En ny utvärdering av NASA:s rekord av globala temperaturer avslöjade att byråns uppskattning av jordens långsiktiga temperaturhöjning under de senaste decennierna är korrekt till inom mindre än en tiondel av grader Fahrenheit, ger förtroende för att tidigare och framtida forskning korrekt fångar stigande yttemperaturer.

Den mest kompletta bedömningen någonsin av statistisk osäkerhet inom GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP) dataprodukt visar att de årliga värdena sannolikt är korrekta inom 0,09 grader Fahrenheit (0,05 grader Celsius) under de senaste decennierna, och 0,27 grader Fahrenheit (0,15 grader C) i början av det nästan 140-åriga rekordet.

Denna datapost, underhålls av NASA:s Goddard Institute for Space Studies (GISS) i New York City, är en av en handfull som hålls av stora vetenskapsinstitutioner runt om i världen som spårar jordens temperatur och hur den har stigit under de senaste decennierna. Detta globala temperaturrekord har gett ett av de mest direkta riktmärkena för hur vår hemplanets klimat har förändrats när koncentrationerna av växthusgaser ökar.

Studien bekräftar också vad forskare har sagt under en tid nu:att jordens globala temperaturökning sedan 1880 - cirka 2 grader Fahrenheit, eller lite mer än 1 grad Celsius - kan inte förklaras med någon osäkerhet eller fel i data. Går framåt, denna bedömning kommer att ge forskarna verktygen att förklara sina resultat med större tillförsikt.

GISTEMP är ett allmänt använt index för global medeltemperaturavvikelse – det visar hur mycket varmare eller kallare än normalt jordens yta är under ett givet år. "Normal" definieras som genomsnittet under en utgångsperiod 1951-80.

NASA använder GISTEMP i sin årliga globala temperaturuppdatering, i samarbete med National Oceanic and Atmospheric Administration. (År 2019, NASA och NOAA fann att 2018 var det fjärde varmaste året någonsin, med 2016 som innehar toppplatsen.) Indexet inkluderar land- och havstemperaturdata tillbaka till 1880, och innehåller idag mätningar från 6, 300 väderstationer, forskningsstationer, fartyg och bojar runt om i världen.

Tidigare, GISTEMP gav en uppskattning av osäkerheten för de rumsliga gapen mellan väderstationer. Liksom andra yttemperaturrekord, GISTEMP uppskattar temperaturerna mellan väderstationer med hjälp av data från de närmaste stationerna, en process som kallas interpolation. Att kvantifiera den statistiska osäkerheten i dessa uppskattningar hjälpte forskarna att vara säkra på att interpoleringen var korrekt.

"Osäkerhet är viktigt att förstå eftersom vi vet att vi i verkligheten inte vet allt perfekt, sa Gavin Schmidt, direktör för GISS och en medförfattare till studien. "All vetenskap är baserad på att känna till begränsningarna för de siffror du kommer med, och dessa osäkerheter kan avgöra om det du ser är en förändring eller en förändring som faktiskt är viktig."

Studien fann att individuella och systematiska förändringar i temperaturmätning över tid var den viktigaste källan till osäkerhet. Graden av väderstations täckning bidrog också. Datainterpolation mellan stationer bidrog till viss osäkerhet, liksom processen att standardisera data som samlats in med olika metoder vid olika tillfällen i historien.

Efter att ha lagt ihop dessa komponenter, GISTEMP:s osäkerhetsvärde under de senaste åren var fortfarande mindre än en tiondels grad Fahrenheit, som är "väldigt liten, "Sa Schmidt.

Teamet använde den uppdaterade modellen för att bekräfta att 2016 med stor sannolikhet var det varmaste året i rekordet, med 86,2 procents sannolikhet. Nästa mest troliga kandidat för det varmaste året på rekord var 2017, med 12,5 procents sannolikhet.

"Vi har gjort osäkerhetskvantifieringen mer rigorös, och slutsatsen att komma ut ur studien var att vi kan ha förtroende för noggrannheten i våra globala temperaturserier, " sa huvudförfattaren Nathan Lenssen, doktorand vid Columbia University. "Vi behöver inte göra några slutsatser baserade på denna analys."

En annan nyligen genomförd studie utvärderade GISTEMP på ett annat sätt som också gav förtroende till dess uppskattning av långsiktig uppvärmning. En artikel publicerad i mars 2019, ledd av Joel Susskind från NASA:s Goddard Space Flight Center, jämförde GISTEMP-data med den från Atmospheric Infrared Sounder (AIRS), ombord på NASA:s Aqua-satellit.

GISTEMP använder lufttemperatur registrerad med termometrar något ovanför marken eller havet, medan AIRS använder infraröd avkänning för att mäta temperaturen precis vid jordens yta (eller "hudtemperatur") från rymden. AIRS-rekordet av temperaturförändringar sedan 2003 (som börjar när Aqua lanserades) stämde väl överens med GISTEMP-rekordet.

Att jämföra två mätningar som var likartade men registrerade på mycket olika sätt säkerställde att de var oberoende av varandra, sa Schmidt. En skillnad var att AIRS visade mer uppvärmning på de nordligaste breddgraderna.

"Arktis är en av de platser vi redan upptäckt värmde mest. AIRS -data tyder på att det värmer ännu snabbare än vi trodde, sa Schmidt, som också var medförfattare på Susskind-tidningen.

Tagen tillsammans, Schmidt sa, de två studierna bidrar till att etablera GISTEMP som ett tillförlitligt index för nuvarande och framtida klimatforskning.

"Var och en av dessa är ett sätt på vilket du kan försöka bevisa att det du gör är verkligt, "Sa Schmidt." Vi testar robustheten i själva metoden, robustheten i antagandena, och det slutliga resultatet mot en helt oberoende datamängd."

I samtliga fall, han sa, de resulterande trenderna är mer robusta än vad som kan redovisas av någon osäkerhet i data eller metoder.