全球变暖数据的数学游戏：不同时段的平均有不同结果

                                   杨学祥

 

同样的实测数据，采用不同的平均方法可以得出不同的结果，以下是两个最极端的实例。例1故意忽略1998年是最热的一年，以后气温波动降低。通过平均，抹平1998年的最高值，显现出近十年的高温。事实上，一个不同的表述为，2008年是近10年最冷的一年，与2005-2007年月亮赤纬角最大值相对应。

 

世界气象组织应该公布真实的1998年以来每年的气温数据，然后再做各种划分平均的比较。隐瞒真实数据，通过加工修改后的结果论证自己的观点，有欺骗公众之嫌。

 

世界气象组织秘书长米歇尔·雅罗表示，截至11月份，今年的平均气温比1961至1990年同期的平均气温高0.55℃；过去10年（当然不包括1998年，笔者注），全球平均气温比1961至1990年高0.46℃，是历史最热10年（这是一个巧妙的划分，以平均数显示全球继续变暖）。

 

2009年国际上有两条比较公认的全球温度序列：一条是英国Hadley中心从1850年以来的观测温度序列，另一条就是曼等人的“湿面条”温度序列。钱维宏研究组用观测序列做了分析，通过模型截取不同年代的数据，他们得出结论:1850—2008年的温度长期趋势是每百年增温0.44℃，1910—2008年期间每百年增暖0.74℃，1976—2008年期间每百年增暖1.70℃，但1998—2008年期间每百年降温0.10℃。

 

1998年是最热的一年，1998—2008年期间每百年降温0.10℃是最直观的结果。

 

全球变暖，还是全球变冷？两组数据得出截然相反的不同的结论。

 

例1：

 

世界气象组织：今年可能系160年来最热年份之一

http://www.sina.com.cn  2010年12月06日06:16  京华时报

 

　　本报讯 (记者 王硕)据中国气象局消息，12月2日，世界气象组织(WMO)在坎昆气候变化大会上发布2010年全球气候状况声明，称2010年“几乎肯定”是1850年有气象记录以来最热的年份之一。

 

　　世界气象组织公布的数据显示，今年1月至10月的平均气温高于另外两个最热年份——1998年和2005年，但最终排名要等到明年年初所有数据汇总后才能确定。

 

　　世界气象组织秘书长米歇尔·雅罗表示，截至11月份，今年的平均气温比1961至1990年同期的平均气温高0.55℃；过去10年，全球平均气温比1961至1990年高0.46℃，是历史最热10年。

 

http://news.sina.com.cn/w/2010-12-06/061621587690.shtml

 

例2：

 

本世纪末全球气温上升2℃证据不足(组)

 

2010-02-10 09:06:00　来源: 北京日报(北京)

 

　　2009年12月全球异常气温地图，显示北极地区气温增高了摄氏7度，而北半球中纬度地区普遍有强降温，如西伯利亚等地区气温下降了摄氏8度。

 

　　在哥本哈根召开的联合国气候变化大会上，力争本世纪末将全球气温上升值控制在2℃以内，各国政要为减排“温室气体”争论不休，然而，本世纪末气温真的会上升2℃甚至更高吗？北京大学大气科学系教授钱维宏以其最新研究成果对此结论提出质疑——

 

　　今年全球性冬季酷寒不仅与IPCC（政府间气候变化专门委员会）两次报告显示的多年暖冬不符，也让人们对全球气候变暖产生疑惑。

 

　　寒潮天气为关于气候变化的科学研究和决策带来更理性和冷静的空气。气候学家指出，天气现象总是变化无常、很难预测的，而长期的气候变化趋势极其复杂。抛开气候变暖或变冷的争议，仅从气候变率增大导致极端天气发生频率加大这一点来说，对于酷热、暖冬和酷冷等极端天气现象，都应该尽可能地做好研究、预测和应对。

 

　　气候变化曲线：

 

　　“曲棍球杆”变成“湿面条”

 

　　北京大学大气科学系教授钱维宏表示：“本世纪将全球气温上升值控制在2℃以内，是基于IPCC在2001年的第三次和2007年的第四次报告中给出的结论，并预测全球平均地表温度在未来百年将持续上升1.4℃—5.8℃。事实上，最近10年来，自然界出现了与IPCC的预测完全不同的温度变化。”

 

　　钱维宏介绍说，西方科学家对百年尺度的气候变化早有研究，主要集中在中世纪暖期和小冰期，我国科学家也认为这两个长的温度变化事件在中国发生过，但不能肯定是否具有全球普遍性。

 

　　这些研究中，最著名的就是西方学者曼（Mann）等根据全球仪器测量记录及从冰芯、石笋、珊瑚、树木年轮等自然资料中获得的历史气候数据，建立的近千年北半球温度序列。强调近千年来北半球温度处于缓慢下降的过程中，到20世纪才突然上升，并把这条曲线形象地比喻为“曲棍球杆”，这个结果被IPCC第三次评估报告所引用。其中心思想是，20世纪变暖是近千年来前所未有的，所以20世纪变暖是人类活动影响造成的，也就是温室效应加剧的结果。

 

　　然而由于这根“曲棍球杆”，扭曲了很多科学家长期研究认识到的中世纪暖期和小冰期的显著差异，因此IPCC的报告引起了很多科学家对这一序列的争议。2008年曼等人又给出了近两千年的全球温度序列，这次的序列不再是“曲棍球杆”了，而像一根“湿面条”。

 

　　钱维宏认为，由于前期温度只能用树木年轮和冰芯等代用资料，所以历史千年温度序列存在不确定性。但尽管千年温度序列中前八百年的资料存在不一致，但近百年来的全球温度上升是公认的，因为工业化开始后有了仪器测量的准确资料。

 

　　最近的暖平台

 

　　是千年一遇的共振现象

 

　　那么，到底是什么驱动了过去百年的增暖和1970年代以来的强烈增温，又是什么让这几年的温度变化改变了趋势？持续增加的温室气体浓度，是否会驱动全球温度在本世纪末上升达2℃的阈值？

 

　　钱维宏介绍说，曼等一批科学家在获取长期历史环境序列资料方面付出了巨大的努力，这是预测未来的基础。气候预报同天气预报一样，首先要依靠观测获取可靠的以往气象要素，再通过分析得出变化规律，最后用各种方法做出可信的预报。因此，需要对曼等给出的不同序列做出详细分解分析，才能为未来百年的温度预报打好基础。

 

　　针对曼等人的千年“曲棍球杆”温度序列，钱维宏研究组先后在中英、中德气候变化会议上和论文中，提出了这一序列中具有“长期趋势和短期振荡”的结论。去掉前八百多年的长期降温趋势和近百年的增暖趋势后，留下的序列中存在一个60—70年的规则振荡。据此，钱维宏指出，2040年代前后和2070年代前后先后会出现一个冷、暖期。

 

　　2009年国际上有两条比较公认的全球温度序列：一条是英国Hadley中心从1850年以来的观测温度序列，另一条就是曼等人的“湿面条”温度序列。钱维宏研究组用观测序列做了分析，通过模型截取不同年代的数据，他们得出结论:1850—2008年的温度长期趋势是每百年增温0.44℃，1910—2008年期间每百年增暖0.74℃，1976—2008年期间每百年增暖1.70℃，但1998—2008年期间每百年降温0.10℃。这条观测的温度序列中还存在年际的、近20年和62年的周期振荡——年际的温度变化落后于赤道太平洋年际的海温变化，20年的温度振荡落后于太阳辐射的变化，62年周期的温度振荡落后于北太平洋的海温变化。这些周期变化是短期振荡。

 

　　钱维宏研究组又用“湿面条”温度序列去掉中世纪暖期、小冰期和全球增暖期的基本气候态，发现余留序列中还存在21年、65年、115年和200年的多时间尺度振荡。这4个自然振荡中，除了65年的振荡与海洋变化有关外，其他3个振荡都是太阳辐射强迫的结果。21年的振荡形成了10年际的暖期和10年际的冷期。本世纪的10年形成了过去千年中首次上述4个振荡暖位相的叠加，即共振现象。这也就形成了国际社会关注的全球变暖以及在峰值附近的10年际温度暖平台现象。

 

　　本世纪全球平均温度

 

　　最多上升0.6℃

 

　　根据全球增暖期的长期趋势和多时间尺度周期振荡，钱维宏研究组近期分析认为，目前全球平均温度的下降会持续到2030年代的冷期，而在2060年代再次出现一个暖平台。如果保持每百年增暖0.44℃和多时间尺度振荡不变，本世纪的全球平均温度最多上升0.6℃，不可能达到2℃的阈值。

 

　　过去几百年和近百年的大气中温室气体浓度没有出现温度变化中的这些周期振荡。钱维宏认为，这些温度周期性振荡不但是有规则的，也找到了对应的强迫源，它们不可能是大气温室气体浓度的强迫，也不可能是火山活动滞后位相的影响。全球气温上升2℃来自多模式在多个排放前景下的模拟结果，但21世纪模式结果中没有体现温度的多时间尺度振荡。

 

　　“唯一不解的问题是每百年增暖0.44℃中有多少是人类活动的贡献？是否还包含有自然强迫和自然变化的因素？虽然近百年的增暖与大气温室气体浓度的关系还不清楚，但减排仍然是必要的，因为人类生存需要清洁的空气和环境。”钱维宏强调。游雪晴 (本文来源：北京日报 )

 

http://news.163.com/10/0210/09/5V5ATL5D000120GR.html

 

 

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