El Hilo del Clima y el Cambio Climático

[Currobena]

Shevek, estoy de acuerdo en que tenemos una influencia no pequeña en el desarrollo del clima mundial. En lo que no concuerdo es que eso sea lo chungo per se.

No digo que poder influir en el clima sea chungo per se. Lo que pasa es que existen indicios de que, sin darnos cuenta, puede que llevemos más de un siglo presionando al sistema climático en una dirección (GEI -> calentamiento).  Y no tenemos mucha idea de los efectos que esa perturbación puede tener sobre el sistema. Como tampoco tenemos ni idea de si la próxima glaciación va a comenzar la próxima semana o dentro de cinco mil años.

Podemos sentarnos a esperar y, mientras, seguir midiendo y modelando para confirmar o descartar razonablemente las distintas hipótesis. Pero SI hay un cambio de gran amplitud y SI éste es brusco (pocas décadas), sea de orígen natural o antropogénico, éstaremos jodidos. SI eso es lo que finalmente ocurre, cuanto antes se pueda confimar para poder actuar en consecuencia, mejor.

Un cambio climático que suponga una caída importante de la capacidad de carga biológica del planeta es siempre chungo, da igual que su origen sea la propia dinámica de la naturaleza o la acción humana.

Completamente de acuerdo.

De hecho, pienso que la mayor utilidad del debate sobre el cambio climático es que tenemos que aprender a gestionar el clima conscientemente, porque si no nos acabaremos extinguiendo, ya sea por causas naturales o autogeneradas.

Uff, eso son tiros muy largos, en mi opinión. El "control" del clima a escala global me suena mucho a ciencia ficción. Y la extinción total, pues también, la verdad.

Pero quien sabe.

Si pensamos en un número de años suficiente (millones) es seguro. De hecho, pienso que la única salida a largo plazo es colonizar nuevos mundos en el espacio, quizá poniendo un límite de ocupación máximo para cada planeta en función de su capacidad de carga biológica y la vida preexistente que hubiera.

[traspotin]

Si me permiten sumarme al debate...

En mi opinión existen "indicios razonables" (que no pruebas irrefutables) de que 1) podría estar en curso un cambio hacia un estado climático de temperaturas significativamente más altas y 2) que ese efecto podría ser de causa antropogénica.

Hola Shevek, bienvenido al debate. Podrías ampliar tu comentario y comentarnos qué indicios razonables piensas que apoyan la teoría de los GEI's?

s2!

[Shevek]

Hola Shevek, bienvenido al debate. Podrías ampliar tu comentario y comentarnos qué indicios razonables piensas que apoyan la teoría de los GEI's?

s2!

Gracias traspotin. A ver, no soy un experto en el tema del cambio climático, ni en GEIs. Pero lo que he podido leer me hace creer que es probable que pueda estar sucediendo y que pueda tener un orígen antopocéntrico.
 
(EDIT: Digamos que la versión del "fiscal" sobre la autoría de "crímen" me suena consistente, aunque no controlo los detalles y hablo un poco "de oídas").

Sí tengo algo de experiencia en el análisis de series de tiempo en "ciencias de la tierra" (dejémoslo ahí). Los modelos climáticos están muy bien, pero todos sabemos que todo modelo tiene que ser "tuneado" con los datos. Y la serie de datos de la tendencia actual, hasta donde yo llego (que me puedo equivocar), no es lo suficientemente larga (todavía) como para poder hacer afirmaciones categóricas.

Saludos

[traspotin]

Hola Shevek, bienvenido al debate. Podrías ampliar tu comentario y comentarnos qué indicios razonables piensas que apoyan la teoría de los GEI's?

s2!

Gracias traspotin. A ver, no soy un experto en el tema del cambio climático, ni en GEIs. Pero lo que he podido leer me hace creer que es probable que pueda estar sucediendo y que pueda tener un orígen antopocéntrico.
 
(EDIT: Digamos que la versión del "fiscal" sobre la autoría de "crímen" me suena consistente, aunque no controlo los detalles y hablo un poco "de oídas").

Sí tengo algo de experiencia en el análisis de series de tiempo en "ciencias de la tierra" (dejémoslo ahí). Los modelos climáticos están muy bien, pero todos sabemos que todo modelo tiene que ser "tuneado" con los datos. Y la serie de datos de la tendencia actual, hasta donde yo llego (que me puedo equivocar), no es lo suficientemente larga (todavía) como para poder hacer afirmaciones categóricas.

Saludos

Bueno pero son dos cosas diferentes no? una cosa es que los GEI's estén subiendo las temperaturas, demostrarlo y cuantificarlo y otra bien distinta saber cual será el nuevo estado al que nos llevarán esa misma concentración de GEI's. Para eso están los modelos, para calcular la "sensibilidad climática" y para eso se usan los datos, si un modelo no puede explicar el pasado es probable que no pueda predecir el futuro. La sensibilidad climática no es un número, es una serie de ellos a cual más probables. Básicamente intentan responder a la pregunta de: Si doblo una de las fuerzas radiativas, por ejemplo co2, como responderá el sistema? es decir cuánto subirá la temperatura media? Actualmente creo recordar que el intervalo probable está entre 2-4,5º, con el valor más probable en torno a 3º (puede ser más de 4,5 y puede ser menos de 2 aunque es poco probable). Claro que no sabemos si ese nuevo equilibrio es estable o inestable). Ojo que hablar de dos grados no es moco de pavo.

Pero hay una cosa que es para echarse a temblar. Los modelos no tienen en cuenta las posibles emisiones de metano natural y la posibilidad de que los oceános sean fuente y no sumidero de GEI's debido al calentamiento global, que recordemos pueden explicar cambios abruptos en el pasado y que elevaron varios grados la temperatura del planeta y como consecuencia una subida brutal del nivel de los océanos. Vamos que no tienen en cuenta bombas futuras por eso todos los modelos a la larga se van a quedar muy cortos, sino cortísimos. Claro que estoy hablando de mucho tiempo en el futuro (o no tanto, quién sabe). Pero es lo que vamos a terminar consiguiendo.

Pero yo creo que debemos empezar por el principio que es demostrar y cuantificar el impacto de los GEI's en la subida actual de temperaturas, algo que en mi humilde opinión está demostrado y sólo hay que cuantificarlo lo mejor posible para poder empezar a entender el impacto futuro.

Yo soy un mindundi, no soy un experto ni muchísimo menos (algo que probablemente se haya notado), aunque eso sí, me he preocupado en informarme todo lo mejor que he podido, así que aquí me tenéis para debatir lo que queráis que estoy seguro aprenderé también mucho con vosotros.

Saludos.

[Shevek]

traspotin, ya te digo que yo tiro más por la parte de análisis de series temporales. He encontrado un artículo que tenía en la cabeza, aunque no recordaba bien:

http://www.pnas.org/content/104/38/14889.full

EDIT: El título es "On the trend, detrending, and variability of nonlinear and nonstationary time series"

Utilizan una técnica novedosa, adaptativa y (casi) aparamétrica, para obtener "tendencias no lineales". Y se lo aplican a los datos del annual global surface air temperature anomaly (GSTA) desde 1856 hasta 2003.  Te copio un trocito de los resultados:

Judging from the statistical significance test, we decided not to pursue the trend to any finer scale, because the IMF with a time scale <65 years may not significantly differ from white noise. The reliable trends are those of longer time scales. Significantly, other than the familiar overall global warming trend, the 65-year cycle really stands out. The origin of this 65-year time scale is not completely clear because there is no known external force that varies with such a time scale.

Finally, it is noted that the global temperature anomalies with respect to the sum of the overall EMD trend and the multidecadal variability appear to be quite stationary in the whole data span, indicating that the higher frequency part of the record in recent years is not more variable than that in the 1800s. The extreme temperature records in the 1990s stand out mainly because the general global warming trend over the whole data length coincides with the warming phase of the 65-year cycle.

Dime qué te parece lo que cuentan.

Saludos

[traspotin]

traspotin, ya te digo que yo tiro más por la parte de análisis de series temporales. He encontrado un artículo que tenía en la cabeza, aunque no recordaba bien:

http://www.pnas.org/content/104/38/14889.full

EDIT: El título es "On the trend, detrending, and variability of nonlinear and nonstationary time series"

Utilizan una técnica novedosa, adaptativa y (casi) aparamétrica, para obtener "tendencias no lineales". Y se lo aplican a los datos del annual global surface air temperature anomaly (GSTA) desde 1856 hasta 2003.  Te copio un trocito de los resultados:

Judging from the statistical significance test, we decided not to pursue the trend to any finer scale, because the IMF with a time scale <65 years may not significantly differ from white noise. The reliable trends are those of longer time scales. Significantly, other than the familiar overall global warming trend, the 65-year cycle really stands out. The origin of this 65-year time scale is not completely clear because there is no known external force that varies with such a time scale.

Finally, it is noted that the global temperature anomalies with respect to the sum of the overall EMD trend and the multidecadal variability appear to be quite stationary in the whole data span, indicating that the higher frequency part of the record in recent years is not more variable than that in the 1800s. The extreme temperature records in the 1990s stand out mainly because the general global warming trend over the whole data length coincides with the warming phase of the 65-year cycle.

Dime qué te parece lo que cuentan.

Saludos

Vamos a analizar un poco lo que dicen empezando por el abstract:

Abstract

Determining trend and implementing detrending operations are important steps in data analysis. Yet there is no precise definition of “trend” nor any logical algorithm for extracting it. As a result, various ad hoc extrinsic methods have been used to determine trend and to facilitate a detrending operation. In this article, a simple and logical definition of trend is given for any nonlinear and nonstationary time series as an intrinsically determined monotonic function within a certain temporal span (most often that of the data span), or a function in which there can be at most one extremum within that temporal span. Being intrinsic, the method to derive the trend has to be adaptive. This definition of trend also presumes the existence of a natural time scale. All these requirements suggest the Empirical Mode Decomposition (EMD) method as the logical choice of algorithm for extracting various trends from a data set. Once the trend is determined, the corresponding detrending operation can be implemented. With this definition of trend, the variability of the data on various time scales also can be derived naturally. Climate data are used to illustrate the determination of the intrinsic trend and natural variability.

O sea que analizan una serie de datos con el método EMD para intentar ver el "trend" de las temperaturas y su variabilidad natural, descomponiendo ambas señales, lo cual es cojonudo. Sin embargo no dicen absolutamente nada de los procesos físicos que dominan ese "trend" ni tampoco sobre su variabilidad natural (vamos que no tienen en cuenta absolutamente ningún proceso físico conocido).

Luego dicen ésto:

It should be noted here that the definition of trend and the algorithm for detrending in this study are quite general and can be applied to any data from nonstationary and nonlinear processes

Vamos que no tiene nada que ver con el sistema climático. Que lo que hacen es simplemente tratar los datos con una transformación mediante EMD. Y siguen con:

The goal, however, is not for prediction but for analysis. The assumption is that the predictive models have to be process-based, not data-driven.

O sea que ese modelo sirve única y exclusivamente para analizar datos no para predecir nada ya que los modelos predictivos sí necesitan de procesos físicos que los gobiernen. Ésto es importante destacarlo y luego explicaré* por qué pero por ahora continuemos:

The analysis aspect emphasizes the discovery and understanding of the underlying processes to provide a basis for building predictive models.

Lo cual es totalmente lógico. Primero deben analizarse los datos y a partir de ahí construir el modelo aunque yo añado que también hay que conocer sobre lo que estamos hablando porque si no es posible que las conclusiones sean totalmente erróneas. En otras palabras la transformación te ayuda a clarificar señales fuera del ruido pero que hay que ser climatólogo para poder interpretarlas a no ser que se quieran mezclar churras con merinas  .

Entonces definen lo que es el trend de una manera peculiar y por qué escogen EMD y procesan los datos de GSTA:

The data are decomposed into intrinsic mode functions (IMFs) by using the EMD method (1, 5–8). As previously demonstrated (7), the IMFs and the residual obtained by using EMD are not always unique and could change as the stoppage criterion for the sifting process changes, which makes it difficult to confirm whether the extracted trend is “real, actual.” To gain some confidence in the result, the method suggested by Huang et al. (7) has been used. In this method, 10 different S number stoppage criteria for the sifting process are used, and the corresponding IMFs are compared. The details of the S number stoppage criterion, which is the consecutive numbers of sifting for which the numbers of extrema and zero-crossing are constants and have the same value, is given in Huang et al. (7). In this study, 10 different S numbers, from 4 to 13, were selected.

O sea que en realidad se dedican a probar y comparar a ver que es lo que les sale y luego evidentemente eligen los que más les convienen  (llegados a este punto algunos ya deberían a empezar a tener la misma cara) y llegan a la conclusión de que hay dos señales principales el trend y la variabilidad que en realidad, no podría ser de otra forma. Y encima dejan la coletilla que "es difícil extraer el trend y puede que no sea real, real"  pero sigamos.

As was discussed earlier, a local trend is a time-scale-associated quantity. The time scale of the multidecadal trend based on the generalized zero-crossing method (12) (see the Methods for more detail), which determines the local time scale based on the information of neighboring extrema and zero-crossing, is plotted in Fig. 6. The time scale certainly is not a constant, but it varies from 50 to 80 years and has a mean value slightly higher than 65 years.

Lo cual es muy interesante porque a través del análisis puede interpretarse que hay un ciclo de 65 años pero evidentemente no dice absolutamente nada de a qué es debido, ni siquiera se sabe si es real porque en realidad han pasado sólo dos ciclos (en realidad para lo que sirve este tipo de análisis es para ésto). Cuánto más ciclos pasen mejor se podrá estudiar la variabilidad pero es que ésto supone que sólo hay variabilidad natural! Qué pasa si explotan volcanes? Qué pasa con los aerosoles que ayudan a enfriar la Tierra y que expulsamos con los GEI's?

Finally, it is noted that the global temperature anomalies with respect to the sum of the overall EMD trend and the multidecadal variability appear to be quite stationary in the whole data span, indicating that the higher frequency part of the record in recent years is not more variable than that in the 1800s. The extreme temperature records in the 1990s stand out mainly because the general global warming trend over the whole data length coincides with the warming phase of the 65-year cycle.

Claro porque es bien sabido que la década de los 90 tiene temperatura más baja altas que los de la primera década del 2000 jeje y que el niño-la niña no tuvo nada que ver (/ironic off).

Ciertamente este tipo de análisis es muy interesante para conocer tendencias y variabilidades naturales en un sistema físico y es aquí viene la principal crítica, que la acción humana no es una variabilidad natural y no existe tiempo suficiente para su estudio por parte de este tipo de análisis y el hecho de que no se introduzcan procesos físicos conocidos sólo nos va a llevar a poder estudiar a posteriori lo sucedido. Pero ésto ya se ha hecho y además hay uno muy reciente.

http://iopscience.iop.org/1748-9326/6/4/044022

Por cierto que en un paper posterior a éste intentan explicar que ese ciclo de 65 años puede estar inducido por la corriente termohalina pero ni presentan pruebas al respecto, ni tampoco lo cuantifican por lo que en realidad es algo sacado de la manga.

* En ningún punto del estudio se demuestra que la variabilidad natural sea sólamente natural que es de lo que realmente estamos hablando de forzamientos no naturales antropogénicos. Vamos que lo que se debe conseguir es separar las variabilidades naturales, los forzamientos no naturales y la tendencia...entonces llegaríamos a la conclusión que eso ya se está haciendo 

Esas son mis impresiones. Supongo que otros compañeros tendrán otras y creo que alguno como Republik son matemáticos por lo que pueden echarnos una mano en ese sentido.

Saludos.

[Shevek]

Ufff, te lo has currado bien  , ahora o te respondo también con detalle o voy a quedar mal  ... ¡qué pereza! 

Si no te importa, voy a entresacar partes de tu mensaje para intentar que esta respuesta no se convierta en un mamotreto infumable.

O sea que analizan una serie de datos con el método EMD para intentar ver el "trend" de las temperaturas y su variabilidad natural [Disculpa que te lo tache, pero lo que analiza es su la variabilidad "a secas". El método EMD es digamos "agnóstico" respecto al orígen (natural o no) de la variabilidad de la señal], descomponiendo ambas señales, lo cual es cojonudo. Sin embargo no dicen absolutamente nada de los procesos físicos que dominan ese "trend" ni tampoco sobre su variabilidad natural (vamos que no tienen en cuenta absolutamente ningún proceso físico conocido)[exacto, es un análisis puramente matemático, lo cual tiene sus pros y sos contras].

[...]

O sea que ese modelo sirve única y exclusivamente para analizar datos no para predecir nada ya que los modelos predictivos sí necesitan de procesos físicos que los gobiernen. [De acuerdo en ésto también] Ésto es importante destacarlo y luego explicaré* por qué pero por ahora continuemos:

The analysis aspect emphasizes the discovery and understanding of the underlying processes to provide a basis for building predictive models.

Lo cual es totalmente lógico. Primero deben analizarse los datos y a partir de ahí construir el modelo aunque yo añado que también hay que conocer sobre lo que estamos hablando porque si no es posible que las conclusiones sean totalmente erróneas. En otras palabras la transformación[el análisis] te ayuda a clarificar señales fuera del ruido pero que hay que ser climatólogo para poder interpretarlas a no ser que se quieran mezclar churras con merinas  . [De acuerdo en ésto también]

Entonces definen lo que es el trend de una manera peculiar y por qué escogen EMD y procesan los datos de GSTA:

The data are decomposed into intrinsic mode functions (IMFs) by using the EMD method (1, 5–8). As previously demonstrated (7), the IMFs and the residual obtained by using EMD are not always unique and could change as the stoppage criterion for the sifting process changes, which makes it difficult to confirm whether the extracted trend is “real, actual.” To gain some confidence in the result, the method suggested by Huang et al. (7) has been used. In this method, 10 different S number stoppage criteria for the sifting process are used, and the corresponding IMFs are compared. The details of the S number stoppage criterion, which is the consecutive numbers of sifting for which the numbers of extrema and zero-crossing are constants and have the same value, is given in Huang et al. (7). In this study, 10 different S numbers, from 4 to 13, were selected.

O sea que en realidad se dedican a probar y comparar a ver que es lo que les sale y luego evidentemente eligen los que más les convienen  [Creo que no lo has entendido bien. Lo que seleccionan es los modos de oscilación que resultan estadísticamente significativas frente a las que se obtendrían al analizar una señal compuesta puramente por ruido blanco.] (llegados a este punto algunos ya deberían a empezar a tener la misma cara) [disiento] y llegan a la conclusión de que hay dos señales principales el trend y la variabilidad que en realidad, no podría ser de otra forma. Y encima dejan la coletilla que "es difícil extraer el trend y puede que no sea real, real"  pero sigamos. [Claro, intentan ser honestos. Esto es importante, extraer una tendencia de una serie de tiempo SIEMPRE es problemático, complicado, ambigüo, polémico, etc. Y lo es más CUENTO MÁS CORTA SEA LA SERIE que estás analizando. De hecho si la serie es corta (respecto a las escalas de oscilación propias del sistema) puedes estar pensando que analizas una tendencia cuando a lo mejor (¿peor?) estas analizando parte de una oscilación de baja frecuencia]

As was discussed earlier, a local trend is a time-scale-associated quantity. The time scale of the multidecadal trend based on the generalized zero-crossing method (12) (see the Methods for more detail), which determines the local time scale based on the information of neighboring extrema and zero-crossing, is plotted in Fig. 6. The time scale certainly is not a constant, but it varies from 50 to 80 years and has a mean value slightly higher than 65 years.

Lo cual es muy interesante porque a través del análisis puede interpretarse que hay un ciclo de 65 años pero evidentemente no dice absolutamente nada de a qué es debido, ni siquiera se sabe si es real porque en realidad han pasado sólo dos ciclos (en realidad para lo que sirve este tipo de análisis es para ésto). [Y esa es una fortaleza del método, pues con tan poca información (ciento cincuenta años de datos) es capaz de sugerir, la existencia de esa escala de oscilación, y de proporcionar una estimación de su amplitud.)] Cuánto más ciclos pasen mejor se podrá estudiar la variabilidad pero es que ésto supone que sólo hay variabilidad natural! Qué pasa si explotan volcanes? Qué pasa con los aerosoles que ayudan a enfriar la Tierra y que expulsamos con los GEI's?Lo que he subrayado no es correcto. Ya he comentado que este método no distingue entre varabiliad natural o artificial, sólo intenta determinar las escalas temporales de variabilidad y su significancia estadística. Toda esos ejemplos de variabilidad que pones se enontrarían en los modos de oscilación de "escalas temporales pequeñas", que el análisis no ha encontrado que sean significativos estadísiticamente (lo cual sólo quiere decir que a esas escalas temporales podría haber oscilaciones pero que su SNR seria pequeño

Finally, it is noted that the global temperature anomalies with respect to the sum of the overall EMD trend and the multidecadal variability appear to be quite stationary in the whole data span, indicating that the higher frequency part of the record in recent years is not more variable than that in the 1800s. The extreme temperature records in the 1990s stand out mainly because the general global warming trend over the whole data length coincides with the warming phase of the 65-year cycle.

Claro porque es bien sabido que la década de los 90 tiene temperatura más baja altas que los de la primera década del 2000 jeje y que el niño-la niña no tuvo nada que ver (/ironic off). De nuevo creo que no has interpretado bien el análisis. Esa variabilidad de la que hablas tiene escalas temporales mucho menores que la "multidecadal variability" (MD), y no la están considerando dentro de la señal de "baja frecuencia"=TREND+MD.

Ciertamente este tipo de análisis es muy interesante para conocer tendencias y variabilidades naturales [o no naturales, ésto ya lo he comentado antes] en un sistema físico y es aquí viene la principal crítica, que la acción humana no es una variabilidad natural y no existe tiempo suficiente para su estudio por parte de este tipo de análisis y el hecho de que no se introduzcan procesos físicos conocidos sólo nos va a llevar a poder estudiar a posteriori lo sucedido. Pero ésto ya se ha hecho y además hay uno muy reciente.

http://iopscience.iop.org/1748-9326/6/4/044022
[Curiosamente, los resultados (el dato de la tendencia) de este artículo y los resultados del artículo que criticas son bastante compatibles. Esto lo explicaré en otro post, que éste está quedando muy tocho  ]

Por cierto que en un paper posterior a éste intentan explicar que ese ciclo de 65 años puede estar inducido por la corriente termohalina pero ni presentan pruebas al respecto, ni tampoco lo cuantifican por lo que en realidad es algo sacado de la manga. [¿Me puedes pasar un enlace de esta referencia?]

* En ningún punto del estudio se demuestra que la variabilidad natural sea sólamente natural que es de lo que realmente estamos hablando de forzamientos no naturales antropogénicos. Vamos que lo que se debe conseguir es separar las variabilidades naturales, los forzamientos no naturales y la tendencia...entonces llegaríamos a la conclusión que eso ya se está haciendo  [No entiendo lo que quieres decir en éste párrafo, lo siento]

Esas son mis impresiones. Supongo que otros compañeros tendrán otras y creo que alguno como Republik son matemáticos por lo que pueden echarnos una mano en ese sentido.

Saludos.

En un post posterior, cuando tenga otro rato, intentaré comparar la metodología de los dos artículos (sin entrar en excesivo detalle) y los resultados, que a mi entender son bastante compatibles (DISCLAIMER: a ojo, no he hecho ninguna cuenta, y espero no tener que hacerla  )

Saludos

[traspotin]

Lo siento  Shevek pero creo que no has interpretado correctamente lo que pretenden con el artículo. Te vuelvo a poner la última parte del abstract para que que claro:

Climate data are used to illustrate the determination of the intrinsic trend and natural variability

Vamos que desde el principio lo que intentan es demostrar que la variabilidad natural explica el calentamiento global actual o en sus palabras:

However, if greenhouse gases are indeed the causes of warming (3), such a constant warming rate certainly does not reflect the acceleration of warming caused by the accumulation of greenhouse gases. The change rate of the overall adaptive trends seems to reflect the acceleration of warming much better: it was close to no warming in the mid-19th century and is ≈0.8 K per century currently.

The painstakingly assembled historical instrumental record shows clear evidence of a warming trend over the last century. There are, however, some unsettled arguments, which include the warming rates, the causes of warming (!?), and the precise trend.

Además donde se demuestra que la tendencia (el trend) que ellos suponen es real?

In this article, a simple and logical definition of trend is given for any nonlinear and nonstationary time series as an intrinsically determined monotonic function within a certain temporal span (most often that of the data span), or a function in which there can be at most one extremum within that temporal span. Being intrinsic, the method to derive the trend has to be adaptive. This definition of trend also presumes the existence of a natural time scale

Es que a partir de aquí el paper ya sólo tendría que valer como curiosidad* en relación al calentamiento global. Si es que ellos mismos dejan la coletilla:

which makes it difficult to confirm whether the extracted trend is “real, actual.”

O dicho de otra forma: Que no tenemos ni idea si esto es así o no.

Desde el mismo momento que "suponen" y no demuestran, las oscilaciones pueden ser o no, el ruido blanco puede ser o no, el trend puede ser o no.

Ya sé que este análisis matemático no distingue las oscilaciones naturales de las no naturales, si es que ese es precisamente el meollo del asunto!! Está mezclando churras con merinas. No introduce ninguna variable física, ni la cuantifica y sin embargo por qué  todo es variabilidad natural para ellos? dónde se demuestra que todo es variabilidad natural? Por qué llegan a esa conclusión?. Si como bien dicen es un análisis matemático de datos...por qué atribuyen procesos físicos ad-hoc sin tener en cuenta para nada la física?

¿Me puedes pasar un enlace de esta referencia?

http://yly-mac.gps.caltech.edu/ese_ge_139_2012/week%200/wu%202011_Clim_Dyn_trend.pdf

...

En un post posterior, cuando tenga otro rato, intentaré comparar la metodología de los dos artículos (sin entrar en excesivo detalle) y los resultados, que a mi entender son bastante compatibles (DISCLAIMER: a ojo, no he hecho ninguna cuenta, y espero no tener que hacerla  )

Un abrazo,

Shevek la metodología de ambos estudios pueden ser iguales o no, los resultados compatibles o no, pero lo que está claro es que uno se basa en la física y otro en la matemática (no se me enfaden los matemáticos) y es bien sabido que si quieres pasar de uno a otro has de utilizar fórmulas bien establecidas tanto teórica como empíricamente. Si se pasa y no se utilizan entonces "se está meando fuera del tiesto"  y al del análisis matemático le van a caer collejas hasta en el cielo del paladar, metafóricamente hablando claro, sobre todo si contradice hechos que están bien asentados y explicados.

Espero tu análisis.

Saludos.
________________________

*Este tipo de análisis es muy bueno cuando no conoces absolutamente nada de un sistema físico porque puede ayudar a entender distintas señales que pueden estar relacionadas con distintos procesos físicos, a partir del cual pueden sacarse hipótesis que podrán demostrarse ciertas o no, pero es que el calentamiento global es algo muy estudiado, que tiene ciencia bien asentada (como lo definen en Science), cuyos procesos son bien conocidos, no en vano es un balance de energía y la energía es algo que sabemos cuantificar muy bien. Otra cosa diferente es predecir el futuro (al que sólo podremos acercarnos cuanto más estudiemos el clima).

[Shevek]

1) Sobre la frase "natural variability".
En serio traspoting, esta gente no son climatólogos, vienen de la rama del análisis espectral. Wu et al 2007 no es un artículo de cambio climático, es de análisis de señal. Ellos usan este término de forma diferente a la que tú estas acostumbrado. Para ellos "variabilidad (o escala de variación) natural" significa que son escalas que afloran de los datos, en contraste con, por ejemplo, las escalas de variabilidad (frecuencias) de Fourier, que no son intrínsecas a los datos, son "artificialmente" impuestas en el análisis.

2) Sobre la variabilidad multidecadal.
En términos de escalas temporales, el análisis de Wu et al 2007 y también Wu et al (2011), gracias por el enlace, parecen indicar que existen una "MultiDecadal Variability" (MDV) de periodo 65 años + 10-15 años (aprox) superpuesta al "Secular Trend" ST del calentamiento global. Esta MDV explicaría, por ejemplo, que las temperaturas globales entre los 1960s y los 1970s fueran menores en promedio que alrededor de 1940, a pesar del calentamiento global:


Figura 1 de Wu et al 2007

Y aquí el resultado de su análisis, la ST (linea negra), ST+MDV (linea gris) y la tendencia lineal (linea fina), puesta como referencia.


Figura 3 de Wu et al 2007

Y si no, ¿cómo explicarías tú esa "anomalía" desde el punto de vista del cambio climático?¿el cambio climático "se tomó unas vacaciones"?

3) Sobre la estimación de la "tendencia secular"

Además donde se demuestra que la tendencia (el trend) que ellos suponen es real?

La descomposición o análisis emd es bastante robusta en la estimación de la tendencia, como muestran en Wu et al (2011). La MDV sufre un poquito más con las "pruebas de stress" que le hacen, cambiando un poco su amplitud y fase.

4) Mecanismos físicos de la MDV
Esto todavía lo estoy mirando, pero al parecer existe una "Atlantic Multidecadal Oscillatiation" (AMO) que se mide principalmente en la SST del Atlántico Norte (https://en.wikipedia.org/wiki/Atlantic_multidecadal_oscillation) con una periodicidad y fase y amplitud muy parecidas a la de la MDV.


(de wikipedia)

En cuanto al mecanismo físico que lo produce, he encontrado algunas referencias. En concreto en (Frankcombe&Dijkstra2011) usan un modelo de circulación general acoplado atmósfera-océano de la NOAA (GFDL CM2.1) y han encontrado, que la oscilaciones a esas escalas temporales pueden deberse a la interacción Ártico-Atlántico Norte. No me lo he  leído (¿todavía?) con detalle, ¿me vas a "obligar" a hacerlo?

5) Acabando, que es gerundio
En resumen, la variabilidad multidecadal podría ser natural (de orígen no humano) en gran parte y podría explicar tanto la bajada relativa de temperaturas en los 1960s-1970s (en los que se restaba a la ST) como parte del rápidísimo aumento de las temperaturas a partir de los 1980s (en los que se sumaba). Si esto fuera cierto, las tendencias lineales obtenidas de mediciones de los últimos treinta años (por ejemplo la de Foster&Rahmstor 2011) estarían sobreestimando la pendiente del aumento de la temperatura de origen artificial (debida a la actividad humana).

Te pregunto, de buen rollito, ¿Aceptas la posibilidad de la existencia de la MDV? ¿Cómo explicas si no las bajas temperaturas relativas de los 1960s-1970s, el cambio climático "se tomó unas vacaciones"? ¿o existe una explicación alternativa, un orígen artificial, humano, de la MDV?

Saludos,

PD, con cariño: eres un cabroncete, has conseguido que me pique, y me tienes mirando artículos sobre cambio climático y modelos de circulación general... ésto no se hace...

[traspotin]

Con respecto a (1) Natural variability sigo diciendo lo mismo y vuelvo a insistir, como dices y siendo un análisis matemático y no un artículo sobre cambio climático, por qué mezclan churras con merinas?! Por mucho que insistas, ellos no utilizan la variabilidad natural como indicas, atribuyen cualquier variabilidad a procesos estrictamente naturales y sin embargo sorprendentemente llegan a conclusiones sin incluir la física, aún sabiendo que su paper está dentro del análisis matemático, lo cual acota directamente su ámbito de aplicación. Y no dejaré de insistir en este punto porque es el meollo de la cuestión. Además como ellos mismos indican ni siquiera saben que es real e irreal del análisis y que la definición que utilizan de "tendencia" está cogida por los pelos. Cuando un análisis matemático entra en contradicción con hechos comprobados empíricamente el análisis tiene un problema y además grave. Podemos también mandar a tomar viento la física de los últimos siglos pero supongo que el problema sería aún mayor y más grave.

(2) Sobre MDV. No explica absolutamente nada si no hay ningún proceso físico de por medio que así lo atestigüe, es decir que coincidencia no implica causalidad,  es incluso probable que la MDV sea una consecuencia más que un efecto, por algo la correlación entre ambas tiene un retardo o lag negativo, es decir que más bien es al contrario ésto:

The power of Atlantic tropical cyclones is rising rather dramatically and the increase is correlated with an increase in the late summer/early fall sea surface temperature over the North Atlantic. A debate concerns the nature of these increases with some studies attributing them to a natural climate fluctuation, known as the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), and others suggesting climate change related to anthropogenic increases in radiative forcing from greenhouse-gases. Here tests for causality using the global mean near-surface air temperature (GT) and Atlantic sea surface temperature (SST) records during the Atlantic hurricane season are applied. Results show that GT is useful in predicting Atlantic SST, but not the other way around. Thus GT “causes” SST providing additional evidence in support of the climate change hypothesis.

Por qué AMO no pasa el test de causalidad de Granger? 

Las gráficas de wu et al que nos pones son muy bonitas pero como se sacan de la manga prácticamente todo, es decir primero la definición de trend, la variabilidad natural (vuelvo a insistir  ) pues pérmiteme que me descojone de ellas, no porque no crea que no son válidas para lo que pretenden sino porque el problema del clima es un problema de balance de energía y cualquier estudio que no tenga en cuenta la física del cambio climático y sus distintos forzamientos y realimentaciones está destinado al fracaso cuando no a disparar humo.

Además puede la AMO explicar por qué el océano se acidifica? (no, verdad?) Puede explicar el cambio en el ratio de isótopos de carbono? (no, verdad?) Puede explicar que los inviernos se calienten más rápidamente que los veranos y las noches más rápidamente que los días? (no, verdad?) Puede explicar la reducción de oxígeno en la atmósfera de igual forma que aumenta el co2?(no, verdad?) Puede explicar la retención de energía en la longitud de onda de los GEI's, es decir que sale menos al exterior y se devuelve más hacia la superficie? (no, verdad?) Puede explicar que el 85% de la energía que ha sido atrapada se encuentre en los océanos? (no, verdad?) Puede explicar el retraimiento de los glaciares y la pérdida de hielo en los polos? (no, verdad?) Pues Shevek jeje...es que es blanco y en botella.

Y si no, ¿cómo explicarías tú esa "anomalía" desde el punto de vista del cambio climático?¿el cambio climático "se tomó unas vacaciones"?

Resulta que cuando quemas combustibles fósiles no sólo estás expulsando a la atmósfera co2, también expulsas aerosoles que tienen  la propiedad de contaminar y también de enfriar el clima de una forma potente mediante dos procesos bien conocidos: el aumento de nubes y la reflexión de radiación, por lo tanto qué es lo que ocurre? Por una parte calientas de forma directa con el aumento de GEI's, por el otro enfrías de forma directa e indirecta con aerosoles. Pero hay una cosa muy a tener en cuenta y es el tiempo que prevalece cada uno en la atmósfera. Los GEI's son a medio-largo plazo (algunos como el co2 a muy largo plazo por eso el calentamiento será imparable hagamos lo que hagamos) y los aerosoles son a muy corto plazo (muy pocos años) pero con la contrapartida de que una vez se depositan en la superficie ayudan a acelerar el deshielo, ayudando a reducir el albedo y por tanto ayudando a subir la temperatura.

Tenemos pues 4 efectos, aumento de GEI's a largo plazo (+), aumento del albedo a corto (-), aumento de nubes a corto (-) y por último disminución del albedo a medio (+). Exactamente lo mismo pasa con los volcanes, adivinas la actividad volcánica en ese periodo?. Qué coincidencia que en los 70 se empezara a regular las emisiones de sulfatos a la atmósfera y como consecuencia de ello disminuyen desde entonces!

Ésto explica el porqué algunos pensáis que el calentamiento se tomó unas vacaciones. Nada más lejos de la realidad.



Dime, cómo afectan los aerosoles a la variabilidad climática estudiados desde el análisis matemático de una señal? (jeje)

(3)Vuelvo a insistir con la tendencia. Coincidencia no implica causalidad y me remito al punto anterior.

(4)Leélo léelo no voy a hacer yo todo el trabajo no?

(5)Resumiendo. La AMO todavía ni está ni se la espera y aunque esté, no es un fenómeno global, por lo tanto no tiene por qué afectar al balance total de energía. Y aún así, estadísticamente parece no ser consistente, sino que más bien parece una consecuencia de la temperatura.

Cuando acabemos con las matemáticas podemos empezar por la física 

Saludos!

[Starkiller]

Por qué AMO no pasa el test de causalidad de Granger? 

No es que no lo pase, es que ni se puede realizar.

AMO, al igual que el resto de series climáticas instrumentales, tiene datos desde 1880, y datos fiables (Es decir, con un margen de error aceptable para según que cálculos) desde 1960.

Dado que los ciclos de AMO son de alrededor de 70 años, tenemos menos de 1 ciclo son bajo error, y dos ciclos en total con datos.

Y con dos ciclos (Y muchos indicios paleoclimáticos) se puede identificar un patrón, pero desde luego no es suficiente para realizar ese tipo de análisis estadísticos y esas afirmaciones matemágicas que se hacen con los modelos climáticos.

Lo mismo es aplicable a la mayor parte de indicadores que se utilizan en dichos modelos. Se están utilizando series con uno o dos ciclos (Y a menudo con una resolución inadecuada) como si fueran series válidas.

[Shevek]

Por qué AMO no pasa el test de causalidad de Granger? 

No es que no lo pase, es que ni se puede realizar.

Seguramente es así.

AMO, al igual que el resto de series climáticas instrumentales, tiene datos desde 1880, y datos fiables (Es decir, con un margen de error aceptable para según que cálculos) desde 1960.

Dado que los ciclos de AMO son de alrededor de 70 años, tenemos menos de 1 ciclo son bajo error, y dos ciclos en total con datos.

Y con dos ciclos (Y muchos indicios paleoclimáticos) se puede identificar un patrón, pero desde luego no es suficiente para realizar ese tipo de análisis estadísticos y esas afirmaciones matemágicas que se hacen con los modelos climáticos.

hombre, afirmaciones categóricas no, pero sí hipótesis de trabajo, digo yo.

Lo mismo es aplicable a la mayor parte de indicadores que se utilizan en dichos modelos. Se están utilizando series con uno o dos ciclos (Y a menudo con una resolución inadecuada) como si fueran series válidas.

Vale pero...  es lo que hay, ¿no? No entiendo bien si lo que propones es que como los datos son insuficientes no vale la pena ni siquiera intentar buscar alguna explicación...

[traspotin]

Por qué AMO no pasa el test de causalidad de Granger? 

No es que no lo pase, es que ni se puede realizar.

AMO, al igual que el resto de series climáticas instrumentales, tiene datos desde 1880, y datos fiables (Es decir, con un margen de error aceptable para según que cálculos) desde 1960.

Dado que los ciclos de AMO son de alrededor de 70 años, tenemos menos de 1 ciclo son bajo error, y dos ciclos en total con datos.

Y con dos ciclos (Y muchos indicios paleoclimáticos) se puede identificar un patrón, pero desde luego no es suficiente para realizar ese tipo de análisis estadísticos y esas afirmaciones matemágicas que se hacen con los modelos climáticos.

Lo mismo es aplicable a la mayor parte de indicadores que se utilizan en dichos modelos. Se están utilizando series con uno o dos ciclos (Y a menudo con una resolución inadecuada) como si fueran series válidas.

O sea que los datos son válidos para decir que hay un ciclo, que el ciclo explica el calentamiento global pero luego resulta que los datos no son lo suficientemente fiables? Menuda contradicción, no?

Por qué hay un lag entre la temperatura y la AMO? No será que es al revés? De cualquier forma hay otras muchas que explicar como he puesto en mi anterior post, quién se anima a explicarlas?

[Starkiller]

Shevek, si yo se matemáticamente que necesito una seri con una determinada longitud (en ciclos) una cierta definición y una cierta variabilidad para que un patrón pueda ser aplicado de forma (hablo siempre matemáticamente) viable, pues necesito eso. Es que es lo que hay.

Si no lo tengo, puedo usar mil trucos para aun así, obtener lo que busco. Puedo inferir, puedo reconstruir las series con datos paralelos de otras fuentes, tras normalizarlos (eso se hace mucho), puedo jugar con la resolución...  pero cada uno de esos pasos reduce la fiabilidad del resultado final.

El problema está en que si hago todo eso, obtengo unos resultados muy poco fiables. No obstante, me lo callo, y digo que he usado un método muy fiable, y que por lo tanto, mis datos son muy fiables... cuando eso es, simple y llanamente, una mentira.

Esa es mi queja. Con series de dos ciclos no se puede hacer absolutamente nada. Es estadísticamente, matemáticamente y físicamente ridículo.

Y si cuando se muestran todos estos resultados, no se dice eso, y no se dice que se han usado tales inferencias, y tales normalizaciones, pues entonces no vamos a ninguna parte.

O sea que los datos son válidos para decir que hay un ciclo, que el ciclo explica el calentamiento global pero luego resulta que los datos no son lo suficientemente fiables? Menuda contradicción, no?

Los datos son válidos para reconocer un ciclo (ayudado por evidencia paleoclimática), pero no para modelizarlo. Y evidentemente, sin más datos, la mera existencia de ese ciclo no puede ser asegurada. Lo cual es lógico, y de ahí que haya ahora mismo mucho debate acerca de AMO.

El problema es que eso mismo se aplica a prácticamente todos los modelos de cambio climático. Por exactamente los mismos motivos.

[traspotin]

@Starkiller
Una cosa es usar un modelo climático, que es eso un modelo que reproducirá en mayor o menor medida las temperaturas pasadas para prever unas futuras y otra bien distinta son las pruebas que indican que los GEI's están directamente implicados en el calentón del último siglo. Lo último son datos y son un balance de energía que puede estimarse directamente y vuelvo a repetir que no hay nada en la física de hoy en día que lo contradiga, como mucho hay que ponerles los decimales.

Ah se me olvidaba Shevek! una cosa que ha dicho Starkiller y que me ha hecho recordar hacer una pregunta, si han pasado dos ciclos de AMO, cuál es el resultado neto en cuanto a incremento de temperatura? jeje