W najnowszym artykule opublikowanym w czasopiśmie „Surveys in Geophysics” międzynarodowy zespół badawczy – w tym naukowcy z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji WAT prof. dr hab. inż. Janusz Bogusz i dr hab. inż. Anna Kłos – podejmuje temat oceny niepewności trendów danych klimatycznych, a w szczególności potrzeby uwzględnienia łącznego wpływu niestabilności pomiarów i naturalnej zmienności procesów naturalnych na niepewność trendów.
Analiza trendów danych klimatycznych umożliwia ocenę wpływu działalności człowieka na środowisko, monitorowanie skutków globalnego ocieplenia oraz przewidywanie zagrożeń dla społeczeństw. Dane te wykorzystywane są m.in. przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC), a także w modelach klimatycznych rozwijanych w ramach projektu CMIP (ang. Coupled Model Intercomparison Project), który służy do porównywania symulacji klimatu wykonywanych przez różne ośrodki badawcze na świecie.
Zebrane dane mają również istotne znaczenie praktyczne, ponieważ pomagają m.in. planować politykę rolną, przygotowywać systemy ochrony zdrowia na fale upałów, przewidywać ryzyko susz i powodzi oraz opracowywać strategie adaptacji do zmian klimatu. Niewłaściwe oszacowanie niepewności trendu może jednak prowadzić do błędnych wniosków.
– Zrozumienie niepewności trendów wyznaczanych z obserwacyjnych szeregów czasowych ma zasadnicze znaczenie dla dokładnego określenia ich istotności i przypisania im przyczyn, a w konsekwencji wpływać będzie na wiarygodność prognoz zmian klimatu – mówi prof. Janusz Bogusz. – Mimo to, szacunki niepewności trendów rzadko uwzględniają wszystkie znane źródła tej niepewności. Powszechnie stosowane podejścia pomijają niestabilność systemu pomiarowego lub wpływ naturalnej zmienności na niepewność trendów, co może skutkować nadmiernym zaufaniem co do szacunków trendów – dodaje.
W badaniu przedstawiono nowatorską, ujednoliconą koncepcję szacowania trendów, która łączy dostępne informacje o niepewności pomiarów z empirycznym modelowaniem naturalnej zmienności klimatu w celu uzyskania dokładniejszych szacunków niepewności trendu. Koncepcja ta została zademonstrowana na przykładzie szeregu czasowego obserwacji średniego globalnego poziomu morza. To jeden z najważniejszych wskaźników zmian klimatu, ponieważ wzrost poziomu oceanów wpływa na setki milionów ludzi mieszkających w strefach przybrzeżnych. Okazało się, że wcześniejsze metody często zaniżały niepewność trendu wzrostu poziomu mórz. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają na bardziej realistyczne określenie niepewności niż dotychczas.
Koncepcja ta ma zastosowanie do większości kluczowych zmiennych klimatycznych. Umożliwia m.in. bardziej wiarygodne monitorowanie zmian temperatury, opadów, grubości pokrywy lodowej czy zawartości pary wodnej w atmosferze, co zwiększy zaufanie do analiz możliwych przyszłych zmian klimatu dzięki dokładniejszej ocenie niepewności trendów.
Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie „Surveys in Geophysics” pod tytułem „A unified framework for trend uncertainty assessment in climate data records: demonstration on global mean sea level”. W badaniach udział wzięli: prof. dr hab. inż. Janusz Bogusz, dr hab. inż. Anna Kłos z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji WAT oraz międzynardowy zespół naukowców w składzie: Kevin Gobron (Institut de Physique du Globe de Paris), Roland Hohensinn (International Space Science Institute), Xavier Loizeau (National Physical Laboratory), Claire E. Bulgin (University of Reading), Christopher J. Merchant (University of Reading), Emma R. Woolliams (National Physical Laboratory), Maurice G. Cox (National Physical Laboratory), Wouter Dorigo (Technische Universitaet Wien), Thomas Howard (National Physical Laboratory), Mary Langsdale (King’s College London), Adam C. Povey (University of Leicester), Michaël Ablain (Magellium), Alexander Gruber (Technische Universitaet Wien), Jonathan Mittaz (University of Reading).
