martedì 7 febbraio 2017

Trompe-l'œil


Wiki: il trompe-l'œil (francese [tʀɔ̃pˈlœj], letteralmente "inganna l'occhio") è un genere pittorico che, attraverso espedienti, induce nell'osservatore l'illusione di stare guardando oggetti reali e tridimensionali, in realtà dipinti su una superficie bidimensionale. (...) In questo modo l'osservatore percepisce illusoriamente una realtà inesistente, creata artificialmente attraverso mezzi pittorici.

Quiz: Spot the difference, once again!






Fonte del primo grafico: un noto pittore illusionista del noto tabloid inglese "Fake Fail on Sunday" (come è comunemente chiamato).
Fonte del secondo: anyone who does not suffer from acalculia.

Boundary condition: in qualsiasi ambito delle scienze sperimentali, quando le serie di dati osservati e raccolti mostrano discontinuità dovute a fattori al contorno che sono indipendenti da ciò che viene misurato, vengono applicate correzioni per cercare di ridurre il più possibile queste discontinuità. Normal good science. Anche nelle serie climatologiche, ovviamente è così (cfr. il tag bias).
La causa delle discontinuità nelle serie di dati può essere dovuta ad un uso differente nel tempo di strumenti e procedure, oppure a cambiamenti strutturali come posizione delle stazioni e momento in cui si effettua il rilevamento o ancora a cambiamenti nel tipo di strumento in uso.

Sulla terraferma i dati del passato soffrono spesso di sovrastime a causa ad esempio della diversa schermatura e in alcuni casi, come accade per molte stazioni negli US, cambiava pure l'orario a cui venivano fatte le osservazioni, dal pomeriggio al mattino: osservare le temperature alle 17 piuttosto che alle 8 della mattina introduce un bias nella serie storica che deve essere ovviamente corretto (vedi figura sotto).
Nessun dubbio in questo caso che senza correzioni gli anni di inizio secolo scorso risultano più caldi di quanto realmente sono stati (vedi fig. sotto).


Ma essendo la terraferma solo il 30% della superficie del pianeta, sono le temperature della superficie degli oceani (SST) a determinare l'andamento globale. E, in questo caso, le discontinuità più importanti sono imputabili agli strumenti in uso e alle tecniche di misurazione. Una cosa che, fra l'altro,  non è nemmeno una gran novità.
Già questo articolo del 1990 (vedi immagini sotto tratta dalla sua pubblicazione in italiano sul numero 266 de "Le Scienze") spiegava i metodi in uso nella raccolta dei dati di temperatura nell'arco degli ultimi secoli e le tecniche di correzione per rendere il più omogenee e confrontabili fra loro lunghe serie strumentali.

Fonte: "Le Scienze" 266, ottobre 1990


Per es. veniva già spiegata la discontinuità nelle misure delle SST emersa negli anni 40 (e messa in luce in questo paper del 2008) a causa del cambio nella tecnica di misurazione avvenuto a fine seconda guerra mondiale introdotto per prima dalle navi statunitensi: prima letture effettuate calando un secchio e portando l'acqua in coperta con evidente tempo di esposizione al raffreddamento per evaporazione, in seguito termometri perlopiù collocati nelle condotte di immissione dell'acqua destinata al raffreddamento delle macchine.

Fonte: "Le Scienze" 266, ottobre 1990


 La transizione spiega l'insolito e anomalo picco delle SST attorno al 1940 e il successivo avvallamento (una diminuzione enorme e velocissima, di circa un terzo di grado nel giro di sei mesi, un'entità corrispondente ad un tasso di variazione di un ordine di grandezza superiore rispetto all'andamento termico generale!). Inoltre, con l'aumento del numero di navi più grandi in circolazione, la lettura della temperatura atmosferica è stata effettuata vieppiù lontano dalla superficie dell'oceano, dove l'aria è più calda, introducendo così biases raffreddanti ed una conseguente falsa tendenza al raffreddamento.
Da una quindicina di anni sono molto più usate le boe galleggianti con sensori termometrici applicati e questo ha introdotto un ulteriore ma leggero bias raffreddante perché le T rilevate sulle boe - nonostante misure più accurate - sono più fredde rispetto a quelle rilevate sulle navi e questo switch nella metodologia genera un'ulteriore possibile discontinuità. Perciò si sono rese necessarie correzioni che hanno giustificato l'introduzione delle nuove serie ERSSTv4 e HadSST3 (che servono per il blend delle HadCRUT4).
Perciò, sommando il tutto, i trend delle temperature globali vengono ridotti dalla procedura di omogeneizzazione, non aumentati (vedi figure sotto).





Ancora una cosa: i dataset globali  sono un mix di SST sugli oceani (71% della superficie globale) e di T2m sulle aree di terra (29% del totale), come visto. Le proiezioni modellistiche invece in genere sono temperature dell'aria anche al di sopra degli oceani e poiché queste ultime sono previste aumentare più rapidamente delle SST nel tempo (per ragioni fisiche che al momento e qui non approfondisco) si crea una discrepanza tra dati osservati e modelli che viene parzialmente risolta mascherando i modelli per avere la stessa copertura delle osservazioni, cioè per fare una comparazione apple to apple si eliminano dai modelli tutti i punti di griglia in cui non sono disponibili le osservazioni.

La quest: è ben riassunta in questi post di:
• Zeke HausfatherBerkeley Earth;
• Victor Venema, Uni-Bonn, WMO;
Peter Thorne, Irish Climate Analysis, co-autore del paper "esagerato"
• non male anche i tweets di Gavin Schmidt;
• naturalmente la sorgente di tutta la diatriba è il ben noto paper di Karl et al. 2015. Nel frattempo è anche uscito l'interessante lavoro di Hausfather et al. 2017 (le prime due figure sotto vengono dal lavoro di Karl et al., quelle successive dal post di Hausfather).


Figure 1 from Karl et al 2015. Almost all of the difference between the trends in the new and old temperature records were due to updates to ocean temperatures.




Global land temperature records including the current official NOAA land temperature record (based on GHCNv3), the Karl et al land record, a land record based on the latest GHCNv4 data, and the Berkeley Earth land record.

Global land/ocean temperature records from NOAA, NASA, Berkeley Earth, Hadley/UAE, and Cowtan and Way. Note that the old (pre-Karl et al) NOAA temperature record is only available through the end of 2014.


Focus e zoom sugli anni recenti del global cooling incipiente: come un upside down straniante :-D



Comparison of the different ERSSTv3b, ERSSTv4, buoy-only, and CCI SST monthly anomalies from January 1997 to December 2015, restricting all series to common coverage. ERSSTv4 is shown as a broad band for visualization purposes; this band does not represent an uncertainty range. The series are aligned on the 1997–2001 period for comparison purposes.

Global sea surface temperatures from the old NOAA record (ERSSTv3b), the new NOAA record (ERSSTv4), and instrumentally homogenous records from buoys and satellites. See Hausfather et al 2017 for details, as well as comparisons with shorter Argo-based records.


Comparison of published HadCRUT4 and NOAA global land/ocean monthly temperature anomalies.

Comparison of HadCRUT4 and NOAA global land/ocean monthly temperature anomalies put on a common 1961-1990 baseline.


Bottomline: la cosa più ridicola di tutte queste accuse di manipolazione è che senza le correzioni apportate dal gruppo afferente alla NOAA, il trend globale sarebbe maggiore!



Delle due l’una: o si applicano correzioni ai dati ogniqualvolta serve farlo, oppure se non piacciono le correzioni ai dati allora bisogna anche accettare che il riscaldamento globale è maggiore di quanto mostrano le attuali serie storiche.
Tutto il resto è trompe-l'œil. Di quelli che rischi di sbattere la testa sul fondo tuffandoti nell'illusoria acqua della piscina...


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