Global Monitoring Laboratory – Carbon Cycle Greenhouse Gases

Taulukkoon on koottu yhteenveto ilmakehän CH4:n vuotuisesta kasvusta, joka perustuu maailmanlaajuisesti keskiarvoistettuihin merenpintatietoihin.

Vuosittainen ilmakehän CH4:n lisääntyminen tiettynä vuonna on sen runsauden (mooliosuuden) lisääntyminen kyseisen vuoden tammikuun 1. päivästä seuraavan vuoden tammikuun 1. päivään sen jälkeen, kun kausivaihtelu on poistettu (kuten yllä olevassa kuvassa mustat viivat osoittavat). Se edustaa kaikkien ihmisen toiminnan ja luonnollisten prosessien vuoden aikana ilmakehään lisäämien ja sieltä poistamien CH4:n määrien summaa. Ensimmäinen alustava arvio tietyn vuoden vuotuisesta lisäyksestä laaditaan seuraavan vuoden huhtikuun aikana edelliseltä vuodelta saatavilla olevien tietojen perusteella. On tärkeää huomata, että huhtikuun ensimmäinen arvio vuotuisesta lisäyksestä muuttuu todennäköisesti merkittävästi, kun analyysiin lisätään lisää tietoja. Arvio päivitetään seuraavina kuukausina, kun CH4:n määrä mitataan useammista näytteistä ja ne sisällytetään analyysiin. Seuraavan vuoden syksyyn mennessä vuotuinen lisäys lähestyy yleensä ”lopullista” arvoa.

CH4:n maailmanlaajuisen keskimääräisen runsauden (kuukausi- ja vuosikeskiarvot) ja vuotuisen kasvun arviot päivitetään joka kuukausi, kun uusia näytteitä palautetaan Boulderiin, mitataan CH4:n osalta ja lisätään analyysiin. Uusien, tuoreempien tietojen lisääminen parantaa alkuperäisen arvion tarkkuutta lisäämällä tietojen alueellista tiheyttä ja poistamalla käytettyjen käyränsovitusmenetelmien ”loppuvaikutukset”. Olemme tutkineet uusien tietojen lisäämisen vaikutuksia tässä raportoituihin parametreihin, ja seuraavassa on yhteenveto tuloksista:

Alustavat arviot CH4:n vuotuisesta lisääntymisestä, jotka on tehty huhtikuussa edelliseltä vuodelta, ovat vääristyneitä verrattuna niihin, jotka seuraavat lisätietojen avulla. Keskimääräinen harha alkuperäisessä arviossa on +1±0,8 ppb/v-1 (esitetty 1 keskihajonta). Seuraavien kuukausien aikana keskimääräinen harha pienenee hitaasti, kunnes se on heinäkuussa tai elokuussa häviävän pieni. Jokaisena vuonna vuotuisen lisäyksen alkuarvion harha voi kuitenkin olla paljon suurempi kuin keskiarvo, jopa ±3 ppb/v-1, eli se voi olla positiivinen tai negatiivinen. Toisin sanoen vuotuisen lisäyksen harha voi vuoden loppupuolelle asti olla paljon suurempi kuin jäljempänä kuvattuun bootstrap-menetelmään perustuva epävarmuus.

Alkuperäisten vuosikeskiarvokeskiarvojen ja kuukausikeskiarvokeskiarvojen käyttäytyminen on samanlaista (ks. linkit alla oleviin tiedostoihin). Kuukausikeskiarvon CH4:n osalta alkuarvo on tyypillisesti liian korkea, jopa 7,6 ppb.

Yleismaailmallisen vuotuisen CH4-lisäyksen arvioitu epävarmuus vaihtelee vuosittain. Se arvioidaan käyttämällä kahta termiä: Ensimmäinen on ”bootstrap”-menetelmä (uusintanäytteenotto), joka varioi verkostomme kohteita. Jokainen verkon bootstrap-realisaatio muodostetaan poimimalla satunnaisesti paikkoja, jotka on palautettu NOAA/GML-yhteistyössä toteutetun maailmanlaajuisen ilmanäytteenottoverkoston (Dlugokencky et al., 1994) olemassa olevista merten rajakerroksen paikoista. Kullakin verkkojen kokonaisuuden jäsenellä on sama määrä paikkoja kuin todellisessa verkossa, mutta jotkin paikat puuttuvat, kun taas toiset ovat edustettuina useammin kuin kerran. Lisäedellytyksenä on, että vähintään yksi kohde on korkeilta eteläisiltä leveyspiireiltä, yksi tropiikista ja yksi korkeilta pohjoisilta leveyspiireiltä, koska olemme aina pitäneet yllä laajaa leveyspiirien kattavuutta todellisessa verkostossa. Bootstrap-verkoissa on ajallisia tietovajeita yksittäisissä kohteissa. Toinen termi on Monte Carlo -menetelmä, joka muuttaa satunnaisesti tietoja mittausepävarmuuden huomioon ottamiseksi. Muutokset perustuvat arvioon mittausten satunnaisesta epävarmuudesta, ja se vaihtelee ajan myötä. Molemmissa tapauksissa luodaan 100 globaalisti keskiarvoistettua aikasarjaa. Laskemme ensemblen jäsenistä kunkin vuoden vuotuisen lisäyksen keskiarvon ja keskihajonnan, ja yksi keskihajonta kahdesta termistä (verkko ja analyyttinen) otetaan neliöllisesti, jotta saadaan raportoitu epävarmuus kullakin aika-askeleella. Kuten aiemmin mainittiin, vuotuisen kasvun, kuukausittaisen keskiarvon ja vuotuisen keskiarvon ensimmäisten estimaattien harha voi olla huomattavasti suurempi kuin ilmoitettu epävarmuus.