Vuodesta 1978 lähtien sarja satelliitteja on mitannut ilmakehän troposfäärin ja stratosfäärin lämpötiloja. Mittaussarjat yhdistetään ja säädetään ajasta riippuvien virheiden korjaamiseksi Alabaman yliopistossa Huntsvillessä (UAH), jota johtavat John Christy ja Roy Spencer. Alustavat tulokset näyttivät lämpenemistä, joka oli vain 0,09 °C vuosikymmenessä, joka on paljon vähemmän kuin pintalämpötilan muutokseksi mitattu 0,17 °C vuosikymmenessä. Ilmastomallit ennustavat, että troposfäärin pitäisi lämmetä enemmän kuin pinnan.

UAH vastaan RSS

Marraskuussa 2005 Remote Sensing Systemsin (RSS) Carl Mears ja Frank Wentz tekivät riippumattoman analyysin satelliittidatasta. Sitä tehdessään he löysivät laskennallisen virheen UAH:n analyysistä. Kun korjaus oli tehty, UAH:n trendi oli 0,12 °C vuosikymmenessä - aiempaa suurempi, mutta silti vähemmän kuin pinnan trendi. RSS julkisti kuitenkin omaan analyysiinsa perustuvat tulokset - niissä trendi oli 0,19 °C vuosikymmenessä.

Kuva 1: UAH:n satelliittidata (punainen) verrattuna RSS:n satelliittidataan (vihreä) ja pintalämpötilan mittauksiin (sininen). Kuva Global Warming Artin luvalla.

Päivittäisen ratamuutoksen korjaaminen

Osa UAH:n ja RSS:n välisistä eroista johtuu menetelmästä yhdistää eri satelliittien mittaussarjat toisiinsa. Suurin osa eroista johtuu kuitenkin tavasta korjata data satelliittien päivittäisten ratamuutosten suhteen (Mears et al 2005). Satelliitit kiertävät Maata navalta navalle. Satelliiteilla ei ole omaa työntövoimaa, joten niiden päiväntasaajan ylitysaika (local equator crossing time, LECT) muuttuu hitaasti ajan myötä. Lisäksi asiaa vaikeuttaa satelliitien radan korkeuden väheneminen ohuen ilmakehän kitkan aiheuttamana. Kun satelliitin LECT muuttuu, sen paikallinen aik ottaa lukemia muuttuu, mikä aiheuttaa paikallisen päivittäisen kierron näkymisen vääränä trendinä (Christy et al 2000).

UAH ja RSS käyttivät eri menetelmiä mittaussarjan korjaamiseksi päivittäisten ratamuutosten suhteen ja tulokset olivat radikaalisti erilaisia.

Kuva 2: UAH:n ja RSS:n tekemät mittaussarjojen korjaukset päivittäisten ratamuutosten suhteen. UAH:n korjaukset lisäsivät yleisen viilenemisefektin. RSS:n korjaukset lisäsivät yleisen lämpenemisefektin. Molempien ryhmien korjaukset ovat voimakkaimpia tropiikissa mutta ne on tehty vastakkaisiin suuntiin.

Mikä tässä asiassa sitten oikeasti on tilanne? Yhdysvaltojen ilmastotiedeohjelman (U.S. Climate Change Science Program) tiivistelmä, jossa yhtenä kirjoittajana on UAH:n John Christy, sanoo:

"Aiemmin raportoituja ristiriitoja pinnan ja ilmakehän lämpenemisen välillä on käytetty ilmastomallien luotettavuuden ja ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen kyseenalaistamiseen. Tätä merkittävää ristiriitaa ei enää ole, koska satelliittien ja radiosondien datasta on löydetty virheitä ja ne on korjattu. Vaikka nämä datat ovat yhdenmukaisia ilmastomallien kanssa globaalilla skaalalla, tropiikissa on vielä selvittämättömiä ristiriitoja.

Tämä ero mallien ja havaintojen välillä saattaa aiheutua virheistä, jotka ovat yhteisiä kaikille malleille, virheistä mittaussarjoissa tai näiden tekijöiden yhdistelmästä. Toista selitystä suositaan, mutta kysymys on vielä auki."

Toisin sanoen UAH:n mukaan satelliittimittaukset täsmäävät mallien kanssa tropiikkia lukuunottamatta. Tämä virhe johtuu todennäköisimmin virheistä datassa. RSS:n mukaan satelliittimittaukset täsmäävät hyvin mallien kanssa.