Nekaj več o znanstveni dejavnosti in nekaj manj o klimatologiji

Erik Margan, 25.06.2014.

(odgovor B. Dolinarju na njegov zapis <http://www.skeptik.si/clanki/2014/6/16/odgovor-marganu-1-del>)

„Če nekaj vidim, potem kot znanstvenik moram reči da to vidim … Ne moreš

se ukvarjati z znanostjo, če te skrbi, da bi utegnili ljudje misliti da si nor!“

Douglas Adams, Štoparski vodnik po galaksiji

Spoštovani skeptiki,

Kot je že uredništvo portala napovedalo, najina polemika z g. Dolinarjem bo očitno dolga in mnogim najbrž nezanimiva, za kar se vam vsem vnaprej opravičujem. Tistim, ki se ob tem kljub temu zabavate, pa želim izraziti hvaležnost, ker brez tega vse skupaj ne bi imelo smisla. Zahvala gre tudi g. Dolinarju za še en povod, da javno izpostavim nekaj pomembnih vprašanj v zvezi z znanstveno dejavnostjo.

Otročje naivno in občasno napačno dojemanje znanstvene dejavnosti, ki veje iz zapisov g. Dolinarja, je značilno za mnoge, ki se z znanostjo srečujejo zgolj prek množičnih medijev. Zato se od tistih, ki se z znanostjo ukvarjajo profesionalno pričakuje kot samoumevna dolžnost, da svojo dejavnost ustrezno pojasnijo (da o pravici kadar so izzvani s takimi ali drugačnimi očitki niti ne govorim). Nenazadnje ta dolžnost izhaja tudi iz v dobri meri proračunskega načina financiranja znanosti. Vendar znanstvenik ne moreš biti samo 8 ur dnevno! Ljubiteljsko ukvarjanje z znanostjo v prostem času ima sicer svoje prednosti, ker pač ni strogo določenih rokov do katerih je treba oddati po možnosti pozitivne rezultate, niti ni treba vedno znova upravičevati finančnih in drugih sredstev tretjim osebam (z izjemo družinskih članov!), nikakor pa ni popolnoma brez širše razumljene družbene odgovornosti, tako v moralnem, kot v materijalnem oziru.

Naj ponovim kar sem že zapisal: ukvarjati se z znanostjo pomeni ukvarjati se z vprašanji, na katera še nihče nima dovolj prepričljivega in z znanstveno metodo in eksperimentalnimi dejstvi podprtega odgovora (pa tudi potem je vedno dovolj priložnosti za izboljšave!). Ukvarjanje s problemom, o katerem je že vse znano, pač ni znanost, je morda kvečjemu inženirstvo (in pri tem ne želim ustvariti vtisa, da je inženirstvo v katerem koli oziru manj vredna dejavnost, prej nasprotno!). V tem smislu je tudi klimatologija znanost, ker smo še daleč od dobro utemeljenega odgovora na mnoga vprašanja s tega področja.

Kot nekakšen dokaz teze o antropogenem ogrevanju se nekateri radi sklicujejo na “znanstveni konsenz“ (soglasje), ki ga sploh ni: omenimo le enega novejših poskusov dokazovanja “znanstvenega konsenza«, članek Cook et al, Environ Res Lett 8:024024, 2013¹, ki je (kot podobni pred tem) doživel popolno metodološko diskreditacijo, tudi v recenzirani znanstveni literaturi². Sploh je argument irelevanten, saj znanost ni demokracija: teorija ne velja kot uporabna zato, ker ji pritrjuje nekakšna večina. Običajno in razumljivo je, da je lahko v določenem času večina znanstvenikov naklonjena hipotezi, ki daje na videz uporabne rezultate – ampak to hipoteze ne potrjuje; denimo, pred letom 1543 med evropskimi znanstveniki veljal skoraj stodstotni konsenz, da se Sonce vrti okoli Zemlje – kar to čitno ni res, in tudi v času konsenza ni bilo (leta 1543 je izšla knjiga Nikolaja Kopernika De revolutionibus orbium coelestium). V razvoju znanosti je tragična stalnica, kot je pronicljivo zapisal Thomas Henry Huxley, da čudovite hipoteze razvrednotijo grda dejstva. Zato je lahko v znanstvenem delu smiselno le eno soglasje: uporabljanje metod, ki dajejo v realnosti potrjene rezultate – in le dokler se napovedi skladajo z izmerjenim stanjem.

Da „mehanizmov“ delovanja klime na planetarni ravni še ne razumemo najbolje, ni le moja ugotovitev, to je lepo razvidno tudi iz uradnih dokumentov Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC), kot ponazarja graf vzet iz njihove uradne spletne strani, slika 1:

Slika 1: Človeški in naravni dejavniki vpliva na klimo (po IPCC). Poleg ocen efektivne sevalne moči (W/m²), ter delovanja v smislu segrevanja ali ohlajanja ozračja, so podane tudi meje nezanesljivosti ocen. Najbolj zanimva pa je spodnja vrstica, kjer je podana raven znanstvenega razumevanja vpliva posameznega dejavnika. Z visoko stopnjo razumevanja je ocenjen zgolj učinek toplogrednih plinov (med katerimi, kako prikladno, manjka vodna para, toda če bi to narisali se vsega ostalega sploh ne bi videlo!). Razumevanje vpliva ozona je dobilo srednjo oceno, sulfatov pa nizko. Vse ostale učinke pa očitno raumemo zelo slabo, še najmanj pa vpliva Sonca!

Vendar tudi kadar se zdi, da zadeve razumemo dobro, to ne pomeni da to velja za vedno! Izpodbijati in postavljati pod vprašaj obstoječa dognanja in domneve pa je CONDITIO SINE QUA NON vsakega znanstvenika dostojnega tega naziva, seveda ob pogoju, da najprej temeljito preveri svoje lastne domneve, in šele ko teh na noben znanstveno potrjen način ni mogoče ovreči se lahko vrže z vsemi silami na nasprotne domneve. V praksi sicer ni vedno tako, se pa trudimo...

In ko smo že pri tem: biti skeptičen namreč pomeni, da sicer imaš debele razloge za dvom v neko trditev, nimaš pa še dovolj dokazov za popolno razveljavitev te trditve. Toda biti „zanikovalec“ v smislu v katerem besedo uporablja g. Dolinar pomeni, da nekaj zanikaš zgolj na podlagi lastnega subjektivnega prepričanja, in ne na podlagi jasno opredeljenih dejstev, ki te v zanikanje silijo. Profesionalni znanstvenik, pa tudi kdor koli drug, ki se dokoplje do utemeljenih spoznanj na podlagi katerih je neko trditev mogoče prepričljivo ovreči pač preprosto nima izbire, mora se opredeliti proti tisti trditvi. Torej: reakcija zanikovalca na nenavadno trditev je: “to zveni nenavadno, v to ne verjamem”; reakcija skeptika je: “to zveni nenavadno, dokaži mi”; reakcija znanstvenika pa: “to zveni nenavadno, dajmo to preveriti”.

Seveda to ne pomeni, da bi svoja stališča do klimatoloških problemov skušal kakor koli omiliti; nasprotno, rad bi jih kolikor je le mogoče zaostril. Toda najprej naj povem v čem z g. Dolinarjem (in zagotovo še s kom) soglašava: ni nobenega dvoma, da človek z mnogimi svojimi dejavnostmi negativno vpliva na okolje, poglavitno z razgozdovanjem, ter seveda vrsto najrazličnejših izpustov bolj ali manj strupenih ali posredno nevarnih snovi, namerno ali po nesreči, in proti temu se je treba vsekakor postaviti po robu hkrati z ozaveščanjem in precej ostrejšo zakonodajo kot jo imamo sedaj.

Z g. Dolinarjem pa se ne ujemava pri opredelitvi CO₂ kot snovi, ki naj bi onesnaževala ozračje, ker kot neizogibna sestavina bioloških fotosinteznih procesov pač ne more biti uveščen na seznam polutantov. Ravno tako pa se ne ujemava pri določanju stopnje vpliva CO₂ na temperaturo ozračja, ker jaz zagovarjam s fizikalnimi zakoni podprto spoznanje, da so učinki CO₂ v tem oziru nepomembni. Oziroma bolj natančno, v nizkih plasteh ozračja CO₂ na temperaturo nima praktično nobenega vpliva, med tem ko v višjih plasteh (nad prvo inverzijsko plastjo, kjerkoli se ta že pojavi) pa celo delno pomaga ohlajati ozračje (tako kot tudi vsi drugi takoimenovani »toplogredni« plini). Gre pač za kvantno-mehansko določeno verjetnost, da neka molekula zajeto elektromagnetno energijo ob trku delno prenese na drugo molekulo v ozračju, ali pa prej pride do spontane emisije pridobljene elektromagnetne energije. Nekoliko podrobneje sem ta proces skušal pojasniti na svoji spletni strani z naslovom „CO₂ ni kriv“ <http://www-f9.ijs.si/~margan/CO2/>, a očitno ne dovolj uspešno, če je g. Dolinarju lahko bila povod za to polemiko.

Nadalje mi g. Dolinar ponovno očita, da nisem navedel niti enega članka, ki kritično obravnava znano Trenberthovo shemo atmosferskih termičnih prenosov energije. Ne vem ali je tega spregledal, sam sicer pravi da nobena od citiranih referenc pod naslovom "Nekaj pomembnih strokovnih člankov" na koncu moje spletne strani ni tozadevno ustrezna, zato verjamem, da jih je vsaj prelistal. Vendar je v seznamu kot drugi po vrsti naveden tale članek:

Gerlich G., Tscheuschner, R.D.:

Falsification of the Atmospheric CO2 Greenhouse Effects Within The Frame Of Physics

arXiv abstract <http://lanl.arxiv.org/abs/0707.1161v3> [physics.ao-ph] 11 Sep 2007

arXiv PDF <http://lanl.arxiv.org/pdf/0707.1161v3>

Članek zelo izčrpno obravnava vse poglavitne teze domneve o človeškem vplivu na klimo, ter na podlagi fizikalnih zakonitosti pokaže, da so vsi argumenti, ki jih zagovorniki ponavadi navajajo v prid tej tezi bodisi fizikalno pomanjkljivi, bodisi popolnoma napačni. Za bralce ki se ne znajdejo najbolje v angleščini bom tukaj prevedel zgolj tisti odlomek ob sliki 23, ki ustreza Trenberthovi shemi, le da so termične količine številčno normirane na dnevno-nočno povprečno količino vstopnega sončnega sevanja (1366 W/m² / 4 = 341,5 W/m² → 100%):

----------- citat ----------------------

3.7.2 Opomba k diagramu "sevalnega ravnovesja"

Iz definicije podane v odstavku 2.1.2 je takoj očitno, da sevalna jakost Iv ne predstavlja gostote pretoka, ki bi jo lahko opisali s pomočjo vektorskega polja j(x,t). To pomeni da ohranitveni zakoni (enačbe zveznosti, enačbe ravnovesja, enačbe porabe energije) ne morejo biti zapisani za jakosti. Na žalost je prav to narejeno v večini klimatoloških člankov, to pa je je kardinalna napaka globalne klimatologije, ki je dolgo ostala spregledana zaradi pretirane poenostavitve problema iz realnega sveta v smeri kvazi-enodimenzijskega problema. Posledično, popularni klimatološki diagrami "sevalnega ravnovesja", ki opisujejo take kvazi-enodimenzijske situacije (kot slika 23) predstavljajo znanstveno neprimerno ravnanje, ker matematičnih in fizikalnih temeljev ne predstavijo pravilno.

Slika 23: Shematski diagram ki naj bi opisoval globalne povprečne deleže zemeljskega energijskega ravnovesja. Tovrstni diagrami so v nasprotju s fiziko.

Diagrami kot na sliki 23 so temljni kamen "klimatoloških dokazov" domnevnega toplogrednega učinka v ozračju [loc.cit. 142]. Zgledajo zelo prepričljivo, ker spominjajo na Kirchoffova pravila v elektroniki, zlasti na vozliščno pravilo ohranitve naboja [loc.cit. 158]. Žal pa v literaturi o globalni klimatologiji ni pojasnjeno kaj fizikalno pomenijo tiste puščice v diagramu "sevalnega ravnovesja". Lahko je preveriti, da znotraj okvirov fizike le te ne morejo predstavljati ničesar.

Klimatološki diagrami sevalnega ravnovesja so nesmisel ker:

1. ne predstavljajo sevalnih jakosti, kar je najbolj naravna interpretacija puščic narisanih v sliki 23, kot smo to že pojasnili v odstavkih 2.1.2 in 2.1.5;

2. ne morejo predstavljati pretokov brez vira, oziroma vektorskih polj brez divergence v treh dimenzijah, ker pojemajoča tridimenzionalna divergenca še vedno omogoča da del polja gre vstran;

3. ne spadajo v okvir Feynmenovih diagramov, ki predstavljajo matematične izraze jasno definirane v kvantni teoriji polja [loc.cit. 159];

4. ne ustrezajo standardnemu izrazoslovju sistemske teorije ali sistemskega inženirstva [loc.cit. 160]. [tukaj avtorja mislita predvsem na teorije regulacijskih in transportnih sistemov, op. EM]

---------- konec citata -----------------------

Vsi našteti očitki so v članku temeljito obdelani, vsebinsko in fizikalno, z vso potrebno matematično podporo. Morda se bo nekaterim bralcem zdelo, da so tovrstni očitki zgolj formalne narave, a natanko to je znanstveno primerna kritika matematičnih postavk podnebnih modelov, ki so tudi povsem formalne narave. Če torej že podnebni modeli vsebujejo fizikalne in matematične napake, potem ne moremo logično pričakovati, da bodo dali v realnosti potrjene rezultate. Podrobnejše pojasnjevanje posameznih točk bi tukaj vzelo preveč prostora, zato zainteresiranim priporočam da si članek preberejo v celoti (dostop do arXiva je zastonj).

Še ena zanimivost se je zapisala g. Dolinarju v tistem delu, kjer govori o vulkanskih izbruhih. Sicer povsem pravilno povzame, da ohlajanje ozračja po večjem vulkanskem izbruhu povzročata predvsem prah in pepel: kot aerosoli ostajajo ti delci dolgo v stratosferi in predstavljajo kondenzacijska jedra za tvorbo oblakov, ki del Sončnega sevanja odbijejo v vesolje, ter zasenčijo površje. Vendar na koncu obrne ploščo in pokaže na CO₂ kot glavnega krivca za večjo količino vode v ozračju in zato več oblakov. Pač spet v skladu s „teorijo“ o podnebnih spremembah, po kateri je vsaka sprememba škodljiva sama po sebi in CO₂ mora biti glavni krivec za vse, pa naj se ozračje hladi ali ogreva. Morda g. Dolinar ni mislil ravno tako in pripravljen sem verjeti, da o obliki stavka v naglici ni dobro premislil, a tako se pač bere.

O klimatologiji:

„Če ne izmeriš, potem ni znanost!“ (William Thomson, Lord Kelvin)

Še enkrat moram izraziti obžalovanje, da se je javna razprava o globalnem segrevanju ozračja (ali, kot se sedaj politično pravilno reče, o “podnebnih spremembah”) prelevila v čisto politično prerivanje ”ZA” – “PROTI”, z vsemi elementi površne politične argumentacije, ki z logiko in znanostjo nimajo nič skupnega (tudi kadar se na znanost sklicuje). A vendarle ostanimo samo pri znanosti – zavedajoč se, da politične odločitve o sprejetju takih ali drugačnih ukrepov v končni fazi sploh niso in ne bodo odvisne od odgovora na vprašanje, ali je teza o antropogenem globalnem ogrevanju znanstveno zares utemeljena. In če naj se držimo znanosti, moramo dovolj dobro definirati vprašanje – le politika zna namreč dobro izkoristiti nejasno zastavljena vprašanja, znanost pa ne.

Naj najprej navedem še nekaj ključnih trditev, o katerih se bova z g. Dolinarjem najbrž strinjala, kot bi se z nama strinjala velika večina vseh znanstvenikov, med katerimi danes že prevladujejo taki, ki bi jih g. Dolinar pavšalno označil kot “zanikovalce”³:

1. Zemeljsko ozračje se je od leta 1900 segrelo za 0,7-0,9 °C (vsaj po podatkih, ki jih navajajo poročila IPCC);

2. Povprečna zračna koncentracija CO₂ je od leta 1900 do 2014 zrastla s približno 300 na 400 ppmv (volumskih delov na milijon);

3. Večina klimatologov dopušča verjetnost, da je povečanje koncentracije CO₂ vplivalo na temperaturo ozračja;

4. Človeški izpusti CO₂ prispevajo k povečanju njegove naravne zračne koncentracije;

5. Človeški izpusti ogljika (C v vseh spojinah, ne le kot CO₂!) so v 20. stoletju narastli od okoli 300 milijonov ton letno (0.3GT/L) leta 1900 na preko 8000 milijonov ton leto (8GT/L) leta 2004⁴.

Ali bi lahko iz teh petih trditev, ki so potrjene z meritvami, sklepali, da so človeški izpusti CO₂ povzročili največji del zapaženega ogrevanja (1.)? Tak sklep bi predstavljal primer napake v logičnem sklepanju CUM HOC, ERGO PROPTER HOC (“skupaj s tem, torej zaradi tega”) in take šlamastike si znanstveniki ne bi smeli dovoliti. Kot pogosto, je tudi v tem primeru hudič v podrobnostih in tisti raziskovalci, ki bi jih g. Dolinar zanesljivo ozmerjal kot “skeptike” (v slabšalnem pomenu) ali “zanikovalce”, bodo pogosto izrekli naslednje pripombe, ki so tudi potrjene z meritvami:

ad 1.: … ampak se v 20. stoletju ozračje ni samo ogrevalo. Od leta 1910 do 1940 se je ozračje ogrevalo v povprečju po stopnji 0,15°C na desetletje⁵ in leto 1936 je bilo po podatkih NASA GISS drugo najtoplejše leto 20. stoletja. Od leta 1940 do 1951 se je ozračje ohlajalo, potem so temperature približno stagnirale do leta 1975, ko se je začelo najnovejše obdobje ogrevanja, po stopnji 0,166°C na desetletje. Od leta 1998, po enem izrazito močnem pojavu El Niño spet beležimo stagnacijo temperatur⁶, kljub temu, da človeški izpusti in zračna koncentracija CO₂ naraščajo z nezmanjšanim tempom. Pripomniti je treba da izračuni trendov po različnih metodologijah povprečevanja dajejo rahlo različne rezultate, od 0.13 do 0.23°C/10L (1975-1998), vendar tukaj ni pomembno kakšne so številke, pomembno je le, da trend temeratur ne narašča enakomerno s koncentracijo CO₂, zato CO₂ ne more biti poglavitni vzrok za porast povprečne temperature;

Slika 2: Globalno letno povprečje temperatur med leti 1880 in 2011 (vir NASA GISS).

Slika 3: Mesečno povprečje temperatur med leti 1980-2012 v primerjavi s podatki o koncentraciji CO₂ v ozračju (opazovalnica Mauna Loa). Od močnega pojava El Niño leta 1998 naprej ni več opaziti naraščajočega trenda temperatur, kljub temu da koncentracija CO₂ enakomerno narašča. Pozor: temperaturna odstopanja na sliki 2 so višja, ker posamezna točka predstavlja povprečje 12 točk na sliki 3; pomembno je torej tudi število toplejših ali hladnejših mesecev na leto.

ad 2.: … podatek sploh ni sporen, vprašanje je le kolikšen del je k temu porastu dejansko prispevalo človeštvo (glej točko 5.) … vendar je celo v nedavni preteklosti koncentracija CO₂ dosegala podobne in že tudi višje vrednosti^{7 8}, ne da bi jih spremljal dvig temperature kakršnega beležimo v 20. stoletju;

Slika 4: Ocenjena vsebnost C v atmosferi v primerjavi z izpusti zaradi uporabe fosilnih goriv v zadnjih 250 letih. Graf žal primerja hruške in jabolka, (vendar boljših podatkov nisem našel): celotna vsebnost C je posledica razlike med dolgočasovnimi viri in ponori (tako naravnih, kot tudi človeških), med tem ko graf izpustov C zaradi uporabe fosilnih goriv predstavlja letno naraščanje izpustov in ne nabiranja skozi leta, pa tudi ne upošteva procesov ponora (na podlagi vulkanskih izbruhov se ve, da nenadni kratkočasovni porast izzveni na naravno raven po približno 3 do 5 letih). Kljub temu je iz razmerja številk jasno, da povečana količina C v ozračju še zdaleč ne more biti izključno posledica človeške aktivnosti, kot se to skuša nekritično prikazati v medijih.

ad 3.: CO₂ vpliva na absorpcijo zemeljskega IR sevanja le v ozkem območju valovnih dolžin (14-15µm), dvig zračne koncentracija s 300 na 400 ppmv ne more povzročiti ogrevanja za 0,7 – 0,9°C⁹; če bi (kot IPCC) zastavili tezo, da je ogrevanje posledica t.i. povratnega učinka vodne pare (torej malo ogrevanja, ki ga povzroči sam CO₂ poveča izparevanje vode, kar poveča vsebnost H₂O v ozračju, ta je pa vsaj 50krat močnejši „toplogredni“ plin kot CO₂, kar spet poveča vsebnost CO₂, in tako v krog…), bi se morala v 20. stoletju merljivo dvigniti tudi zračna vlažnost, to se pa ni zgodilo^{10 11};

Slika 5: Primerjava sevalnega spektra Sonca s sevanjem Zemlje pri različnih temperaturah. Opazimo da se s povečanjem temperature sevalni spekter razširi in zviša, hkrati pa se vrh sevalnega spektra seli proti krajšim valovnim dolžinam (torej k višjim energijam!). Dominantno območje absorpcije CO₂ med 14-15µm je ob nizkih temperaturah blizu sevalnega vrha, med tem ko je ob visokih temperaturah blizu polovice magnitude. Če bi porast temperature bil posledica povečanja koncentracije CO₂ v ozračju, bi to pomenilo manjšo relativno absorpcijo IR sevanja in temu primerno manj segrevanja ozračja, torej negativno povratno zanko, ne pa pozitivno, kot zatrjuje IPCC.

ad 4.: … vendar ob dejstvu, da predstavljajo današnji človeški izpusti največ 5% vseh virov CO₂ (povprečno skozi drugo polovico 20. stoletja pa manj kot 3%), njihov prispevek k rasti zračne koncentracije ne more biti ključen;

ad 5.: človeški izpusti CO₂ (iz izgorevanja fosilnih goriv) so naraščali najhitreje v obdobju hitre industrializacije po II. sv. vojni, torej v letih 1945-1975, v tem času so pa globalne temperature upadale.

Ugovori ad 1. – ad 5. seveda ne dokazujejo, da se zemeljsko ozračje ne more segrevati zaradi relativno majhnih človeških izpustov CO₂, dokazujejo pa, da iz sovpadanja začetnih postavk 1. – 5. ni mogoče logično utemeljeno sklepati, da so človeški izpusti odgovorni za pretežni del ogrevanja v 20. stoletju, in še manj, da bodo povzročili katastrofalno ogrevanje v bodočnosti. Znanstvene teze se preverjajo v luči take logike!

Pomembno je zavedati se, da napovedi o katastrofalnem globalnem ogrevanju zaradi človeških izpustov toplogrednih plinov (predvsem CO₂ iz izgorevanja fosilnih goriv) temeljijo samo na rezultatih računalniških modelov, torej imajo znanstveno le status predpostavke, ki se mora za začetek skladati z vsemi znanimi meritvami, predno bi sploh (znanstveno) pomislili, da je predpostavka lahko uporabna za napovedovanje bodočih podnebnih ali drugih danes še nepoznanih fenomenov.

Temelj za katastrofične napovedi napovedi o bodočem globalnem ogrevanju so matematični modeli, znani po skupnih začetnicah GCM (General Circulation Model). In kako so se GCM izkazali v napovedih danes že znanih podnebnih karakteristik? Katastrofalno! Vsi so, na primer, napovedali bistveno višje temperature, kot so bile dejansko izmerjene, kakor je grafično prikazano na sliki, kopirani iz članka Royja Spencerja¹²:

Slika 6: Primerjava napovedi gibanja temperatur 44 različnih računalniških modelov z dejansko izmerjenim povprečjem. Večina modelov opazno divergira že po zelo kratkem časovnem obdobju (približno 5 let!).

Podobne rezultate primerjav GCM z dejanskimi meritvami bomo našli še v drugih znanstvenih člankih^{13 1415}. Predpostavka je v znanosti vredna le toliko, kot se uresničujejo njene napovedi in več kot očitno je, da se projekcije temeljnih virov za napovedi o katastrofalnem globalnem ogrevanju NE uresničujejo. Ali bi svoj denar res še zaupali napovedim finančnega svetovalca, ki bi pretekle predikcije zgrešil tako, kot modeli GCM?

Slika 7: Primerjava spremembe letnih povprečij temperature s spremembo v koncentraciji CO₂: spremembe v koncentraciji CO₂ zaostajajo za spremembami temperatur v povprečju med 8 in 11 mesecev. Kar se zgodi kasneje ne more biti vzrok, pač pa kvečjemu posledica tistega, kar se je zgodilo prej (če že ni zgolj naključna korelacija).

Slika 8: Povprečne padavine (v cm) in indeksi oblačnosti za obdobje od leta 1983 do 2010. Ni opaziti nobenega povratnega učinka na količino padavin in oblakov zaradi naraščanja CO₂ v ozračju, zato tudi ne vpliva na temperaturo prek povečanja vsebnosti vodne pare.

Navedeni rezultati predstavljajo več kot zadostno falsifikacijo teze, da naj bi bodisi zvišanje naravne količine, bodisi človeški izpusti CO₂ povzročali katastrofalno ogrevanje. Kako bi torej Karl Popper ocenil delo klimatologov, ki tezo zagovarjajo? Ali, kot (najbrž retorično) sprašuje g. Dolinar “Bi Karl Popper klimatologom dal enico ali petico?”

Za primerjavo si najprej predočimo, kakšen pristop k znanosti bi Popper ocenil s petico.

V tej debati že nekajkrat omenjeni Albert Einstein je nedvomno najslavnejši fizik 20. stoletja in po mnenju nekaterih celo najpomembnejši znanstvenik vseh časov. Njegovo najslavnejši dosežek, teorijo relativnosti, pozna večina ljudi, če ne drugače, vsaj po slavni enačbi E = mc². Za svoje delo je leta 1921 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. A malo jih ve, da Einsteinu Nobelova nagrada ni bila podeljena za teorijo relativnosti (prve članke je sicer objavil že leta 1905), pač pa “le” za odkritje zakona o fotoelektričnem učinku. Zakaj?

Einstein je v uvodu v svojo Splošno teorijo relativnosti (objavljeno leta 1915) eksplicitno navedel tri teste – možne falsifikacije – svoje teorije. Med drugim so njegove enačbe napovedovale, da bi moralo gravitacijsko polje Sonca ukrivljati pot svetlobe, zato bi ob sončnem mrku bilo mogoče ob robu Sonca videti zvezde, ki so dejansko za robom Sonca. Najbližji sončni mrk je bil leta 1919, viden na zahodni obali Afrike. Znanstvena ekspedicija je v maju 1919 natančno (kolikor je bilo s takratnimi prenosnimi teleskopi mogoče) fotografirala položaj zvezd prej in ob sončnem mrku in Arthur Eddington je na podlagi relativnih sprememb vidnih kotov izračunal, da je ukrivljanje svetlobe v težnostnem polju Sonca v okviru merilne napake ravno tolikšno, kot je napovedal Einsten. A rezultati Eddingtonovih meritev so bili objavljeni prepozno, da bi lahko vplivali na podelitev Nobelovih nagrad 1921.

In sedaj si oglejmo, kako si falsifikacijo teorije o antropogenem globalnem ogrevanju predstavljajo klimatologi, ki niso skeptiki ali “zanikovalci”. Da tole pisanje ne bo nevzdržno predolgo (samo predolgo je po mojem že tu) si oglejmo le enega od primerov, ki jih navaja g. Dolinar:

“Če je glavni dejavnik sprememb toplogredni plin, se morajo noči segrevati hitreje od dnevov.”

Najprej naj pripomnimo, da trditev izhaja iz rezultatov modelov GCM, za katere smo že videli, kako uspešni so v svojih napovedih. Drugič, taka trditev bi morda lahko predstavljala potencialno falsifikacijo le, če bi bila formulirana “SAMO če …” – kajti le to bi pomenilo test, da teorija o antropogenem ogrevanju NE velja, če se noči NE segrevajo hitreje od dnevov. Če domnevna “falsifikacija” zatrjuje le, da so nekakšni izmerjeni rezultati skladni s teorijo, potem ne predstavlja testa teorije, saj se lahko podatki skladajo z napovedmi veliko teorij, tudi povsem zgrešenih. Če skušam ilustrirati z dogodkom iz naše nedavne preteklosti: pojav žledu, ki je velik del Slovenije prizadel 3. februarja, je povsem v skladu s predpostavko, da je žled nastal zaradi jeze praslovanskega boga Svaruna – a kaj to pove o pravilnosti teze?

A še bolj pogubno za tako “falsifikacijo” je, da dobro poznamo razmere, v katerih se noči segrevajo hitreje od dnevov: učinek ogrevanja urbanih otokov (UIH¹⁶). Dejansko se lahko brez posebnih merilnih naprav sami prepričamo, da so pozidana okolja ponoči vedno toplejša od okolice: večina sodobnih avtomobilov ima vgrajen termometer, ki je dovolj natančen, da lahko opazimo razliko, kadar se peljemo iz mesta na podeželje ali obratno. Ker je večina merilnih naprav v pozidanih okoljih (in merilne rezultate le teh tudi vključujejo v izračune globalnega temperaturnega povprečja), je neizogibno, da bo tako integriran indikator globalne temperature višji, kot če bi bila večina naprav v nepozidanih okoljih. In ker se pozidana okolja širijo, ljudje pa porabimo vse več energije (npr. za stavbno ogrevanje, prevoz, ipd., kar je vse bolj intenzivno v pozidanih območjih), je prav tako neizogibno, da bodo nočne temperature (kot jih izračunamo na osnovi merilnih mest, ki so zvečinoma v urbanih okoljih, ali v neposredni bližini) rastle hitreje kot dnevne (ker ponoči urbana okolja ogrevajo človeški viri, nenaseljenih pa ne). Dejansko je ta učinek ogrevanja urbanih okolij na lokalno upovprečene temperature potrjen tudi v znanstvenem članku¹⁷: če ločeno upovprečimo temperature v pozidanih in nepozidanih okoljih, obe kažeta višjo rast v urbanih okoljih, in še posebej nočno.

Pri navedenem primeru klimatološke “falsifikacije” (kot tudi pri mnogih drugih podobnih) se je težko znebiti občutka, da so zagovorniki domneve o dominantno antropogenem vplivu na segrevanje ozračja Popperjevo načelo falsifikacije obrnili na glavo: na nesporno izmerjeno dejstvo obesijo po potrebi prilagojen rezultat svojih modelov in to skušajo prodati kot dokaz, da so modeli pravilni. In za to bi jim Popper upravičeno prilepil cvek.

G. Dolinarju ni bila všeč moja analogija s sodno razpravo. Pa poskusimo v športnem duhu: v košarki te po nekaj zgrešenih metih pošlje na klop trener, po petih osebnih napakah pa sodnik. Toda življenje le ni košarka...