UAH和RSS对流层低层数据

Question

UAH 6.0和RSS对流层下部数据集几乎完全吻合，都显示20多年来没有明显变暖。

这一切的主导理论是什么?怎么解释呢?

Answer 1

首先，RSS和UAH数据集并不是“几乎完美地对齐”，下面的图表显示了过去20年的两个产品(这似乎是这个问题的实际问题)url用来生成它。

正如你所看到的，他们在趋势的价值上有相当大的分歧。UAH和RSS是不同的方法，用于从它们推断对流层温度。MSU仪器携带在各种气象卫星上。它们之所以不同，是因为它们使用不同的方法来处理测量中涉及的各种漂移和偏差，而我们并不确切地知道如何最好地执行这一事实就是所谓的结构的不确定性．注意，还有其他一些类似的产品，但主要是UAH和RSS。

至于“20多年来没有明显变暖”，这是期刊上大量讨论的主题，但远没有博客圈那么多，其中很多都源于不理解“统计显著”一词的含义(更重要的是，它不意味着什么)。关键在于，“没有明显变暖”并不意味着“没有变暖”或“变暖的速度已经放缓”。不幸的是，这样做的原因有点复杂，所以我将从一个简单的例子开始。

考虑对硬币偏差的通常统计测试，我们首先陈述零假设和替代假设:

$H_0$ -零假设，无偏硬币，正面的概率= p - 0.5。

$H_1$ -备选假设，偏硬币，$p \neq 0.5$。

然后我们抛硬币$n$，并计算正面的次数，如果p值小于某个预先确定的值，通常是$\alpha = 0.05$，那么我们说我们可以“拒绝零假设”，这意味着数据为我们的备用假设$H_1$提供了一些支持。

然而，如果我们无法拒绝$H_0$，至少有两个原因，可能是$H_0$为真，也可能是$H_0$为假，但我们还没有看到足够的数据来确定这一点。例如，如果我们只抛硬币四次，那么即使我们每次都得到正面，我们仍然不能拒绝零假设，因为p值不能小于0.0625。

的统计能力是[在频率论意义上]当备择假设($H_1$)为真时，检验正确拒绝零假设($H_0$)的概率。在这种情况下，只有四次投掷的检验的统计能力为零，因为我们永远不能拒绝$H_0$。

因此，如果你想宣称我们不能拒绝零假设在某种程度上是一个惊喜，你需要证明检验的力量是很高的，在过去20年的趋势的情况下，它不是特别高，因为类似的无趋势时期都出现在观察和模型输出中，如图所示伊斯特林和温纳．例如，1997年RSS的趋势与1995年至今的趋势非常相似，而且几乎一样长:

部分原因是RSS和UAH数据集都对ENSO非常敏感，而且过去20年的趋势主要由1998年的厄尔尼诺现象主导。

那么需要多长时间才能得到合理的统计幂呢?气候学家通常使用至少30年的周期(IIRC，这是WMO的指导方针)。Santer el al我做了一项研究，发现你需要至少17年来人类活动对地表温度影响的数据。注意，这是一个最小值，指的是在随机选择的时间段内检测趋势。如果你等到17年之后才提出中断的理由，分析中的假设就会被多重假设检验所违背，实际上你需要更长的时间。

现在科学家们忽略了明显的“间断”吗?不，例如，已经有很多研究分析了它福斯特和拉姆斯托夫表明，这种明显的中断可以用ENSO和火山强迫来合理地解释，因此没有真正的理由假设人为全球变暖已经暂停，而这种明显的中断可能是由于大气和海洋之间的热量重新分配。甚至还出过一期特刊自然地球科学致力于这个话题。

更新:@user1286792在下面的评论中注意到:"！UAH和!RSS显示，对流层变暖已经有21.5年了。”．这显然不是真的，至少对UAH来说是这样。如果你绘制1995年以来的趋势，它本质上与数据集开始以来的长期趋势相同。事实上，过去20年的RSS趋势是非常不同的，这是我怀疑怀疑者博客从使用UAH转向RSS的原因，但总是不要相信你在网上看到的一切，而woodfortrees是一个很好的检查工具。正如我所说，UAH和RSS在过去20年的趋势中变化很大，其原因是结构的不确定性。这并不意味着他们中的任何一个是对的或错的，如果你的论点对两者都无效，那么你可能不应该相信它是正确的。基本上，考虑到数据中的不确定性，包括结构性不确定性，时间尺度太短，无法可靠地估计趋势。

警告:我认为WFT可能使用了以前版本的UAH，但这更说明了我关于结构不确定性的观点，如果连续更新算法对趋势产生如此大的差异，这意味着结构不确定性非常大，我们在查看趋势时应该考虑到这一点。然而，基本的观点仍然是:(i)趋势太短，不能预期变暖是显著的(ii) ENSO和火山强迫充分解释了明显的高温现象(iii)在gcm的输出中看到了类似的小变暖时期，因此这并非完全出乎意料。