, mod??les et observations montrent deux amplification (ce est ?? dire, le mois et en mois d'ann??e en ann??e variations sont plus grandes en altitude qu'?? la surface). Ce est une cons??quence de relativement simple physique, les effets de la lib??ration de chaleur latente que l'air monte et se condense dans les nuages. L'ampleur de cette amplification est tr??s similaire dans les mod??les et les observations . Sur ??chelles d??cennales et plus de temps, cependant, alors que la quasi-totalit?? des simulations du mod??le montrent un r??chauffement plus important en altitude (refl??tant les m??mes processus physiques qui op??rent sur les ??chelles mensuelles et annuelles temps), la plupart des observations montrent un r??chauffement plus important ?? la surface.

"Ces r??sultats pourraient se produire soit parce que?? monde r??el ??des effets d'amplification sur des ??chelles de temps courtes et longues sont contr??l??s par diff??rents m??canismes physiques, et les mod??les ne parviennent pas ?? capturer un tel comportement, ou parce influences non climatiques restant dans tout ou partie des donn??es troposph??rique observ?? ensembles conduisent ?? des distorsions des tendances ?? long terme, ou une combinaison de ces facteurs Le nouvel ??l??ment de preuve dans le pr??sent rapport favorise la seconde explication. ".

Le record de temp??rature par satellite

Depuis 1979 , Sondeur hyperfr??quences de parts (MSU) sur NOAA satellites en orbite polaire ont mesur?? l'intensit?? de l'upwelling rayonnement micro-ondes de l'atmosph??re de l'oxyg??ne . L'intensit?? est proportionnelle ?? la temp??rature de larges couches verticaux de l'atmosph??re, comme l'a d??montr?? par la th??orie et des comparaisons directes avec des temp??ratures atmosph??riques (ballon) profils de radiosondage. Upwelling rayonnement est mesur??e ?? des fr??quences diff??rentes; ces bandes de fr??quences diff??rentes d??guster une gamme diff??rente pond??r??e de l'atmosph??re. Channel 2 est largement repr??sentatif de la troposph??re, mais avec un chevauchement important avec la basse stratosph??re (la fonction de pond??ration a son maximum ?? 350 hPa et ?? mi-puissance ?? environ 40 et 800 hPa). Dans une tentative pour ??liminer l'influence stratosph??rique, Spencer et Christy ont d??velopp?? le produit synth??tique ??2LT" en soustrayant des signaux ?? diff??rents angles de vue; ce qui a un maximum ?? environ 650 hPa. Toutefois, cette amplifie le bruit (Christy et al., J. Clim., 1998), augmente inter-satellites biais d'??talonnage et am??liore la contamination de surface (Fu et Johanson, GRL, 2005). Le produit de 2LT a travers?? de nombreuses versions que diverses corrections ont ??t?? appliqu??es.

Registre a ??t?? cr???? en fusionnant les donn??es de neuf MSU diff??rents, chacun avec des particularit??s (par exemple, la d??rive de temps de la sonde par rapport ?? l'heure solaire locale) qui doit ??tre calcul??e et supprim??s parce qu'ils peuvent avoir des r??percussions importantes sur la tendance r??sultant.

Le processus de construction d'un enregistrement de la temp??rature ?? partir d'un dossier de l'??clat est difficile. Le plus connu, bien que controvers??e, fiche, ?? partir de Roy Spencer et John Christy ?? la Universit?? de l'Alabama ?? Huntsville (UAH), est actuellement la version 5.2, qui corrige les erreurs pr??c??dentes dans leur analyse de la d??rive orbitale et d'autres facteurs. Le dossier vient d'une succession de diff??rents satellites et des probl??mes avec inter-??talonnage entre les satellites sont importants, surtout NOAA-9, qui repr??sente plus de la diff??rence entre le flux RSS et analyses UAH. NOAA-11 a jou?? un r??le important dans la Mears et papier al Ao??t 2005 identifier une erreur dans la correction diurne qui m??ne au saut de 40% dans la tendance de Spencer et Christy partir de la version 5.1 ?? 5.2.

Depuis quelque temps, l'importance chef de donn??es satellitaires de l'UAH ??tait qu'ils semblaient contredire un large ??ventail de mesures de donn??es de temp??rature de surface et des analyses montrant r??chauffement en ligne avec celle estim??e par les mod??les climatiques. En Avril 2002, par exemple, une analyse des donn??es de temp??rature par satellite a montr?? r??chauffement de seulement 0,04 ?? C par d??cennie, par rapport aux mesures de surface montrant 0,17 +/- 0,06 ?? C par d??cennie. La correction d'erreurs dans l'analyse des donn??es satellitaires, comme indiqu?? ci-dessus, ont apport?? les deux ensembles de donn??es de plus pr??s en ligne avec l'autre.

Christy et al. (2007) constatent que les tendances de la temp??rature tropicale de radiosondes correspond plus proche avec son ensemble de donn??es v5.2 UAH. Ils affirment en outre il ya un ??cart grandissant entre les RSS et les tendances de sonde ?? partir de 1992, lorsque le NOAA-12 satellite a ??t?? lanc??. Cette recherche a r??v??l?? que les tropiques ont ??t?? r??chauffent, ?? partir des donn??es de ballons, 0,09 (corrig?? pour UAH) ou 0,12 (corrig?? RSS) ou 0,05 K (?? partir de UAH MSU; ?? 0,07 K marge d'erreur) une d??cennie.

Discussion sur les enregistrements de temp??rature par satellite

?? la fin des ann??es 1990, le d??saccord entre l'enregistrement de la temp??rature de surface et les enregistrements satellitaires ??tait un sujet de recherche et de d??bat. Le manque de r??chauffement puis vu dans les dossiers a ??t?? not?? .. Un rapport de la Conseil national de recherches qui a examin?? les tendances de la temp??rature de l'air sup??rieures, a d??clar??:

"Les donn??es recueillies par les satellites et les instruments de ballons-sondes depuis 1979 indiquent peu ou pas de r??chauffement de la basse ?? la mi-troposph??re-la couche atmosph??rique se ??tendant jusqu'?? environ 5 miles de mod??les surface. De climat de la Terre pr??dire g??n??ralement que les temp??ratures devraient augmenter dans le air sup??rieur ainsi qu'?? la surface si l'augmentation des concentrations de gaz ?? effet de serre sont la cause du r??chauffement ".

Cependant, le m??me panneau a ensuite conclu que

"La tendance au r??chauffement dans les observations de temp??rature de surface moyenne globale au cours des 20 derni??res ann??es est sans aucun doute r??el et est sensiblement plus grande que le taux moyen de r??chauffement au cours du XXe si??cle. La disparit?? entre la surface et les tendances de la haute atmosph??re ne invalide en rien la conclusion que surface la temp??rature a augment??. "

Comme indiqu?? pr??c??demment, ces donn??es de temp??rature, mal interpr??t??s ?? partir des donn??es satellitaires, sont maintenant connus pour avoir ??t?? trop faible.

Une critique importante de l'enregistrement satellite est sa bri??vet?? ajout??e quelques ann??es sur le dossier ou choisir un d??lai particulier peut changer consid??rablement les tendances. Les probl??mes avec la longueur de l'enregistrement MSU est repr??sent?? par le tableau ci-dessous, qui montre l'UAH TLT (basse troposph??re) tendance mondiale (?? C / d??cennie) en commen??ant par d??cembre 1978 et se terminant par D??cembre de l'ann??e indiqu??e.

   1992 0.014
   1993 -0,020
   1994 -0,013
   1995 0.019
   1996 0.023
   1997 0.031
   1998 0.101
   1999 0.091
   2000 0.081
   2001 0.091
   2002 0.109
   2003 0.118
   2004 0.116
   2005 0,13

De m??me, m??me si elles ont commenc?? avec les m??mes donn??es, chacun des principaux groupes de recherche a interpr??t?? avec des r??sultats diff??rents. Plus particuli??rement, Mears et al. au RSS trouver 0,193 ?? C / d??cennie inf??rieure troposph??re jusqu'?? Juillet 2005, comparativement ?? 0,123 ?? C / d??cennie trouv?? par UAH pour la m??me p??riode. Il ya des efforts en cours pour r??soudre ces diff??rences. Certains croient qu'une grande partie de la disparit?? peut avoir ??t?? r??solue par les trois articles parus dans Science, 11 Ao??t 2005 , qui a fait des erreurs dans le dossier UAH 5.1 et le dossier de radiosondage dans les tropiques.

Les mesures par satellite de la temp??rature stratosph??rique

Les satellites mesurent ??galement la temp??rature de la basse stratosph??re et montrent une baisse des temp??ratures stratosph??riques, entrecoup??es par des r??chauffements li??s aux ??ruptions volcaniques. Global Warming th??orie sugg??re que le stratosph??re devrait refroidir tandis que le troposph??re se r??chauffe. Toutefois, le dossier de la basse stratosph??re se explique principalement par les effets appauvrissement de l'ozone , qui a provoqu?? un refroidissement de la stratosph??re.

ballons m??t??orologiques (radiosondes)

Les plus longues s??ries de donn??es de temp??rature de l'air sup??rieure sont d??riv??s d'instruments r??alis??es en altitude par des ballons (radiosondes). Le ensemble de donn??es de radiosondage devient usably mondiale dans environ 1958. Les variations de ballon instrumentation et de traitement des donn??es au cours des ann??es ont ??t?? omnipr??sente, cependant, ce qui entra??ne des discontinuit??s dans ces enregistrements de temp??rature. Le Sherwood et al. ??tude, publi??e Ao??t 2005, a examin?? les probl??mes de chauffage solaire et a constat?? une tendance parasite d'environ -.16K par d??cennie avait ??t?? introduit dans le dossier, affirmant que cette masqu?? la v??ritable r??chauffement, en particulier dans les r??gions tropicales. Ce est assez pour faire la tendance compatible avec le r??chauffement de la surface. Christy et al (2007) reconnaissent les tendances parasites dans les radiosondes et d'affirmer que ??[l] orsque les plus grandes discontinuit??s dans les sondes sont d??tect??s et supprim??s," une tendance de chauffage de refroidissement (en fonction de leur UAH v5.2 ensemble de donn??es) que le une ant??rieurement d??tenue est trouv??.

Les radiosondes et la MSU ont ??t?? con??us pour d??tecter les changements ?? court terme dans des temp??ratures et non pas les tendances ?? long terme de sorte qu'il serait inappropri?? de les critiquer pour ??tre pauvre pour la d??tection de tendance ?? long terme. Autres probl??mes avec les radiosondes, en plus de la question de chauffage solaire r??cemment d??couvert pourraient rester dans les donn??es.