NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis

NASA GISS表面温度分析提供了自1880年以来具有月度分辨率的全球表面温度变化测量，当时全球气象站的分布已相对合理。用于分析的输入数据由世界各地的许多国家气象服务机构收集，是Global Historical Climatology Network (GHCN) Vs. 3的调整数据。

The NASA GISS Surface Temperature Analysis offers measurements of global surface temperature changes with monthly resolution since 1880, when the distribution of global meteorological stations was relatively reasonable. The input data used for the analysis are collected by numerous national meteorological services around the world and are the adjusted data from the Global Historical Climatology Network (GHCN) Version 3.

原始信息汇总

数据集概述

数据集名称

NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis

数据集内容

• Global Annual Temperature Anomalies (Land) 1880-2014
• Global Annual Temperature Anomalies (Land and Ocean) 1880-2014
• Hemispheric Temperature Anomalies (Land+ Ocean) 1880-2014
• Annual Temperature anomalies (Land + Ocean) for three latitude bands, 1900-2014

记录周期

• 1880-2014 (Anomalies are relative to the 1951-80 base period means.)

数据描述

• 提供自1880年以来的全球表面温度变化数据，具有每月分辨率。
• 使用全球历史气候网络（GHCN）Vs. 3调整数据、美国历史气候网络（USHCN）数据和南极研究科学委员会（SCAR）数据。
• 分析方法由Hansen等人（1999）提供，并由Hansen等人（2001）描述了几个修改。

关键发现

• 2014年的全球平均温度是有记录以来最高的。

数据源

1. Global Annual Temperature Anomalies (Land), 1880-2014
   • 网址: http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/temp/hansen/gl_land.txt
2. Global Annual Temperature Anomalies (Land+Ocean), 1880-2014
   • 网址: http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/temp/hansen/gl_land_ocean.txt
3. Hemispheric Temperature Anomalies (Land+Ocean), 1880-2014
   • 网址: http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/temp/hansen/nhsh.txt
4. Global Annual Temperature Anomalies (Land+Ocean) for three latitude bands, 1900-2014
   • 网址: http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/temp/hansen/norlowsou.txt

数据许可证

• 数据来自美国联邦政府资助的机构，无版权限制。
• 所有数据和信息均可自由和公开使用，无版权限制。

搜集汇总

数据集介绍

构建方式

NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis数据集的构建基于全球历史气候网络（GHCN）第3版、美国历史气候网络（USHCN）数据以及南极科学委员会（SCAR）的气象站数据。这些数据经过调整后，用于分析自1880年以来的全球表面温度变化。数据集涵盖了1880年至2014年的全球和半球温度异常，以及三个纬度带的温度异常数据。分析方法由Hansen等人（1999年）提出，并经过多次修改（Hansen等人，2001年）。数据集每月更新，但CDIAC的展示每年更新一次。

特点

该数据集提供了四种不同的温度异常序列，包括全球陆地年温度异常、全球陆地和海洋年温度异常、半球陆地和海洋温度异常，以及三个纬度带的陆地和海洋年温度异常。这些数据为研究全球气候变化提供了详细的时间序列和空间分布信息。数据集的异常值是相对于1951-1980基准期平均值计算的，确保了数据的相对稳定性。

使用方法

使用该数据集时，用户可以通过Python 2及其模块urllib和csv来处理数据。通过运行提供的脚本，用户可以下载并处理原始数据，原始数据存储在`./archive/`目录下，处理后的数据可在`./data`目录中找到。数据集的开放许可确保了用户可以自由使用和分发数据，无需担心版权限制。引用时，建议参考Ruedy等人（2015年）的文献。

背景与挑战

背景概述

NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis数据集由NASA戈达德空间研究所（GISS）开发，旨在提供自1880年以来全球表面温度的变化分析。该数据集的核心研究问题集中在全球气候变化的趋势及其影响，涵盖了陆地、海洋以及不同纬度带的温度异常数据。主要研究人员包括Ruedy、Sato和Lo等，他们的工作基于全球历史气候网络（GHCN）、美国历史气候网络（USHCN）以及南极科学委员会（SCAR）的数据。该数据集的创建和更新对于气候科学研究具有重要意义，尤其是其对全球温度记录的持续监测，为气候变化研究提供了关键数据支持。

当前挑战

NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis数据集在构建过程中面临多项挑战。首先，数据来源广泛且复杂，包括全球各地的气象站数据，这些数据需要进行调整和整合，以确保分析的准确性和一致性。其次，由于气候数据的长期性和全球性，数据的质量控制和异常值处理成为关键问题。此外，随着时间的推移，数据采集技术和方法的更新也带来了数据处理和分析方法的调整需求。最后，如何在全球范围内确保数据的代表性和覆盖率，尤其是在数据稀疏的地区，如南极和海洋，是该数据集面临的另一大挑战。

常用场景

经典使用场景

NASA GISS Surface Temperature (GISTEMP) Analysis数据集的经典使用场景主要集中在气候变化研究领域。该数据集提供了全球、半球以及特定纬度带的年度温度异常数据，这些数据为科学家们提供了自1880年以来全球气温变化的详细记录。通过分析这些数据，研究人员能够追踪全球气温的长期趋势，评估气候变化的影响，并预测未来的气候模式。

实际应用

在实际应用中，NASA GISS Surface Temperature数据集被广泛用于气象预报、农业规划、灾害预警和能源管理等领域。例如，农业部门可以利用这些数据来调整种植策略，以应对气候变化带来的挑战；能源公司则可以根据气温变化预测来优化能源生产和分配。此外，政府和非政府组织也利用这些数据来制定应对气候变化的政策和措施。

衍生相关工作

基于NASA GISS Surface Temperature数据集，许多相关的经典工作得以开展。例如，Hansen等人的研究通过分析该数据集，提供了全球变暖的强有力证据；其他研究者则利用这些数据开发了新的气候模型和预测工具。此外，该数据集还被用于教育领域，帮助学生和公众理解气候变化的科学基础，推动了气候科学知识的普及和传播。