Fyra biljoner satellitmätningar, tagit över fyra decennier från 1981 till 2018, har slagits samman för att skapa ett kontinuerligt globalt rekord som kommer att hjälpa till att förstå vetenskapen bakom jordens klimat.

En tidning som nyligen publicerades i Naturvetenskapliga data beskriver hur denna nya datauppsättning av global havstemperatur är en av de längsta tillgängliga satellitklimatdataposterna. Datauppsättningen kommer att spela en nyckelroll i utvärderingen av globala modeller som används för att förutsäga hur våra hav kommer att påverka framtida klimatförändringar.

Med kravet på åtgärder mot klimatförändringar högre än någonsin tidigare, vetenskapliga bevis som detta stöder politiken för att bekämpa klimatförändringar – vilket framhölls vid FN:s nuvarande klimatkonferens COP25 i Madrid, Spanien.

Övervakning av huden, eller yta, temperaturen i världshaven är viktig för klimatvetenskapen, med Förenade ramkonventionen om klimatförändringar som betraktar den som en väsentlig klimatvariabel.

Utbyten av värme och vattenånga mellan havet och atmosfären påverkar genereringen och intensiteten av tropiska orkaner och kan också ändra regionala vädermönster, orsakar allvarlig torka och översvämningar genom att avleda stormar – en viktig signatur för klimatfenomenet El Niño och Indiska oceanen.

Genom att höja luftfuktigheten och värma den överliggande atmosfären, havsytans temperaturer har stor inverkan på det globala klimatet, driver vind- och havscirkulationssystem som distribuerar värmeenergi från ekvatorn till polerna. Cirkulationssystem står till exempel för norra Europas generellt milda förhållanden jämfört med andra platser på samma breddgrad.

Historiska provtagningar längs sjöfartsleder eller från havsgående bojar visar en ökning av havsytans temperatur under 1900-talet, större än 0,06°C per decennium. Men under de senaste decennierna, satelliter har gett forskarna ett detaljerat globalt perspektiv.

Med hjälp av data från satellitradiometrar, som fungerar som termometrar, forskare som arbetar som en del av ESA:s Climate Change Initiative har skapat en lång tidsserie som fångar förändringarna i yttemperaturen över planetens hav som sträcker sig över nästan fyra decennier.

Data från 14 satellitsensorer – 11 avancerade radiometrar med mycket hög upplösning och tre scanningsradiometrar längs spåret – har omkalibrerats, bearbetas och slås samman för att skapa ett konsekvent register av forskargruppen.

Förutom den globala täckningen och multidekadallängden, datapostens konsistens över flera satelliter, dess långsiktiga stabilitet och dess rigorösa kvantifiering av osäkerheter gör den extremt värdefull som ett verktyg för klimatforskare.

Chris Merchant från University of Reading, STORBRITANNIEN, vem leder forskningsprojektet, sa, "När man letar efter klimatsignaler, forskare behöver försäkra sig om att observationsdata är så exakta som möjligt.

"Observationerna är mycket stabila genom hela rekordet, med osäkerheten i den globala trenden som uppskattas till högst 0,03°C per decennium. Det betyder att en mätning som gjordes 1981 med säkerhet kan jämföras med data från slutet av rekordet 37 år senare."

En slutgiltig definierande kvalitet på datasetet står i hur den är kalibrerad. Istället för att använda in situ-data, från sensorladdade bojar som driver över världens hav, denna datauppsättning refereras mot serien av satellitsensorer för satellitsensorer för avsökning av radiometrar längs spåret. Enligt prof. Merchant, "Detta gör datasetet mycket oberoende av tidsserier som härrör från fartyg och bojar. När vi ser liknande klimatsignaler i data som samlats in från rymden och på jorden, vi kan vara mycket säkra på att de verkligen återspeglar vad som hände i naturen."

Klimatdataposten är fritt tillgänglig från ESA:s Climate Change Initiatives öppna dataportal på olika bearbetningsnivåer, tillåter användare att undersöka specifika fenomen i detalj eller ta en global, långsiktig syn.

ESA:s chef för jordobservationsprogram, Josef Aschbacher, Lagt till, "Tusentals representanter från regeringar, internationella organisationer, FN-organ och icke-statliga organisationer deltar för närvarande i COP25 för att kalva ut nästa steg i kampen mot klimatförändringarna – en fråga som vi tar extremt allvarligt på inom ESA. Satellitdata som vi och andra rymdorganisationer tillhandahåller är grundläggande för att förstå hur vår värld förändras så att vital policys som dessa kan antas."

FN:s klimatkonferens COP25 äger för närvarande rum i Madrid, Spanien. Den fokuserar på att uppmuntra regeringar att öka sina åtaganden för att bekämpa klimatförändringar. ESA är närvarande och lyfter fram den avgörande betydelsen av att observera vår föränderliga värld från rymden och visar hur data från satelliter tar pulsen på vår planet.