Global Monitoring Laboratory – Carbon Cycle Greenhouse Gases

Tabulka shrnuje roční přírůstky atmosférického CH4 na základě globálně zprůměrovaných údajů z mořské hladiny.

Roční přírůstek atmosférického CH4 v daném roce je nárůst jeho množství (molární frakce) od 1. ledna daného roku do 1. ledna následujícího roku po odstranění sezónního cyklu (jak ukazují černé čáry na obrázku výše). Představuje součet všech CH4 přidaných do atmosféry a odstraněných z ní během roku lidskou činností a přírodními procesy. Náš první předběžný odhad ročního přírůstku v daném roce je vytvořen během dubna následujícího roku na základě dostupných údajů z předchozího roku. Je důležité si uvědomit, že počáteční dubnový odhad ročního přírůstku se pravděpodobně výrazně změní, jakmile bude do analýzy přidáno více údajů. Tento odhad bude aktualizován v následujících měsících, jakmile bude změřeno více vzorků CH4 a zahrnuto do analýzy. Na podzim následujícího roku se roční nárůst obvykle přiblíží „konečné“ hodnotě.

Odhady celosvětově průměrného množství CH4 (měsíční a roční průměry) a ročního přírůstku jsou aktualizovány každý měsíc, jakmile se do Boulderu vrátí nové vzorky, změří se v nich CH4 a přidají se do analýzy. Přidání nových, novějších dat zlepšuje přesnost původního odhadu tím, že zvyšuje prostorovou hustotu dat a eliminuje „koncové efekty“ použitých postupů přizpůsobení křivky. Zkoumali jsme dopady přidání nových dat na zde uváděné parametry a shrnutí výsledků následuje:

Počáteční odhady ročního přírůstku CH4 provedené v dubnu za předchozí rok jsou zkreslené ve srovnání s těmi, které následují po použití dodatečných dat. Průměrná odchylka v počátečním odhadu je +1±0,8 ppb yr-1 (uvedena 1 směrodatná odchylka). Během několika následujících měsíců se průměrná odchylka pomalu snižuje, až je v červenci nebo srpnu zanedbatelná. V daném roce však může být odchylka v počátečním odhadu ročního nárůstu mnohem větší než průměr, přičemž odchylka může dosahovat až ±3 ppb yr-1; to znamená, že může být kladná nebo záporná. Jinými slovy, až do konce roku může být zkreslení ročního přírůstku mnohem větší než nejistota uváděná na základě níže popsané metody bootstrap.

Chování počátečních ročních průměrů a měsíčních průměrů je podobné (viz odkazy na soubory níže). V případě měsíčních průměrů CH4 je počáteční hodnota obvykle příliš vysoká, a to až o 7,6 ppb.

Odhadovaná nejistota globálního ročního nárůstu CH4 se liší podle roku. Odhaduje se pomocí dvou členů: První je metoda „bootstrap“ (opětovného výběru), která mění místa v naší síti. Každá bootstrapová realizace sítě je vytvořena náhodným výběrem míst s restitucí ze stávajících míst mořské hraniční vrstvy v globální kooperativní síti NOAA/GML pro odběr vzorků ovzduší (Dlugokencky et al., 1994). Každý člen souboru sítí má stejný počet míst jako skutečná síť, ale některá místa chybí, zatímco jiná jsou zastoupena více než jednou. Další podmínkou je, že alespoň jedno místo je přítomno z vysokých jižních šířek, jedno z tropů a jedno z vysokých severních šířek, protože v reálné síti jsme vždy zachovávali široké pokrytí zeměpisných šířek. V bootstrapových sítích se vyskytují časové mezery v datech na jednotlivých lokalitách. Druhý člen je metoda Monte Carlo, která náhodně upravuje data, aby zohlednila nejistotu měření. Modifikace jsou založeny na vyhodnocení náhodné nejistoty měření a mění se v čase. V obou případech je vytvořeno 100 globálně zprůměrovaných časových řad. Pro každý rok vypočítáme průměr a směrodatnou odchylku ročního přírůstku z členů souboru a jedna směrodatná odchylka z obou členů (síťového a analytického) se vezme ve čtverci, aby se získala uváděná nejistota v každém časovém kroku. Jak již bylo zmíněno, odchylka v našich prvních odhadech ročního přírůstku, měsíčního průměru a ročního průměru může být výrazně větší než uváděná nejistota.