Διερεύνηση και αξιολόγηση μεθόδων ομογενοποίησης υδροκλιματικών δεδομένων

Η εργασία αυτή εστιάζεται στη μελέτη των ανομογενειών των χρονοσειρών θερμοκρασίας των τελευταίων περίπου εκατό χρόνων, των μεθόδων διόρθωσής τους και των αποτελεσμάτων της διόρθωσης αυτής, και εξελίσσεται σε τρεις κατευθύνσεις: Από συστηματική βιβλιογραφική διερεύνηση καταγράφηκαν, ταξινομήθηκαν και αξιολογήθηκαν οι παρατηρούμενες ανομογένειες στις ιστορικές και σύγχρονες χρονοσειρές θερμοκρασίας και οι μέθοδοι διόρθωσής τους. Διαπιστώθηκε ότι οι μέθοδοι αυτές είναι κυρίαρχα στατιστικές και όχι επαρκώς τεκμηριωμένες πειραματικά, και συνήθως δεν υποστηρίζονται από μεταδεδομένα. Σε πολλές μάλιστα περιπτώσεις οι προτεινόμενες διορθώσεις δεν είναι καν στατιστικά σημαντικές. Από την παγκόσμια βάση δεδομένων GHCN-Monthly Version 2 εξετάστηκαν όλοι οι σταθμοί που περιείχαν αρχείο αρχικών και επεξεργασμένων δεδομένων και ικανοποιούσαν ορισμένα κριτήρια χρονικής πληρότητας. Ειδικά για τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, λόγω του μεγάλου πλήθους των διαθέσιμων σταθμών, επιλέχτηκε αριθμός σταθμών που προέκυψε με κατάλληλη δειγματοληψία. Συνολικά εξετάστηκαν 181 σταθμοί παγκοσμίως, στους οποίους υπολογίστηκε η διαφορά των γραμμικών τάσεων εκατονταετίας μεταξύ διορθωμένων και μη δεδομένων. Διαπιστώθηκε ότι στα 2/3 περίπου των σταθμών η ομογενοποίηση αύξησε τις θετικές τάσεις ή μείωσε τις αρνητικές. Έγινε εφαρμογή της πιο διαδεδομένης μεθόδου ομογενοποίησης, SNHT for single shifts, σε συνθετικά δεδομένα με επιλεγμένα στατιστικά χαρακτηριστικά με και χωρίς την προσθήκη τεχνητού άλματος. Η μέθοδος είχε ικανοποιητική συμπεριφορά σε ανεξάρτητα δεδομένα που ακολουθούν κανονική κατανομή, αλλοίωσε όμως ομογενείς χρονοσειρές που παρουσίαζαν μακροπρόθεσμη εμμονή. Τα παραπάνω συμπεράσματα θέτουν ορισμένες δεσμεύσεις για τις διαδικασίες ομογενοποίησης και οδηγούν στην άποψη ότι μια πιθανή αύξηση της θερμοκρασίας τον τελευταίο αιώνα φαίνεται να είναι μεταξύ 0.4°C και 0.7°C, τιμές που έχουν προκύψει από αδιόρθωτα και διορθωμένα δεδομένα, αντίστοιχα.