Efek Urbanisasi pada Tren Suhu GHCN, Bagian I: Karakteristik Urbanisasi Stasiun GHCN

Dari Blog Pemanasan Global Dr. Roy Spencer

14 Januari 2023 oleh Roy W. Spencer, Ph.D.

Saya sebelumnya telah memposting berbagai artikel (misalnya di sini dan di sini) di mana saya membahas bukti bahwa tren suhu permukaan tanah dari kumpulan data homogen yang ada memiliki beberapa tingkat pemanasan palsu karena efek pulau panas perkotaan (UHI). Meskipun dipercaya secara luas bahwa teknik homogenisasi menghilangkan efek UHI pada tren, ini tidak mungkin karena efek UHI pada tren sebagian besar tidak dapat dibedakan dari pemanasan global. Teknik homogenisasi saat ini dapat menghapus perubahan mendadak dalam data stasiun, tetapi tidak dapat mengoreksi sumber pemanasan palsu yang meningkat secara perlahan.

Anthony Watts telah mendekati masalah ini untuk stasiun pemantauan suhu AS dengan mengunjungi situs secara fisik dan mendokumentasikan paparan termometer ke sumber panas palsu (aktif dan pasif), dan membandingkan tren dari instrumen yang ditempatkan dengan baik dengan tren dari instrumen yang ditempatkan dengan buruk. Dia menemukan bahwa stasiun dengan karakteristik tapak yang baik menunjukkan, rata-rata, tren suhu lebih dingin daripada lokasi dengan tapak yang buruk dan data suhu resmi yang “disesuaikan” dari NOAA.

Saya telah mengambil pendekatan yang berbeda dengan menggunakan set data global kepadatan penduduk dan, baru-baru ini, analisis satelit Landsat beresolusi tinggi berdasarkan pengukuran area “Built-Up” Permukiman Manusia Global. Saya juga sudah mulai menganalisis data stasiun cuaca (kebanyakan dari bandara) yang memiliki resolusi waktu per jam, alih-alih pengukuran data suhu maksimum dan minimum harian (Tmax, Tmin) yang biasanya membentuk kumpulan data suhu tanah global saat ini. Sayangnya, stasiun data per jam jumlahnya lebih sedikit tetapi memiliki keunggulan pemeliharaan yang lebih baik karena mendukung keselamatan penerbangan dan memungkinkan pemeriksaan tentang bagaimana efek UHI bervariasi sepanjang siang dan malam.

Dalam seri dua bagian ini, saya akan melihat dataset termometer GHCN global resmi terbaru (Tmax, Tmin) (Versi 4) untuk melihat apakah ada bukti pemanasan palsu dari efek urbanisasi yang meningkat dari waktu ke waktu. Pada dataset GHCN versi terbaru Tmax dan Tmin tidak lagi disediakan secara terpisah, hanya rata-rata (Tavg) yang tersedia.

Berdasarkan apa yang saya lihat sejauh ini, saya yakin bahwa ada pemanasan palsu yang tersisa dalam data suhu berbasis GHCN. Satu-satunya pertanyaan adalah, berapa banyak? Itu akan dibahas di Bagian II.

Isu ini penting (jelas) karena jika tren pemanasan yang diamati telah dilebih-lebihkan, maka setiap pengurangan tentang kepekaan sistem iklim terhadap emisi gas rumah kaca antropogenik juga dilebih-lebihkan. (Di sini saya tidak akan membahas kemungkinan bahwa beberapa bagian dari pemanasan baru-baru ini disebabkan oleh efek alami, itu adalah diskusi yang sangat berbeda untuk hari lain).

Apa yang akan saya tunjukkan didasarkan pada stasiun global dalam kumpulan data bulanan GHCN (diunduh Januari, 2023) yang memiliki data yang cukup untuk menghasilkan setidaknya 45 tahun data Juli selama periode 50 tahun, 1973-2022. Tahun awal 1973 dipilih karena dua alasan: (1) saat itu kumpulan data terpisah dengan resolusi waktu per jam yang saya analisis mengalami peningkatan besar dalam jumlah catatan digital (ingat, pencatatan cuaca dulu merupakan proses manual di atas kertas bentuk, yang harus didigitalkan seseorang), dan (2) data urbanisasi global berbasis Landsat dimulai pada tahun 1975, yang cukup dekat dengan tahun 1973.

Karena pengukuran urbanisasi Landsat beresolusi sangat tinggi, seseorang harus memutuskan resolusi spasial apa yang harus digunakan untuk berhubungan dengan potensi efek UHI. Saya telah (agak sewenang-wenang) memilih ukuran kisi rata-rata 3×3 km, 9×9 km, 21×21 km, dan 45 x 45 km. Dalam kumpulan data global saya mendapatkan hasil terbaik dengan rata-rata data urbanisasi 21 x 21 km, dan semua hasil di sini akan ditampilkan untuk resolusi tersebut.

Distribusi yang dihasilkan dari 4.232 stasiun (Gbr. 1) menunjukkan bahwa hanya sedikit negara yang memiliki jangkauan yang baik, terutama Amerika Serikat, Rusia, Jepang, dan banyak negara Eropa. Afrika kurang terwakili, seperti sebagian besar Amerika Selatan.

Saya telah menganalisis diagnosis pemukiman perkotaan berbasis Landsat yang sesuai untuk semua stasiun ini, yang ditunjukkan pada Gambar. 2. Kumpulan data tersebut mencakup periode 40 tahun, dari 1975 hingga 2014. Di sini saya telah memplot tingkat rata-rata 40 tahun urbanisasi versus tren urbanisasi selama 40 tahun.

Ada beberapa hal penting dan menarik yang perlu diperhatikan dari Gambar 2.

  1. Beberapa lokasi stasiun GHCN benar-benar pedesaan: 13,2% kurang dari 5% urbanisasi, sedangkan 68,4% urbanisasi kurang dari 10%.
  2. Hampir semua lokasi stasiun mengalami peningkatan bangunandan tidak ada yang berkurang (yang akan membutuhkan penghancuran bersih bangunan, mengembalikan tanah ke keadaan aslinya).
  3. Pertumbuhan terbesar terjadi di daerah yang tidak sepenuhnya pedesaan dan belum terlalu urban (lihat kurva yang dipasang pada data). Artinya, lokasi yang sangat pedesaan tetap pedesaan, dan lokasi yang sangat urban memiliki sedikit ruang untuk tumbuh.

Orang mungkin berpikir bahwa karena sebagian besar stasiun kurang dari 10% mengalami urbanisasi, maka efek UHI dapat diabaikan. Tetapi studi mani oleh Oke (1973) menunjukkan bahwa pemanasan UHI bersifat non-linier, dengan pemanasan paling cepat terjadi pada kepadatan populasi terendah, dengan saturasi pemanasan pada kepadatan populasi tinggi. Saya sebelumnya telah menunjukkan bukti yang mendukung hal ini berdasarkan data kepadatan populasi global yang diperbarui bahwa tingkat pemanasan palsu terbesar (membandingkan stasiun tetangga dengan populasi yang berbeda) terjadi pada kepadatan populasi terendah. Masih harus dilihat apakah ini juga berlaku untuk pengukuran “terbangun” pemukiman manusia (bangunan daripada kepadatan penduduk).

Urbanisasi Rata-Rata atau Pertumbuhan Urbanisasi?

Satu pertanyaan yang menarik adalah apakah tren urbanisasi (meningkatnya jumlah infrastruktur), atau hanya urbanisasi rata-rata yang memiliki dampak terbesar pada tren suhu? Jelas, pertumbuhan akan berdampak. Tapi bagaimana dengan kota-kota di mana tidak ada peningkatan bangunan, tetapi masih memiliki pertumbuhan penggunaan energi (yang menghasilkan limbah panas)? Ketika orang semakin berpindah dari daerah pedesaan ke kota, kepadatan penduduk dapat meningkat jauh lebih cepat daripada jumlah bangunan, karena orang tinggal di ruang yang lebih kecil dan gedung apartemen dan perkantoran tumbuh secara vertikal tanpa meningkatkan jejak mereka di lanskap. Ada juga peningkatan kekayaan, penggunaan mobil, produktivitas dan konsumsi ekonomi, AC, dll., yang semuanya dapat menyebabkan lebih banyak produksi limbah panas tanpa peningkatan populasi atau urbanisasi.

Pada Bagian II saya akan mengkaji bagaimana tren suhu stasiun GHCN berhubungan dengan urbanisasi stasiun untuk berbagai negara, baik dalam data suhu mentah (tidak disesuaikan) maupun dalam data yang dihomogenisasi (disesuaikan), dan juga melihat bagaimana pertumbuhan urbanisasi dibandingkan dengan rata-rata urbanisasi.

Tentunya seluruh indo togel hongkong disita langsung dari website resmi mereka yaitu Hongkongpools.com dan sebatas informasi tambahan untuk para pemain pemula, bahwa pasaran Hongkong tersedia tiap-tiap hari dan jadwal tutup pasarannya di jam 23 : 00 WIB maka berasal dari itu kerap – seringlah berkunjung di website kami supaya tidak ketinggalan informasi seputar toto Hongkong. Untuk para pemain togel yang udah berpengalaman tentunya membutuhkan data result Hongkong wla lengkap, maka berasal dari itu silakan klik halaman Data Keluaran HK Terlengkap Hari Ini yang di mana di halaman ini anda mampu lihat banyak sekali data – information nomor togel hongkong dari tahun – tahun yang lalu.