An diesem Montag erschien in Nature Climate Change der Artikel
S. Rahmstorf, J.E. Box, G. Feulner, M.E. Mann, A. Robinson, S. Rutherford und E.J. Schaffernicht
"Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Overturning Circulation"
Das Abstract lautet:
"Possible changes in Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) provide a key source of uncertainty regarding future climate change. Maps of temperature trends over the twentieth century show a conspicuous region of cooling in the northern Atlantic. Here we present multiple lines of evidence suggesting that this cooling may be due to a reduction in the AMOC over the twentieth century and particularly after 1970. Since 1990 the AMOC seems to have partly recovered. This time evolution is consistently suggested by an AMOC index based on sea surface temperatures, by the hemispheric temperature di fference, by coral-based proxies and by oceanic measurements. We discuss a possible contribution of the melting of the Greenland Ice Sheet to the slowdown. Using a multi-proxy temperature reconstruction for the AMOC index suggests that the AMOC weakness after 1975 is an unprecedented event in the past millennium (p>0.99). Further melting of Greenland in the coming decades could contribute to further weakening of the AMOC."
Wie üblich ging der Artikel vorab an Journalisten mit einer Embargovorgabe. So wurde ich angesprochen, was ich von dem Artikel hielte - mit einer Vorwarnzeit im laufenden Geschäft von vielleicht einem Tag. Die Zeit reichte natürlich nicht zu einer vertieften Analyse der Resultate, so blieb meine Reaktion vage:
"A) Grundsätzlich eine schöne Studie mit einem intelligenten Ansatz in der Kategorie "Manifestationen, Detektion und Attribution". Zunächst wird dargestellt, dass die AMOC sich deutlich abgeschwächt hat in den letzten Jahrzehnten ("Manifestation") und dass es in der historischen Vergangenheit keine derartigen Abschwächungsperioden gegeben hat ("Detektion"). Nachdem so geklärt wurde, dass man es mit einem Ereignis zu tun hat, dass wirklich ungewöhnlich ist und daher eine besondere Erklärung benötigt, die mit rezenten, vorher nicht gegenwärtigen Antrieben zu tun hat, schließt sich ein Erklärungsversuch an, der auf ein verstärktes Abschmelzen von Grönland abhebt. Unsicherheiten werden laufend diskutiert, bringen aber die Autoren von ihrem Kurs nicht ab. Der Erklärungsversuch wird klar als Hypothese formuliert, unter Nutzung von "könnte" und anderen Konjunktiva.
B) Das ganze stellt ein komplexes (und interessantes) Konstrukt dar, wobei aber in jedem Konstruktionsschritt durchaus signifikante Vorbehalte und Unsicherheiten ins Spiel kommen, so dass ich persönlich es für wahrscheinlich halte, dass diese Vorbehalte in der Summe das Konstrukt instabil machen. Aber das ist für solche Konstrukte nicht ungewöhnliches, und Nachprüfungen durch unabhängige Kollegen werden zur Klärung führen. Vorbehalte, die man in aller Kürze nennen kann, betrifft die Manifestation - es gibt durchaus auch Vorschläge, die eine Verstärkung der AMOC in den letzten Jahrzehnten vermelden. Auch die Nutzung eines Proxies für ein anderes Proxy der AMOC erscheint etwas gewagt. Ob dieses andere Proxy die langsam veränderliche Variabilität der Lufttemperaturen über dem Atlantik darstellt, ist auch etwas, was man kritisch hinterfragen darf. Dies betrifft dann einen wesentlichen Vorbehalt beim Detektionsprozess. Ob schließlich alle zulässigen Reaktionsmuster auf global warming und grönländischer Eisschmelze berücksichtigt wurden, hat damit zu tun, ob die Unabhängigkeit von Signal und vermuteter Reaktion im Attributionsprozess beachtet wurde."
S. Rahmstorf, J.E. Box, G. Feulner, M.E. Mann, A. Robinson, S. Rutherford und E.J. Schaffernicht
"Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Overturning Circulation"
Das Abstract lautet:
"Possible changes in Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) provide a key source of uncertainty regarding future climate change. Maps of temperature trends over the twentieth century show a conspicuous region of cooling in the northern Atlantic. Here we present multiple lines of evidence suggesting that this cooling may be due to a reduction in the AMOC over the twentieth century and particularly after 1970. Since 1990 the AMOC seems to have partly recovered. This time evolution is consistently suggested by an AMOC index based on sea surface temperatures, by the hemispheric temperature di fference, by coral-based proxies and by oceanic measurements. We discuss a possible contribution of the melting of the Greenland Ice Sheet to the slowdown. Using a multi-proxy temperature reconstruction for the AMOC index suggests that the AMOC weakness after 1975 is an unprecedented event in the past millennium (p>0.99). Further melting of Greenland in the coming decades could contribute to further weakening of the AMOC."
Wie üblich ging der Artikel vorab an Journalisten mit einer Embargovorgabe. So wurde ich angesprochen, was ich von dem Artikel hielte - mit einer Vorwarnzeit im laufenden Geschäft von vielleicht einem Tag. Die Zeit reichte natürlich nicht zu einer vertieften Analyse der Resultate, so blieb meine Reaktion vage:
"A) Grundsätzlich eine schöne Studie mit einem intelligenten Ansatz in der Kategorie "Manifestationen, Detektion und Attribution". Zunächst wird dargestellt, dass die AMOC sich deutlich abgeschwächt hat in den letzten Jahrzehnten ("Manifestation") und dass es in der historischen Vergangenheit keine derartigen Abschwächungsperioden gegeben hat ("Detektion"). Nachdem so geklärt wurde, dass man es mit einem Ereignis zu tun hat, dass wirklich ungewöhnlich ist und daher eine besondere Erklärung benötigt, die mit rezenten, vorher nicht gegenwärtigen Antrieben zu tun hat, schließt sich ein Erklärungsversuch an, der auf ein verstärktes Abschmelzen von Grönland abhebt. Unsicherheiten werden laufend diskutiert, bringen aber die Autoren von ihrem Kurs nicht ab. Der Erklärungsversuch wird klar als Hypothese formuliert, unter Nutzung von "könnte" und anderen Konjunktiva.
B) Das ganze stellt ein komplexes (und interessantes) Konstrukt dar, wobei aber in jedem Konstruktionsschritt durchaus signifikante Vorbehalte und Unsicherheiten ins Spiel kommen, so dass ich persönlich es für wahrscheinlich halte, dass diese Vorbehalte in der Summe das Konstrukt instabil machen. Aber das ist für solche Konstrukte nicht ungewöhnliches, und Nachprüfungen durch unabhängige Kollegen werden zur Klärung führen. Vorbehalte, die man in aller Kürze nennen kann, betrifft die Manifestation - es gibt durchaus auch Vorschläge, die eine Verstärkung der AMOC in den letzten Jahrzehnten vermelden. Auch die Nutzung eines Proxies für ein anderes Proxy der AMOC erscheint etwas gewagt. Ob dieses andere Proxy die langsam veränderliche Variabilität der Lufttemperaturen über dem Atlantik darstellt, ist auch etwas, was man kritisch hinterfragen darf. Dies betrifft dann einen wesentlichen Vorbehalt beim Detektionsprozess. Ob schließlich alle zulässigen Reaktionsmuster auf global warming und grönländischer Eisschmelze berücksichtigt wurden, hat damit zu tun, ob die Unabhängigkeit von Signal und vermuteter Reaktion im Attributionsprozess beachtet wurde."
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22 comments:
As Martin Visbeck explained here, it is not at all clear that the AMOC has weakened in the last decades. It rather has strengthened.
Another caveat is that the reconstruction of North Atlantic temperatures based on basically terrestrial proxy records is quite uncertain. Such reconstructions tested in controlled conditions do not show skill over ocean areas
Ich finde die Überschrift von von Storch seltsam personalisiert. Die Personen stehen im Vordergrund, nicht das Ergebnis. Irgendwie waren da erstens mehr Personen an der Studie beteiligt Und zweitens ist doch das Ergebnis das Interessante, nicht ob XYZ das erkannte.
Können sie ihre Überschrift erklären?
Ghb
Ps. Der Rest war wenig sagend... aha, Studien müssen bestätigt werden... wer hätte das gedacht.
@Ghb
naja, schönes Beispiel dafür, wie Glauben, Werte, politische Bedeutung von den Spezialexperten verschwiegen werden, damit der Anschein der wissenschaftlichen Neutralität nicht angekratzt wird ... ewiges Thema hier.
Ich versuche mal Kontext zu geben, in der Hoffnung, dass qualifiziertere Leute mich korrigieren und das ausbauen.
Die AMOC hat einen massiven Einfluss auf globale Klimamuster, von Dürren Afrika (+) über Hurricane-Aktivität im Nordatlantik (-), bis hin zum Day-After-Tomorrow-Szenario des vollständigen Zusammenbruchs. Eine Vorhersage des Langzeitrends der AMOC hülfe also, ein bisschen genauer zu sagen wie schlimm es den nun wirklich wird.
Die Sache ist kompliziert, und am meisten wissen wir durch die Theorie (aka Modelle), die wohl alle? eine heftige Abnahme bis 2100 vorgĥersagen. Ozean ist aber schwieriger als Atmosphäre. Jegliches empirisches Material wird also auch als Indiz für die Güte der Modelle verwendet ("Skeptische Rutschbahn": AMOC nicht getroffen -> alles falsch -> Es gibt gar kein CO2 ;).
Langzeitdaten gibt es ohne Proxy-Trickserei nicht, und anscheinend (eduardo) sind sich die einschlägigen Studien noch nicht mal beim Vorzeichen einig.
Richtige, direkte, Messungen gibt es seit 2004 (RAPID-Array) und die belegen eine starke (stärker als modellierte) Abnahme der AMOC in den letzten 10 J, was aber nichts heissen muss wg. dekadische Variabilität ... wissen schon.
Im Übrigen bin ich der Meinung, dass die fossile Energieindustrie zerstört werden muss.
Ich habe den Hinweis auf die Arbeit hier gebracht, weil ich damit rechnete, dass dieser Artikel zu einer deutlichen öffentlichen Reaktion führen wurde, da das Thema "Zusammenbruch des Golfstroms" so eine Art Eigenmode der öffentlichen Befindlichkeit ist. es war um dies Thema in der Vergangeneit still geworden.
Ich meine, zunächst soll man sich mit der in der Arbeit vorgebrachten These offen auseinandersetzen. Andererseits ist damit zu rechnen, dass in den Medien die Vermutung die von Rahmstorf et al vortragene Veränderung und der postulierte Mechanismus in ein Faktum verwandelt werden. Daher der Hinweis, dass man vielleicht abwarten sollte, wie sich die Prüfung der vorgebrachten Argumente entwickeln wird. Sicher sind nicht alle Argumente falsch, aber es könnte sein, das einzelne falsch sind. Könnte sein.
Also, da sind drei Komplexe, nämlich die Manifestation - nach dieser Darstellung geht es zurück mit der AMOC; zweitens Detektion - dieser Rückgang stärker als was wir in den letzten 1000 Jahren gesehen haben, und drittens: Attribution, Bestimmung plausibler Gründe.
Das Argument für die Detektion beruht wesentlich auf der Multiproxy-Rekonstruktion M09 von Mike Mann. Nun gibt es dazu eine aktuelle Simulation, wie sich Rekonstruktionsmethoden, unter anderem M09 eignen, um räumlich Verteilungen von Temperaturen zu bestimmen - Smerdon et al.: Model-Dependent Spatial Skill in Pseudoproxy Experiments Testing Climate Field Reconstruction Methods for the Common Era, submitted - http://www.ldeo.columbia.edu/~jsmerdon/papers/2015_cd_smerdonetal_submitted.pdf. Dort zeigt sich, dass im Labor von Millenniumssimulationen die Korrelation zwischen "wahren" Temperaturen und M09-Rekonstruktionen im Nordatlantimk weniger als 0.3 beträgt (Fig 1). Von der "wahren" Standardabweichung bleiben in der Rekonstruktion nur 0.3 und weniger zurück in diesem gebiet(Fig 3), so Jason Smerdon. Das klingt nicht gut für die Detektion.
Dass etwas mit der Varianz der Rekonstruktion fishy ist, zeigt sich für mich auch am Anstieg der Variabilität nach etwa 1400.
@hvw
would that be the context from the author's perspective ?
Otherwise I personally would believe that the influence of the AMOC is more limited.
For instance, Figure 1 in the paper shows that the negative temperature trends are restricted to a medium-sized region in the North Atlantic. The temperature trends in Europe, for instance, are comparable to the trends in other regions. This would not support a massive global influence.
Maybe you referred to the AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation). The relation between the two is not that clear though. Even Mann indicated that the AMO is rather a result of the aerosol forcing, and not of the AMOC.
Related to this, Richard Seager thinks that the ocean circulation (Gulf Stream) plays a minor role in setting warmer European temperatures, and Carl Wunsch thinks that the AMOC has only a very minor influence on the Gulf Stream, which would be mainly controlled by winds, and not by differences in the density of water masses
This points to a really complicated system, and if you want to reconstruct this system with proxies located several thousand kilometres away...
@eduardo
"would that be the context from the author's perspective ?"
no idea. If it were, it had much more substance than my statement. Which is just re-iteration of folklore if you will. These effects of AMOC are mentioned all the time in the introductions of papers on anything AMOC-related.
So you think "AMOC is furthermore thought to influence climate phenomena
such as Sahel droughts and North Atlantic hurricane activity (4–6)" is something that shouldn't appear in a 2012 Science article? (http://www.sciencemag.org/content/335/6064/76)
Intuitively, I would assume that a large enough (whatever that means) change in a such a major (just by energy and mass transported) process would have more severe effects than we can possibly gather evidence for from the limited historical record that is available.
"This points to a really complicated system, and if you want to reconstruct this system with proxies located several thousand kilometres away..."
Totally agree. So what is the message for the general public then? Maybe "Science can't predict anything here, but the worst case-scenario is cause for concern"?, or "Science can't predict anything here, and that doesn't matter because it is purely of academic interest"?
Im Übrigen bin ich der Meinung, dass die fossile Energieindustrie zerstört werden muss.
Die NASA hat am 25.3.10 eine Arbeit von Josh Willis of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena in Netz gestellt, aus der hervorgeht, dass die Daten im Gegenteil eine Beschleunigung zu zeigen scheinen. ( The data suggest the circulation may have even sped up slightly in the recent past. )
Die Daten stammen nicht aus Proxies sondern von Messungen:
"The findings are the result of a new monitoring technique, developed by oceanographer Josh Willis of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., using measurements from ocean-observing satellites and profiling floats. The findings are reported in the March 25 issue of Geophysical Research Letters. "
Quelle
Klimarealist
hvw - I would opt for "Science can't predict anything here, but the worst case-scenario is cause for concern" as the message for society, if you demand one of your choices. I would actually prefer "The issue is contested among scientists, but the worst case-scenario is cause for concern for many". There may be a few, for whom the worst-case scenario is not "cause for concern". Concern is to some extent reflecting real risks, but also cultural constructions of risk.
Ich schrieb oben: "Andererseits ist damit zu rechnen, dass in den Medien die Vermutung die von Rahmstorf et al vortragene Veränderung und der postulierte Mechanismus in ein Faktum verwandelt werden." - was erstens sprachlich verdreht war - und zweitens, wie es sich nun herausstellt, unzutreffend.
Hier sind zwei Beispiele der Berichterstattung, die beide auf den hypothetischen Charakter der Studie und auf den Widerspruch durch einen gestandenen Wissenschaftler (Martin Visbeck) hinweisen:
"Der Golfstrom wird schwächer (PIK)"
http://www.abendblatt.de/ratgeber/wissen/article205218369/Studie-Der-Golfstrom-wird-schwaecher.html
"Klimawandel könnte Golfstrom abschwächen" -
http://www.sueddeutsche.de/wissen/studie-klimawandel-schwaecht-golfstrom-ab-1.2407154
Die Medien scheinen besser zu funktioneiren als ich es ihnen zugetraut hatte.
@HvS
Yes, thanks. Of course your version is more precise.
"Concern is to some extent reflecting real risks, but also cultural constructions of risk."
The sociology faction might argue that all risk (and that includes or is even restricted to whatever you mean exactly with real risk) is a cultural construction. And in this case it is hard to argue against it.
@Klimarealist
Yes this (and other studies) corrobate the work by Rahmstorf et. al. But why do you mention this factoid? HvS's and eduardo's criticisms with regard to the work's interpretation, presentation and its reception in the mainstream media (well predicted, HvS!) are surely not touched by it.
hvw,
the study by Willis cited by Klimarealist contradicts (corrobate? Rahmstorf's paper. The AMOC is speeding up, not slowing down
hvw,
storm surges represent a real risk for life and property in Northern Frisia and elsewhere. There is a real risk, that your cellar is flooded in the Altstadt von Lauenburg.
@Eduardo Zorita
I guess hvv means "corroborate" which in turn means
if correct that the paper by Willis et al provides evidence that supports Rahmstorfs claim according to hvv.
So I am really curious how this plays out.
Best regards
Günter Heß
@eduardo
Rahmstorf et. al cite Willis and note that their AMOC index (reconstruction) shows the same AMOC recovery between 1993 and 2004. That kind of corrobates their method (for what it's worth) no?
@HvS
Yes, that is a real risk. As there are many. But do you also have an example for a "cultural construction of risk" that is not also a "real" risk? You seem to propose this dichotomy.
"corroborate" of course. Took me long to see that ;).
@hvw,
'That kind of corrobates their method (for what it's worth) no?'
I am not sure what 'kind of corroborates' really means, but I would say no.
I guess you refer to Fig 5. There, only decadally smoothed records are shown, which also end near 2013 (?), so the end part is made up). The Willis record is 15 years long ending in 2010. The Mann record ends in 2005, so we really have two independent data points at most, perhaps just one. It would interesting to have seen the annual values from the reconstructed index and the observed Willis record, with its annual ups and downs.
Other than that, I would say that the decadally smoothed records are not incompatible, but nothing more.
@eduardo
"I am not sure what 'kind of corroborates' really means, but I would say no."
Corroborate schmorroborate, hey I don't even know how to spell this word.
"I would say that the decadally smoothed records are not incompatible"
Very well, so we established that their result is consistent with Willis', and it would be wrong to claim that it "contradicts" it.
"I guess you refer to Fig 5. There, only decadally smoothed records are shown, which also end near 2013 (?), so the end part is made up)."
Hmm. If you have data at the end of the time-series, the smoother there is not "made up". It rather looses precision and you have to be careful with trends there.
Also it looks like the last part of their index in Fig. 5 is based on instrumental data, rather than the proxy reconstruction. This is good, but not mentioned? These tricky bastards! ;).
"The Willis record is 15 years long ending in 2010. The Mann record ends in 2005, so we really have two independent data points at most, perhaps just one."
You can show 2 things to make this valid: a) Their construction of AMOC index from T is representative of the real AMOC, and b) The proxy based reconstruction of T is realistic. This paper doesn't deal with b), except the comparison with that coral thing, which is integrates a) and b). For a) it is a good sign if the index calculated from instrumental T is consistent with AMOC calculated with different methods, i.e. Argo + altimeter data and if index from modeled T matches modeled AMOC. I really don't get what you mean with "perhaps just one independent data point". Maybe you doubt the precision of the smoother? Then maybe you want indeed ask for the yearly resolved data ;).
Don't get me wrong, I don't think that all this is terribly strong. But it's not obviously wrong or cheap or in contradiction to all other evidence, as far as I can see. Just science in progress ...
hvw - for the sake of better communication it may be better if we use language which is understood without referring to a wordbook; in particulatr it would be goood if the auhtor has a clear understanding what he/she means with used expressions.
Now to the number of degrees of freedom: if we 15 data points and apply a 10 year means, than we have one degree of freedom in the smoothed series (or something like 1.5 if you want to apply some tricky non-integer definitions of dgfs, conditional upon the persistence in the series).
The proxy series of M09 dscribes only part of the variability of the predictand (the temperature in the part of the North Atlantic); Smerdon claims this to be of the order of less than 30%. However, we would have a problem also if the reduction of variance would be less. Thus the statistial properties of the directly determined values and of the proxies are different. Therefore it is not a good idea to mix these two sorts of data.
@Hans von Storch
"may be better if we use language which is understood without referring to a wordbook"
No, rather not. That would sabotage the pedagogical angle of the blog.
[dgf]
What you say is clear, but not how it relates to the question. Which is, just as a reminder:" Is Rahmstorf et al.'s result in contradiction to, consistent with, or even corroborated by Willis?"
"The proxy series of M09 dscribes only part of the variability of the predictand (the temperature in the part of the North Atlantic); Smerdon claims this to be of the order of less than 30%."
Look, it is way beyond my capabilities to make up my mind about what AMOC does, based on a comprehensive review of available literature plus necessary expert knowledge that I don't posses. Actually I am paying people like yourself and Rahmstorf and colleagues (via taxes), among other reasons, in the hope that they figure out such things.
Now Rahmstorf and colleagues make it very clear that they believe, given all info and expertise at hand, that their reconstruction is suited to make reasonable statements about secular AMOC trends. Nice.
You on the other hand are throwing a pre-publication factiod at me that might or might not be related to this particular question. And I am not going to digest 50+ pages Smerdon to figure it out.
If you believe that M09 is not suited to infer secular AMOC trends then it would be helpful if you just stated this much. Likewise if you do believe that their method is valid, a clear statement would be also appreciated. And if you are not confident enough to make either statement, there is no loss of credibility in acknowledging it. On the contrary.
Ich hatte den Deutschlandfunk vor kurzem gefragt, weshalb er in seiner Berichterstattung zum PIK-Paper nicht auch alternative Sichtweisen stärker erwähnt. Dankenswerterweise hat mir Georg Ehring auch geantwortet.
Siehe: http://www.kaltesonne.de/um-antwort-wird-gebeten-weshalb-berichtet-der-deutschlandfunk-nicht-uber-vom-pik-abweichende-studien-zum-golfstrom/
Sehr geehrter Herr Lüning, letztlich fordern Sie nichts anderes, dass man in den Medien den alternativen Sichtweisen zur Klimaforschung mehr Platz einräumt, als sie in der Wissenschaftswelt in Anspruch nehmen. Es soll quasi über das Seltene häufiger berichtet werden, als über das Häufige. Das tun die Medien schon. Und es ist fraglich, ob das die Medien sind, die wir uns wünschen, die die Ausnahmen als Normalität verkaufen. Mit einem ausgewogenen Angebot aller Ergebnisse hat das wenig zu tun, wenn man fordert das wenige Prozent und Promille an wissenschaftlichen Publikationen ein größerer Raum in der medialen Öffentlichkeit geboten wird. Zudem kann ich Herrn Ehring nur zustimmen, die beiden genannten Studien widersprechen sich nicht.
Sehr geehrter Herr Hader,
Haben Sie auch in der Korrespondenz weitergelesen? In meinem Nachfolgebrief vom 24.4.2015 habe ich zwei Studien aufgezählt, die auch in den letzten Jahrzehnten keine Abschwächung des Golfstroms feststellen konnten. In seiner Antwort vom 29.4.2015 zitiert Herr Ehring dann selber noch zwei weitere Studien, die ebenfalls einen stabilen Golfstrom fanden. Kurioserweise stellt in dieser Thematik wohl eher die PIK-Ansicht eine Minderheitsmeinung dar, während der Großteil der Wisssenschaftler einen stabilen Golfstrom annimmt. So scheint es mir.
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