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Zusammenfassung zu LC14 Teil1.
geschrieben von: Random_weather (IP-Adresse bekannt)
Datum: 30. September 2014 16:18

Hierzu möchte ich mal alles in einen Beitrag setzen, was meines Erachtens speziell LC14 aber auch Otto et al (2013) nicht so hinhaut, wie sich die Autoren vorstellen, meine Conlusion ist übringens daraus, dass die zeitabhängige ECS nicht nur mit Vorsicht zu genießen sind, sondern von dem Methode ineffizient. Die TCR selber ist nicht arg betroffen, es geht vorwiegend um die zeitabhängige ECS.

Kurze Einleitung nochmal in die Methode von LC14 und Otto et al (2013)

ECS= F2xCo2*(dT/dF-dQ)
TCR= F2xCo2*(dT/dF)

Die TCR, also die Erwärmung unter steigenden Co2-Konzentration wird definiert, als das Produkt aus dem Forcing bei einer Verdoppelung des Co2-Gehalts (typischer Wert hier 3,7W/m^2) und dem Verhältniss zwischen der Änderung Temperatur zur Änderung des Strahlungsantriebes. Die ECS ist fast gleich definiert wie die TCR, mit den Unterschied, dass man hier die Wärmeaufnahme der Wärmesenken (Ozean, Eischilde,..) einbezieht und gegenrechnet, es wird quasi zum Basiswert der TCR die Differenz aus der Senke gegengerechnet. Dieses Verfahren impliziert zusätzlich das die möglichen Feedbacks (aus den Eisschilden oder Wolken etc) linear sind und bereits in den Werten wiedergespiegelt sind, nicht lineare Änderungen können also schon nicht berücksichtig werden.

Hier: [www.wzforum.de] hatte ich bereits ausgeführt, dass der Coverage-Bias in Hadcrut4 einen nicht unbedeutenden Effekt hat. Um die Fehlerlastigkeit der Methode zu testen, habe ich mein bereits vorhandens OHC-Model (http://www.wzforum.de/forum2/read.php?6,2756581,2756581#msg-2756581 ) für 0-2000m umgeschrieben.

OHC-Model 0-2000m
Kalibriert wurde das Model mit den Forcing-Daten von RCP-20c3m (bis 2005) und den 5y-mean des 0-2000 OHCs bis 2005, natürlich wurden die Forcing-Daten ebenso als 5y-running mean erstellt. Da wir im Ozean sind haben wir natürlich ein Time-Delay (Zeit-Verzögerung) wahrzunehmen. Weswegen wie eine Zeitkonstante Tau=100y haben, (in 0-700 natürlich geringer). Nach der Kalibrierung des OHC-Models erlaubte ich ihn aufgrund der Forcing-Daten von RCP4.5 (2005-2013) einen "Forecast" zu vollziehen um zu testen ob ein fundametaler Fehler vorliegt. Dies war nicht der Fall, der schroffe Anstieg der letzten Jahre geht mit den realtiven geringen Forcing über die Periode in Ordnung, da Time-Delay. Das erlaubt mir nun, den OHC(auch das resultierende Forcing-Eqivalent) in 0-2000m auch retroperspektiv zu forecasten, praktisch den Bereich vor 1957.

Dazu Abbildungen: (Testfit und ab 18. Jahrhundert)
http://s7.directupload.net/images/140930/9vqjswwj.png
http://s14.directupload.net/images/140930/ybjfzpru.png

Nicht nur das, ebenso erlaubt es mir mit den Werten aus Levitus (2012) die thermische Expansion(0.5mm/W/^2) des Wasser bis ins 18. Jahrhundert Nährungsweise nachzuvollziehen.

Dazu siehe auch Tabelle 2 von Gregory et al. (2013):

Thermal Expansion M: (M deshalb, weil ich einzig den Mittelwert ohne Konfidenzintervalle betrachte)

Basisperiode 1901-1990: 0,44mm/y
1901-2000: 0,47mm/y
1901-1970: 0,36mm/y
1971-2005: 0,92mm/y

Dazu meine Werte aus dem Model:

Basisperiode 1901-1990: 0,47mm/y
1901-2000: 0,52mm/y
1901-1970: 0,38mm/y
1971-2005: 0,89mm/y

Das heißt, mein OHC-Model umgeschrieben auf den Sea-Level ist durchaus realistisch, weißt aber natürlich Fehler auf, was daran liegt, dass ich mit den einfachen Fit nicht die unterschiedlichen Ausdehnungscoeffizenten berücksichtigen kann.

So soviel zu dem Model von mir, genau jetzt beginnt auch das Problem von LC14, sie schreiben:

"However, the CCSM4 model has TCR and ECS values of 1.8 K and circa 3.0 K that are some 35–85% higher than thebest estimates for those parameters arrived at in this study. We therefore take only 60% of the base period heat uptake estimated from the Gregory et al. (2013) simulations, giving0.15 Wm−2for 1859–1882, 0.10 Wm−2for 1850–1900 and 0.20 Wm−2for 1930–1950. "


Das ist natürliche physikalischer Unsinn, der Adjust von LC14 führt dazu, dass der Heat-Uptake schon in der Basisperiode unterschätzt wird(nicht nur). Der Heat-Uptake in den Ocean ist weniger ein Problem der ECS, sondern der Effizienz der Energieaufnahme. Dadurch wird der gesamte Heat-Uptake als auch der Meerespiegelanstieg unterschätzt.

Die einzige Möglichkeit, den LC14-Fit zu nutzen, wäre die Forcingdifferenz zwischen der Basisperiode und Finale Periode um den Faktor 0,6 zu reduzieren, schließlich ist das Klima und einzelne Komponenten gekoppelt und eine geringere der Energieaufnahme des Meeres würde implizieren, auch weniger Energie für den Temperaturanstieg oben bestünde, hört sich erstmal komisch an aber man muss dazu verstehen was LC14 gemacht haben, sie haben die thermale Expansion aus Gregory et al. (2013) und den Energiecoeffozienten (mm/w/m^2) aus Church et al. (2011, corrected 2013) und Levitus et al. (2012) benutzt um dann die thermale Expansion des Wasser in einen Strahlungsantrieb zu verwandeln, diesen Wert haben sie dann um 40% reduziert.

Und das ist der Punkt, sie haben das Forcing reduziert aber nicht die Effektivität der Energieaufnahme der Ozeane. Wenn ich aber die Effektivtät konstant halte, dann ist das ne Milchmädchenrechnung.

Oder anders:

Oma hat 10 Euro, sie gibt ihren Enkel jeden Tag 1 Euro, nach 10 Tagen hat die Oma ihren Enkel 10 Euro gegeben. Die Effektivtät ist hier 10% gegenüber der Gesamtanzahl. Die Oma hat 10 Euro und gibt 10 Euro in 10 Tagen, dass macht Geld(gesamt)/Time(gesamt).

Nun machen LC14 sinngemäß folgendes:

Oma (Forcing) = Konstant
Effektvität (Response-Delay) = Konstant
Enkel (Heat-Uptake-Ozean) = 0,6
Zeitspanne= Konstant

Das heißt die Oma gibt ihren Enkel jeden Tag 1 Euro, nach 10 Tagen hat der Enkel 6 Euro.

Und weil die Effektivtät Konstant ist hätten LC14 das Forcing reduzieren müssen.


Das kann ich natürlich mit mein Heat-Content-Model nachweisen, dazu aus LC14: (Tabelle 2)

Heat-Uptake:
1859–1882: 0,15W/m^2
1850–1900: 0,10W/m^2
1930–1950: 0,20W/m^2
1971–2011: 0,43W/m^2
1987–2011: 0,51W/m^2
1995–2011: 0,51W/m^2

Ich finde für diese Periode ohne LC14-Korrektur:
Heat-Uptake:
1859–1882: 0,23W/m^2
1850–1900: 0,20W/m^2
1930–1950: 0,40W/m^2
1971–2011: 1,3W/m^2
1987–2011: 0,9W/m^2
1995–2011: 0,8W/m^2

Mit LC14-Korrektur: (Abwerten mit *0,6)
1859–1882: 0,14W/m^2
1850–1900: 0,12W/m^2
1930–1950: 0,24W/m^2
1971–2011: 0,78W/m^2
1987–2011: 0,54W/m^2
1995–2011: 0,48W/m^2

Einzig der Wert für 1971-2011 divergiert wirklich alle anderen sind Nährungweise dran, dass liegt daran, dass für 1971-2011 anderes verfahren wurde: AR5: all heat uptake components and uncertainties, siehe auch Tabelle 2.



So damit dürfte gezeigt sein, dass die geringe ECS von LC14 ein Artefakt ihres eigenen Verfahrens ist und dazu noch falsch. Damit gehört das Paper genau dahin wo es hingehört, in die Mülltonne.



Teil 2 wird sich damit beschäftigen, warum Heat-Uptake und ECS basierend auf dieser Methode inkonsistent sind.



3-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.09.14 16:39.



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