torsdag 21. august 2014

Oslotemperaturer og Solsyklusmodellen

Som kommentar til innlegget Solsyklusmodell feiler i prediksjon om kaldere klima på Dagsavisen Nye Meniger (DNM) skrev Jan-Erik Solheim i kommentar #18 bl.a.:

'Når det gjelder norske målestasjoner viser Almanakk for Norge 2014 på side 75 kurver fra Meteorologisk Institutt for 8 steder i Norge, glattet med filter1. Alle disse kurvene, bortsett fra Spitzbergen, viser en topp omkring 2005 og deretter fallende temperaturer. Så for fastlands Norge viser offisielle data en avkjøling de siste årene.'

Figurene på side 75 i almanakken viser to filtrerte kurver for åtte lokale stasjoner. Filter1, som Solheim referer til, beskriver variasjoner over perioder på om lag ti år og Filter2 over perioder på om lag tretti år. Filter1 kurvene for de syv stasjonene på fastlands Norge er som Solheim beskriver; det er en dipp nedover i 2012 og noen år før det. Men ingen av Filter2 kurvene har noen dipp nedover etter 1980, noe Solheim ikke nevner.

Filter-kurvene er trukket helt frem til 2012, som er det siste året med tilgjengelige årstemperaturer da almanakken ble skrevet. Det angis ikke hvordan det gjøres, men det er rimelig å anta at de siste årene får stor betydning i slutten av Filter-kurvene. Filter-kurvene er mye glattere enn kurvene for glidende middelverdier over henholdsvis ti og tretti år, og de avviker mye fra disse. Det er vanskelig å kommentere Filter-kurvene nærmere uten å vite hvordan de er beregnet. Solheim eller en annen kan kanskje bidra med forklaringer her.

Jeg har lastet ned og gjort beregninger med Oslotemperaturene med utgangspunkt i de månedlige temperaturene fra Meteorologisk Institutt. Valget falt på Oslo fordi det er den første på side 75 i almanakken og fordi Oslo ser ut til å være representativ for de syv værstasjonene på fastlands Norge. Figur 1 i slutten av dette innlegget viser ti og tretti års glidende middeltemperatur. Tretti års glidende middel stiger jevnt. Ti års glidende middel varierer mye. Det er et lite fall (0,185°C) mellom 2004 og nå. Men tilsvarende fall på 1990-tallet (0,26°C) og omkring 1980 (0,71°C) er mye større, uten at noen påstår at oppvarmingen i Oslo stoppet da. Det glidende tretti års middelet stiger jevnt også i periodene med fall i ti års middelet. Ti års middelet er nå på forlengelsen av det stabilt stigende tretti års middelet.

Figurene på side 75 i almanakken mangler de siste 1,5 år i datagrunnlaget sitt. Som vi ser i Figur 1 er det de siste 1,5 årene som gjør at ti års glidende middelet har begynt å stige igjen etter fallet fra toppen i 2004. Når vi vurderer såpass korte midlingsperioder som ti år for å se hva som er i ferd med å skje, er det viktig å bruke også de siste 1,5 årene med målinger. Almanakken bruker årsgjennomsnitt av målt temperatur, fordi det er det interessante for de fleste almanakkleserne. Jeg har brukt månedlige temperaturanomalier for også å kunne bruke temperaturene i januar til juli i 2014. Et månedlig anomali er differansen mellom temperaturen i en måned og gjennomsnittstemperaturen i den samme måneden i normalperioden 1961 til 1990. Nedlastinger fra Meteorologisk institutt inneholder både målt temperatur og temperatur anomali.

Innlegget som starter tråden på DNM er om solsyklusmodellen. Den har feilet i sine prediksjoner etter midten av 1970-tallet for temperaturseriene som SSH analyserte i sine opprinnelige artikler fra årsskiftet 2011/2012. Innlegget handler ikke om stabiliteten til den glattete Filter1 kurven som Solheim nå viser til. Men Filter1 kurven beskriver endringer over om lag 10 år, dvs. over omtrent like lenge som en solsyklus varer, og den er derfor interessant i diskusjonen. Men fordi jeg ikke vet hvordan den beregnes, og fordi den ikke tar med temperaturene i de siste 1,5 årene, vil jeg gå tilbake til 10 års glidende middelet i Figur 1. Der ser temperaturen så langt i inneværende solsyklus 24 ut til å være lavere enn den var i forrige solsyklus, som sluttet i utgangen av 2008. Solsyklusmodellen predikterer temperaturfall i inneværende solsyklus, så det er interessant å kjøre modellen med Oslotemperaturene.

Figur 2 i slutten av dette innlegget viser resultatet når solsyklusmodellen kjøres med Oslotemperaturene. Temperaturen så langt i inneværende solsyklus er litt lavere enn den var i forrige solsyklus, men likevel 1°C varmere enn normalperioden til Meteorologisk institutt. Det interessante er imidlertid at prediksjonen for inneværende solsyklus er -0,27°C, dvs. at målingene så langt ligger 1,27°C høyere enn modellens prediksjon. I de to tilbakelagte solsyklusene etter 1986 lå temperaturene henholdsvis 0,64 og 1,08°C  høyere enn prediksjonene til modellen. Det er praktisk talt null sannsynlighet for å observere så høye temperaturer i Oslo som det har vært gjort i de siste nesten tretti årene gitt at solsyklusmodellen er riktig. Ingenting tyder på at det er i ferd med å endre seg.

onsdag 20. august 2014

HadCRUT4_NH temperaturene og Solsyklusmodellen

Som kommentar til innlegget Solsyklusmodell feiler i prediksjon om kaldere klima på Dagsavisen Nye Meniger (DNM) skrev Jan-Erik Solheim i #18 bl.a.:

'Når det gjelder påstanden om at prognosene fra solsyklusmodellen feiler for den nordlige halvkule, kan jeg henvise til et diagram som også finnes på climate4you for temperaturendring for nordlig halvkule fra HadCRUT4. 3 års løpende gjennomsnitt viser en topp i 2005 og deretter synkende temperatur, ca 0,1 grad til 2012.'

Tre års glidende middel (løpende gjennomsnitt) er midling over for kort periode til å se klimaendringer. WMO definer klima som gjennomsnittlig vær gjennom tretti år. Tretti års glidende middel viser jevn stigning frem til nå. Det er selvfølgelig tillatt å se på tre års glidende middel for å fange opp noe som en tror skjer nå. Men da må en bruke så ferske målinger som mulig, dvs. frem t.o.m. juni 2014, noe Climate4you figuren ikke gjør. Figur 1 viser tre og tretti års glidende middel for HadCRUT4_NH, som er HadCRUT4 temperaturene for den nordlige halvkulen. Vi ser at tretti års glidende middel stiger jevnt. Tre års glidende middel varierer mye, og i to perioder på 1980- og 1990-tallet sank det to til tre ganger mer enn det har gjort i de siste åtte årene uten at noen påstår at global oppvarming stoppet opp da. Tre års glidende middel er nå omtrent på forlengelsen av det stabilt stigende tretti års glidende middelet. HadCRUT4_NH gir overhodet ikke grunnlag for å hevde at vi går mot kaldere klima på den nordlige halvkulen.

Innlegget som startet tråden på DNM er om solsyklusmodellen. Det er skrevet fordi modellen har feilet i sine prediksjoner siden midten av 1970-tallet. Innlegget handler ikke om stabiliteten til glidende middel over tre år; det har ikke noe med solsyklusmodellen å gjøre. Så la oss gå tilbake til modellen.

I en tidligere kommentar skrev Solheim på vegne av seg selv og sine medforfattere (SSH) at solsyklusmodellen ikke fungerer bra for den nordlige halvkulen. Det var basert på analyser med HadCRUT3_NH temperaturserien. SSH kritiserer HadCRUT3_NH for diverse svakheter og prøver dermed å legge skylden på temperaturserien i stedet for på modellen.

HadCRUT4_NH er en forbedret temperaturserie for den nordlige halvkulen med bedre dekning i Arktis og med kompensering for tidligere feil i målinger av overflatetemperaturen i havet. HadCRUT4_NH  temperaturene var ikke med i analysene i SSHs opprinnelige artikler fra årsskiftet 2011/2012. Jeg har derfor gjentatt modellkjøringen med HadCRUT4_NH. Resultatet er nedslående for modellen. Det er praktisk talt null sannsynlighet for å observere så høye temperaturer som det har vært gjort i de siste førti årene gitt at modellen er riktig. Temperaturene i den forrige solsyklusen (nummer 23) var 0,545°C varmere enn modellens prediksjon, og så langt i inneværende solsyklus (nummer 24) har de vært 0.971°C varmere enn modellens prediksjon. Figur 2 viser at modellen ikke fungerer med HadCRUT4_NH etter midten av 1970-tallet.

mandag 11. august 2014

HadCRUT3 temperaturene og Solsyklusmodellen

Som kommentar til innlegget Solsyklusmodell feiler i prediksjon om kaldere klima på Dagsavisen Nye Meniger (DNM) skrev Solheim, Stordahl og Humlum (SSH) i #10 bl.a.

'Vi vil påpeke følgende:

- ved å sammenligne data i HadCRUT3 nedlastet nylig med data nedlastet i februar 2008 finner vi etterfølgende administrative endringer opp til 0.2°C for månedsmiddelverdier. (www.climate4you.com). Det er derfor ikke sikkert at Jacobsen har analysert de samme data.'

Dette utsagnet fra SSH er både irrelevant og feil.

SSH og jeg brukte HadCRUT3 temperaturene for den nordlige halvkulen i våre analyser med Solsyklusmodellen. Det interessante er derfor endringene som er gjort i den serien, ikke endringer som er gjort i den globale serien.

I sin opprinnelige artikkel predikterte SSH temperaturen i solsyklus 24 basert på temperaturene t.o.m. solsyklus 23. Solsyklus 23 endte helt i slutten av 2008. De må derfor ha brukt temperaturserier lastet ned mye senere enn februar 2008. Artikkelen ble levert i juni 2011 og revidert i februar 2012. SSH skriver ikke når temperaturserien de benyttet i sine analyser ble lastet ned, men det er rimelig å anta at det ble gjort tidlig i 2011. Det interessante er derfor hvor mye HadCRUT3 temperaturene for den nordlige halvkulen er endret i nedlastinger gjort nå sammenlignet med nedlastinger som ble gjort i begynnelsen av 2011. Figur 1 viser at det praktisk talt ikke er gjort endringer i eldre temperaturer mellom disse nedlastingene. For temperaturene mellom 1850 og utgangen av 2008 er bare 10 månedstemperaturer justert, og disse justeringene er opp eller ned bare 0,001°C. Justeringene er opp til 0,03°C for de siste månedene i den gamle nedlastingen, men det er temperaturer i solsyklus 24 og de betyr ingenting for solsyklusmodellens prediksjon av temperaturen i solsyklus 24.

Så ja, SSH og jeg brukte praktisk talt de samme HadCRUT3 temperaturene for den nordlige halvkulen når vi ved hjelp av solsyklusmodellen predikterte temperaturen for den neste solsyklusen. Under arbeidet med solsyklusmodellen i 2012, som er oppsummert i dette innlegget, sammenlignet jeg hele tiden mine resultater med resultatene i SSHs artikler fra årsskiftet 2011/2012. Jeg fikk omtrent de samme resultatene som de gjorde, og jeg har derfor hele tiden vært rimelig sikker på at vi brukte de samme data og at vi programmerte modellen likt. Jeg oppsummerte sammenligningene mellom mine og SSHs resultater i et eget innlegg i desember 2012.

Met Office har i ettertid gjort større endringer i gamle HadCRUT temperaturer, akkurat som de andre leverandørene av temperaturserier har gjort. Men det er ikke 'administrative' endringer, som SSH skriver. Endringene gjøres fordi vitenskapsmennene oppdager og retter feil, og fordi prosedyrer og algoritmer forbedres. Met Office skriver litt om det her. Det ser ut som at det omkring årsskiftet 2009/2010 ble gjort større endringer i gamle HadCRUT temperaturer pga feil i landtemperaturene i Australia, New Zealand og USA i de eldre temperaturseriene. Figur 2 viser endringene som er gjort i gamle HadCRUT3 temperaturer mellom nedlasting gjort i juli 2014 og i februar 2008. Førstnevnte nedlasting inneholder temperaturer t.o.m. mai 2014 og sistnevnte temperaturer t.o.m. desember 2007. De største månedlige endringene er mindre enn 0,05°C, dvs. mye mindre enn SSHs påstand om opp mot 0,2°C. Middelverdi og standardavvik av endringene er henholdsvis 0.001°C og 0.006°C. Figuren viser at det er spesielt temperaturer omkring 1870 som nå er justert opp. Dvs. at justeringene bidrar til en reduksjon, helt ubetydelig riktignok, av trenden i temperaturstigningen mellom førindustriell tid og nå.

fredag 8. august 2014

Solsyklusmodellen, en oppdatering juli 2014

Jeg har tidligere skrevet flere innlegg om solsyklusmodellen, med dette fra 2012 som det mest omfattende. I juli 2014 skrev jeg innlegget Solsyklusmodell feiler i prediksjon om kaldere klima på Dagsavisen Nye Meniger (DNM). Innlegget som du leser nå på hpklima, er en kommentar til Jan-Erik Solheims forsvar av modellen på DNM. Kommentaren er publisert på DNM, men uten figurene som det ikke er mulig å få med i kommentarene der.

Solheim, Stordahl og Humlum (SSH) forsvarer solsyklusmodellen i et pdf notat på Dropbox, se kommentar #10. Her skriver de at modellen feiler for den nordlige halvkulen. Jeg støtter Christian Moes kommentar #14 om dette. Videre skriver de at modellen stemmer best i et begrenset område, og i Figur 1 i notatet sitt sirkler de inn dette begrenset området med de fem værstasjonene Longyearbyen, Tromsø, Bodø, Akureyri (Island) og Torshavn (Færøyene). Jeg har nå undersøkt temperaturseriene for disse fem værstasjonene nærmere. Konklusjonen min er at modellen ikke stemmer for disse heller.

Tabell 3 i dette innlegget viser hvordan prediksjonene for de foregående solsyklusene stemte for 13 lokale temperaturserier som SSH analyserte i sin opprinnelige artikkel fra februar 2012. For de lokale seriene, også for de fem innenfor det begrensete området, feilet modellen grovt i prediksjonene for solsyklus 23 (den varte fra 1996 til 2008). Målt middeltemperatur i solsyklus 23 for både Longyearbyen, Tromsø og Bodø var alle høyere enn øvre grense i 95% konfidensintervallet rundt sine prediksjoner. For Akureyri og Torshavn var også de målte middeltemperaturene mye høyere enn sine prediksjoner. Det er ikke nødvendig å vente til solsyklus 24 er ferdig for å si at modellen feiler også i det begrensete området.

Om temperaturen i den først og i den siste halvdelen av en solsyklus skriver SSH:

' - at det har vært varmere hittil i solflekkperiode 24 enn vår prognose kan forklares ved at temperaturen ofte går opp i begynnelsen av en solflekkperiode, og at det er tiden etter solflekkmaksimum som er avkjølingsfasen. Jo lengre denne blir, jo mer faller temperaturen. Dette er hovedgrunnen til at vi mener at vi må vente til solflekkperioden er over før vi kan vurdere hvor god vår prognose har vært.'

Om Longyearbyen spesifikt skriver de:

'Vi er enige i at temperaturen så langt i solflekkperiode 24 er langt høyere enn vår prognose. Men også her mener vi det er for tidlig å felle noen dom. Vi ser i mange tidligere solflekkperioder en kraftig avkjøling i siste del av perioden.'

Vi er nå ca halvveis i inneværende solsyklus 24. Påstanden om at temperaturen i den siste halvdelen av en solsyklus skal være lavere enn i den første halvdelen er derfor interessant. Jeg utvidet programmene mine for å sjekke dette, og jeg så da at påstanden er feil både for globale og lokale temperaturserier. For alle de fem lokale temperaturseriene innenfor SSHs begrensete område har temperaturen i den siste halvdelen i snitt vært høyere enn i den første.

Middeltemperaturen så langt i solsyklus 24 ligger for alle de fem lokale stasjonene langt over den øvre grensen i 95% konfidensintervallet rundt solsyklusmodellens prediksjoner. Som forklart i forrige avsnitt tilsier ikke historikken til temperaturseriene at dette vil snu. Tvertimot, denne historikken gir oss ytterligere grunn til å frykte at oppvarmingen vil fortsette også i den siste halvdelen av inneværende solsyklus.

Jeg har dokumentert dette med figurer og numeriske resultater i Figur 2 til 6. Temperaturen for de fem lokale værstasjonene er hentet fra rimfrost.no og er ajour t.o.m. juli 2014. Jeg har beregnet og brukt anomaliene relativt normalperioden januar 1961 til desember 1990, som også Meteorologisk institutt bruker.

HadCRUT4 temperaturene var ikke oppdatert t.o.m. juli 2014 da innlegget ble skrevet. Figur 7 med HadCRUT4 temperaturene for den nordlige halvkulen ble derfor lagt inn noe senere. HadCRUT4 temperaturene er også anomalier relativt normalperioden januar 1961 til desember 1990. De viser det samme som de lokale temperaturene, både mht. at temperaturen så langt i solsyklus 24 er mye høyere enn den øvre grensen i 95% konfidensintervallet rundt solsyklusmodellens prediksjoner og mht. at temperaturen i de siste halvdelene av solsyklusene i snitt har vært høyere enn i de første halvdelene.

Høyre plot i figurene viser temperaturen som en funksjon av lengden på den forrige solsyklusen. Denne lengden ser ikke ut til å påvirke om temperaturen i den første eller i den siste halvdelen er varmest.