作者安妮·斯塔克，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 通过观察地球低层大气温度变化的卫星测量，LLNL的科学家发现气候模型可能高估了十年到十年的自然温度变化
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 通过观察卫星对地球低层大气温度变化的测量，科学家发现气候模型可能高估了十年到十年的自然温度变化
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的统计学家朱利安娜·帕洛塔和气候科学家本杰明·桑特创建了一个统计框架，以全面评估模拟和观测到的对流层中上层温度自然变化之间差异的重要性
对流层是大气层的最低区域，从地球表面延伸到大约4到12英里的高度，这取决于纬度和季节
研究小组发现，在当前和早期的气候模型中，对流层温度的十年到十年的自然变化相对于从卫星获得的自然变化的估计值来说太大了
这种对自然“气候噪音”的过高估计将使识别人为引起的对流层变暖信号变得更加困难
这项研究发表在《气候杂志》上
帕洛塔说:“我们的发现增强了之前关于对流层可探测的人为变暖的说法的可信度，并暗示这些说法可能是保守的。”
对这一对流层变暖信号的进一步了解，以及对卫星温度观测不确定性的更好理解，有助于推进探测和属性研究，这有助于揭示最近气候变化的原因
在没有任何人为引起的大气成分变化的情况下，会出现自然的内部变化
它构成了背景噪音，任何缓慢演变的人为变暖信号都必须根据背景噪音来检测
这项研究侧重于内部变化的频谱，提供了从几个月到几十年的时间尺度上温度变化的划分信息
这些信息是人为信号检测研究的重要组成部分
帕洛塔和桑特探索了模型与数据光谱对比对各种主观决策的敏感性
其中包括选择卫星和气候模式的热带气旋数据集、用于将变暖信号与自然变化噪声分离的方法、所考虑的频率范围以及用于表示观察到的自然变化的统计模型
桑特说:“我们发现，在一到二十年的时间尺度上，观测到的TMT变化平均而言被最后两代气候模型高估了。”
所分析的模型是耦合模型相互比较项目(CMIP5和CMIP6)早期和最新阶段的一部分
研究人员面临的挑战之一是，真实世界的对流层温度变化只代表了人类引起的变暖信号和自然气候变化的一个例子
在信号和噪声的这种单一实现中，很难明确地分离信号和噪声
该小组探索了许多不同的方法来实现卫星TMT数据的这种分离
对于所应用的每一种信号和噪声分离方法，他们研究了气候噪声的短期和长期“记忆”的许多不同统计模型
帕洛塔指出:“统计模型使我们能够从观测到的气候变化的单一认识中，生成成千上万种不同的内部气候变异性的可信估计
如果没有统计模型，就很难对观测到的对流层温度变化率和气候模型中温度变化率之间差异的统计意义做出可靠的推断
" 该团队打算将他们开发的统计框架应用于其他气候变量
一个显而易见的下一步是观察地表温度，这几乎是41年卫星TMT记录的三倍
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