Temperaturanomali

För den registrerade temperaturförändringen på grund av global uppvärmning, se Instrumentell temperaturregistrering .

  Fem globala yttemperaturdatauppsättningar hade ursprungligen fyra olika referensperioder, men för meningsfull jämförelse har de justerats för att ha samma referensperiod. Utan en sådan justering skulle spåren vara vertikalt förskjutna från varandra. Här bestäms "0,0"-värdet baserat på genomsnittet av datamängdernas respektive innehåll för 1951–1980, och indikerar inte en absolut temperatur på "0 ° C".

En temperaturanomali är avvikelsen, positiv eller negativ, för en temperatur från en bastemperatur som normalt väljs som ett medelvärde av temperaturer under en viss referensperiod, ofta kallad en basperiod. Vanligtvis beräknas medeltemperaturen över en period på minst 30 år över en homogen geografisk region, eller globalt över hela planeten.

Temperaturer erhålls från väderstationer på ytan och till havs eller härleds från meteorologiska satellitdata . Anomalier kan beräknas baserat på datauppsättningar av yt- och överluftsatmosfärstemperaturer eller havsyttemperaturer .

Beskrivning

Temperaturanomalier är ett mått på temperatur jämfört med en referenstemperatur, som ofta beräknas som ett medelvärde av temperaturer under en referensperiod , ofta kallad basperiod. Registreringar av global genomsnittlig yttemperatur presenteras vanligtvis som anomalier snarare än som absoluta temperaturer.

Genom att använda referensvärden som beräknats för distinkta områden under samma tidsperiod etableras en baslinje från vilken anomalier beräknas, så att normaliserade data används för att mer exakt jämföra temperaturmönster med vad som är normalt. Sub-globala datauppsättningar kan till exempel vara för tidsserier endast för land , endast hav och halvklot. Anomalier ger en referensram som möjliggör mer meningsfulla jämförelser mellan platser och mer exakta beräkningar av temperaturtrender.

Att använda olika basperioder ändrar inte formen på tidsseriediagram eller påverkar skildringen av trenderna inom dem. Till exempel motiverar Världsmeteorologiska organisationens (WMO) policy att använda en 30-årig basperiod, medan för begreppsmässig enkelhet ibland används en hundra lång basperiod för att spåra den övergripande utvecklingen av temperaturer över hela den globala ytan. Olika meteorologiska organisationer har använt respektive basperioder för globala genomsnittliga yttemperaturdatauppsättningar, såsom 1951–1980 (NASA GISS och Berkeley Earth), 1961–1990 (HadCRUT UK), 1901–2000 (NCDC/NOAA) och 1991–2020 ( Japan Met).

Standardavvikelse

Även om norra Amerika har värmts upp mer än tropikerna, har tropikerna tydligare avvikit från normal historisk variation (färgade band: 1σ, 2σ standardavvikelser). De två diagrammen har samma referensperiod.

Enbart anomalier är inte tillräckliga för att karakterisera exceptionella temperaturvärden. Standardavvikelsen – symboliserad med en gemen sigma, σ, och ibland kallad standardiserad anomali – kvantifierar graden av variation av en datauppsättnings värden (se färgade band i diagrammet till höger). Till exempel kan en variation på +2 °C vara mer signifikant över en region med normalt stabila temperaturer än en annan på +3 °C från en region med normalt stor variation.

För att sammanfatta: val av referensperiod avgör vertikal placering av ett spår på en graf, och avvikelse avgör hur mycket spåret "sträcks ut" i vertikal riktning på grafen.

Prognoser

Numeriska väderprognoser ger temperaturprognosen för de närmaste dagarna eller veckorna. Detta kan användas för att beräkna anomalier under dessa prognosperioder. Det finns två typer av prognoser, deterministiska och probabilistiska, som ger olika resultat.

Deterministiska data är värden som erhålls genom att köra prognosmodellen med initiala villkor som bestäms av initialförhållandena från dataassimilering . Probabilistiska data kommer från att förutsäga uppsättningar där modellen (eller olika modeller) körs flera gånger med en liten variation i initialförhållandena varje gång.

Deterministiska anomalier har en standardavvikelse som endast beror på prognosens bias. Avvikelsen och de probabilistiska anomalierna, beräknade från flera modelllösningar, är i sig sannolikheter för att de kommer att inträffa.