Klog på klima: Naturlige udsving eller klimaforandringer?

Klimaforskning handler i høj grad om statistik. Dét, der ved første øjekast ligner klimaforandringer, er måske naturlige udsving i vejret – eller omvendt? Få vigtig viden om, hvordan klimaforskeren tager forbehold for statistik, tid og geografi, når vejrdata skal tolkes.

Middeltemperatur i marts siden målingernes start

Figurtekst: Når vi kigger på gennemsnitstemperaturen for marts i klimaperioder på 30 år, vil de fleste umiddelbart tolke, at klimaet er blevet varmere, hvis de kigger på figur 1a. Men der skal faktisk flere statistiske greb til at afgøre, om det vi ser, reelt er en klimaforandring og ikke blot en tilfældighed. De årlige udsving i figur 1b må nemlig ikke være for store i forhold til ændringen mellem 30-års perioderne. I dette tilfælde er den i øvrigt god nok – klimaet i marts er med statistisk belæg blevet varmere.

Klima defineres i traditionel forstand som et gennemsnit af vejret over 30 år. Når vi taler om klimaforandringer, mener vi derfor længerevarende ændringer i det gennemsnitlige vejr. Vi kan fx beskrive klimaforandringer ved at sammenligne temperaturen i to 30-års perioder.

Klimaperioder skal holdes op mod størrelsen af de naturlige udsving i vejret

Det er dog ikke tilstrækkeligt kun at kigge på forskellen i gennemsnittet af vejret mellem de to perioder. Man er nødt til at vurdere ændringens størrelse i forhold til de naturlige udsving i vejret år til år, det vi kalder den naturlige variabilitet.

’Hvis forskellen mellem to 30-års perioder er meget lille i forhold til de naturlige udsving fra år til år, kan man ikke med statistisk sikkerhed sige, at der er tale om en klimaændring. Her er der nemlig en høj sandsynlighed for, at forskellen er tilfældig,’ forklarer Peter Langen, som er daglig leder af DMI’s klimaforskningsafdeling.

Som eksempel kan man tænke på to skoleklasser med tredive elever. Vi udregner gennemsnitshøjden af eleverne og finder en forskel på 2 cm mellem de to skoleklasser. Kan vi så konkludere at børnene på den ene skole er højere end den anden? Nej, det kan vi faktisk ikke. Der vil nemlig være stor forskel på børnenes højde indenfor hver klasse – den kan fx være mere end 10 gange så stor som gennemsnits-forskellen på de 2 cm.

I sidste ende er det måske kun højdeforskellen på et par enkelte elever i hver klasse, der gør at gennemsnittet er forskelligt. Statistisk set kan vi altså ikke sige, at der er højdeforskel på de to klasser, fordi det er meget sandsynligt at forskellen mellem dem skyldes den naturlige variation i børnenes højder og den tilfældige udvælgelse af de tredive elever blandt alle landets børn.

Både geografi og tid spiller en rolle

Man har internationalt besluttet at benytte 30-års gennemsnit til klimaforskning, fordi det længerevarende gennemsnit i høj grad udjævner de naturlige variationer i vejret fra år til år. Den definition gælder strengt taget uanset, om vi snakker om klimaet på globalt plan, i Danmark eller (principielt) i vores egen baghave.

Størrelsen af det område, som vi kigger på er dog afgørende for, hvor store de naturlige udsving i vejret er fra år til år. De naturlige variationer udjævnes, hvis man kigger på et tilstrækkeligt stort område. Afhængigt af hvor på kloden og hvor stort et område man kigger på, kan man ikke være helt sikker på at et 30-års gennemsnit er nok til at udjævne de naturlige variationer i vejret.

”Hvis jeg måler temperaturen i min baghave hvert år den 1. april kl. 10, vil der være meget store variationer fra år til år. Det vil både afhænge af, om det er et koldt eller varmt forår, hvordan vejret er præcis den dag, og om der tilfældigvis er en sky lige over min have.” forklarer Peter Langen og uddyber:

’Betragter man til sammenligning det årlige gennemsnit af den globale middeltemperatur, er der stadig variation fra år til år, men udsvingene er langt mindre.’

Kort sagt: Jo længere et tidsperspektiv og jo større et område vi kigger på, desto mere får vi udjævnet de naturlige variationer i vejret. Og desto nemmere bliver det at fastslå, at en registreret ændring er signifikant.

Afvigelse i årsmiddeltemperatur i verden og i Danmark

Årligt gennemsnit af temperaturen i Danmark (tynd streg) og globalt (fed streg). Begge sæt af temperaturer er vist som ændringer i forhold til gennemsnittet 1961-90. Bemærk hvordan variabiliteten fra år til år er langt større for temperaturen i Danmark end for det globale gennemsnit. Data for den globale temperatur er fra HadCRUT4 [Climatic Research Unit, University of East Anglia]. Se mere her: https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/temperature/

Af Mikael Scharling, Peter Langen, Rasmus Anker Pedersen og Anja Fonseca
31. marts 2020

Se flere nyheder fra DMI  ♦ Modtag pressemeddelelser fra DMI på mail
Hent vores app til iPhone eller Android ♦ Følg DMI på Twitter og Instagram