I innleggene mine 22. mai og 3. juni gikk jeg gjennom modellen til Jan-Erik Solheim, Kjell Stordahl og Ole Humlum, senere omtalt som SSH. SSH har beskrevet modellen i [1, 2]. Kort sagt påviser SSH en negativ korrelasjon mellom middeltemperaturen i en solsyklus og lengden på den forrige solsyklusen. SSH bruker denne korrelasjonen til å prediktere en sterkt fallende temperatur i solsyklus 24, begrunnet med at solsyklus 23 var lang. Solsyklus 24 startet i desember 2008 og vil vare frem til ca 2020. Prediksjonen gjelder først og fremst for Grønnland, Svalbard og i Nord-Europa. I mine to innlegg bekrefter jeg den påviste negative korrelasjonen, men jeg argumenterer for at modellen ikke lenger fungerer. Jeg mener at det er ekstremt lite sannsynlig at SSH's prediksjoner om sterkt fallende temperatur i inneværende solsyklus vil slå til. Jeg begrunner det med at modellen har bommet totalt for solsyklusene med start etter 1976.
I mine 2 foregående innlegg analyserte jeg, som SSH, lokale temperaturer. Jeg så også på HadCRUT3 og NASA GISS temperaturene for den nordlige halvkulen. Alle disse temperaturseriene viser den omtalte negative korrelasjonen. I innlegget som du leser nå, undersøker jeg om dette også gjelder for de globale temperaturene.
Nederst på side 6 i [1] beskriver SSH en mulig fysisk forklaring på den negative korrelasjonen: «The lag of one solar cycle for the temperature response may have two explanations. The first is a relation between solar cycle length and the amplitude (Rmax) of the next cycle as found by Solanki and Krivova, assuming a relation between Rmax and temperature. This effect should be global.The other factor is the transport time of a solar signal with the Atlantic currents from the warm Caribbean to the West Coast of Svalbard.» Den første forklaringen, som skal ha en global effekt, er bakgrunnen for at jeg nå analyserer de globale temperaturene.
I innlegget mitt 3. juni viste jeg at HadCRUT3 og NASA GISS temperaturene for den nordlige halvkulen har omtrent den samme negative korrelasjonen. HadCRUT3 temperaturene starter allerede i 1850, som er 30 år før starten på NASA GISS temperaturene. Derfor velger jeg nå bare å vise plot og resultater for HadCRUT3 temperaturene. HadCRUT3 temperaturene er avvikene fra gjennomsnittstemperatur i perioden 1961 til 1990, og de blir i plotene angitt som temperatur anomaliteter. Men i teksten skriver jeg bare temperaturer, og lar det være underforstått at det er temperaturavvik.
Jeg viser samme type figurer som i innlegget 22. mai. Symbolbruken er den samme som tidligere, og den er forklart både i legend i plotene og i figurteksten. PSCL er forkortelse for Previous Solar Cycle Length. PSCL prediksjonen i plotene er prediksjonenen basert på modellen til SSH.
Jeg bruker samme solsyklusdata som i innlegget 3. juni, se [3].
 |
| Figur 1 HadCRUT3 temperaturene som funksjon av tiden. Trenden er beregnet med basis i de månedlige HadCRUT3 temperaturene fra januar 1850 til april 2012. Middeltemperatur i solsyklusene er tegnet som blå punkter. Den blå stjernen er middeltemperaturen så langt i inneværende solsyklus 24, dvs. middeltemperaturen i de siste 3 årene og 5 månedene. Den røde stjernen er prediktert middeltemperatur for solsyklus 24. |
 |
| Figur 2. Middeltemperatur i solsykluser som funksjon av lengden på foregående solsyklus. Trendenlinjen er regresjonslinjen for de blå punktene, som er middeltemperaturen i solsyklus 10 til 23. Blå stjerne er middeltemperaturen i de første 3 årene og 5 månedene av solsyklus 24. Den røde stjernen er prediktert temperatur for solsyklus 24. Den ligger på trendlinjen med horisontal verdi 12.2 år, som er lengden på solsyklus 23. Stiplete røde linjer er 95% konfidensintervallet rundt prediksjonen. |
Den blå stjernen i figur 1 og 2 viser middeltemperaturen så langt i solsyklus 24, dvs. i de siste 3 årene og 5 månedene. Middeltemperaturen er 0.404°C. Modellen til SSH predikterer en middeltemperatur for solsyklus 24 på -0.385°C. Statistisk analyse av prediksjonen viser at det bare er 0.18% sannsynlighet for at middeltemperaturen i solsyklus 24 vil bli så høy som 0.404°C eller høyere, gitt at modellen til SSH er riktig. Jeg forklarer statistikk i forbindelse med prediksjoner i [4].
Korrelasjonskoeffisienten mellom temperatur i solsyklus 10 til 23 og lengden på den forrige solsyklusen, er -0.629. Det angir hvor godt de blå punktene i figur 2 passer til regresjonlinjen. Jeg forklarer korrelasjonskoeffisienter i [5].
Figur 1 og 2 viser at modellen til SSH bommer grovt så langt i solsyklus 24. Mesteparten av solsyklus 24 gjenstår, så det er ikke nok til å falsifisere hypotesen bak modellen. Men figur 2 viser at også middeltemperaturene i solsyklusene 21, 22 og 23 ligger høyt over regresjonslinjen, dvs. at det var vesentlig varmere i disse solsyklusene enn hva modellen predikterer.
I figur 3 ser vi nærmere på hvordan modellen predikterte temperaturen for solsyklus 21. Tiden er skrudd tilbake til november 1986. Solsyklus 21, som startet i juli 1976, er nettopp ferdig, og vi kjenner middeltemperaturen i den. Figuren viser med rød stjerne prediksjonen av middeltemperaturen i solsyklus 21 basert på temperaturene i solsuklusene 10 til 20. Den observerte middeltemperaturen i solsyklus 21 er tegnet med blå stjerne.
 |
| Figur 3. Middeltemperatur i solsykluser som funksjon av lengden på foregående solsyklus. Trendenlinjen er beregnet regresjonslinje for de blå punktene, som er middeltemperaturen i solsyklus 10 til 20. Blå stjerne er middeltemperaturen i solsyklus 21. Prediktert temperatur for solsyklus 21 ligger på trendlinjen med horisontal verdi 11.6 år, som er lengden på solsyklus 20. Stiplete røde linjer er 95% konfidensintervallet rundt prediksjonen. |
Middeltemperaturen i solsyklus 21 er 0.025°C, mens modellen til SSH predikterer den til å være -0.333°C. Statistisk analyse av prediksjonen viser at det bare er 0.18% sannsynlighet for at middeltemperaturen i solsyklus 21 skulle bli så høy som 0.025°C eller enda høyere, gitt at modellen til SSH er riktig. Observert temperatur er langt høyere enn 99% konfidensintervallet rundt prediksjonen.
Korrelasjonskoeffisienten mellom temperatur i solsyklus 10 til 20 og lengden på den forrige solsyklusen, er -0.805. Det angir at de blå punktene i figur 3 passer veldig godt til regresjonlinjen. Matchen er mye bedre enn i figur 2, fordi figur 2 også har med solsyklus 21, 22 og 23 som passer dårlig.
Vi får tilsvarende tall for prediksjonen av temperaturen i solsyklus 22 og 23, som gjengitt i de neste 2 avsnittene.
Observert temperatur i solsyklus 22 er 0.165°C, mens prediksjonen basert på de foregående solsyklusene er -0.157°C. Det er 2.50% sannsynlighet for at middeltemperaturen i solsyklus 22 skulle bli så høy som observert eller enda høyere, gitt at modellen til SSH er riktig.
Observert temperatur i solsyklus 23 er 0.407°C, mens prediksjonen basert på de foregående solsyklusene er -0.074°C. Det er 0.86% sannsynlighet for at middeltemperaturen i solsyklus 23 skulle bli så høy som observert eller enda høyere, gitt at modellen til SSH er riktig.
Jeg har med fet skrift uthevet prosentsatsene 0.18%, 2.50% og 0.86% i de foregående avsnittene. Forventet verdi på disse prosentsatsene er 50%, gitt at modellen til SSH er riktig. Det viser at modellen har bommet grovt for alle solsyklusene etter 1976.
I [1, 2] analyserer SSH bare temperaturer på den nordlige halvkulen, inkludert HadCRUT3 NH (NH er forkortelse for Northern hemisphere, den nordlige halvkulen). SSH hevder at modellen primært gjelder for den nordlige halvkulen. Jeg ser at modellen passer litt bedre for HadCRUT3 temperaturene for den nordlige halvkulen enn for de globale HadCRUT3 temperaturene, men bare litt bedre. Modellen stemmer bra frem t.o.m. solsyklus 20 for begge temperaturseriene. For den nordlige halvkulen er da korrelasjonskoeffisienten -0.861, mens den er -0.805 for den globale serien. Begge disse korrelasjonene klassifiseres som sterke.
I tidligere avsnitt uthevet jeg prosentsatsene som angir sannsynligheten for å observere så høye temperaturer i solsyklus 21, 22 og 23 som de som virkelig ble observert, gitt at modellen til SSH er riktig. Prosentsatsene var basert på den globale HadCRUT3 serien. De tilsvarende prosentsatsene for HadCRUT3 temperaturene for den nordlige halvkulen er 0.41%, 2.90% og 0.32%, dvs. ganske like prosentsatsene for de globale temperaturene. Prediksjonene til SSH feiler totalt også når vi tar utgangspunkt i temperaturene for den nordlige halvkulen.
Korrelasjonen er sterk frem t.o.m. solsyklus 20 både globalt og på den nordlige halvkulen, men modellen til SSH feiler totalt med prediksjon av temperaturene i de siste solsyklusene både globalt og på den nordlige halvkulen. En visuell inspeksjon av figurene i dette innlegget og i innlegget mitt fra 3. juni gir det samme bildet.
Min konklusjon
Modellen til SSH kan være riktig når endringer i solaktiviteten er det sterkeste klimapådrivet. Den sterke negative korrelasjonen for temperaturene frem t.o.m. solsyklus 20 kan tyde på det. Solsyklus 20 sluttet i juni 1976, dvs. at modellen stemte bra frem til midten av 1970-tallet.
Modellen bommer grovt i prediksjon av temperaturen i solsyklus 21, 22, 23 og så langt i solsyklus 24. De observerte temperaturene er mye høyere enn prediksjonene. Hvis vi antar at modellen var riktig t.o.m. solsyklus 20, må det ha kommet et annet klimapådriv på midten av 1970-tallet som dominerer over endringene i solaktivitet.
De fleste klimaforskere mener at menneskeskapte drivhusgasser ble et dominerende klimapådriv etter 1970. Solsyklus 21 startet i juli 1976. Dette nye klimapådrivet kan forklare hvorfor modellen til SSH ikke lenger stemmer nå når drivhusgassene øker jevnt. På denne måten støtter modellen til SSH oppfatningen blant de fleste klimaforskerene, nemlig at den akkumulerte summen av de menneskeskapte drivhusgassene i atmosfæren nå har blitt det dominerende klimapådrivet.
Referanser
1.
Solar Activity and Svalbard Temperatures, Jan-Erik Solheim, Kjell Stordahl og Ole Humlum
2.
The long sunspot cycle 23 predicts a significant temperature decrease in cycle 24
Jan-Erik Solheim, Kjell Stordahl og Ole Humlum
3.
Solsyklus start, stopp og lengde, med linker videre til kilder.
4.
Statistikk estimater og prediksjoner, med linker videre til kilder.
5.
Formel for korrelasjonskoeffisienter, med linker videre til kilder.
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar