Wie die NASA die Arktis warmrechnet und die Globaltemperatur zum Steigen bringt

16. Januar 2011 | Von | Kategorie: Artikel, Blog, Klimawandel, Wissenschaft

Die Temperatur in der Arktis und im Nordpolarmeer steigt und steigt. Jedenfalls, wenn man den Daten der NASA Glauben schenkt. Das Problem: Die NASA führt in ihrer Liste nur feste Stationen auf dem Land. Im Nordpolarmeer, also gerade dort, wo die Erwärmung am stärksten sein soll, gibt es ein großes Datenloch. Um dieses Loch zu füllen wird von der NASA aus den wenigen Messpunkten der Arktis die Temperatur der ganzen Region – auch die des Nordpolarmeers – berechnet. Das wirkt sich wiederum auf die Globaltemperatur aus. Diese steigt infolge der sich scheinbar stark erwärmenden Arktis schneller. Aber ist das wirklich so? Was zeigen Messdaten aus dem Nordpolarmeer?

Den Temperaturkarten der NASA (GISTEMP) zufolge zeigt sich in der Arktis und im Nordpolarmeer über die letzten Jahrzehnte hinweg ein kontinuierlicher Temperaturanstieg. Jedenfalls den Bodenmessungen der Wetterstationen nach.

Schaut man sich die Daten von Messbojen aus den Nordpolarmeer an, die nicht im Datenbestand der NASA zu finden sind, so ergibt sich ein anderes Bild. Die folgende Abbildung zeigt den direkten Vergleich zwischen Messwerten aus Stations- und Bojendaten (oben) und Berechnungen der NASA (unten).

Gezeigt wird der Temperaturtrend im Zeitraum 1979-1997 in der Arktis. Eine Periode der stärksten Erderwärmung der letzten 160 Jahre. Den Daten der NASA zufolge (unterer Teil der Abbildung) hat in diesem Zeitraum ein starker Temperaturanstieg in der Arktis und im gesamten Nordpolarmeer stattgefunden. Betrachtet man die Messdaten aus Bojen-Messungen im selben Zeitraum (oberer Teil der Abbildung, entnommen aus “Variations in Surface Air Temperature Observations in the Arctic, 1979–97″), so fallen grundlegende Unterschiede zu den Berechnungen der NASA auf.

Die Messdaten zeigen ein dreigeteiltes Nordpolarmeer. In Teilen der Ostarktis (vor der Küste Russlands) zeigt sich ein Trend zu einer Erwärmung, in Teilen der Westarktis (Kanada-Becken, vor der Küste von Kanada und Alaska) zeigt sich hingegen ein Trend zu einer Abkühlung. In weiten Teilen des zentralen Nordpolarmeers zeigt sich weder ein Trend zu einer Erwärmung noch zu einer Abkühlung.

Vergleicht man die Trends, so kommt man zu folgenden Ergebnis für die Region 70°N-90°N

Den Messdaten (oberer Teil der Abbildung) zufolge ergibt sich folgende Dreiteilung:

  • Ca. 68% der Fläche zeigen weder einen Trend zu einer Erwärmung noch zu einer Abkühlung.
  • Ca. 27% der Fläche zeigen eine Erwärmung von 0,5 – 1,5°C pro Dekade.
  • Ca. 3% der Fläche zeigen eine Erwärmung von 1,5 – 2,5°C pro Dekade.
  • Ca. 2% der Fläche zeigen eine Abkühlung von -0,5 bis -1,5°C pro Dekade.

Als Gebietsmittel ergibt sich eine Erwärmung von ca. 0,3°C pro Dekade, oder ca. 0,6°C im Zeitraum 1979-1997 für die Region 70°N-90°N.

Den Berechnungen der NASA zufolge (unterer Teil der Abbildung, bzw. dem zonalen Mittel nach) ergibt sich eine Erwärmung von ca. 0,8°C im Zeitraum 1979-1997 für die Region 70°N-90°N. Die Berechnungen der NASA zeigen also eine deutlich größere Erwärmung für die Arktis, als aus den Messwerten/ Stations- und Bojendaten hervorgeht.

Damit wäre geklärt, die Berechnungen der NASA entsprechen nicht den real gemessenen Temperaturen im Nordpolarmeer und weisen entscheidende Diskrepanzen zu diesen auf. Offensichtlich wurden die Berechnungen der NASA auch nicht nachträglich mit den Bojendaten abgeglichen (validiert). Anders sind die Unterschiede nicht zu erklären.

Es stellt sich die Frage, warum die NASA die Temperatur des Nordpolarmeers aus Land-Stationen, die einige hundert Kilometer entfernt liegen errechnet und nicht direkt auf die Bojendaten zurückgreift. Zumal die NASA an dem NASA EOS program Polar Exchange at the Sea Surface (POLES) direkt beteiligt war und auch Zugriff auf die Daten des International Arctic Buoy Programme (IABP) hat?

Vielleicht kann einer der Leser diese Frage beantworten?

Als Nebenprodukt einer sich stark erwärmenden Arktis fällt eine schneller ansteigende Globaltemperatur ab. Zudem würde damit den Vorhersagen der Klimamodelle genüge getan.

Quellen

Variations in Surface Air Temperature Observations in the Arctic, 1979–97

Überarbeitete Abbildung der Messdaten/ Bojendaten nach IABP

Das Datenloch in der Arktis, oder wie die NASA die Temperaturen konstruiert

Bolivianische Temperaturrekorde – ein Rechenkonstrukt

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12 Kommentare
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  1. Lieber Herr Krüger,
    Danke für ihren interessante Artikel und die Links.
    20-Jahre Trends errechnet aus Jahresmittelwerten zeigen meiner Erfahrung nach 2-Sigma Vertrauensbereiche größer +/-75%.
    20-Jahre Trends sind deshalb für Aussagen eher untauglich.
    Falls das bei den ihnen vorliegenden Daten auch zutrifft hätten wir: 0.3°C +/- 0.23°C pro Dekade für die Bojen und für die NASA-Berechnung 0.4°C +/-0.3°C pro Dekade. Damit müssten wir doch eher schließen, dass Bojen und NASA-Berechnung das gleiche Ergebnis liefern und die Unsicherheit in der Erwärmung der Arktis von 1979 bis 1997 von 0.07°C bis 0.7°C pro Dekade reicht.
    Mehr kann man aus den Daten und der Berechnung dann nicht schließen.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  2. Eine ähnliche Diskussion gabs mal auf WUWT -- nur DMI versus GISS. In einer Reaktion darauf wurden auf einer andere Seite DMI und GISS und SAT (unter einschluss von Bojendaten) und GISS gegenübergestellt. Beide male kam ein vergleichbarere Trend raus.

    Hier wurden die Daten anscheinend aus den Graphen „abgelesen“, dort anscheinend aus Originaldaten Graphen generiert. Welche sind denn nun korrekter? ODer ist es eher so, dass sie beide im Rahmen ihrer Unsicherheiten korrekt sind und auch gleiche Aussagen liefern?

    Und zu guter letzt: Das sind .2°C/Dekade Unterschied in der Arktis. Da diese Daten ja nach Fläche gewichtet einfliessen, wieviel bleibt da am Ende im Gisstemp als erhöhender Einfluss übrig? Kann man das vielleicht noch ergänzen?

  3. Mir stellt sich die Frage, warum man den Unterschieden nicht auf den Grund geht und die NASA ihr Datennetz nicht ausweitet? Zumal hier auch regionale Aspekte des Klimawandels zum tragen kommen.

    Das Stationsnetz der NASA wir statt dessen immer weiter ausgedünnt und man zieht sich auf die Behauptung zurück, die Interpolationen würden am langfristigen, globalen Trend nichts ändern. Dieses zu beweisen liegt wiederum an den Klimawissenschaftlern. Und das ist nur durch Vergleichsdaten möglich. Misst man nicht, oder zieht keine Daten zum Vergleich heran, so kann man auch nicht vergleichen.

  4. Hmm, wenn ich eine Interpolation verwenden würde und Vergleiche mit anderen (aufwendigeren Messungen und Interpolationen) diese Interpolation bestätigen würden -- ich glaube, ich würde meine Interpolation weiter verwenden. Anders wäre es, wenn sich eine große Diskrepanz zeigen würde. Dann wäre die verwendete Interpolation falsch und ich sollte über was anderes nachdenken. Daher ja auch meine Frage: Was ist von den anderen Gegenüberstellungen zu halten, die eher die Korrektheit der von GISS verwendeten Interpolation andeuten?

    Und noch ein paar Anmerkungen zu den Bojen: So viele scheinen das doch nicht zu sein:

    The IABP strives to maintain a network of at least 25 buoys evenly distributed across the Arctic Ocean. These buoys have expected life spans of 1 to 2 years, and more than 5000 buoy-months of data from over 500 buoys have been collected

    416 Bojen-Jahre auf 22 Jahre verteilt -- das wären im Schnitt 18 Bojen pro Jahr, die kontinuierlich Daten liefern. Da die aber durch die Arktis driften, weiss man auch nicht wirklich, wo es die hinverschlägt und ob sie da messen, wo man das braucht:

    Simply maintaining the network may be the biggest challenge for the IABP given the changes in climate. The winds tends to blow the buoys away from the Eurasian coast more quickly, and the decline of sea ice requires the development of more robust equipment that may survive the annual freeze/thaw cycles.

    Die scheinen auch vor interessanten Herausforderungen zu stehen, was auch ein Grund sein dürfte, statt dessen auf die Interpolation zu setzen und sie gelegentlich zu verifizieren.

  5. @ Marvin Müller

    Tja, wenn es so schwer ist die Bojen zu betreiben, dann sollte man das lieber gleich einstellen und weiter mit Landstationen über das Nordpolarmeer interpolieren? Oder habe ich Sie da falsch verstanden.

    Es ist übrigens auch kompliziert am Land zu messen, wie es die NASA-Stationen machen. Da muss man Homogenisieren, …

    Frage: Wie will man dann die Interpolationen verifizieren?

  6. Tja, wenn es so schwer ist die Bojen zu betreiben, dann sollte man das lieber gleich einstellen und weiter mit Landstationen über das Nordpolarmeer interpolieren? Oder habe ich Sie da falsch verstanden.

    Ja, da haben Sie mich falsch verstanden. Tun Sie bitte einfach so, als ob es den letzten Nachsatz (“ … was auch ein Grund sein dürfte …“) nicht gäbe, dann sollte die Gefahr eines Falschverstehens gegen 0 gehen.

  7. Hallo zusammen

    Ich seh es glaub ich viel zu einfach, so wie ein Laie es sehen sollte.
    Ich habe aus einem riesigen Gebiet ein paar Meßdaten und errechne (interpoliere) damit die Temperatur für das gesamte Gebiet. Wenn man nicht mehr Daten hat, dann ist das sicherlich eine zulässige Methode.
    Wenn ich nun aber aus meinem berechneten Gebiet Meßdaten erhalte und auch nur ein Wert zeigt eine große Differenz zu meinen errechneten Werten, dann muß ich doch entweder das Meßverfahren oder aber meine Berechnung in Frage stellen.
    Komm ich zu den Schluß, dass das Meßverfahren und die gemessenen Werte korrekt sind, hab ich ein Problem mit meiner Formel.
    Hab ich aber ein Problem mit meiner Formel, so ist es doch wahrscheinlich, dass andere interpolierte Bereiche genauso falsch sind.
    Da die Anzahl der Meßstationen aber immer mehr abnimmt, die interpolierten Bereiche also zunehmen, muß ich dann davon ausgehen, dass der gesamte Datenbestand falsch ist.

    Also stellt sich Krügers Frage „Es stellt sich die Frage, warum die NASA die Temperatur des Nordpolarmeers aus Land-Stationen, die einige hundert Kilometer entfernt liegen errechnet und nicht direkt auf die Bojendaten zurückgreift“ erst gar nicht!

    Oder seh ich das so falsch?

    Grüsse
    Martin

  8. Sind denn die Meßdaten normalverteilt?
    Können sie gar nicht.
    Und dann die fehlenden Daten auch noch durch Interpolierung berechnen, von denen -- eben weil sie fehlen -- niemand eine Ahnung hat, zu welcher Grundgesamtheit jeder einzelne der fehlenden in Wirklichkeit gehört?
    5 Äpfel, 8 Zwetschgen, 15 Kirschen, 4 Birnen, 7 Pfirsiche … macht im Mittel 6,5 Obst.

    Na prima! 🙂

  9. Im Dezember 2010 ist das Nordpoleis nicht geschmolzen, es hat vielmehr um knapp 2 Millionen Quadratkilometer zugenommen.
    Internetquelle für das Nordpoleis –direkter Zugang zum Satellit. (täglich neu)
    http://www.ijis.iarc.uaf.edu/en/home/seaice_extent.htm

  10. Josef Kowatsch schrieb am 21. Januar 2011 17:49

    Im Dezember 2010 ist das Nordpoleis nicht geschmolzen, es hat vielmehr um knapp 2 Millionen Quadratkilometer zugenommen.

    Hmm, kennen Sie jemanden, der behauptet, das Eis wäre im Dezember geschmolzen? Sowas abgedrehtes habe ich bisher noch nicht gehört.

    Internetquelle für das Nordpoleis –direkter Zugang zum Satellit. (täglich neu)
    http://www.ijis.iarc.uaf.edu/en/home/seaice_extent.htm

    Haben Sie sich mal die rechte Leiste hier angesehen? Dort finden sie seit … schon immer genau diese Darstellung. Übrigens auch eine Referenz auf eine der Satellitenreihen, mit deren Hilfe Sie sich optisch vergewissern können, ob es in D kalt oder warm war in einem bestimmten Monat …

  11. @Marvin Müller

    Hmm, kennen Sie jemanden, der behauptet, das Eis wäre im Dezember geschmolzen? Sowas abgedrehtes habe ich bisher noch nicht gehört.

    Ich kenne einen. Zitat:

    Nach meiner Kenntnis SCHRUMPFT das erste Mal seit Beginn der Aufzeichnungen die arktische Meereisfläche im Dezember (!) zurück auf ein Rekordminimum für diese Jahreszeit! Meereischmelze mitten im arktischen Winter!

  12. Michael Krüger schrieb am 23. Januar 2011 14:00:

    Marvin Müller:

    Hmm, kennen Sie jemanden, der behauptet, das Eis wäre im Dezember geschmolzen? Sowas abgedrehtes habe ich bisher noch nicht gehört.

    Ich kenne einen. Zitat:

    🙂
    Ich hätte wohl das jemand qualifizieren sollen. Vor allem, da ich das ja gelesen hatte und auch das unmittelbare Zusammenniesen durch Herrn Flamme mitbekommen hatte. Dass es irgendjemanden gibt, der den Ausschlag nach unten im Dezember als „Schmelzen“ interpretiert .. geschenkt. Aber gibt es auch jemand relevanten? Selbst die Erfinder der „death spiral“ kommen nicht mit so einer lustigen These. Das NSIDC beschreibt das Geschehen im Dezember relativ sachlich: http://nsidc.org/arcticseaicenews/

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