Nee, de satellieten lieten minder opwarming zien dan de directe temperatuurmetingen nabij het aardoppervlak (IPCC, 2001). Echter, dit bleek voort te komen uit fouten in het verwerken van de satellietgegevens. Inmiddels zijn de satellietmetingen beter in overeenstemming met de temperatuurmetingen aan de grond (figuur 1). Figuur 1: De opwarming wordt zowel door satellieten (rode en groene lijn) in de lage troposfeer als door metingen aan de grond (blauwe lijn) waargenomen vanaf 1979. De lage troposfeer is het gebied tot ongeveer 8 kilometer hoogte. Het jaar 1979 is het begin van de satellietmetingen. De rode en de groene lijn zijn gebaseerd op dezelfde metingen, maar wijken af door een verschil in verwerkingsmethode. UAH staat voor de ‘University of Alabama, Huntsville’ en RSS voor ‘Remote Sensing Systems’.
Bron: Wikipedia (2007).

De fouten kwamen voort uit het feit dat satellieten niet direct de temperatuur meten, maar dat gebruik wordt gemaakt van een indirecte temperatuurmeting. De zogenaamde ‘microwave sounders’ aan boord van de satellieten meten micro-golven van een aantal gebieden of lagen in de atmosfeer, waaruit de thermische toestand van de zuurstofmoleculen in die verschillende lagen kan worden afgeleid. Daaruit kan vervolgens de temperatuur worden afgeleid. Vanaf 1979 werd dit gemeten door negen instrumenten met behulp van de ‘Microwave Sounding Units’ (MSUs) en vanaf 1998 door meer geavanceerde units, ‘Advanced’ MSUs (AMSUs).

Het grote voordeel is dat satellietmetingen vrijwel niet worden beïnvloed door wolken en dat ze iedere paar dagen voor elk deel van de wereld metingen opleveren.

Het grote nadeel is dat de interpretatie van de gegevens uiterst complex is. Er moet gecorrigeerd worden voor het feit dat de banen van satellieten langzaam maar zeker steeds lager worden. Er moeten gegevens van verschillende satellieten in verschillende, soms niet-overlappende, tijdsperiodes worden gecombineerd. Er moet rekening mee worden gehouden dat een satelliet steeds op een ander tijdstip boven hetzelfde gebied hangt en er moet bepaald worden uit welke laag van de atmosfeer de verschillende metingen komen.

CCSP-rapport
Een twaalftal wetenschappers, opererend onder het US Climate Change Science Program (CCSP, 2003), hebben door middel van een gedetailleerde analyse een belangrijke bijdrage geleverd aan het vaststellen en corrigeren van fouten in de satellietdata en andere temperatuurobservaties. De belangrijkste conclusies, voor zover nog niet hierboven besproken, met betrekking tot de trends in oppervlaktetemperaturen en in de trends zoals waargenomen door satellieten in de troposfeer en de stratosfeer waren de volgende:
1. Alle beschikbare satellietmetingen laten een opwarming zien. De verschillen tussen de metingen zijn klein.
2. Er zijn systematische lokale verstoringen in oppervlaktetemperatuurtrends, die waarschijnlijk zijn veroorzaakt door veranderingen in meetapparatuur en door veranderingen in meettechnieken van schepen en boeien op zee. Echter, deze afwijkingen zijn grotendeels willekeurig en als gekeken wordt over grotere oppervlakken zoals een continent, de tropen of de gehele wereld, niet relevant.
3. Er zijn geen aanwijzingen dat het stedelijk warmte-eiland effect van grote invloed is op de gemeten trends in oppervlaktetemperaturen (zie de vraag “Wat is de bijdrage van het stedelijk warmte-eiland effect aan de opwarming?”).
4. Alle metingen laten zien dat de troposfeer is opgewarmd, zowel in de tropen als wereldgemiddeld. De opwarming in de troposfeer lijkt hierbij iets meer te zijn dan aan het oppervlak. Echter, door verschillen tussen de meetreeksen is vooralsnog niet volledig duidelijk of dit werkelijk zo is.
5. Het is waarschijnlijker dat er fouten zitten in de trends zoals waargenomen door satellieten, dan in de trends op basis van oppervlaktetemperatuurmetingen.
6. De satellietdata laten zien dat de stratosfeer sterk is afgekoeld sinds 1979.

Piek in 1998: tropische amplificatie
In figuur 1 is te zien dat de warmtepiek in 1998 in de satellietreeksen sterker is dan in de oppervlaktemetingen. Dit is het gevolg van het feit dat de satellieten de veranderingen meten in grote gebieden van de troposfeer (en dus niet alleen het oppervlak) in combinatie met het effect van 'tropische amplificatie'. Dit is het effect dat temperatuurveranderingen aan het aardoppervlak in de tropen versterkt worden in de hogere tropische troposfeer. Als de temperatuur in de tropen aan het oppervlak toeneemt, neemt de convectie toe en wordt er meer warme vochtige lucht (‘latente warmte’) naar de hogere troposfeer verplaatst. De latente warmte komt weer vrij bij condensatie en leidt tot extra warmte in deze hogere troposfeer, met een maximum rond ongeveer 10 km hoogte.
Volgens de meeste modellen ligt de versterkingsfactor op die hoogte rond 2.0 en volgens de theorie (de thermodynamica) zou dat zelfs 2.5 kunnen zijn (Santer et al., 2005). Het laagste gedeelte van de troposfeer dat door satellieten wordt gemeten is het gebied tot ongeveer 8 km hoogte, waarbinnen de gemiddelde tropische versterkingsfactor ongeveer 1.3 is (Santer et al., 2005). Zie ook de vraag “Hoe bruikbaar zijn klimaatmodellen?”.

Meer lezen:
IPCC, 2007, Hoofdstuk 3.4

RealClimate

Referenties:
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Third Assessment Report, Climate Change 2001.

Santer, B.D., T.M.L. Wigley, C. Mears, F.J. Wentz, S.A. Klein, D.J. Seidel, K.E. Taylor, P. W. Thorne, M.F. Wehner, P.J. Gleckler, J.S. Boyle, W.D. Collins, K.W. Dixon, C. Doutriaux, M. Free, Q. Fu, J.E. Hansen, G.S. Jones, R. Ruedy, T.R. Karl, J.R. Lanzante, G.A. Meehl, V. Ramaswamy, G. Russell, G.A. Schmidt, Amplification of Surface Temperature Trends and Variability in the Tropical Atmosphere, Science, 309, pp. 1551-1556, 2005.

Strategic Plan for the U.S. Climate Change Science Program (CCSP), 2003

Wikipedia, Satellite Temperatures, 2007.