Die „globale Durchschnittstemperatur“ ist fragwürdig!

Um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen, muss zwischen

zeitlichen und örtlichen Temperaturmittelungen unterschieden werden.

Eine gemittelte Temperaturangabe aus einer Zeit-Temperatur-Messreihe an

einem festen Ort ist noch sinnvoll. Den Autoren der Arbeit geht es aber

nicht um Zeit-, sondern um Ortsmittelung, also um den Begriff der

"globalen" Durchschnittstemperatur, die aus den über den ganzen Globus

unregelmäßig verstreuten Temperaturwerten zu jeweils gleichen Zeiten

hergeleitet wird. Die vielleicht etwas akademisch daherkommende

Unterscheidung ist konkret bedeutsam, weil hieraus die bekannten

Aussagen, wie "globale Erwärmung" oder "Abkühlung" mit all ihren

beschworenen Konsequenzen folgen.

Ist die Aussage einer globale Erwärmung oder Abkühlung angesichts der

zur Verfügung stehenden Messwerte überhaupt sinnvoll? Die Autoren

antworten auf diese Frage mit einem entschiedenen "Nein" und verweisen

dabei auf die Tatsache, dass bei dem Mittelungsverfahren örtlich weit

getrennte Temperaturfelder miteinander verglichen werden, die sich

nicht(!) im thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Daher macht eine

Mittelung physikalisch keinen Sinn. Zudem sind die gemessenen

Temperaturänderungen – und nur um  Änderungen geht es letztendlich – um

mehrere Größenordnungen kleiner als die großen, sich meist

überlappenden Intervalle der miteinander verglichenen Temperaturwerte

in den Messtationen selber. Versuchen wir nun, die Aussage der Arbeit

ein wenig zu veranschaulichen.

Mittelwertbildungen sind in vielen Fällen nützlich und sinnvoll. Jeder

kennt die Schilder von max. zulässigen Personenzahlen in Fahrstühlen.

Der Hersteller geht hierbei von dem arithmetischen Gewichtsmittelwert

einer ausreichend repräsentativen Auswahl von  Menschen der Bevölkerung

des betreffenden Landes aus (Kinder, Erwachsene, Frauen, Männer etc.).

Betrachten wir dagegen die Wechselrate zweier Währungen und bilden den

Mittelwert aller Wechselraten weltweit, erhält man Unsinn. Es gibt

keine gemittelte ?globale Wechselrate?. Ebenso verhält es sich mit

individuellen Telefonnummern. Die Summe oder das Mittel von

Telefonnummern macht keinen Sinn und ist vollkommen nutzlos. Und ebenso

sinnlos ist eine globale Mitteltemperatur, so weisen es jedenfalls die

Autoren der Arbeit physikalisch und mathematisch nach.  

Unglücklicherweise gibt es zudem eine Vielzahl von Methoden der

Mittelwertbildung. Welche ist bei Temperaturen anzuwenden? Niemand kann

dies sagen, es gibt kein Auswahlkriterium. Etwa die arithmetische

Mittelung, die bei den hier einmal angenommenen zwei

Beispieltemperaturen von 3 und 7 Grad den Mittelwert (3+7)/2=5 Grad

liefert, oder die geometrische Mittelwertbildung, die als Wurzel(3×7)

dagegen 4,58 Grad ergibt?

Die Autoren zeigen, dass insbesondere die Kennzeichnungen ?wärmer? oder

?kälter? in der Globalklimatologie in der Regel unkorrekt angewendet

werden. Miami im Januar mit Temperaturen zwischen 20 bis 30 Grad ist

unzweifelhaft wärmer als Toronto mit Temperaturen des gleichen

Zeitraums von ? 15 bis ? 5 Grad. Diese Beurteilung basiert aber nicht

auf Mittelwerten, sondern auf den Intervallen der beiden miteinander

verglichenen Temperaturfelder. Da die betrachteten beiden Intervalle in

unserem Beispiel nicht überlappen, ist die Wahl der Mittelwertbildung

ohne Einfluss auf die Ergebnisaussage ? in Miami ist es mit allen

mathematischen Mittelungsverfahren wärmer als in Toronto. Diese

Verhältnisse treffen aber nicht für eine ?globale Mitteltemperatur? der

Erde zu, denn hier liegen die betrachteten Intervalle in einem Bereich

zwischen etwa ? 80 und + 45 Grad, es geht aber um Änderungen von

vielleicht 0,01 bis 0,1 Grad pro Jahr, also Änderungswerte, die gleich

um mehrere Größenordnungen unter den jeweils maßgebenden

Intervallgrenzen der Messtationen liegen. Bei solchen Verhältnissen

können unterschiedliche mathematische Mittelungsverfahren zu paradoxen

Aussagen führen. Die Autoren geben konkret gemessene Temperaturreihen

an, in denen unterschiedliche Mittelungsverfahren tatsächlich die

gleichzeitig "gültigen" Aussagen von Erwärmung und von Abkühlung machen.

Ein wenig ist es ja vielleicht so, wie in der populären Empfehlung, die

linke Hand auf die glühende Herdplatte und die rechte auf einen

Eisblock zu legen, um es im Mittel zuverlässig angenehm zu haben.
Prof. Dr. H-J- Lüdecke
 

Essex-McKittrick-GlobalTemp.pdf