Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja konsensustutkimuksen vääristely – osa 2

Kirjoitin muutama vuosi sitten siitä, kuinka ilmastonmuutoksenkieltäjillä on tarve vääristellä vuonna 2013 julkaistua kuuluisaa tutkimusta (Cook ja muut, 2013), jossa selvitettiin tutkimusartikkelien tiivistelmien perusteella, kuinka suuri osa niistä tukee ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta. Tuossa kirjoituksessani oikaisin yhden esitetyistä väitteistä. Kirjoitukseni jälkeen vääristely on jatkunut ja tässä kirjoituksessani käsittelen Antero Ollilan vuonna 2017 tekemää blogikirjoitusta aiheesta.

Edellisessä kirjoituksessani kävin läpi lähinnä Cookin ja kumppanien tutkimuksen tuloksia, mutta nyt taitaa olla aika käydä läpi hiukan siinä käytettyjä tutkimusmenetelmiä. Menetelmät on kuvattu tutkimusartikkelin luvussa 2 ja se on vapaasti kaikkien luettavissa.

Tutkimukseen kuuluneet tutkimusartikkelit valittiin siten, että tutkimusartikkelitietokanta Web of Sciencesta etsittiin artikkeleita hakutermeillä “global warming” ja “global climate change”. Jälkimmäinen termi valittiin siksi, että yleisempi termi “climate change” olisi tuottanut aivan liikaa hakutuloksia. Artikkeleille tehtiin ensin kevyt esikarsinta, jossa poistettiin muun muassa sellaiset, joissa ei ole tiivistelmää ja artikkelit, jotka eivät oikeasti olleet tutkimusartikkeleita. Tietokantahauissa oli alunperin löytynyt 12465 artikkelia ja tämän esikarsinnan jälkeen niitä oli 11944 kappaletta.

Tämän jälkeen joukko Skeptical Science -verkkosivuston vapaaehtoisia, mukaan lukien minä, alkoi lukea tutkimusten otsikoita ja tiivistelmiä ja luokittelemaan artikkeleita sen mukaan, minkälaisen kannan ne ottavat ihmisen aiheuttamaan ilmastonmuutokseen. Olen kuvannut luokittelun edellisessä kirjoituksessani. Jouduimme rajoittamaan tutkimuksiin tutustumisen niiden tiivistelmiin, sillä koko artikkelien lukeminen olisi ottanut liian paljon aikaa (toivottavasti joku joskus toteuttaa vastaavan tutkimuksen, jossa otetaan kaikki “climate change” termillä löytyvät artikkelit ja vieläpä lukevat artikkelit kokonaan).

Web of Sciencesta tehtyjen hakujen yksi ongelma on se, että tuloksiin eksyy paljon sellaista, joka ei ole oleellinen ilmastonmuutoksen kannalta siitä huolimatta, että hakutermeillä yritetään rajoittaa artikkelit mahdollisimman hyvin vastaamaan haluttua. Ilmastonmuutos on niin laaja aihealue, että se voidaan mainita sivumennen lähes minkä tahansa tieteenalan artikkeleissa. Sellainen artikkeli, jossa ilmastonmuutos mainitaan vain sivumennen artikkelin jossain osassa, ei sitten välttämättä mainitse ilmastonmuutosta tiivistelmässään. Tuloksena on suuri määrä artikkeleita, jotka eivät edes ole ilmastotieteen alalta, eikä niissä ole mitään mainintaa ilmastonmuutoksesta tiivistelmässä. Tutkimuksen tuloksien perusteella 66,4 prosenttia artikkeleista ei ottanut ihmisen aiheuttamaan ilmastonmuutokseen mitään kantaa, eli hyvin suuri osa hakutuloksista ei vastannut sitä, mitä tietokantahaulla haluttiin. Tämä on valitettavasti tilanne jokaisen tutkimusartikkelitietokannan ongelma. Niinpä tämä artikkelien luokittelumme olikin tavallaan myös hakutuloksien karsinnan toinen vaihe.

Katsotaanpa seuraavaksi yhtä Antero Ollilan blogikirjoituksen virheellistä väitettä:

Tutkimustulosten mukaan 3896 julkaisua eli 32,6 % oli sitä mieltä, että ilmastonmuutos on kokonaan tai osittain ihmisen aiheuttama, 7930 julkaisua eli 66,4 % ei ottanut asiaan kantaa, epävarmoja tapauksia oli 40 eli 0,3 % ja 78 eli 0,7 % julkaisuista ei pitänyt ihmistä missään tapauksessa syyllisenä. Miten näistä luvuista on saatu 97 %? Yksinkertaisesti niin, että ne julkaisut, jotka eivät ottaneet asiaan kantaa eli 7930 julkaisua siirrettiin syrjään ja näin otoksen kooksi manipuloitiin 11944 – 7930 = 4014. Tämän jälkeen laskettiin ns. ”konsensus-%” = 100*3896/4014 = 97,1 %. Näin tehdään poliittista ilmastonmuutostiedettä ja media toistelee tätä lukua ”tieteellisenä totuutena”. Sic.

Ollila luettelee siis lukuja Cookin ja muiden tutkimusartikkelin tiivistelmästä, muttei selvästikään ole tutustunut tutkimuksen menetelmien kuvaukseen. Hänen virheensä tässä on se, ettei hän ymmärrä hakutuloksien sisältävän paljon muutakin kuin ilmastotutkimusta. Hän luulee virheellisesti, että aiheen kannalta oleellisia artikkeleita on “siirretty syrjään”. Blogikirjoituksensa alla olevassa keskustelussa hän vielä korostaa tätä tietämättömyyttään:

Kyseessä on ilmastonmuutostieteen tutkimuksista. Jos niissä ei haluta ottaa kantaa, ei pystytä ottamaan kantaa ja tai tutkijat eivät pysty tunnistamaan ilmastonmuutosta aiheuttavia tekijöitä, niin ne ovat asiantuntijoiden käsityksiä asiasta. Tässä mielessä ne ovat samanarvoisia muiden tutkimustulosten kanssa.

Ollila siis alkoi pyörittelemään tutkimusartikkelin tiivistelmässä mainittuja numeroita ymmärtämättä, mitä ne tarkalleen ottaen tarkoittavat, vaan luuli virheellisesti, että kaikki artikkelit ovat “ilmastonmuutostieteen tutkimuksia”. Tällaisia simppeleitä virheitä tapahtuu kaikille, mutta Ollilan tapauksessa on ikävää se, että hän lähti tämän virheensä perusteella syyttelemään muita “manipuloinnista” yms. Itse asiassa lähes koko Ollilan kirjoitus perustuu hänen väärinkäsitykseensä, joten sitä ei tarvitse käsitellä tämän pidemmälle (samaten Ollilan kirjoituksen keskusteluosassa on muita samaan väärinymmärrykseen sortuneita). Mainittakoon kuitenkin vielä, että kirjoituksessaan hän toistaa saman virheellisen väitteen, jota edellinen kirjoitukseni käsitteli.

Posted in Ilmasto. Comments Off on Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja konsensustutkimuksen vääristely – osa 2

Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja harhaanjohtavat kuvaajat – maapallon keskilämpötilan määrittäminen

Oletetaan, että meillä on suorakaiteen muotoinen alue, jonka keskilämpötilan haluamme selvittää. Suorakaiteeseen kuuluu kaksi samankokoista aluetta. Toisen lämpötila on 9 celsiusastetta ja toisen 11 celsiusastetta. Tästä on helppo laskea päässälaskuna, että koko alueen keskilämpötila on 10 celsiusastetta. Oletetaan, että meillä on neljä lämpötilan mittausasemaa kummallakin alueella seuraavan kuvan esittämällä tavalla (lisäksi oletamme että asemien lämpötilamittaukset ovat absoluuttisen tarkkoja – mittaustarkkuus ei vaikuta tämän esimerkin lopputuloksiin):

Keskilämpötilan määrittämiseksi on kuvassa esitetty kaksi eri tapaa: lasketaan kaikkien asemien keskiarvo (KA) tai lasketaan ensin kummankin alueen keskiarvo erikseen ja sitten alueiden keskiarvojen keskiarvo (ALUE). Tässä tapauksessa molemmat saavat lopputulokseksi tasan 10 celsiusastetta.

Otetaanpa sitten yksi mittausasema pois kylmemmältä alueelta ja toistetaan laskelmat, kuten seuraavassa kuvassa on tehty:

Aseman poistamisen vaikutus näkyy kaikkien asemien keskiarvossa hiukan nousseena keskilämpötilana (10,14 astetta), muttei näy alueellisessa keskiarvossa, joka on edelleen tasan 10 astetta. Jos kylmemmän alueen asemia poistetaan kaksi, yksinkertainen keskiarvo antaa vielä enemmän pielessä olevan arvon (10,33 astetta).

Tämä esimerkki näyttää sen, että maapallon keskilämpötilaa ei voi laskea yksinkertaisena kaikkien mittausasemien keskiarvona, vaan on käytettävä alueellista keskiarvoistamista. Muuten on riski, että uusien mittausasemien lisäämiset ja vanhojen lakkauttamiset vaikuttavat liikaa lopputulokseen.

Edellä kuvatun tapainen alueellinen keskiarvoistaminen on käytössä kaikissa maapallon pintalämpötilan analyyseissä. Tapa, jolla alueellinen keskiarvoistaminen on toteutettu vaihtelee eri analyysien välillä, mutta perusperiaate on sama. HadCRUT4, NOAA ja JMA jakavat maapallon pinnan ristikoksi, kun taas GISS laskee tasavälein asetettujen pisteiden keskiarvot laskemalla kaikki tietyn mittaisen säteen sisään pisteesta osuvat mittausasemat.

Tässä esimerkiksi NOAAn menetelmän kuvaus (Vose ja muut, 2012):

Finally, the temperature anomalies are averaged together in a manner that accounts for the uneven distribution of stations in space (e.g., as in Jones et al. 2012). The first step in this process entails subdividing the land surface into grid boxes that are five degrees of latitude by five degrees of longitude in size, and then assigning each station to a grid box based on the station’s coordinates. An average temperature anomaly is then computed for each grid box, year, and month using all of the stations available in the grid box at that time. Because each grid box has only one value for each year and month, regardless of how many stations were in the grid box, global averages are not unduly influenced by large numbers of stations in some regions.

Ilmastonmuutoksenkieltäjillä on tähän liittyen yksi jo kauan kieltänyt kuvaaja (kuvaajan teki alunperin tunnettu ilmastonmuutoksenkieltäjä Ross McKitrick), joka käyttää virheellisesti kaikkien asemien yksinkertaista keskiarvoa. Kuvaaja on esitetty seuraavassa:

Kuvaajassa esitetään maapallon mittausasemien keskilämpötila punaisilla palkeilla ja mittausasemien määrä sinisillä vinoneliöillä. Vuoden 1990 tienoilla molemmissa tapahtuu merkittävä muutos ja kuvaajan perusteella on väitetty, että ilmaston lämpeneminen johtuisikin vain mittausasemien vähenemisestä Neuvostoliiton luhistumisen myötä, koska sen seurauksena paljon asemia suljettiin “kylmiltä” seuduilta.

Tämä on tietenkin väärin, koska alueellisen keskiarvoistamisen ansiosta asemien väheneminen ei vaikuta merkitsevästi, ellei tiettyjen alueiden kaikki mittausasemat poistu. Seuraavassa kuvaajassa olen lisännyt GISS-lämpötila-analyysin oikein lasketun maapallon keskilämpötilan edellisen kuvaajan päälle ja siitä nähdään, että alueellisen keskiarvoistuksen menelmällä laskettu maapallon keskilämpötila ei tehnyt merkittävää hyppäystä vuoden 1990 tienoilla:

Edellä esitetty virheellinen kuvaaja jatkaa seikkailuaan ilmastonmuutoksenkieltäjien väitteissä. Esimerkiksi viime vuonna sitä on esitellyt tutkija Mauri Timonen esityksessään. Hän kommentoi kuvaajaa näin:

Otetaan tähän yhteyteen yksi laajempikin tarkastelu keskilämpötilojen mittaamisen häilyvyydestä. Globaalin keskilämpötilan mittaamista vaikeuttaa muun muassa ilmastoasemien määrän ja mittaustekniikoiden muutokset. Tämä kuva on herättänyt keskustelua (1, 2 ) siitä, kuinka paljon maaseutuilmastoasemien lakkauttaminen Venäjällä, Kiinassa, Afrikassa ja Etelä-Amerikassa on vaikuttanut laskennalliseen globaaliin keskilämpötilaan. Ainakin kuvan perusteella muutos on ollut dramaattinen. Jäljelle jääneiden kaupunkiasemien kaupunkisaarekeilmiön laskennallista lämpötilaa nostava vaikutus voi olla hyvinkin merkittävä, jopa Pariisin ilmastosopimuksessa sovitun 1.5 asteen luokkaa! Ilmastopolitiikan perustaminen näihin epätasaisesti jakautuneiden mittaustuloksiin on umpisilmäistä hasardipeliä!

Mauri Timonen on jo kauan kuulunut ilmastonmuutoksenkieltäjien leiriin, mutta silti tutkijalta sentään odottaisi, että hän tietäisi edes yksinkertaisimmat perusteet kritisoimistaan asioista. Näin ei kuitenkaan selvästi ole, sillä Timosen kommentit osoittavat selvästi, ettei hän tunne maapallon keskilämpötilan laskentamenetelmiä.

Posted in Ilmasto. Comments Off on Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja harhaanjohtavat kuvaajat – maapallon keskilämpötilan määrittäminen

Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja valikoiva datasettien valinta: MASIE ja merijään väheneminen

Yksi ilmastonmuutoksenkieltäjien taktiikka vääristellä ilmastonmuutokseen liittyviä asioita on kaivaa tietystä asiasta joku mittaussarja, joka näyttää ilmastonmuutoksenkieltäjille mieluisan tuloksen ja sitten esitellä tuota mittaussarjaa totuutena, vaikka se olisi ainoa mittaussarja, joka näyttää niin.

Merijään tapauksessa tuollaisen mahdollisuuden tarjoaa MASIE-mittaussarja. Merijään muutoksia pitkällä aikavälillä seurataan NSIDC:n toimesta sen Sea Ice Index -sivustolla. Näiden lisäksi on myös olemassa muita merijään muutoksia seuraavia tahoja, joista yksi on MASIE, jonka tarkoitus on tuottaa mahdollisimman tarkka kuvaus arktisen merijään tilanteesta juuri nyt. MASIEn tarkoitus on auttaa sään ennustamisessa.

Pitkän aikavälin muutoksien seurantaan MASIE ei kuitenkaan tekijöidensä mukaan sovellu. Datassa on virheitä ja vääristymiä, jotka muuttuvat ajan kuluessa. MASIEn sivustolla annetaan tarkempia yksityiskohtia tähän liittyen. Sivustolla tarkennetaan myös, ettei ole järkevää verrata MASIEn arvoja toisiinsa, jos arvot ovat ajallisesti erillään toisistaan enemmän kuin muutama viikko. Katso myös Tamino (2017) tähän liittyen.

Toinen seikka on se, että MASIEn dataa on tarjolla vain vuodesta 2006 lähtien, joten se on siksikin hölmö valinta pitkän aikavälin trendien arviointiin.

Ilmastonmuutoksenkieltäjät keksivät käyttää Masieta tarkoituksiinsa vuonna 2015. Ron Clutz esitti blogissaan MASIEn vuosikeskiarvoja esittävän kuvaajan. Kuvaajassa näkyy nouseva trendi, joka tietysti Clutzin mielestä tarkoitti, että arktisen merijään väheneminen on loppunut ja se on “toipumassa”:

Tamino (2015) kritisoi Clutzin kirjoitusta:

Taas kerran kikkana on käyttää dataa, joka kattaa vain lyhyen ajanjakson – tässä tapauksessa alle 10 vuotta – ja samalla jättää ottamatta huomioon pidemmän ajanjakson kattavan datan. Sitten liian lyhyttä dataa käytetään, jotta voidaan kertoa kuinka trendi onkin menossa sinne suuntaan, minne itse halutaan.

Ilmastonmuutoksenkieltäjien väärät väitteethän eivät ikinä kuole ja niinpä Suomessa Simo Ruoho on hiljattain käyttänyt tätä samaa kikkaa Twitterissä (ulkomaiselta sivustolta kopioidussa kuvaajassa):

Posted in Ilmasto. Comments Off on Ilmastonmuutoksenkieltäjät ja valikoiva datasettien valinta: MASIE ja merijään väheneminen