Неопределенности в климатических реконструкциях по годичным кольцам деревьев требуют учета

Новое исследование под руководством Университета Отаго (Новая Зеландия) указывает на необходимость совершенствования современных подходов к реконструкции палеоклимата по данным годичных колец деревьев для лучшего учета неопределенностей.

В статье в Journal of the American Statistical Association статистики и специалисты по дендрохронологии из Новой Зеландии, США и Великобритании проанализировали статистические методы, обычно используемые для восстановления исторических климатических переменных по данным колец. Исследование возглавил доктор Мэтью Скофилд из Университета Отаго.

Ученые сосредоточились на двух областях, где текущие подходы могут неадекватно учитывать неопределенности. Первая — предобработка данных для удаления неклиматических факторов (например, возраста дерева), которая предполагает идеальное устранение этих эффектов и игнорирует связанную с этим неопределенность. Вторая — сами модельные допущения, часто выбираемые по умолчанию для удобства, что затрудняет оценку чувствительности реконструкций к их изменению.

Для проверки этой чувствительности команда разработала единый статистический подход с использованием байесовского вывода, одновременно учитывающий климатическую и неклиматическую изменчивость. На его основе они реконструировали летние температуры в Северной Швеции (1496–1912 гг.) по измерениям колец 121 сосны обыкновенной.

Оказалось, что конкурирующие модели одинаково хорошо описывают данные, но приводят к существенно разным прогнозам исторических температур из-за различий в лежащих в их основе допущениях. Хотя периоды относительного потепления и похолодания были устойчивыми между моделями, величина температур сильно зависела от используемой модели. Это указывает на бóльшую неопределенность, чем подразумевает реконструкция, основанная на каком-либо одном наборе допущений.