Hokejka graf - Hockey stick graph

Původní graf hokejky na severní polokouli z Mann, Bradley & Hughes 1999, vyhlazená křivka zobrazená modře s rozsahem nejistoty ve světle modré barvě, překrytá zelenými tečkami ukazujícími 30letý globální průměr STRÁNKY 2k Consortium 2013 rekonstrukce. Červená křivka ukazuje naměřenou globální průměrnou teplotu podle HadCRUT 4 údaje od roku 1850 do roku 2013.

Hokejka grafy prezentovat globální nebo polokulovitý znamenat teplotní rekord za posledních 500 až 2000 let jak ukazují kvantitativní rekonstrukce podnebí založené na proxy pro klima evidence. Tyto rekonstrukce důsledně vykazovaly trend pomalého dlouhodobého ochlazování, který se ve 20. století změnil na relativně rychlé oteplování, s přístrojový teplotní záznam do roku 2000 překročení dřívějších teplot.

Termín „graf hokejky“ popularizoval klimatolog Jerry Mahlman, k popisu vzoru znázorněného Mann, Bradley & Hughes 1999 (MBH99) rekonstrukce, předpokládající graf, který je relativně plochý s klesající tendencí do roku 1900 jako tvořící hokejka „hřídel“ následovaný prudkým, stálým nárůstem odpovídající části „čepele“.^[1][2] Rekonstrukce se objevily v Mezivládní panel o změně klimatu (IPCC) hlásí jako důkaz globální oteplování. Argumenty týkající se rekonstrukcí přijaly lobbistické skupiny financované z průmyslu fosilních paliv, které se pokoušejí zpochybnit vědu o klimatu.^[3]

Paleoklimatologie sahá až do 19. století a koncept zkoumání varves ve dně jezera a letokruzích ke sledování místních klimatických změn bylo navrženo ve 30. letech.^[4] V šedesátých letech Hubert Lamb generalizované z historické dokumenty a teplotní záznamy střední Anglie navrhnout a Středověké teplé období od asi 900 do 1300, následovaných Malá doba ledová. To byl základ „schematického diagramu“ obsaženého v Zpráva o prvním posouzení IPCC z roku 1990 kromě varování, že středověké oteplování nemusí být globální. Využití ukazatelů k získání kvantitativních odhadů záznam teploty Byla vyvinuta řada minulých století a na konci 90. let našla řada konkurenčních týmů klimatologů náznaky, že nedávné oteplování bylo výjimečné. Bradley & Jones 1993 představil metodu „Composite Plus Scaling“ (CPS), která byla od roku 2009 stále používána většinou rozsáhlých rekonstrukcí.^[5][6] Jejich studie byla uvedena v Druhá hodnotící zpráva IPCC z roku 1995.

V roce 1998 Michael E. Mann, Raymond S. Bradley a Malcolm K.Hughes vyvinuli nové statistické techniky k výrobě Mann, Bradley & Hughes 1998 (MBH98), první vlastní vektor rekonstrukce klimatického pole (CFR). To ukázalo globální vzorce roční povrchové teploty a zahrnovalo graf průměrných polokulových teplot zpět na 1400 se stínováním zdůrazňujícím, že nejistoty (na dva standardní chyba byly v dřívějších stoletích mnohem větší.^[7] Jones a kol. 1998 nezávisle vyrobil rekonstrukci CPS, která sahá zpět na tisíc let a Mann, Bradley & Hughes 1999 (MBH99) použili metodiku MBH98 k prodloužení studia zpět na 1000.^[2][8]

Verze grafu MBH99 byla uvedena prominentně v roce 2001 Třetí hodnotící zpráva IPCC (TAR), který rovněž čerpal z Jones et al. 1998 a tři další rekonstrukce na podporu závěru, že na severní polokouli byla 90. léta pravděpodobně nejteplejší dekádou a 1998 nejteplejším rokem za posledních 1000 let.^[8] Graf se stal ohniskem sporu pro ty, kteří byli proti posílení vědecký konsenzus že teplo z konce 20. století bylo výjimečné.^[9] V roce 2003 jako lobbování v průběhu roku 1997 Kjótský protokol Vědci v USA rychle odmítli článek, který prohlašoval větší středověké teplo Brzy a Baliunas diskuse.^[10] Později v roce 2003 Stephen McIntyre a Ross McKitrick zveřejněno McIntyre & McKitrick 2003b zpochybnění údajů použitých v papíru MBH98. V roce 2004 Hans von Storch publikoval kritiku statistických technik jako tendenci podceňovat variace v dřívějších částech grafu, ačkoli toto bylo sporné a on později připustil, že účinek byl velmi malý.^[11] V roce 2005 McIntyre a McKitrick zveřejnili kritiku analýza hlavních komponent metodologie použitá v MBH98 a MBH99. Jejich analýza byla následně zpochybněna publikovanými příspěvky včetně Huybers 2005 a Wahl & Ammann 2007 což poukazovalo na chyby v metodice McIntyre a McKitrick. Politické spory vedly k vytvoření skupiny vědců svolané Národní rada pro výzkum Spojených států, jejich North Report v roce 2006 podpořil Mannova zjištění určitými kvalifikacemi, včetně souhlasu s tím, že došlo k určitým statistickým nedostatkům, ale tyto výsledky měly malý vliv na výsledek.^[12]

Více než dvě desítky rekonstrukcí pomocí různých statistických metod a kombinací proxy záznamů podporuje široký konsenzus zobrazený v původním grafu hokejek z roku 1998, se změnami v tom, jak plochá je „šachta“ před 20. stoletím.^[12][13] V roce 2007 Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC citoval 14 rekonstrukcí, z nichž 10 pokrývalo 1 000 let nebo déle, aby podpořily její posílený závěr, že je pravděpodobné, že teploty na severní polokouli byly během 20. století nejvyšší za posledních nejméně 1300 let.^[14] Další rekonstrukce včetně Mann a kol. 2008 a STRÁNKY 2k Consortium 2013, podpořili tyto obecné závěry.

Počátky: první paleoklimatické rekonstrukce

Paleoklimatologie ovlivnil fyziky 19. století John Tyndall a Svante Arrhenius kdo našel skleníkový plyn účinek oxid uhličitý (CO
2) v atmosféře vysvětlit, jak minulost doby ledové skončila.^[4] V letech 1919 až 1923 Alfred Wegener udělal průkopnické práce na rekonstrukci klimatu minulých dob ve spolupráci s Milutin Milanković,^[15] vydavatelství Die Klimate der geologischen Vorzeit („The Climates of the Geological Past“) spolu s Wladimirem Köppenem v roce 1924.^[16] Ve 30. letech Guy Stewart Callendar zkompilované teplotní záznamy hledat změny. Wilmot H. Bradley ukázal, že roční varves na dně jezera vykazovaly klimatické cykly a A. E. Douglass zjistili, že letokruhy stromů mohou sledovat minulé klimatické změny, ale předpokládalo se, že ukazují pouze náhodné variace v místní oblasti. Teprve v 60. letech bylo přesné použití letokruhů jako klimatické proxy průkopníkem byla rekonstrukce Harold C. Fritts.^[4]

Červená čára: změna měřítka IPCC 1990 Obrázek 7.1 (c), založený na Lamb 1965 ukazující teploty ve střední Anglii; ve srovnání s teplotami ve střední Anglii do roku 2007, jak ukazuje Jones a kol. 2009 (zelená přerušovaná čára).^[17] Také zobrazeno, Mann, Bradley & Hughes 1998 40letý průměr používaný v IPCC TAR 2001 (modrá) a Moberg a kol. 2005 nízkofrekvenční signál (černý).

V roce 1965 Hubert Lamb, průkopník historická klimatologie, generalizované z teplotních záznamů střední Anglie pomocí historických, botanických a archeologických důkazů k popularizaci myšlenky a Středověké teplé období od asi 900 do 1300, následovaná chladnou epochou, která vyvrcholila mezi lety 1550 a 1700.^[17][18]V roce 1972 se stal zakládajícím ředitelem Oddělení pro klimatický výzkum (CRU) v University of East Anglia (UEA), jehož cílem bylo zlepšit znalosti o historii klimatu v nedávné i daleké minulosti, sledovat aktuální změny globálního klimatu, identifikovat procesy způsobující změny v různých časových obdobích a prověřovat možnosti poradenství ohledně budoucích trendů v klimatu.^[19]V chladných letech šedesátých let Lamb očekával, že přirozené cykly pravděpodobně povedou po tisíce let k budoucí době ledové, ale po roce 1976 podpořil objevující se názor, že emise skleníkových plynů způsobené lidstvem způsobí detekovatelné globální oteplování „přibližně kolem roku 2000“.^[18]

První kvantitativní rekonstrukce průměrných ročních teplot severní polokoule (NH) byla publikována v roce 1979 Brianem Grovemanem a Helmutem Landsbergem. Použili „zkratkovou metodu“ založenou na svém dřívějším článku, který ukázal, že 9 instrumentálních stanic může adekvátně představovat rozsáhlou mřížkovou instrumentální sérii, a rekonstruované teploty od 1579 do 1880 na základě jejich sestavení 20 časových řad. Tyto záznamy byly z velké části pomocné, ale zahrnovaly také některé proxy záznamy, včetně dvou sérií stromových kruhů. Jejich metoda používala vnořené násobky regrese umožnit záznamy pokrývající různá období a vytvořené míry nejistoty. Rekonstrukce ukázala chladné období přesahující Maunderovo minimum a teplejší teploty ve 20. století.^[13][20] Poté uplynulo zhruba deset let, než Gordon Jacoby a Rosanne D'Arrigo vyprodukovali další kvantitativní rekonstrukci NH, publikovanou v roce 1989. Jednalo se o první založenou výhradně na neinstrumentálních záznamech a použitých letokruhů.^[13] Rekonstruovali roční teploty na severní polokouli od roku 1671 na základě údajů o boreálním severoamerickém letokruhu z 11 odlišných oblastí. Z toho dospěli k závěru, že nedávné oteplování bylo během 300 let anomální, a šli až ke spekulacím, že tyto výsledky podporují hypotézu, že nedávné oteplování mělo lidské příčiny.^[21]

První hodnotící zpráva IPCC, 1990, dodatek, 1992

Publicita nad obavami vědců z důsledků globálního oteplování vedla ke zvýšení veřejného a politického zájmu a Reaganovo podání, částečně znepokojený politickým dopadem vědeckých poznatků, úspěšně loboval za vytvoření 1988 Mezivládní panel o změně klimatu vypracovávat zprávy podléhající podrobnému schválení vládními delegáty.^[22] The Zpráva o prvním posouzení IPCC v roce 1990 zaznamenal důkaz, že Holocenní klimatické optimum zhruba před 5 000–6 000 lety bylo teplejší než v současnosti (alespoň v létě) a že v některých oblastech bylo výjimečné teplo během „kratšího středověkého teplého období (které nemusí být globální)“, „Středověké klimatické optimum“ „od„ pozdního desátého do počátku třináctého století (přibližně 950–1250 nl) “, po němž následuje chladnější období Malá doba ledová který skončil až ve polovině až koncem devatenáctého století. Zpráva pojednávala o obtížích se zástupnými údaji, „zejména pylové zbytky, jezerní varixy a oceánské sedimenty, zbytky hmyzu a zvířat, konce ledovců“, ale údaje z letokruhů nebyly „dosud dostatečně snadno posouditelné ani dostatečně integrovány s údaji z jiných údajů použít v této zprávě. “ „Schematický diagram“ globálních teplotních změn za posledních tisíc let^[23] byl vysledován ke grafu volně založenému na Beránkově dokumentu z roku 1965, který nominálně reprezentuje střední Anglii, upravený Beránkem v roce 1982.^[17] Mike Hulme popisuje tento schematický diagram jako „jehněčí skicu na zadní straně obálky“, „poněkud riskantní kousek mávání rukou“.^[24]

v Bradley 1991, pracovní skupina klimatologů včetně Raymond S. Bradley, Malcolm K.Hughes, Jean Jouzel, Wibjörn Karlén, Jonathan Overpeck a Tom Wigley navrhla projekt ke zlepšení porozumění přirozeným klimatickým výkyvům za poslední dva tisíce let, aby bylo možné zohlednit jejich účinek při hodnocení příspěvků člověka ke změně klimatu. Klimatické zastoupení údaje o teplotě byly potřebné při sezónním nebo ročním rozlišení pokrývajícím širokou geografickou oblast, aby poskytly rámec pro testování části klimatických sil, které hrály v minulých variacích, hledaly klimatické cykly a zjišťovaly, zda jsou diskutovány klimatické události, jako je malá doba ledová a středověká Teplé období bylo globální. Měly být provedeny rekonstrukce klíčových klimatických systémů, počínaje třemi klimaticky citlivými oblastmi: asijskou monzun region, El Niño – jižní oscilace regionu a oblasti Atlantiku. Musely být identifikovány oblasti, kde bylo zapotřebí více údajů, a bylo potřeba zlepšit výměnu dat s počítačovou archivací a překladem, aby měli vědci přístup k celosvětovým informacím o paleoklimatu.^[25]

The Doplňující zpráva IPCC, 1992, zkontroloval pokrok na různých proxy. Patřilo mezi ně studie 1000 let údajů o letokruzích z Tasmánie, která stejně jako podobné studie neumožňovala možné nadhodnocení oteplování kvůli zvýšenému CO
2 úrovně s a účinek hnojení na růstu stromů. Zaznamenala návrh Bradley et al. 1991, že instrumentální záznamy ve specifických oblastech mohly být kombinovány s paleoklimatickými daty pro zvýšení detailů zpět do 18. století.^[26]

Rekonstrukce kompozitního měřítka plus (CPS)

Bradley a Jones 1993

Archivy klimatické proxy byly vyvinuty: v roce 1993 Raymond S. Bradley a Phil Jones složené historické záznamy, letokruhy a ledová jádra pro severní polokouli od 1400 do 70. let, aby se vytvořil dekadální rekonstrukce.^[27] Stejně jako pozdější rekonstrukce včetně studií „hokejky“ MBH, i Bradley & Jones 1993 rekonstrukce naznačila pomalý trend ochlazování, po kterém následoval výjimečný nárůst teploty ve 20. století.^[28] Jejich studie také použila moderní instrumentální teplotní záznam k vyhodnocení toho, jak dobře regiony pokryté proxy reprezentovaly průměr severní polokoule, a porovnala instrumentální záznam s rekonstrukcí proxy za stejné období. Dospěl k závěru, že období „malé doby ledové“ bylo složité, přičemž důkazy naznačovaly vliv sopečných erupcí. Ukázalo se, že teploty od 20. let 20. století byly v období 500 let vyšší než dříve, což naznačuje další faktory, které by s největší pravděpodobností mohly být přičítáno na člověkem způsobené změny zvyšující se úrovně skleníkové plyny.^[29]

Tento článek představil metodu „Composite Plus Scaling“ (CPS), kterou následně použila většina rozsáhlých klimatických rekonstrukcí hemisférických nebo globálních průměrných teplot. V této metodě, známé také jako „Composite Plus Scale“, byly vybrané proxy proxy záznamy standardizováno před bytím průměrně (složený) a poté vycentrovaný a upravený tak, aby poskytoval kvantitativní odhad cílové teplotní řady pro klima oblasti nebo polokoule v čase. Tato metoda byla implementována různými způsoby, včetně různých procesů výběru pro záznamy proxy, a průměrování mohlo být nevážené nebo by mohlo být váženo ve vztahu k hodnocení spolehlivosti nebo reprezentované oblasti. Existovaly také různé způsoby, jak najít koeficient škálování použitý k škálování záznamů proxy na záznam teploty přístroje.^[30]

John A. Eddy se dříve pokusil spojit raritu sluneční skvrny Během Maunderovo minimum podle Beránkových odhadů minulého klimatu, ale neměl dostatek informací k provedení kvantitativního posouzení. Problém znovu prozkoumal Bradley ve spolupráci se solárními fyziky Judith Lean a Juerg Beer, s využitím zjištění Bradley & Jones 1993. The Lean, Beer & Bradley 1995 papír potvrdil, že se zdálo, že pokles solárního výkonu způsobil během roku pokles teploty téměř o 0,5 ° C Malá doba ledová a zvýšený sluneční výkon by mohl vysvětlovat vzestup teplot na počátku 20. století. Rekonstrukce arktických teplot během čtyř století do roku 2006 Overpeck a kol. 1997 dospěly k podobným závěrům, ale obě tyto studie narazily na omezení klimatických rekonstrukcí v té době, která pouze vyřešila teplotní výkyvy na dekadické bázi, místo aby ukazovala jednotlivé roky, a vytvořila jedinou časovou řadu, takže nevykazovala prostorový vzorec relativního teploty pro různé oblasti.^[31]

Druhá hodnotící zpráva IPCC

The Druhá hodnotící zpráva IPCC (SAR) z roku 1996 představoval obrázek 3.20 zobrazující Bradley & Jones 1993 dekadická letní rekonstrukce teploty pro severní polokouli, překrytá 50letou vyhlazenou křivkou a samostatnou křivkou vykreslující data instrumentálního teploměru od 50. let 18. století. Uvedl, že v tomto záznamu bylo oteplování od konce 19. století bezprecedentní. Sekce navrhla, že „Data z posledních 1000 let jsou nejužitečnější pro určení rozsahu přirozené variability podnebí“. Nedávné studie včetně rekonstrukce z roku 1994 Hughes a Diaz zpochybňovali, jak rozsáhlé bylo středověké teplé období kdykoli, a proto nebylo možné „dospět k závěru, že globální teploty ve středověkém teplém období byly srovnatelné s teplými dekádami konce 20. století“. SAR dospěla k závěru, „zdá se, že 20. století bylo přinejmenším stejně teplé jako každé století nejméně od roku 1400 našeho letopočtu. Přinejmenším v některých oblastech se zdá, že poslední období je teplejší, než tomu bylo po tisíc nebo více let ".^[32]

Tim Barnett z Scripps Institution of Oceanography pracoval na dalším hodnocení IPCC s Phil Jones, a v roce 1996 řekl novinář Fred Pearce „Doufáme, že současné vzorce změny teploty se ukáží jako výrazné, zcela odlišné od vzorců přirozené proměnlivosti v minulosti“.^[33]

A problém divergence ovlivňující některé proxy stromových kruhů po roce 1960 byly identifikovány v roce 2006 Aljaška podle Taubes 1995 a Jacoby & d'Arrigo 1995. Specialista na letokruhy Keith Briffa Studie z února 1998 ukázala, že tento problém byl rozšířenější ve vysokých severních zeměpisných šířkách, a varoval, že je třeba jej vzít v úvahu, aby nedošlo k nadhodnocení minulých teplot.^[34]

Metody rekonstrukce klimatického pole (CFR); MBH 1998 a 1999

Varianty metody „Composite Plus Scale“ (CPS) se nadále používaly k výrobě rekonstrukcí hemisférické nebo globální průměrné teploty. Od roku 1998 to bylo doplněno metodami Climate Field Reconstruction (CFR), které mohly ukázat, jak se klimatické vzorce vyvinuly na velkých prostorových plochách, což činí rekonstrukci užitečnou pro zkoumání přirozené variability a dlouhodobých oscilací i pro srovnání se vzory vytvářenými klimatickými modely. Metoda CFR více využívala informace o klimatu vložené do vzdálených serverů proxy, ale byla více závislá než CPS na předpokladech, že vztahy mezi proxy indikátory a rozsáhlými klimatickými vzory zůstávají v průběhu času stabilní.^[35]

Pro data stromových kruhů byly vyvinuty související přísné statistické metody s Harold C. Fritts publikování studie z roku 1991 a knihy z roku 1991 ukazující metodologii a příklady, jak vytvářet mapy ukazující vývoj klimatu v Severní Americe v průběhu času. Tyto metody byly použity pro regionální rekonstrukce teplot a další aspekty, jako jsou deště.^[36]

V rámci svého Phd výzkumu Michael E. Mann pracoval se seismologem Jeffrey Park o vývoji statistických technik pro hledání dlouhodobých oscilací přirozené variability v EU přístrojový teplotní záznam globálních povrchových teplot za posledních 140 let; Mann & Park 1993 ukázal vzory vztahující se k El Niño – jižní oscilace, a Mann & Park 1994 našel to, co bylo později nazváno Atlantická multidekadální oscilace. Poté se spojili Raymond S. Bradley použít tyto techniky na datové sadě z jeho Bradley & Jones 1993 studie s cílem najít dlouhodobé oscilace přirozené variability v globálním klimatu. Výsledná rekonstrukce se vrátila do roku 1400 a byla zveřejněna v listopadu jako Mann, Park & ​​Bradley 1995. Byli schopni zjistit, že se více zástupců lišilo koherentním oscilačním způsobem, což naznačuje jak multidekadální vzorec v severním Atlantiku, tak dlouhodobější oscilaci zhruba 250 let v okolní oblasti. Jejich studie nekalibrovala tyto proxy vzory proti kvantitativní teplotní stupnici a byl zapotřebí nový statistický přístup, aby se zjistilo, jak souvisí s povrchovými teplotami, aby bylo možné rekonstruovat minulé teplotní vzory.^[37][38]

Mann, Bradley a Hughes 1998

Pro postdoktorandský výzkum se Mann připojil k Bradleymu a specialistovi na letokruhy Malcolm K.Hughes vyvinout nový statistický přístup k rekonstrukci podkladových prostorových vzorců teplotních změn kombinujících různé datové sady proxy informací pokrývajících různá období po celém světě, včetně bohatého zdroje sítí stromových kruhů pro některé oblasti a řídších proxy serverů, jako jsou sedimenty jezer, ledové jádra a korály , stejně jako některé historické záznamy.^[39]

Jejich globální rekonstrukce byla velkým průlomem v hodnocení minulé dynamiky klimatu a první vlastní vektor - rekonstrukce klimatického pole na základě klimatu (CFR) zahrnující více datových souborů klimatických proxy různých typů a délek do globální rekonstrukce s vysokým rozlišením.^[7] K propojení těchto dat s naměřenými teplotami použili analýza hlavních komponent (PCA) k nalezení hlavních vzorů nebo hlavních komponent instrumentální teplotní záznamy během kalibračního období od 1902 do 1980. Jejich metoda byla založena na samostatných několik regresí mezi každým proxy záznamem (nebo shrnutím) a všemi hlavními hlavními složkami instrumentálního záznamu. The nejmenší čtverce současné řešení těchto několika použitých regresí kovariance mezi záznamy proxy. Výsledky byly poté použity k rekonstrukci velkoplošných vzorů v čase v prostorovém zájmovém poli (definovaném jako empirické ortogonální funkce, nebo EOF) využívající jak místní vztahy proxy k podnebí, tak ke vzdálenému podnebí telekonference.^[30] Teplotní záznamy téměř 50 let před rokem 1902 byly analyzovány pomocí PCA pro důležitý krok roku validační výpočty, který ukázal, že rekonstrukce byly statisticky významné, nebo dovedný.^[40]

Rovnováha byla nutná po celé planetě, ale většina dat proxy pocházela z letokruhů na severu střední šířky, převážně v hustých sítích proxy. Vzhledem k tomu, že použití veškerého velkého počtu záznamů stromových kruhů v by přemohlo řídké zástupce z polární oblasti a tropy, použili k analýze hlavních komponent (PCA) produkci PC souhrnů představujících tyto velké datové sady, a pak s každým souhrnem zacházeli jako s proxy záznamem ve své CFR analýze. Takto reprezentované sítě zahrnovaly severoamerickou síť stromových kruhů (NOAMER) a Eurasie.^[41]

Primárním cílem metod CFR bylo poskytnout prostorově vyřešené rekonstrukce nezbytné pro koherentní geofyzikální porozumění tomu, jak se jednotlivé části klimatického systému lišily a na co reagovaly radiační působení, takže hemisférické průměry byly druhotným produktem.^[42] Metodu CFR lze také použít k rekonstrukci severní polokoule znamenat teploty a výsledky se velmi podobaly dřívějším rekonstrukcím CPS včetně Bradley & Jones 1993.^[7] Mann to popisuje jako nejméně vědecky zajímavou věc, kterou mohli udělat s bohatými prostorovými vzory, ale také jako aspekt, který získal největší pozornost. Jejich původní návrh skončil v roce 1980, protože většina rekonstrukcí šla jen tak daleko, ale anonymně recenzent článku navrhl, že křivka instrumentálních teplotních záznamů by měla být zobrazena až do současnosti, aby zahrnovala značné oteplování, ke kterému došlo mezi lety 1980 a 1998.^[43]

The Mann, Bradley & Hughes 1998 (MBH98) byla do časopisu předložena multiproxy studie o „teplotních vzorcích v globálním měřítku a prosazování klimatu za posledních šest století“ Příroda dne 9. května 1997, přijato dne 27. února 1998 a publikováno 23. dubna 1998. Příspěvek oznámil nový statistický přístup k hledání vzorů změny klimatu v čase i v globální distribuci, navazující na předchozí multiproxy rekonstrukce. Autoři dospěli k závěru, že „severní polokoule znamená, že roční teploty za tři z posledních osmi let jsou teplejší než jakýkoli jiný rok od (přinejmenším) roku 1400 AD“, a empiricky odhadují, že dominantní jsou skleníkové plyny nutit klima během 20. století.^[44] V recenzi ve stejném čísle Gabriele C. Hegerl popsali jejich metodu jako „zcela originální a slibnou“, která by mohla pomoci ověřit modelové odhady přirozených výkyvů klimatu a byla „důležitým krokem k rekonstrukci časoprostorových záznamů historických teplotních vzorů“.^[45]

Publicita a diskuse o zveřejnění MBH98

Vydání článku dne 22. dubna 1998 bylo mimořádně medializováno, včetně dotazů, zda se to prokázalo lidské vlivy byly odpovědný pro globální oteplování. Mann by jen souhlasil, že to bylo „velmi sugestivní“ pro tento závěr.^[46] Řekl, že „Náš závěr byl, že oteplování posledních několika desetiletí se zdá být úzce spjato s emisemi skleníkových plynů člověkem a nikoli s žádnými přírodními faktory“. Většina údajů o proxy serveru je ze své podstaty nepřesná a Mann řekl: „Máme chybové pruhy. Jsou poněkud značná, jak se člověk dostává zpět v čase, a v každém daném roce existuje přiměřená nejistota. snižování těchto nejistot. “ Klimatolog Tom Wigley uvítal pokrok dosažený ve studii, pochyboval však o tom, zda mohou být náhradní údaje někdy zcela přesvědčivé při zjišťování lidského příspěvku ke změně klimatu.^[47]

Phil Jones UEA Oddělení pro klimatický výzkum řekl New York Times pochyboval o přidání 150letého záznamu teploměru k prodloužení rekonstrukce proxy a porovnal to se sestavením jablek a pomerančů; Mann a kol. uvedli, že použili srovnání se záznamem teploměru, aby zkontrolovali, zda jsou aktuální data proxy platná. Jones si myslel, že studie poskytne důležité srovnání s nálezy modelování klimatu, který prokázal „docela rozumný“ důkaz důkazu proxy.^[47] Jonesův komentář k MBH98 byl publikován v Věda dne 24. dubna 1998. Poznamenal, že používá téměř všechny dostupné dlouhodobé proxy klimatické řady, „a pokud je nová vícerozměrná metoda spojování těchto řad s instrumentálními daty tak dobrá, jak tvrdí papír, měla by být statisticky spolehlivá.“ Diskutoval o některých obtížích a zdůraznil, že „každá paleoklimatická disciplína se musí vyrovnat se svými vlastními omezeními a musí si bez výhrad přiznat problémy, bradavice a všechno ostatní.“^[48]

Studie byla kontroverzní zpochybněna Pat Michaels s tvrzením, že veškeré oteplování proběhlo mezi lety 1920 a 1935, před zvýšením emisí skleníkových plynů u lidí.^[49] The George C. Marshall Institute tvrdil, že MBH98 byl klamný, když se vrátil až do roku 1400, a tak nepokrýval Středověké teplé období které předcházely průmyslovým emisím skleníkových plynů.^[50] Stejnou kritiku vznesl i Willie Brzy a Sallie Baliunas.^[51]

Pollack, Huang and Shen, Jones et al. 1998

V říjnu 1998 rekonstrukce vrtu publikovaná Pollackem, Huangem a Shenem nezávisle podpořila závěr, že teplo 20. století bylo za posledních 500 let výjimečné.^[52]

Jones, Keith Briffa, Tim P. Barnett a Simon Tett nezávisle vyrobil rekonstrukci „Composite Plus Scale“ (CPS), která se táhla zpět tisíc let a porovnávala stromový prsten, korálovou vrstvu a ledové proxy záznamy, ale ne konkrétně odhadovala nejistoty. Jones a kol. 1998 byl předložen Holocén dne 16. října 1997; jejich revidovaný rukopis byl přijat 3. února a publikován v květnu 1998. Jak Bradley vzpomíná, Mannův původní názor byl, že je příliš málo informací a příliš mnoho nejistoty, abychom se mohli vrátit zpět, ale Bradley řekl: „Proč se nepokusíme použít stejný přístup, jaký jsme použili v přírodě, a uvidíme, jestli bychom jej mohli posunout o kousek dál? “ Během několika týdnů Mann na své překvapení odpověděl: „Je tu jistá dávka dovedností. Ve skutečnosti můžeme něco říct, i když existují velké nejistoty.“^[1][53]

Mann, Bradley a Hughes 1999

Při zvažování roku 1998 Jones a kol. rekonstrukce, která se vrátila o tisíc let zpět, Mann, Bradley a Hughes přezkoumali svůj vlastní výzkum a znovu přezkoumali 24 proxy záznamů, které sahaly zpět před rokem 1400. Mann provedl řadu statistických testy citlivosti, odstranění každého proxy serveru, aby se zobrazil účinek jeho odebrání na výsledek. Zjistil, že pro spolehlivost rekonstrukce jsou rozhodující určití zástupci, zejména jeden datový soubor stromového kruhu shromážděný Gordonem Jacobym a Rosanne D'Arrigo v části severního Ameriky, kterou Bradleyův dřívější výzkum identifikoval jako klíčovou oblast.^[54]Tato datová sada se rozšířila pouze zpět na 1400, a ačkoli další datová sada proxy ze stejné oblasti (v Mezinárodní datová banka Tree-Ring ) šel dále zpět a měl dát spolehlivé proxy pro dřívější období, validační testy podporovaly jejich rekonstrukci až po 1400. Aby zjistil proč, Mann porovnal tyto dva datové soubory a zjistil, že se navzájem úzce sledovaly od 1400 do 1800, pak se rozcházely, dokud 1900, kdy se opět navzájem sledovali. Pravděpodobný důvod našel v CO
2 "efekt hnojení "ovlivňující letokruhy identifikované Graybillem a Idso, s účinkem, který jednou skončí CO
2 hladiny se zvýšily do bodu, kdy se teplo opět stalo klíčovým faktorem regulujícím růst stromů ve vysoké nadmořské výšce. Mann použil srovnání s jinými daty stromového kruhu z oblasti k vytvoření opravené verze této datové sady. Jejich rekonstrukce pomocí tohoto opraveného datového souboru prošla validačními testy po delší dobu, ale byli opatrní ohledně zvýšené nejistoty.^[55]

Rekonstrukce Mann, Bradley a Hughes zahrnující 1 000 let (MBH99) byla předložena v říjnu 1998 Dopisy o geofyzikálním výzkumu který jej vydal v březnu 1999 s opatrným názvem Teploty severní polokoule během minulého tisíciletí: závěry, nejistoty a omezení zdůraznit rostoucí nejistotu při rekonstrukcích období před rokem 1400, kdy bylo k dispozici méně zástupců.^[1][56] A University of Massachusetts Amherst tisková zpráva ze dne 3. března 1999 oznámila zveřejnění v 15 Dopisy o geofyzikálním výzkumu„„ silně naznačuje, že 90. léta byla nejteplejší dekádou tisíciletí a rok 1998 dosud nejteplejším. “ Bradley byl citován slovy: „Teploty ve druhé polovině 20. století byly bezprecedentní“, zatímco Mann řekl: „Jak se budete vracet dále v čase, data se stanou skicovitými. Nelze také věci docela přesně určit, ale naše výsledky ukazují, že došlo k významným změnám a že teploty v posledním 20. století byly ve srovnání s předcházejícími 900 lety mimořádně teplé. Přestože v odhadech existují značné nejistoty, jedná se o překvapivá odhalení. “ Zatímco rekonstrukce podporovala teorie relativně teplého středověkého období, Hughes prohlásil, že „i teplejší intervaly rekonstrukce blednou ve srovnání s teplotami středního až pozdního 20. století“.^[57] The New York Times Zpráva měla barevnou verzi grafu, odlišující instrumentální záznam od proxy důkazů a zdůrazňující rostoucí rozsah možných chyb v dřívějších dobách, což podle MBH „zatím vylučuje jakékoli konečné závěry“ o klimatu před rokem 1400.^[58]

Rekonstrukce našla významnou variabilitu kolem dlouhodobého trendu ochlazování –0,02 ° C za století, jak se očekávalo od orbitální nutení, přerušený ve 20. století rychlým oteplováním, které vyčnívalo z celého období, s 90. léty „nejteplejší dekádou a 1998 nejteplejším rokem, se středně vysokou mírou důvěry“. To ilustroval časové řady hranový graf Obrázek 2 (a), který ukázal jejich rekonstrukci z období AD 1000 do roku 1980 jako tenká čára, kolísající kolem silnější tmavé 40leté vyhlazené čáry. Tato křivka sledovala klesající trend (zobrazený jako tenká tečkovaná čára) z a Středověké teplé období (asi tak teplý jako padesátá léta) dolů na chladič Malá doba ledová než prudce vzrostl ve 20. století. Data teploměru zobrazená tečkovanou čarou překrývala rekonstrukci pro kalibrační období od roku 1902 do roku 1980, poté pokračovala ostře až do roku 1998. Zastíněná oblast vykazovala nejistoty na dvě standardní meze chyb, ve středověku stoupala téměř stejně vysoko jako nedávné teploty.^[2][56][59] Když Mann přednášel o studii Národní úřad pro oceán a atmosféru je Laboratoř geofyzikální dynamiky tekutin, Jerry Mahlman přezdíval grafu „hokejka“,^[1] s trendem pomalého ochlazování „hůl“ a neobvyklé 20. století ohřívající „čepel“.^[28]

Kritika a nezávislé rekonstrukce

Briffa a Tim Osborn kriticky zkoumal MBH99 v podrobné studii nejistot různých zástupců z května 1999. Vznesli otázky později přijaté kritiky Mannovy práce, včetně toho, že štětinaté borovice ze západních USA mohlo být ovlivněno znečištěním, jako je růst CO
2 úrovně i teploty. Teplotní křivka byla podpořena dalšími studiemi, ale většina z nich sdílela omezené dobře datované proxy důkazy, které byly tehdy k dispozici, a tak málo z nich bylo skutečně nezávislých. Nejistoty v dřívějších dobách vzrostly stejně vysoko jako při rekonstrukci v roce 1980, ale nedosáhly teplot pozdějších údajů teploměru. Došli k závěru, že ačkoli 20. století bylo téměř jistě nejteplejší z tisíciletí, množství antropogenního oteplování zůstává nejisté. “^[60][61]

S pokračující prací na další zprávě IPCC Chris Folland řekl vědcům dne 22. září 1999, že údaj ukazující změny teploty v průběhu tisíciletí „je jasným favoritem shrnutí tvůrců politiky“. Soutěžily dva grafy: Jones a kol. (1998) a MBH99. V listopadu Jones vytvořil zjednodušený údaj pro krytí krátkého ročníka Světová meteorologická organizace zpráva, která postrádá stav důležitějších zpráv IPCC. Byly ukázány dvě padesátileté vyhlazené křivky sahající až k 1000, od MBH99 a Jones et al. (1998), s třetí křivkou na 1400 z nového článku Briffa, v kombinaci s moderními údaji o teplotě, které vedly k linii až do roku 1999: v roce 2010 byla nejasnost ohledně této změny údajů kritizována jako zavádějící.^[62]

Dokument společnosti Briffa publikovaný v čísle z ledna 2000 Kvartérní vědecké recenze showed the unusual warmth of the last century, but cautioned that the impact of human activities on tree growth made it subtly difficult to isolate a clear climate message.^[63] In February 2000 Thomas J. Crowley a Thomas S. Lowery 's reconstruction incorporated data not used previously. It reached the conclusion that peak Medieval warmth only occurred during two or three short periods of 20 to 30 years, with temperatures around 1950s levels, refuting claims that 20th century warming was not unusual.^[64] An analysis by Crowley published in July 2000 compared simulations from an energy balance climate model with reconstructed mean annual temperatures from MBH99 and Crowley & Lowery (2000). While earlier reconstructed temperature variations were consistent with volcanic and solar irradiation changes plus residual variability, very large 20th-century warming closely agreed with the predicted effects of greenhouse gas emissions.^[65]

Reviewing twenty years of progress in palaeoclimatology, Jones noted the reconstructions by Jones et al. (1998), MBH99, Briffa (2000) and Crowley & Lowery (2000) showing good agreement using different methods, but cautioned that use of many of the same proxy series meant that they were not independent, and more work was needed.^[66]

IPCC Third Assessment Report, 2001

IPCC WG1 Co-chair Sir John T. Houghton showing the IPCC fig. 2.20 hockey stick graph at a climate conference in 2005

The Working Group 1 (WG1) part of the Třetí hodnotící zpráva IPCC (TAR) included a subsection on multi-proxy synthesis of recent temperature change. This noted five earlier large-scale palaeoclimate reconstructions, then discussed the Mann, Bradley & Hughes 1998 reconstruction going back to 1400 AD and its extension back to 1000 AD in Mann, Bradley & Hughes 1999 (MBH99), while emphasising the substantial uncertainties in the earlier period. The MBH99 conclusion that the 1990s were likely to have been the warmest decade, and 1998 the warmest year, of the past millennium in the Northern Hemisphere, with "likely" defined as "66-90% chance", was supported by reconstructions by Crowley & Lowery 2000 a tím Jones a kol. 1998 using different data and methods. The Pollack, Huang & Shen 1998 reconstruction covering the past 500 years gave independent support for this conclusion, which was compared against the independent (extra-tropical, warm-season) tree-ring density NH temperature reconstruction of Briffa 2000.^[8]

Its Figure 2.21 showed smoothed curves from the MBH99, Jones et al. and Briffa reconstructions, together with modern thermometer data as a red line and the grey shaded 95% confidence range from MBH99. Above it, figure 2.20 was adapted from MBH99.^[8] Figure 5 in WG1 Technical Summary B (as shown to the right) repeated this figure without the linear trend line declining from AD 1000 to 1850.^[67]

This iconic graph adapted from MBH99 was featured prominently in the WG1 Summary for Policymakers under a graph of the instrumental temperature record for the past 140 years. The text stated that it was "likely that, in the Northern Hemisphere, the 1990s was the warmest decade and 1998 the warmest year" in the past 1,000 years.^[68] Versions of these graphs also featured less prominently in the short Synthesis Report Summary for Policymakers, which included a sentence stating that "The increase in surface temperature over the 20th century for the Northern Hemisphere is likely to have been greater than that for any other century in the last thousand years", and the Synthesis Report - Questions.^[69]

The Working Group 1 scientific basis report was agreed unanimously by all member government representatives in January 2001 at a meeting held in Šanghaj, Čína. A large poster of the IPCC illustration based on the MBH99 graph formed the backdrop when Sir John T. Houghton, as Co-Chair of the working group, presented the report in an announcement shown on television, leading to wide publicity.^[1][70]

Scientific debates

The Huang, Pollack & Shen 2000 borehole temperature reconstruction covering the past five centuries supported the conclusion that 20th century warming was exceptional.^[71]

In a perspective commenting on MBH99, Wallace Smith Broecker argued that the Medieval Warm Period (MWP) was global. He attributed recent warming to a roughly 1500-year cycle which he suggested related to episodic changes in the Atlantic's conveyor circulation.^[72]

A March 2002 tree ring reconstruction by Jan Esper et al. noted the debate, and Broecker's criticism that MBH99 did not show a clear MWP. They concluded that the MWP was likely to have been widespread in the extratropical northern hemisphere, and seemed to have approached late 20th century temperatures at times.^[73] In an interview, Mann said the study did not contradict MBH as it dealt only with extratropical land areas, and stopped before the late 20th century. Oznámil to Edward R. Cook, a co-author on the paper, had confirmed agreement with these points,^[74] and a later paper by Cook, Esper and D'Arrigo reconsidered the earlier paper's conclusions along these lines.^[75]

Lonnie Thompson published a paper on "Tropical Glacier and Ice Core Evidence of Climate Change" in January 2003, featuring Figure 7 showing graphs based on ice cores closely resembling a graph based on the MBH99 reconstruction, combined with thermometer readings from Jones et al. 1999.^[76]

RegEM climate field reconstruction

In March 2001 Tapio Schneider zveřejnil svůj legalizovaný expectation–maximization (RegEM) technique for analysis of incomplete climate data.^[77] The original MBH98 and MBH99 papers avoided undue representation of large numbers of tree ring proxies by using a analýza hlavních komponent step to summarise these proxy networks, but from 2001 Mann stopped using this method and introduced a vícerozměrný Climate Field Reconstruction (CFR) technique based on the RegEM method which did not require this PCA step. In May 2002 Mann and Scott Rutherford published a paper on testing methods of climate reconstruction which discussed this technique. By adding artificial noise to actual temperature records or to model simulations they produced synthetic datasets which they called "pseudoproxies". When the reconstruction procedure was used with these pseudoproxies, the result was then compared with the original record or simulation to see how closely it had been reconstructed. The paper discussed the issue that regrese metody rekonstrukce měly tendenci podceňovat variační amplitudu.^[78]

Controversy after IPCC Third Assessment Report

Zatímco Třetí hodnotící zpráva IPCC (TAR) drew on five reconstructions to support its conclusion that recent Northern Hemisphere temperatures were the warmest in the past 1,000 years, it gave particular prominence to an IPCC illustration based on the MBH99 paper.^[68][70] The hockey stick graph was subsequently seen by mass media and the public as central to the IPCC case for global warming, which had actually been based on other unrelated evidence.^[1] From an expert viewpoint the graph was, like all newly published science, preliminary and uncertain, but it was widely used to publicise the issue of global warming,^[2][12] and it was targeted by those opposing ratification of the Kjótský protokol o globálním oteplování.^[1]

A přehled literatury podle Willie Brzy a Sallie Baliunas, published in the relatively obscure journal Výzkum klimatu on 31 January 2003, used data from previous papers to argue that the Medieval Warm Period had been warmer than the 20th century, and that recent warming was not unusual. In March they published an extended paper in Energie a životní prostředí, with additional authors.^[79][80] The Bushova administrativa je Rada pro kvalitu životního prostředí náčelník štábu Philip Cooney inserted references to the papers in the draft first Agentura na ochranu životního prostředí Report on the Environment, and removed all references to reconstructions showing world temperatures rising over the last 1,000 years.^[81] V Brzy a Baliunas diskuse, two scientists cited in the papers said that their work was misrepresented,^[79][80] a Výzkum klimatu paper was criticised by many other scientists, including several of the journal's editors.^[10] On 8 July Eos featured a detailed rebuttal of both papers by 13 scientists including Mann and Jones, presenting strong evidence that Soon and Baliunas had used improper statistical methods. Responding to the controversy, the publisher of Výzkum klimatu upgradováno Hans von Storch from editor to editor in chief, but von Storch decided that the Soon and Baliunas paper was seriously flawed and should not have been published as it was. He proposed a new editorial system, and though the publisher of Výzkum klimatu agreed that the paper should not have been published uncorrected, he rejected von Storch's proposals to improve the editorial process, and von Storch with three other board members resigned.^[79][82] Senátor James M. Inhofe stated his belief that "manmade global warming is the greatest hoax ever perpetrated on the American people",^[10][83] and a hearing of the Výbor Senátu Spojených států pro životní prostředí a veřejné práce which he convened on 29 July 2003 heard the news of the resignations.^[79][84]

Stephen McIntyre downloaded datasets for MBH99, and obtained MBH98 datasets by request to Mann in April 2003.^[85] Na návrh Sonja Boehmer-Christiansen, redaktor časopisu společenské vědy časopis Energie a životní prostředí, McIntyre wrote an article with the assistance of University of Guelph profesor ekonomie Ross McKitrick,^[86][87] který Energie a životní prostředí published on 27 October 2003.^[88][89] The McIntyre & McKitrick 2003b paper (MM03) said that the Mann, Bradley & Hughes 1998 (MBH98) "hockey stick" shape was "primarily an artefact of poor data handling and use of obsolete proxy records."^[90] Their criticism was comprehensively refuted by Wahl & Ammann 2007,^[91] which showed errors in the methods used by McIntyre and McKitrick.^[92]

The statistical methods used in the MBH reconstruction were questioned in a 2004 paper by Hans von Storch with a team including Eduardo Zorita,^[93] which said that the methodology used to average the data and the wide uncertainties might have hidden abrupt climate changes, possibly as large as the 20th century spike in measured temperatures.^[59] Použili pseudoproxy method which Mann and Rutherford had developed in 2002, and like them found that regrese methods of reconstruction tended to underestimate the amplitude of variation, a problem covered by the wide error bars in MBH99. It was a reasonable critique of nearly all the reconstructions at that time, but MBH were singled out.^[78] Other researchers subsequently found that the von Storch paper had an undisclosed additional step which, by detrending data before estimating statistical relationships, had removed the main pattern of variation.^[94] The von Storch et al. view that the graph was defective overall was refuted by Wahl, Ritson and Ammann (2006).^[91][95]

In 2004 McIntyre and McKitrick tried unsuccessfully to get an extended analysis of the hockey stick into the journal Příroda.^[96][97] At this stage Příroda contacted Mann, Bradley, and Hughes, about minor errors in the online supplement to MBH98. V oprava published on 1 July 2004 they acknowledged that McIntyre and McKitrick had pointed out errors in proxy data that had been included as supplementary information, and supplied a full corrected listing of the data. They included a documented archive of all the data used in MBH98, and expanded details of their methods. They stated that "None of these errors affect our previously published results."^[98]

The McIntyre and McKitrick comment was accepted for publication by Dopisy o geofyzikálním výzkumu. McIntyre & McKitrick 2005 (MM05) reported a technical statistical error in the Mann, Bradley & Hughes 1998 (MBH98) method, which they said would produce hockey stick shapes from random data. This claim was given widespread publicity and political spin. Scientists found that the issues raised by McIntyre and McKitrick were minor and did not affect the main conclusions of MBH98 or Mann, Bradley & Hughes 1999.^[91][96] Mann himself had already stopped using the criticised statistical method in 2001, when he changed over to the RegEM climate field reconstruction method.^[99] To balance dense networks of tree-ring proxies against sparse proxy temperature records such as lake sediments, ice cores or corals, MBH 1998 (and 1999) used analýza hlavních komponent (PCA) to find the leading patterns of variation (PC1, PC2, PC3 etc.), with an objective method establish how many significant principal components should be kept so that the patterns put together characterized the original dataset.^[100] McIntyre and McKitrick highlighted the effect of centering over the 1902–1980 period rather than the whole 1400–1980 period which would have changed the order of principal components so that the warming pattern of high altitude tree ring data was demoted from PC1 to PC4,^[101] but instead of recalculating the objective selection rule which increased the number of significant PCs from two to five, they only kept PC1 and PC2. This removed the significant 20th century warming pattern of PC4, discarding data that produced the "hockey stick" shape,^[102][103] Subsequent investigation showed that the "hockey stick" shape remained with the correct selection rule.^[103]

The MM05 paper claimed that 1902–1980 centering would produce hockey stick shapes from "persistent red noise",^[101] but their methods exaggerated the effect.^[104]Tests of the MBH98 methodology on pseudoproxies formed with noise varying from red noise na bílý šum found that this effect caused only very small differences which were within the uncertainty range and had no significance for the final reconstruction.^[105] McIntyre and McKitrick's code selected 100 simulations with the highest "hockey stick index" from the 10,000 simulations they had carried out, and their illustrations were taken from this pre-selected 1%.^[106]

Dne 23. června 2005, Rep. Joe Barton, předseda Sněmovna pro energetiku a obchod wrote joint letters with Ed Whitfield, Předseda Podvýbor pro dohled a vyšetřování, referring to the publicity and demanding full records on climate research, as well as personal information about their finances and careers, from the three scientists Mann, Bradley a Hughes.^[107][108] Sherwood Boehlert, předseda Dům vědecký výbor, told his fellow Republican Joe Barton it was a "misguided and illegitimate investigation" apparently aimed at intimidating scientists. The Americká národní akademie věd (NAS) president Ralph J. Cicerone proposed that the NAS should appoint an independent panel to investigate. Barton dismissed this offer,^[109][110] but following Boehlert's November 2005 request, the National Academy of Science arranged for its Národní rada pro výzkum to set up a special committee chaired by Gerald North, to investigate and report.^[111]

The North Report went through a rigorous review process,^[112] a byla zveřejněna 22. června 2006.^[113] It concluded "with a high level of confidence that global mean surface temperature was higher during the last few decades of the 20th century than during any comparable period during the preceding four centuries", justified by consistent evidence from a wide variety of geographically diverse proxies, but "Less confidence can be placed in large-scale surface temperature reconstructions for the period from 900 to 1600".^[71] It broadly agreed with the basic findings of the original MBH studies which had subsequently been supported by other reconstructions and proxy records, while emphasising uncertainties over earlier periods.^[114] The contested principal component analysis methodology had a small tendency to bias results so was not recommended, but it had little influence on the final reconstructions, and other methods produced similar results.^[115][116]

Barton's staffer contacted statistician Edward Wegman kdo vyrobil Wegman report with his graduate student Yasmin H. Said, and statistician David W. Scott, all statisticians with no expertise in klimatologie nebo jiný fyzikální vědy.^[117][118] The Wegman report was announced on 14 July 2006 in the Wall Street Journal,^[119] and discussed at hearings of the Podvýbor USA pro energetiku pro dohled a vyšetřování on 19 July 2006,^[119][120] and 27 July 2006.^[121] The report was not properly peer reviewed. It reiterated McIntyre and McKitrick's claims on statistical failings in the MBH studies, but did not quantify whether correcting these points had any significant effect.^[122] To zahrnovalo a analýza sociálních sítí to allege a lack of independent peer review of Mann's work: this analysis has been discredited by expert opinion and found to have issues of plagiarism.^[123][124]

Reconstructions 2003–2006

Ten of the hemispheric temperature reconstructions published by December 2005, four were omitted because they had been superseded by later reconstructions or due to data plotting issues.

Using various high-resolution proxies including tree rings, ice cores and sediments, Mann and Jones published reconstructions in August 2003 which indicated that "late 20th century warmth is unprecedented for at least roughly the past two millennia for the Northern Hemisphere. Conclusions for the Southern Hemisphere and global mean temperature are limited by the sparseness of available proxy data in the Southern Hemisphere at present." They concluded that "To the extent that a ‘Medieval’ interval of moderately warmer conditions can be defined from about AD 800 – 1400, any hemispheric warmth during that interval is dwarfed in magnitude by late 20th century warmth."^[125]

Borehole climate reconstructions in a paper by Pollack and Smerdon, published in June 2004, supported estimates of a surface warming of around 1 °C (1.8 °F) over the period from 1500 to 2000.^[126]

In a study published in November 2004 Edward R. Cook, Jan Esper a Rosanne D'Arrigo re-examined their 2002 paper, and now supported MBH. They concluded that "annual temperatures up to AD 2000 over extra-tropical NH land areas have probably exceeded by about 0.3 °C the warmest previous interval over the past 1162 years".^[75]

Studie od Anders Moberg et al. published on 10 February 2005 used a vlnková transformace technique to reconstruct Northern Hemisphere temperatures over the last 2,000 years, combining low-resolution proxy data such as lake and ocean sediments for century-scale or longer changes, with tree ring proxies only used for annual to decadal resolution. They found there had been a peak of temperatures around AD 1000 to 1100 similar to those reached in the years before 1990,^[127] and supported the basic conclusion of MBH99 by stating "We find no evidence for any earlier periods in the last two millennia with warmer conditions than the post-1990 period".^[128]

At the end of April 2005 Věda published a reconstruction by J. Oerlemans based on glacier length records from different parts of the world, and found consistent independent evidence for the period from 1600 to 1990 supporting other reconstructions regarding magnitude and timing of global warming.^[129]

On 28 February 2006 Wahl & Ammann 2007 was accepted for publication, and an "in press" copy was made available on the internet. Two more reconstructions were published, using different methodologies and supporting the main conclusions of MBH. Rosanne D'Arrigo, Rob Wilson and Gordon Jacoby suggested that medieval temperatures had been almost 0.7 °C cooler than the late 20th century but less homogenous,^[130] Osborn and Briffa found the spatial extent of recent warmth more significant than that during the medieval warm period.^[131][132] They were followed in April by a third reconstruction led by Gabriele C. Hegerl.^[133]

Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC, 2007

The Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC (AR4) published in 2007 included a chapter on Paleoclimate, with a section on the last 2,000 years. This featured a graph showing 12 proxy based temperature reconstructions, including the three highlighted in the Třetí hodnotící zpráva IPCC (TAR); Mann, Bradley & Hughes 1999 jako dříve, Jones a kol. 1998 a Briffa 2000 had both been calibrated by newer studies. In addition, analysis of the Středověké teplé období cited reconstructions by Crowley & Lowery 2000 (as cited in the TAR) and Osborn & Briffa 2006. Ten of these 14 reconstructions covered 1,000 years or longer. Most reconstructions shared some data series, particularly tree ring data, but newer reconstructions used additional data and covered a wider area, using a variety of statistical methods. The section discussed the problém divergence affecting certain tree ring data.^[14]

It concluded that "The weight of current multi-proxy evidence, therefore, suggests greater 20th-century warmth, in comparison with temperature levels of the previous 400 years, than was shown in the TAR. On the evidence of the previous and four new reconstructions that reach back more than 1 kyr, it is likely that the 20th century was the warmest in at least the past 1.3 kyr."^[14] The SPM statement in the IPCC TAR of 2001 had been that it was "likely that, in the Northern Hemisphere, the 1990s was the warmest decade and 1998 the warmest year" in the past 1,000 years.^[68] The AR4 SPM statement was that "Average Northern Hemisphere temperatures during the second half of the 20th century were pravděpodobně higher than during any other 50-year period in the last 500 years and pravděpodobně the highest in at least the past 1,300 years. Some recent studies indicate greater variability in Northern Hemisphere temperatures than suggested in the TAR, particularly finding that cooler periods existed in the 12th to 14th, 17th and 19th centuries. Warmer periods prior to the 20th century are within the uncertainty range given in the TAR."^[134]

Mann et al., 2008 and 2009

Further reconstructions were published, using additional proxies and different methodology. Juckes et al. 2007 a Lee, Zwiers & Tsao 2008 compared and evaluated the various statistical approaches.^[135] In July 2008 Huang, Pollack and Shen published a suite of borehole reconstructions covering 20,000 years. They showed warm episodes in the mid-Holocene and the Medieval period, a little ice age and 20th century warming reaching temperatures higher than Medieval Warm Period peak temperatures in any of the reconstructions: they described this finding as consistent with the IPCC AR4 conclusions.^[136]

In a paper published by PNAS on 9 September 2008, Mann and colleagues produced updated reconstructions of Earth surface temperature for the past two millennia.^[35] This reconstruction used a more diverse dataset that was significantly larger than the original tree-ring study, at more than 1,200 proxy records. They used two complementary methods, both of which showed a similar "hockey stick" graph with recent increases in northern hemisphere surface temperature are anomalous relative to at least the past 1300 years. Mann said, "Ten years ago, the availability of data became quite sparse by the time you got back to 1,000 AD, and what we had then was weighted towards tree-ring data; but now you can go back 1,300 years without using tree-ring data at all and still get a verifiable conclusion."^[137] In a PNAS response, McIntyre and McKitrick said that they perceived a number of problems, including that Mann et al used some data with the axes upside down.^[138] Mann et al. replied that McIntyre and McKitrick "raise no valid issues regarding our paper" and the "claim that 'upside down' data were used is bizarre", as the methods "are insensitive to the sign of predictors." They also said that excluding the contentious datasets has little effect on the result.^[139]

A study of the changing climate of the Arctic over the last 2,000 years, by an international consortium led by Darrell Kaufman of Northern Arizona University, was published on 4 September 2009. They examined sediment core records from 14 Arctic lakes, supported by tree ring and ice core records. Their findings showed a long term cooling trend consistent with cycles in the Earth's orbit which would be expected to continue for a further 4,000 years but had been reversed in the 20th century by a sudden rise attributed to greenhouse gas emissions. The decline had continued through the Medieval period and the Little Ice Age. The most recent decade, 1999–2008, was the warmest of the period, and four of the five warmest decades occurred between 1950 and 2000. Scientific American described the graph as largely replicating "the so-called 'hockey stick,' a previous reconstruction".^[140]

Further support for the "hockey stick" graph came from a new method of analysis using Bayesovské statistiky developed by Martin Tingley and Peter Huybers of Harvard University, which produced the same basic shape, albeit with more variability in the past, and found the 1990s to have been the warmest decade in the 600-year period the study covered.^[141]

2010 a dále

A 2,000 year extratropical Northern Hemisphere reconstruction by Ljungqvist published by Geografiska Annaler in September 2010 drew on additional proxy evidence to show both a Římské teplé období a a Středověké teplé období with decadal mean temperatures reaching or exceeding the reference 1961–1990 mean temperature level. Instrumental records of the period 1990–2010 were possibly above any temperature in the reconstruction period, though this did not appear in the proxy records. They concluded that their "reconstruction agrees well with the reconstructions by Moberg et al. (2005) and Mann et al. (2008) with regard to the amplitude of the variability as well as the timing of warm and cold periods, except for the period c. ad 300–800, despite significant differences in both data coverage and methodology."^[142]

A 2010 opinion piece by David Frank, Jan Esper, Eduardo Zorita and Rob Wilson (Frank a kol. 2010 ) noted that by then over two dozen large-scale climate reconstructions had been published, showing a broad consensus that there had been exceptional 20th century warming after earlier climatic phases, notably the Medieval Warm Period and Malá doba ledová. There were still issues of large-scale natural variability to be resolved, especially for the lowest frequency variations, and they called for further research to improve expert assessment of proxies and to develop reconstruction methods explicitly allowing for structural uncertainties in the process.^[13]

As several studies had noted, regression-based reconstruction methods tended to underestimate low-frequency variability. Bo Christiansen designed a new method (LOC) to overcome this problem, and with Ljungqvist used LOC to produce a 1,000 year reconstruction published in 2011. This showed more low frequency variability and a colder Little Ice Age than previous studies.^[143] They then extended the LOC reconstruction back using selected proxies which had a documented relation to temperature and passed a screening procedure. This 2,000 year reconstruction, published in 2012, again showed more variability than earlier reconstructions. It found a homogenous Little Ice Age from 1580–1720 showing colder conditions in all areas, and a well defined but possibly less homogenous Medieval Warm Period peak around 950–1050, reaching or slightly exceeding mid 20th century temperatures as indicated by previous studies including Mann et al. 2008 and 2009.^[144]

Ljungqvist et al. 2012 used a larger network of proxies than previous studies, including use low-resolution proxy data with as few as two data points per century, to produce a reconstruction showing centennial patterns of temperature variability in space and time for northern hemisphere land areas over the last 1,200 years. At this broad scale, they found widespread warmth from the 9th to 11th centuries approximating to the 20th century znamenat, with dominant cooling from the 16th to 18th centuries. The greatest warming occurred from the 19th to the 20th centuries, and they noted that instrumental records of recent decades were much warmer than the 20th century mean. Their spatial reconstruction showed similarities to the Mann et al. 2009 climate field reconstruction, though the different resolution meant these were not directly comparable. The results were robust, even when significant numbers of proxies were removed.^[145]

Marcott et al. 2013 used seafloor and lake bed sediment proxies, which were completely independent of those used in earlier studies, to reconstruct global temperatures over the past 11,300 years, covering the entire Holocén, and showing over the last 1,000 years confirmation of the original MBH99 hockey stick graph.^[146] Temperatures had slowly risen from the last ice age to reach a level which lasted from 10,000 to 5,000 years ago, then in line with Milankovitchovy cykly had begun a slow decline, interrupted by a small rise during the Medieval Warm Period, to the Little Ice Age. That decline had then been interrupted by a uniquely rapid rise in the 20th century to temperatures which were already the warmest for at least 4,000 years, within the range of uncertainties of the highest temperatures in the whole period, and on current estimates were likely to exceed those temperatures by 2100.^[147]

Viz také

• Popis středověkého teplého období a malé doby ledové ve zprávách IPCC
• Kontroverze o globálním oteplování
• Teplotní rekord posledních 1000 let

Citace

References in chronological sequence