“Za vsako zapleteno vprašanje obstaja odgovor, ki je jasen, preprost in napačen.”

Henry Louis Mencken

E. Margan

5.10.2014.

Ob branju argumentov g. B. Dolinarja se ne morem znebiti občutka, da načela znanstvene falsifikacije ne razume najbolje. Pa tudi sicer na podobne primere nerazumevanja naletimo povsod, še zlasti v medijih. Žal na nobeni fakulteti filozofije znanosti ne poučujejo kot poseben predmet, tudi na filozofski fakulteti ne, na tehničnih fakultetah pa sploh ne. Naj zato skušam zadevo še enkrat nekoliko podrobneje pojasniti.

Karl Popper je postavil načelo preverljivosti (verifikabilnosti) kot temeljno ločnico med znanostjo in ne-znanostjo (ali, kot tej drugi kategoriji ponavadi pravijo logični pozitivisti, metafiziko). Če naj izjava velja kot znanstvena, morajo obstajati hipotetične okoliščine, ki jo lahko razvrednotijo, falsificirajo. Tako je, denimo, izjava “Na Marsu živijo majhne zelene opice” znanstvena, čeprav je verjetno napačna. Po drugi strani je trditev “Bog obstaja” nepreverljiva: ne moremo si zamisliti okoliščin, ki bi nesporno dokazale, da ne velja, in zato ni znanstvena!

Ko želimo to načelo aplicirati v znanstvenih panogah, kot jih poznamo, moramo med temi ločiti analitične in sintetične.

Analitične znanosti so take, pri katerih je resničnost trditve odvisna izključno od definicij uporabljenih terminov in odnosov med njimi. En tak primer je matematika: trditev “Vsako sodo naravno število večje od 2 je mogoče izraziti kot vsoto dveh praštevil” je resnična ali neresnična le v okviru matematičnih definicij izrazov “naravno število”, “sodo število”, “praštevilo”, “vsota”, … Trditev vsebuje možnost falsifikacije: če nam uspe najti sodo naravno število, ki se ne da izraziti kot vsota dveh praštevil, potem trditev ne velja. Navedena trditev je sicer znana kot Goldbachova predpostavka in velja kot eden nerešenih problemov matematike: do danes je še nikomur ni uspelo dokazati, a tudi ne najti sodo število, ki se ne bi dalo izraziti kot vsota dveh praštevil.

Sintetične znanosti pa so take, kjer je resničnost trditve prav tako odvisna od definicije terminov (ter odnosov med njimi), a poleg tega tudi od realnosti, o kateri govorijo. Dokazati jih ni mogoče, ker vedno lahko neko novo odkritje ali neka nova, natančnejša meritev realnosti prinese nepredviden rezultat. Na primer, Aristotelova trditev “Težji predmeti padajo hitreje od lažjih” je znanstvena, čeprav napačna. Problem ni v terminih – iz samih fizikalnih definicij pojmov “padajo”, “hitreje”, “težji”, “lažji” ne sledi, da ni mogoča. Toda meritve (ki jih je prvi opravil Galileo Galilei) pokažejo, da se realnost ne obnaša v skladu z Aristotelovo trditvijo. Ali, drug primer: danes ne moremo preveriti napovedi »V 3,5 milijardah let bo Sonce narastlo preko orbite Zemlje«; lahko pa preverimo, ali taka napoved logično korektno sledi iz znanih zalog vodika v Soncu, kako deluje jedrska fuzija, kakšno je ravnovesje med sevalnim tlakom in gravitacijo, itd.

Za trditve v okviru sintetičnih znanosti torej obstajata dva kriterija preverjanja:

– ali je formulacija trditve v skladu z definicijami terminov in teoretičnimi odnosi med njimi: če ni, potem za trditev ni logične osnove, ker rezultat ne sledi iz vnaprej zastavljenih pogojev (non sequitur);

– in seveda, ali se trditev sklada z izmerjeno realnostjo: če se ne, potem trditev ne velja.

Klimatologija je lahko le sintetična znanost. Zato se morajo njene trditve najprej skladati z matematiko in fiziko odnosov med elementi, ki v teoriji nastopajo. Kot sem že pokazal (in ne le jaz!), se predpostavke o ogrevalnem učinku CO₂ ne skladajo z znanimi fizikalnimi procesi in uveljavljenimi teorijami, torej zaključki teze o antropogenem ogrevanju niso logična posledica predpostavk – non sequitur. Vendar se napovedi ogrevalnega učinka CO₂ ravno tako ne skladajo z izmerjenim stanjem: globalne temperature že 17 let in 10 mesecev stagnirajo, zračna koncentracija in človeški izpusti CO₂ pa naraščajo še nekoliko hitreje kot v obdobju ogrevanja 1975-1998. Zgolj za primerjavo, kot zadosten razlog za uradno sprejetje teze o globalnem ogrevanju so njeni zagovorniki navajali le eno samo desetletje naraščanja temperature (med leti 1975-1985). Po enakem kriteriju bi morala sedanja 17-letna „pavza“ več kot zadoščati za razveljavitev iste teze!

Iz Popperjevega načela verifikacije sledi, da sintetične teorije ni nikoli mogoče dokazati, a že en sam utemeljen ugovor, bodisi glede teoretičnih postavk, bodisi glede izidov, jo razvrednoti.

Sedaj pa si, v luči te načelne opombe, oglejmo še nekatere „potencijalne falsifikacije” hipoteze o globalnem ogrevanju, s katerimi nam postreže g. Dolinar.

2. “[Če je glavni dejavnik sprememb toplogredni plin, se morajo […] zime [segrevati] hitreje od poletij] […]”

Zime se bodo segrevale hitreje od poletij tudi, če je vzrok sedaj že preteklega ogrevanja le večja osončenost. Zakaj tako, lahko ugotovimo, če učinek vstopnega ter izstopnega sevanja obračunamo ob upoštevanju, da se Zemlja vrti, os vrtenja pa je nagnjena glede na ekliptiko, kar je razlog za zime in poletja; in zimi je oddaljenost od Sonca manjša kot poleti. A še bolj preprosto si lahko to predočimo, če pomislimo, da je poletje toplejše od zime, in posledično poletni zrak tudi vsebuje več vlage kot zimski: ker ima voda višjo toplotno kapaciteto od preostalih atmosferskih plinov, bo enaka količina sevanja dvignila temperaturo v hladnem zraku za več stopinj kot v toplejšem. Zato trditev g. Dolinarja ne nudi možnosti falsifikacije teze, da človeški izpusti toplogrednih plinov povzročajo pretežni del zapaženega ogrevanja – ker se enako zgodi ob povečanju osončenja. Torej, poudarjam še enkrat, sploh ni nujno da je do ogrevanja prišlo zaradi povečane osončenosti, ali katerega koli drugega vzroka, pač pa že sam obstoj druge možnosti zadostuje, da prvotna izjava ne predstavlja kriterija falsifikacije!

3. “[Če je glavni dejavnik sprememb toplogredni plin, se morajo] […] polarna območja [segrevati] hitreje od tropskih.”

Tudi tu nam gospod Dolinar skuša prodati banalno dejstvo kot potrditev pravilnosti podnebnih modelov IPCC. Namreč, če v podnebnem sistemu ni prenosov toplotne energije, ki bi bili primerljivi z vstopnimi vrednostmi, se bodo poli ogrevali hitreje kot Ekvator, ne glede na vzrok globalnega ogrevanja. Zrak nad poli je precej suh (ker ob ledenih površinah voda iz zraka takoj kondenzira in se prime na led - seveda do ustrezne relativne vlažnosti za polarno temperaturo zraka), tisti nad Ekvatorjem pa dokaj vlažen (zaradi sončnega sevanja navpično na površje vodne površine izdatno izparevajo, in relativna vlažnost pogosto narašča do nasičenja); zrak nad Ekvatorjem torej vsebuje veliko več vode kot tisti nad poli, in ker ima voda veliko sposobnost hranjenja toplote, bo ogrevanje (iz katerihkoli vzrokov) hitreje povzročilo dvig temperature nad poli kot nad Ekvatorjem. In seveda, tudi obratno: če se ozračje Zemlje iz kakršnih koli razlogov ohlaja, se zrak nad poli ohladi hitreje kot pri Ekvatorju.

Kadar je stopnja ogrevanja razmeroma majhna – kot je bila v zadnji četrtini XX stoletja – se lahko zgodi, da veter in morski tokovi (površinski in vertikalni!) prenesejo dovolj toplote, da prej opisani procesi ne dajejo tako čiste slike. In prav to se je zgodilo v obdobju zadnjega ogrevanja: Antarktika se je v zadnji četrtini XX stoletja ohlajala, v celotnem obdobju XX stoletja pa ne temperature ne količina padavin na Antarktiki ne kažejo izrazitega trenda; modeli IPCC AR4 napovedujejo bistveno previsoke antarktične temperature.¹ Nasprotno, celotna količina ledu okoli južnega pola narašča, kot tudi obseg zaledenele morske površine.²

Sl.1: Odstopanje površine polarnega morskega ledu od povprečja (v letih 1979-2008). Poleti 2014 se je celotna ledena površina povečala za dodatnih 0,5 milijona km².

Poudariti je treba, da debelejša ko je plast kopenskega ledu, bo ta izvajal večji pritisk na kamnita tla in se bo zato topil, ter hitreje drsel v morje. Čeprav smo nekajkrat bili priča medijsko „katastrofalnemu“ lomljenju velikih površin plavajočega ledu (kar je posledica predvsem velikanskih plimnih sil v plitvejših zalivih!), pa obseg ledu okoli Antarktike dosega vedno nove rekordne vrednosti: prav junija 2014 je za dobra 1,5 milijona km² presegel povprečje v vsem času satelitskih meritev (od leta 1979 od danes).

Najbolj komična zgodba s skrajnega juga našega planeta se je zgodila decembra 2013 skupini eko-turistov pod vodstvom klimatologa Chrisa Trurneyja³, ki so na račun avstralske univerze Novega Južnega Walesa najeli ladjo Akademik Šokalski, da bi v antarktičnem poletju (decembra, ko je tam morskega ledu najmanj) dokumentirali posledice globalnega ogrevanja. Ker so očitno bolj verjeli lastnemu pričakovanju, kot pa dejanskim podatkom o stanju okoli južnega kontinenta, so ostali ujeti v ledu, zataknila pa sta se tudi dva ledolomilca, ki sta jim prihitela na pomoč.⁴ Ta “klimatološka ekskurzija” je avstralsko vlado stala okoli 2,4 milijona avstralskih dolarjev.⁵

Na severnem polu so temperature ozračja v letih 1955-2000 dejansko upadale.⁶ Tega pa ni mogoče ocenjevati zgolj na podlagi obsega ledu, ker iz satelitsko izmerjenih površin izhaja, da so se ledene površine v obdobju med leti 1980-2014 zmanjševale po povprečni stopnji 2,3% na desetletje⁷. Vendar je to le delno posledica toplejših okoliških morskih površin, bolj pomemben je prispevek “črnega ogljika” (kot pravoverni klimatologi sedaj pravijo sajam⁸, kot da bi obstajal tudi “beli” ogljik;o). Za razliko od Antarktike je Arktik precej bolj izpostavljen sajam, predvsem iz obsežnega ladijskega prometa in izkoriščanja severnih naftnih polj^{9 10 11}. Nasploh je večja gostota saj v ozračju nad severno poloblo poglavitni razlog taljenja ledenikov. Vendar taljenje arktičnega ledu še zdaleč ni enakomerno (kot povzemajo mediji primerjalno z rastjo zračne koncentracije CO₂): najmanjši obseg je bil za kratek čas dosežen v poletju 2012, drugi najmanjši leta 2008, vmes pa se je povečal in po letu 2012¹² spet narašča. Seveda iz kratkotrajnih sprememb ne smemo sklepati na dolgoročne spremembe, toda prav to počnejo mediji na podlagi poročil IPCC, ki sedaj, ko izrazitih teperaturnih trendov ni, v obupu objavljajo mesečne rekordne vrednosti, ki jim gredo v prid!

Velja še omeniti, da eden novejših znanstvenih člankov ugotavlja (statistično) povezavo med spremembami obsega arktičnega ledu, ter kroženjem toplejše vode v Atlantskem oceanu (t.i. atlantska multidekadna oscilacija, AMO)¹³. Podobno so poročali tudi drugi znanstveni članki^{14 15 16 17}. Če se izkaže, da zaznane statistične korelacije odražajo odločilne podnebne mehanizme, bo obseg arktičnega ledu v naslednji letih še naprej naraščal kljub morebitnemu prihodnjemu nadaljevanju globalnega ogrevanja. Celotna površina morskega ledu – torej, skupaj okoli južnega in severnega pola - je bila v juniju 2014 za cca. 0.5 milijona km² večja od povprečja 1979-2008.

Statistične analize podatkov o gibanju obsega ledu na obeh polih kažejo, da sta se skozi XX stoletje izmenjevali: kadar obseg ledu okoli Antarktike raste, se na Arktiki zmanjšuje, in obratno; perioda se dobro precej sklada z gibanjem AMO, a mehanizem še ni dovolj raziskan¹⁸.

In ko smo že pri polarnem ledu, oglejmo si še spremembe temperature in količine kopenskega ledu v polarnih območij v daljšem časovnem obdobju. Slika 2 prikazuje gibanje temperatur na Grenlandu, izpeljane na temelju analize globinskega ledu (mimogrede, Grenland, ali “Zeleno ozemlje” je dobil ime po zelenem obalnem pasu, ki je obstajal med zadnjim Srednjeveškim toplim obdobjem pred ~1000 leti, ko so Vikingi naseljevali ta del obale).

Sl.2: Temperature osrednjega Grenlanda na temelju analize tamkajšnjega globinskega ledu v zadnjih 10 tisoč letih. Označeni so z leve proti desni Minojsko toplo obdobje (+3°C, pred ~3200 leti), Rimsko toplo obdobje (+2°C, pred ~2200 leti), Srednjeveško toplo obdobje (+1,1°C, pred ~1000 leti) ter Mala ledena doba (–0,4°C, pred ~600-200 leti). Referenčna vrednost (–31,6°C) pa so sodobne povprečne temperature, ki so precej pod napovedanim “katastrofalnim” ogrevanjem.

Za še nekoliko daljše obdobje (~420.000 let) pa imamo podatke iz ruske raziskovalne postaje Vostok na Antarktiki, na navpični lestvici so temperaturna odstopanja od sodobne referenčne vrednosti (na desnem robu), slika 3:

Sl.3: Temperaturna odstopanja na podlagi analize globinskega ledu pod rusko raziskovalno postajo Vostok na Antarktiki. Dolgočasovne povprečne temperature so kakšnih 6-7°C pod današnjo vrednostjo, vendar je tudi v preteklosti bilo več precej toplejših, a razmeroma kratkotrajnih obdobij, ko če ni bilo domnevnega človeškega vpliva na podnebje. Potek pa lepo ponazarja, da planetarna temperaturna regulacija deluje v zelo širokem razponu, ne obstajajo primeri, ko bi podnebje “ponorelo” in nepovratno pobegnilo navzgor, ali navzdol.

Iz slike 3 razberemo tudi, da hitremu naraščanju temperature vedno sledi počasnejša, približno eksponencijalna relaksacija (z občasnimi manjšimi “špicami”). To nedvomno kaže na astronomske vzroke sprememb, ker edino sončno sevanje ima zadosti velik vpliv za tako hitre spremembe. Namreč, če bi spremembe povzročali zemeljski klimatski parametri, njihov vpliv še zdaleč ni dovolj izdaten, karakteristični čas odziva je primerljiv s karakterističnim časom eksponencijalnega ohlajanja. Na astronomske cikle vpliva na podnebje je opozoril že srbski geofizik in astronom Milutin Milanković (1879-1958). Na podobne vzroke periodičnih sprememb so opozarjali že nekateri njegovi predhodniki (Herschel, Agassiz, Croll,...), vendar je Milanković bil prvi, ki je periodičnosti neposredno izračunal in znanih orbitalnih parametrov Zemlje.

Sl.4: Milankovićevi cikli v primerjavi s podatki iz ledu antarktične postaje Vstok (temperaturna odstopanja, spodnja zelena krivulja, so izpeljane na podlagi sprememb vsebnosti kisikovega izotopa ¹⁸O). Zemeljski orbitalni parametri pa so: ε – nagnjenost zemeljske osi rotacije; e – ekscentričnost orbite;  – dolžina perihela (sestavljeni kot, Ω+ω); e sin() – precesijski indeks, ki skupaj z nagnjenostjo osi vpliva na dnevno osončenost; Q – povprečna dnevna (12-urna) osončenost na geografski širini 65° N.

V Milankovićevem času so sprmembe sončne aktivnosti, indikator katere je spremenljivo število sončnih peg, bile že znan parameter, vendar je takrat prevladovalo mnenje, da so te spremembe premajhne (<0,1%), zato naj ne bi pomembno vplivale na osončenost. Enake domneve se drži tudi IPCC. Toda najnovejše satelitske meritve, zlasti v UV območju, nakazujejo da je vpliv sončne aktivnosti na povprečno osončenost precej večji, kot smo domnevali, in sicer za ~0,3%, kar je razvidno iz slike 5:

Sl.5: Satelitske meritve solarne “konstante”, ali gostote sevalne moči, v primerjavi s povprečnim mesečnim številom sončnih peg. Različni sateliti imajo sicer različno umerjene senzorje, predvsem gre tu za razlike v spektralni občutljivosti senzorjev, posebej v UV in bližnjem IR delu spektra, zato se absolutne številke nekoliko razlikujejo. Najnovejši podatki kažejo, da znaša solarna konstanta ~1361 W/m². Vendar so pri vseh relativne spremembe dokaj podobne in se fazno ujemajo s spremembo števila sončnih peg v ~11-letnem ciklu.

Upoštevati je treba, da je po navedbah IPCC celotno zaznano globalno ogrevanje v XX stoletju mogoče primerjati s povečano osončenostjo za okoli 0,5%. In če pogledamo kako se je sončna aktivnost spreminjala v tem času, slika 6, vidimo da od te številke sploh nismo daleč!

Sl.6: Sončna aktivnost ponazorjena s številom sončnih peg od leta 1875 do 2014. Obdobje hitrega ogrevanja (1955-1995) sovpada z obdobjem izrazito povečane sončne aktivnosti.

Vsekakor je realnost precej bolj zapletena, kot si predstavlja g. Dolinar in meritve nikakor ne potrjujejo njegove trditve, da se polarna območja ogrevajo hitreje kot tropska izključno zaradi toplogrednih plinov.

A najbolj zabavna je četrta “falsifikacija”, ki jo navaja g. Dolinar:

4. “[…] z naraščajočo koncentracijo [CO₂] bi se morala troposfera (najnižji del atmosfere [0-12km, op. EM]) segrevati, zgornji [verjetno spodnji!!] del stratosfere (del atmosfere takoj nad troposfero [>12km]) pa ohlajati.”

Četrto poročilo Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC AR4) trdi sicer nekaj podobnega, vendar malenkost drugače. V poglavju WG1 na strani 675 najdemo sliko F9.1¹⁹, ki kaže deleže vpliva posameznih dejavnikov na temperaturo v XX stoletju. Panel (f) pa je skupno predvideno ogrevanje:

Sl.7 (v originalu F9.1): Napovedi modela PCM za temperaturni trend vXX stoletju za ralične vplivne faktorje: (a) osončenost, (b) vulkani, (c) toplogredni plini, (d) ozonske spremembe, (e) sulfatni aerosoli, (f) vsota vseh faktorjev. Horizontalna lestvica je geografska širina, levo je atmosferski pritisk, desno pa nadmorska višina (km).

Model torej napoveduje t.i. “vročo točko” nad Ekvatorjem, oziroma področje najhitrejšega ogrevanja na višini 8 do 12 km, od 30° severno do 30° južno, prav tako pa pri tleh na polih. Vendar so ameriške meritve pokazale da temu ni tako: v Poročilu programa za podnebe spremembe in podkomisije za globalne spremembe²⁰ najdemo na strani 116 sliko F5.7, ki primerja rezultate štirih različnih klimatskih modelov (A,B,C,D) z dejansko izmerjenimi trendi (E) zadnjih 20 let XX stoletja, ko naj bi ogrevanje bilo najhitrejše. Nad Ekvatorjem, kjer so modeli IPCC napovedali relativno najvišjo stopnjo ogrevanja, se je dejansko ohlajalo (barvna lestvica je v °C na desetletje). Ta očitna razlika med napovedanim in dejansko izmerjenim trendom je bila po objavi AR4 eden poglavitnih argumentov podnebnih skeptikov (in “zanikovalcev”), pač po načelu, da napoved, ki se izkaže za napačno nujno razvrednoti tezo.

Sl.8: (v originalu F5.7), Primerjava rezultatov štirih različnih klimatskih modelov z dejansko izmerjenimi temperaturnimi trendi (E) zadnjih 20 let XX stoletja.

Ne vem, na kakšni osnovi sedaj g. Dolinar trdi, da predstavlja dejansko izmerjeno ohlajanje v istem področju potrditev pravilnosti modelov. Modeli GCM vsebujejo mnoštvo nastavljivih parametrov, zato me ne bi presenetilo, če bi jih lahko spremenili tako, da bi napovedali “hladno točko” kjer so prej “vročo”. A kaj nam to pove o zanesljivosti napovedi modelov GCM, če lahko z variacijo parametrov dosežemo nasprotujoče si rezultate – za katere pa pravoverni klimatologi vedno trdijo, da so pravilni?

Iz tega (in mnogih drugih podobnih) preizkusov, na katerih so GCM že padli, se znanstveno ni mogoče izviti s trditvijo, da so modeli “robustni”, češ, v njih je mogoče prilagoditi parametre tako, da odražajo novo izmerjeno stanje (ki ga v predhodni verziji niso napovedali). Kakšnokoli zaporedje vrednosti je pač vedno mogoče “ujeti” s funkcijo, v kateri lahko variramo dovolj parametrov; kot je nekoč duhovito pripomnil britanski matematik John von Neumann: “Če ima krivulja štiri parametre, lahko z njo posnamem obliko slona; če jih ima pet, lahko dosežem tudi, da bo mahal z rilcem.” Model z novimi parametri, ki sedaj kolikor-toliko dobro posname izmerjeno stanje, je pač nova hipoteza, ki mora spet skozi vse preverbe.

Predvsem pa, če rezultati modela ustrezajo realnosti, to še ne pomeni, da je model pravilen. Da lahko tudi z napačnim sklepanjem dobimo pravilen rezultat, lahko ilustriramo s staro matematično šalo:

Vzemimo ulomek 16/64. Pokrajšamo šestici: 16/64 ... in tu nekdo skoči “ampak tako se ne sme krajšati!” Drži, vendar 16/64 = ¼, kaj ne?

Ob tem naj še omenim, da je obnašanje IPCC milo rečeno čudno. Kot smo videli na sliki 6 v http://www.skeptik.si/clanki/2014/7/2/nekaj-ve-o-znanstveni-dejavnosti-in-nekaj-manj-o-klimatologiji, rezultati podnebnih modelov GCM močno odstopajo od izmerjene realnosti. A ne vsi enako: tisti, ki napovedujejo najnižje temperature, so še najbliže realnosti (čeprav tudi ti napovedujejo nekoliko previsoke temperature). V resnem znanstvenem ali inženirskem delu bi modele, ki najbolj zgrešijo, pač zavrgli in skušali izboljšati tiste, ki so najbliže realnosti. A IPCC se odziva drugače: kot domnevno resno znanstveno napoved objavi povprečje vseh modelov! Taka znanstvena “demokracija” ne more voditi k izboljšanju GCM. Dejansko bolj spominja na ocenjevanje sloga npr. pri smučarskih skokih, čeprav tam vsaj zavržejo najnižjo in najvišjo oceno.

O rasti zračne koncentracije CO₂

Znanstveno ne zdrži niti trditev, da zračna koncentracija CO₂ narašča predvsem zaradi človeških izpustov. Kot temeljni vir o rasti zračne vsebnosti CO₂ od leta 1956 dalje velja t.i. Keelingova krivulja²¹, ki vsebuje podatke meritev observatorija Mauna Loa na Havajih. Keelingova krivulja ni gladka, izmerjena koncentracija CO₂ namreč vsako leto doseže maksimum v maju, in se potem spušča do novembra – letna razlika varira, tipično za cca. 6 ppmv, kar znese cca. 189.000 Mton (glej popravek!). Letno torej okolje iz zraka reabsorbira približno 6,5× toliko CO₂ kot znašajo vsi današnji človeški letni izpusti skupaj! Povprečna letna rast zračne koncentracije CO₂ je bila 1,4 ppmv²², oziroma je ozračje pridobilo v povprečju 44.100 Mton CO₂ na leto – to je za 50% več kot znašajo vsi današnji človeški letni izpusti skupaj! Če naj bi čoveški izpusti nekako podrli naravno ravnovesje in povzročali rast koncentracije v obdobju 1959-2008, bi pričakovali, da bo tudi letna variacija v Keelingovi krivulji naraščala, ker človeški izpusti naraščajo (poglavitno zaradi poljedelstva, ki tudi izrazito sezonsko varira); ampak letno variacijo okoli 6 ppmv najdemo nespremenjeno tako v letih 1960-1970 kot 2000-2010.

________________________________

Popravek (dodano 20.02.2016):

Številka 189.000 Mt je napačna, posledično tudi 44100 Mton. Hvala tistim, ki so me na napako opozorili, opravičilo pa vsem bralcem! Do napake je prišlo zaradi matematične subrutine, ki sem jo spisal v Matlabu in ki vsebuje korekcijski faktor 44/12 za pretvorbo podatkov o količini ogljika, C (molska masa 12 g/mol), v CO₂, (molska masa 12+2×16=44 g/mol). V glavnem izračunu sem to rutino pomotoma klical dvakrat, zaradi česar so številke za skoraj 4× prevelike.

Pravilen rezultat dobimo takole:

400ppmv, ali 0.000400 je sodobna volumska koncentracija CO₂ v ozračju.
Celotno ozračje "tehta" kakšnih 5,1×10¹⁸ kg (Wikipedija pri tem podatku navaja ameriško organizacijo NOAA).
Molska masa CO₂ je 44 (oziroma 12+2×16) g/mol, molska masa zraka pa je okoli 29 g/mol (79% zraka je dušik, N₂, z molsko maso 2×14, 20% pa O₂ z molsko maso 2×16 g/mol, vsi ostali plini pa tvorijo preostali 1%, od tega pa je povprečno polovica, oziroma 0,5% H₂O; sicer delež H₂O lahko lokalno varira od 0,05% do 5%).

Če torej tistih volumskih 0,000400 množimo z razmerjem molskih mas CO2 in zraka, 44/29, dobimo 0,000607 kar je masni delež CO2.
Torej je celotna koncentracija CO₂ "težka" 0.000607 × 5,1×10¹⁸ kg, ali okoli 3,1×10¹⁵ kg  (oziroma 3.100.000 Mton CO₂, ali samega ogljika ~846.000 Mton C).

Po enakem izračunu za tistih volumskih 6ppm sezonskih varijacij CO₂ dobimo:
    6×10^-6 × (44/29) × 5,1×10¹⁸ = 4.64×10¹³ kg  (oziroma 46 400 Mton).

Poglejmo sedaj podatke o izpustih CO₂ zaradi človeških dejavnosti.
V poročilu za leto 2014 navaja IPCC številko ~9 gigaton ogljika (GTC), oziroma 9.000 Mton C letno. Od tega naj bi po istem viru ~5GTC odpadlo na kmetijske dejavnosti, torej poljedelstvo, gozdarstvo, živinorejo, kar naj bi nekako spadalo v "naravne" izpuste ki se dolgoročno reciklirajo. Ostane torej ~4GTC, ki jih IPCC razvršča takole: 30% promet, 30% industrija in energetika, 30% kurjava, ter 10% proizvodnja cementa in drugi manjši prispevki. Promet in idustrija proizvajata skoraj enakomerne izpuste v teku celega leta, tu nekih večjih razlik ni. Močno varira edino kurjava, ki po zimi deluje na polno, poleti pa ne.

Torej, 30% od 4 GTC je 1,2 GTC. IPCC rado navaja GTC in ne CO₂, ker tako prikaže večje številke, namreč ne konča ves ogljik v obliki CO₂, precejšni delež gre v različne kemične spojine, od raznih karbonatov, plastike, ter drugih organskih spojin, pa tudi pri kurjenju imamo odvisno od temperature ognja določeno količino saj ("črni ogljik", black carbon, kot to imenujejo v literaturi). Ampak predpostavimo, da je tistih 1,2 GTC zelo učinkovito pokurjenih, brez saj.
Torej bo to 1,2×10¹² kg × 44/12 = 4,4×10¹² kg CO₂  (oziroma 4400 Mton).

To pa je le 10% od celotnega povprečnega sezonskega nihanja CO2 kot ga izmerijo na Mauna Loai (4.64×10¹³ kg).

Ostaja torej sklep, da so naravne sezonske variacije CO₂ med 6× in 10× večje od človeških prispevkov.

To pa je tudi logično, saj od celotnih 3100 GT CO₂ v ozračju narava letno reciklira kakšnih 770 GT, in sicer okoli 330 GT površje oceanov (difuzija in fito-plankton),
okoli 440 GT pa kopenske rastline in mikrobi. Zato že majhna razlika v katerem koli deležu zaradi kakršnih koli vzrokov lahko ustvari precejšnja odstopanja v koncentraciji CO₂.
________________________________

Če primerjamo podatke o rasti človeških izpustov CO₂²³ in zračni koncentraciji po letu 1960²⁴ (le od takrat imamo dovolj natančnih podatkov iz neposrednih meritev), bomo opazili, da je, na primer, zračna koncentracija CO₂ najmanj zrastla leta 1992 (+0,48 ppmv), ko ni opaziti nikakršnega upada v obsegu človeških izpustov; na drugi strani so človeški izpusti najbolj upadli zaradi splošne gospodarske recesije po letu 2008, rast zračne koncentracija pa je že leta 2010 (+2,44 ppmv) presegla do tedaj najvišji porast iz leta 2007 (+ 2,22 ppmv) in potem še zrastla do novega rekorda leta 2012 (+2,66 ppmv). Še bolj zanimivo postane, če rast zračne koncentracije CO₂ primerjamo z rastjo temperatur²⁵: v letih 1975-1997 je zračna vsebnost CO₂ rastla po povprečni letni stopnji +1,49 ppmv, integrirana globalna temperature pa +0,02°C/leto; v obdobju 1998-2013 je povprečna rast zračne koncentracije CO₂ +2,03 ppmv/leto, globalne temperature pa v okviru statistične napake stagnirajo, oziroma, če hočemo biti natančni, so dejansko upadale, po (statistično neznačilni) stopnji -0,00125°C/leto!

Torej v obdobju od leta 1960 dalje, za katerega imamo dovolj natančne instrumentalne meritve, se niti zračna vsebnost CO₂ ne giblje v skladu s človeškimi izpusti, niti se temperature ne gibljejo v skladu z zračno vsebnostjo CO₂. To, za zagovornike teze o antropgenem ogrevanju zelo neprijetno “anomalijo” je s statistično analizo pojasnil Murry Salby²⁶: zračna koncentracija CO₂ se dejansko giblje skladno z integralom temperature, kar pomeni, da rast zračne vsebnosti CO₂ ne more biti vzrok za dvig temperatur, ampak kvečemu posledica (ogled Salbyjeve prezentacije toplo priporočam, opozarjam pa, da je kar naporna in vsebuje precej matematike, ki jo g. B. Dolinar ima zgolj za “sredstvo zamegljevanja”). Pravilnost Salbyjeve analize je v članku potrdil tudi švedski znanstvenik Pehr Björnbom²⁷. Vse to niti ni kaj posebno novega, vsaj za “zanikovalce” ne: že iz vrste starejših člankov^{28 29 30 31} namreč vemo, da se je skozi zgodovino Zemlje vedno najprej spremenila temperatura, in po tem zračna vsebnost CO₂, z zamikom kratkočasovno med 8-11mesecev, ter dolgočasovno med 500-1000 let (“mehanizmi” vpliva so različni) – res bi bilo zelo neobičajno, če bi se v XX stoletju ta odnos obrnil na glavo zgolj zaradi razmeroma majhnega človeškega prispevka.

Vendar lahko dvom o človeškem vzroku za porast zračne koncentracije CO₂ v drugi polovici XX stoletja potrdimo tudi z drugačnim znanstvenim člankom. Skupina nizozemskih znanstvenikov je namreč v poletju 2008 (torej, v letnem času, ko po Keelingovi krivulji koncentracija CO₂ upada!) ocenjevala delež človeških virov v zraku do višine 1200 m, nad zahodno Evropo, torej, na področju z eno najvišjih gostot naseljenosti in industrializacije. Meritve so temeljile na predpostavki, da fosilna goriva ne vsebujejo ogljikovega izotopa ¹⁴C (ta ima namreč polrazpadni čas 5,730 ± 40 let; premog, nafta in naravni plin so pa bili zaprti pod površino več milijonov let). Zato bi moral delež človeških izpustov iz izgorevanja fosilnih goriv biti razviden iz zmanjšanja naravne koncentracije izotopa ¹⁴C. Izmerili so, da je v ozračju nad zahodno Evropo do višine 1200 m ogljikovega dioksida iz izgorevanja fosilnih goriv le za 15 ppmv (volumskih delov na milijon).³² Podatek iz observatorija Mauna Loa nam pove, da je bila takratna zračna koncentracija CO₂ 392 ppmv – celo nad gosto naseljeno in visoko industrializirano Evropo je bil torej antropogeni delež zračnega CO₂ le 3,83%!

Znanstveno je torej neutemeljen sklep, da zračna vsebnost CO₂ narašča predvsem zaradi človeških izpustov. To seveda (znanstveno) ne pomeni, da ne bi mogla, ampak, če se bi se to dogajalo, bi moral biti fizikalni mehanizem povsem drugačen kot samo rast človeških izpustov od predindustrijske dobe. In dokler takega mehanizma ne poznamo, je (vsaj znanstveno) edino smiselno predpostaviti, da na rast zračne vsebnosti CO₂ ljudje ne vplivamo bistveno in tudi ne moremo vplivati. Predvsem pa je ne moremo zmanjšati z delnim omejevanjem lastnih, relativno majhnih izpustov. Posledično, četudi bi rast zračne koncentacije CO₂ nekako povzročala katastrofalen rast temperatur – v tej razpravi sem sicer večkrat pokazal, da znanstveno na kaj takega ni mogoče sklepati – potem tega s še tako radikalno omejitvijo človeških dejavnosti ne bi mogli preprečiti.

Za konec še nekaj o politiki

Skozi tole polemiko sem se trudil pokazati, zakaj teza o (katastrofalnem ali zgolj zaskrbljujočem) antropogenem ogrevanju znanstveno ni utemeljena. Moj namen je bil predstaviti znanstvene rezultate ter ugovore, ki taki domnevi nasprotujejo, zato sem se namenoma izogibal politiki, ki svoje trditve argumentira povsem drugače.

A v celoti se politiki vendarle ne morem izogniti. Bralec, tudi če znanstvenim argumentom stežka sledi, se bo namreč utemeljeno vprašal: če trditev o katastrofalnem ogrevanju ozračja zaradi človeških izpustov toplogrednih plinov znanstveno res ne velja, zakaj so ji mnogi politiki tako naklonjeni?

Najpreprostejši odgovor je, da politika z veseljem izkoristi vsak izgovor za povečanje davkov ali subvencij svojim političnim zaveznikom – in teza o katastrofalnem ogrevalnem učinku CO₂ je vsekakor dobrodošel izgovor. Ampak tudi politiki morajo za svoje ukrepe imeti nekakšno vsaj navidezno strokovno podlago in tukaj se lahko naslonijo na poročila Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC), ki so ga ustanovili Združeni Narodi.

Vprašanje je torej, zakaj IPCC – kljub množici znanstvenih dokazov proti – vztrajno trdi, da bodo človeški izpusti toplogrednih plinov povzročili katastrofalno ogrevanje?

Znanstveno utemeljen odgovor na to vprašanje prepuščam strokovnjakom za psihologijo, sociologijo, ekonomijo, medije ... Moj pogled še najbolj oslika karikatura, izposojena iz članka avstralske novinarke Joanne Nova³³: