Jak czytać trend ocieplenia
Trend ocieplenia to nachylenie prostej dopasowanej regresją liniową do szeregu średnich rocznych; wolno je twierdzić wyłącznie wtedy, gdy towarzyszący test statystyczny wykazuje, że nie da się go rozsądnie wyjaśnić przypadkiem.
Nachylenie: ile stopni na dekadę
Bierze się średnią roczną każdego roku okresu i otrzymuje chmurę punktów. Następnie szuka się prostej przechodzącej możliwie najbliżej całości — w sensie najmniejszych kwadratów, czyli minimalizując sumę kwadratów odchyleń. Nachylenie tej prostej to trend.
Wyraża się je najczęściej w stopniach na dekadę, co czyni je porównywalnym między miejscami. Pomnożone przez długość okresu daje deltę całkowitą: ocieplenie skumulowane w całym oknie.
Ważna uwaga o wyborze okresu: im krótsze okno, tym bardziej niestabilne nachylenie. Na pięciu latach dwa wyjątkowe lata wystarczą, by uzyskać spektakularne nachylenie, które niczego nie opisuje. Dlatego trendy tej strony liczone są na oknie długim.
r²: jak ściśle punkty trzymają się prostej
Współczynnik determinacji, zapisywany r², biegnie od 0 do 1. Mierzy udział zmienności między latami, który wyjaśnia prosta.
r² równe 0,6 znaczy, że trend tłumaczy 60 % tego, co porusza się z roku na rok; reszta to zmienność — łagodna zima, deszczowe lato, oscylacja oceaniczna. W rocznych szeregach klimatycznych skromne wartości r² są normalne i nie dyskwalifikują trendu: szum meteorologiczny jest ogromny, a rzeczywiste nachylenie może doskonale współistnieć z dużym rozrzutem.
r² nie mówi więc, czy trend jest prawdziwy. Mówi, jak jest regularny.
Wartość p: czy trend może być przypadkiem?
To pytanie, na które r² nie odpowiada, i jedyne rozstrzygające, czy wolno cokolwiek twierdzić.
Wartość p odpowiada na: „gdyby w rzeczywistości nie było żadnego trendu, jakie byłoby prawdopodobieństwo zobaczenia czysto przypadkiem nachylenia co najmniej tak wyraźnego jak to?". Wartość p równa 0,03 oznacza trzy szanse na sto. Wartość p równa 0,4 oznacza czterdzieści — czyli wynik nie miałby w sobie nic zaskakującego przy zupełnym braku ocieplenia u podstaw.
Umowny próg to 0,05. Poniżej mówi się o trendzie istotnym statystycznie. Powyżej dane nie pozwalają wnioskować — co nie znaczy, że trendu nie ma, a jedynie, że ten szereg nie wystarcza, by go ustalić.
Dlaczego ta strona pisze czasem „brak wyraźnego trendu"
Gdy wartość p przekracza 0,05, Climate Memory nie wyświetla nachylenia: strona mówi, że nie rysuje się żaden wyraźny trend.
To nie jest brakująca dana i to jest najważniejszy punkt tego artykułu. To wynik. Znaczy, że w tym miejscu i w tym okresie zmienność dominuje nad sygnałem.
Odmowa jest zamierzona, bo konsekwencje są niesymetryczne. Pokazanie „+2,1 °C" przy wartości p równej 0,4 wytwarza twierdzenie fałszywe i doskonale nadające się do cytowania: zostanie powtórzone, skopiowane, ewentualnie wchłonięte przez model językowy, a dalej nic już nie poniesie zastrzeżenia. Strona mówiąca „nie możemy wnioskować" nie może zostać źle zacytowana.
Jeśli czytasz to dlatego, że strona miasta pokazywała tę wzmiankę: nie ma ona dziury w danych. Ma odpowiedź, a ta odpowiedź brzmi: nie wiadomo.
Ocieplenie lokalne i globalne
Trend lokalny nie jest trendem planetarnym i niemal zawsze jest bardziej zaszumiony. Ocieplenie globalne to średnia po całej powierzchni globu, gdzie większość zmienności regionalnej się znosi; nad pojedynczą komórką siatki nie znosi się nic.
Lądy ocieplają się szybciej niż oceany, a wysokie szerokości szybciej niż tropiki. Miasto na północy może zatem wykazywać nachylenie wyraźnie powyżej średniej światowej, i nie jest to anomalia pomiaru.