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On the reconstruction of temperature records from proxy data in mid Europe

Die Rekonstruktion von Temperaturreihen aus Proxydaten in Mitteleuropa

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Archives for meteorology, geophysics, and bioclimatology, Series B Aims and scope Submit manuscript

Summary

The problem of the reconstruction of mean summer temperatures from proxy data on a rigorous statistical basis is addressed: Cross spectral analysis is used for evaluating the suitability of linear transfer models between proxy data and temperature, the linear model is estimated from the data of a calibration period and it is verified using the data of a different period. Strict statistical tests are applied at every step of the analysis. Three examples using the proposed method are given: the reconstruction of mean April–July temperatures at Basel from grape harvest data in NE France (1484–1768), mean April–September temperatures at Basel from late wood density of trees from the Swiss Prealps (1270‐1768), and mean April–September temperatures at Great St. Bernhard from the late wood proxy too (1270–1850). The grape harvest data give a very good reconstruction, the resulting temperatures from 1500–1768 are documented. The late wood data fails to give a good reconstruction.

Zusammenfassung

Es wird das Problem der Rekonstruktion von mittleren Sommertemperaturen aus sogenannten Proxydaten untersucht. Sehr viel Wert wird auf die statistische Signifikanz der Rekonstruktion gelegt. Kreuzspektralanalyse wird benutzt, um die Verwendungsfähigkeit eines linearen Modells als Transfermodell zwischen Temperatur und Proxydaten zu ermitteln. Die Parameter des linearen Transfermodells werden aus den Daten der sogenannten Eichperiode abgeschätzt und die damit für eine unabhängige Periode rekonstruierten Temperaturen werden mit gemessenen verglichen. In jedem Schritt der Analyse werden strikte statistische Tests durchgeführt, um die Ergebnisse zu untermauern. Die Methode wird an drei Beispielen erprobt: die mittlere April–Juli Temperatur in Basel wird mit Hilfe von Weinlesedaten von NE-Frankreich für die Zeit (1484–1768) rekonstruiert, die mittlere April–September Temperatur in Basel und am Großen Bernhard wird mit Spätholzdichtewerten der Schweizer Voralpen verglichen. Die Weinlesedaten ergeben eine sehr gute Rekonstruktion und die Temperaturreihe für den Zeitraum 1500–1768 wird dokumentiert. Die Spätholzdichten liefern keine gute Temperaturrrekonstruktion.

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References

  1. Blasing, T. J., Duvik, D.: Reconstruction of Precipitation History in North America Corn Belt Using Tree-Rings. Nature307, 143–145 (1984).

    Article  Google Scholar 

  2. Flohn, H.: Critical Assessment of Proxy Data for Climate Reconstruction. Manley Memorial Volume. (In press.)

  3. Fritts, H. C.: Tree Rings and Climate. London: Academic Press 1976.

    Google Scholar 

  4. Fritts, H. C., Lofgren, G. R., Gordon, G. A.: Variations in Climate Since 1602 as Reconstructed from Tree Rings. Quaternary Res.12, 18–46 (1979).

    Article  Google Scholar 

  5. Hasselmann, K.: Linear Statistical Model Dynamics of Atmosphere and Oceans3, 501–521 (1979).

    Google Scholar 

  6. Jenkins, G. M., Watts, D. W.: Spectral Analysis and Its Application. San Francisco: Holden Day 1968.

    Google Scholar 

  7. LeRoy Ladurie, E., Baulant, M.: Grape Harvest from the Fifteenths Through the Nineteenths Centuries. J. Interdiscpl. History10, 839–849 (1980).

    Google Scholar 

  8. Lorenz, E. N.: Empirical Orthogonal Functions and Statistical Weather Prediction. MIT Stat. Forecasting Proj. Sci. Rep. No. 1, 1956.

  9. Pfister, Chr.: Zum Klima des Raumes Zürich im späten 17. Jahrhundert und frühen 18. Jahrhundert. Viertelj. Schriften Naturf. Ges. Zürich122; 447–471 (1977).

    Google Scholar 

  10. Pfister, Chr.: Klimaschwankungen und Witterungsverhältnisse im schweizerischen Mittelland und Alpenvorland zur Zeit des “Little Ice Age”. Die Aussagen der historischen Quellen. In: Das Klima (Oeschger, H., et al., eds.). Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1980.

    Google Scholar 

  11. Sciremammano, F.: A Suggestion for the Presentation of Correlations and Their Significance Levels. J. Phys. Oceanogr.9, 1273–1276 (1979).

    Article  Google Scholar 

  12. Schoenwiese, C. D.: Zeitreihenkorrelation. Promet 1/1, 1983.

  13. Schweingruber, F. H., Fritts, H. C., Brocker, O. U., Drew, L. G. Schär, E.: The X-ray Technique as Applied to Dendro-Chmatology. Tree-Ring Bulletin38, 61–91 (1978).

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Universität Bonn, Meteorologisches Institut der, Auf dem Hügel 20, D-5300, Bonn 1, Germany

    Th. Burkhardt &  A. Hense

Authors
  1. Th. Burkhardt
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  2. A. Hense
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Burkhardt, T., Hense, A. On the reconstruction of temperature records from proxy data in mid Europe. Arch. Met. Geoph. Biocl., Ser. B 35, 341–359 (1985). https://doi.org/10.1007/BF02334489

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