מדידות לווין של התחממות הטרופוספירה

מה אומר המדע? ...

ג'ון כריסטי ורוי ספנסר מאוניברסיטת אלבמה פרסמו סדרת מאמרים החל מ-1990, בהם נטען כי הטרופוספירה מתחממת בקצב איטי הרבה יותר מהצפוי על פי קצב ההתחממות על פני השטח ועל פי מודלים של שינוי האקלים (ספנסר וכריסטי, 1992). גרסה מוקדמת של הנתונים שלהם אפילו הראתה מגמת התקררות (כריסטי ושותפיו, 1995).
כמה קבוצות מחקר בחנו את הפער בין הנתונים לעיל לבין ממצאים אחרים. לאור האוסף הגדול של ממצאים מובהקים המעידים על התחממות, סביר להניח שגם הטרופוספירה מתחממת. במחקרים התגלו טעויות באופן שבו החוקרים מאלבמה עיבדו את הנתונים.
להלן הסבר של הטעות: על מנת למדוד טמפרטורה ממוצעת, הלווין צריך לעבור מעל אותה נקודה בפני השטח באותה שעה בכל יום. בפועל, השעה בה עבר הלווין מעל כל נקודה השתנתה בהדרגה לאורך חיי הלווין. צריך לכייל את הנתונים ולעבדם על מנת לפצות על הסטיה הזו, כמו על אי דיוקים נוספים הנובעים משינויים במסלול הלווין.
אחרי התיקון, מגמת שינוי הטמפרטורה בטרופוספירה תואמת לזו שנמדדה על פני כדור הארץ.

לווינים מודדים את הטמפרטורה באמצעות מתקן המכונה Microwave sounding unit (המודד את הטמפרטורה לאורך פרופיל אטמוספרי). הנתונים נאספים מכמה לווינים הסובבים את כדור הארץ ומכסים, מדי יום, בערך 80% משטחו. המסלול משתנה מעט כל יום, וכיסוי מלא מתקבל מדי 3-4 ימים. החיישן שהוזכר אינו מודד טמפרטורה באופן ישיר, אלא באמצעות קרינה המגיעה ממולקולות חמצן באטמוספירה. עוצמת הקרינה פרופורציונלית לטמפרטורת האוויר ומשמשת להערכת טמפרטורה גלובלית.
קיימים הבדלים בין החיישנים שעל לווינים שונים. איסוף הנתונים למסד אחיד ומתואם אינה משימה פשוטה. הטעויות שנעשו בעיבוד הנתונים במאמר של כריסטי וספנסר התגלו רק כעבור 13 שנה (מירס ושותפיו 2003, מירס ושותפיו 2005)
לאחר הכנסת התיקונים הנדרשים, הנתונים תואמים טוב יותר את התצפיות של מודלי האקלים. גם ההתאמה למדידות היסטוריות של טמפרטורת הטרופוספירה באמצעות בלונים טובה יותר. עם שיפור השיטות לכיול נתונים והערכת הסטיות בהשפעת מסלולי הלווינים, הפער בין מדידות הטמפרטורה בטרופוספירה ועל פני השטח הולך ומצטמצם.
לפחות שתי קבוצות מחקר נוספות עוקבות אחר הטמפרטורה בטרופוספירה באמצעות לווינים, וכל הממצאים מראים שהתחממות האטמוספירה תואמת לזו שעל פני השטח. כמו כן, בהתאמה למודלים פיזיקליים של ההתחממות הגלובלית, נצפית מגמת התקררות בסטרטוספירה (השכבה האטמוספרית שמעל לטרופוספירה).
כל שלוש הקבוצות העוקבות אחר טמפרטורת הטרופוספירה מדווחות על מגמת התחממות. התכנית המדעית בשינויי האקלים של ארצות הברית פרסמה באפריל 2006 דוח בעניין זה. הדו"ח נכתב על ידי צוות חוקרים בהובלת ג'ון כריסטי מאוניברסיטת אלבמה ובן סנטר מהמעבדה הלאומית Lawrence Livermore. בעמוד הראשון של הדו"ח נכתב:

בעבר דווח על פערים בין ההתחממות שנמדדה על פני השטח ובאטמוספירה. הפערים האלה נוצלו על מנת לערער על אמינות מודלי האקלים המקובלים ועל המציאות של התחממות בהשפעת פעולות האדם… הפערים האלה נעלמו עם זיהוי ותיקון שגיאות בנתוני לווינים ומדידות רדיוסונדה. מדידות חדשות ועדכניות מראות גם הן שפער כזה אינו קיים.

עדיין קיים פער בין נתוני מדידות לווינים באזורים הטרופיים לאלו שמקורם ברדיוסונדה. רוב החוקרים סבורים שמקור הפער בבעיות במכשירי המדידה.
הפער המקורי שתואר הוא דוגמה מצוינת לדינמיקה של מחקר מדעי ולחשיבה ביקורתית. כאשר נתונים רבים מעידים על התחממות, הטענה שהטרופוספירה מתקררת נראית לא סבירה. הפער הזה נבחן ביסודיות על ידי הקהילה המדעית. הדיוק, העקביות והאמינות של כל הנתונים הרלבנטיים נבחנו בקפידה.
המדע מתקדם באמצעות ניסוי וטעיה. התוצאה היא מאגר הולך וגדל של ידע ושיפור באמינות של שיטות מדידת טמפרטורת הטרופוספירה מהחלל.