Noblista do noblistów o klimacie. Szkoda, że z błędami.

Wykład Global Warming Revisited (nie polecamy), który profesor Ivar Giaever, wygłosił na spotkaniu laureatów nagrody Nobla, pochodzi z roku 2015. Wciąż jest jednak chętnie cytowany w dyskusjach internetowych na temat zmiany klimatu. Zgodnie z tradycją naszej strony postanowiliśmy więc poświęcić mu osobny artykuł, tak by nie musieć pod znaleziskami na Wykopie czy postami na Facebooku wklejać wciąż tych samych komentarzy.

Laureaci nagrody Nobla to naukowcy i inne osobistości przodujące w swoich dziedzinach, często posiadające także bogate doświadczenie życiowe. Dlatego należy traktować ich z dużym szacunkiem i uważnie słuchać ich wypowiedzi. Niestety, jak pokazuje przykład profesora Giaevera, są sytuacje, w których ta reguła prowadzi na manowce – szczególnie gdy nobliści wykraczają poza zakres swoich kompetencji i doświadczenia. Profesor Giaever zajmował się naukowo tunelowaniem elektronów w półprzewodnikach oraz biofizyką. Nie miał żadnych doświadczeń z zakresu geofizyki czy klimatologii. Czy to dyskredytuje go jako źródło informacji o fizyce klimatu? Nie byłoby tak, gdyby przygotowując się do swojego wystąpienia, zapoznał się z zagadnieniem i przedstawił słuchaczom ustalenia nauki. Niestety, jak wielokrotnie zdradza w swoim wystąpieniu, wcale tego nie zrobił.

Przyjrzyjmy się po kolei stawianym przez niego tezom i skonfrontujmy je ze stanem nauki w zakresie fizyki atmosfery.

Jak długo mówimy o globalnym ociepleniu?

MIT: Globalne ocieplenie stało się nową religią, ponieważ nie można o nim dyskutować

Religioznawstwo nie jest naszą specjalnością, trudno więc nam odnieść się do stwierdzenia, jakoby globalne ocieplenie stanowiło podwaliny nowej religii. Z pewnością jest to natomiast temat weryfikowalnych (i wielokrotnie weryfikowanych) badań naukowych. O globalnym ociepleniu, jego mechanizmach i następstwach różnych scenariuszy emisji można i należy dyskutować, i robi się to.

Pewność, z jaką świat nauki wypowiada się w tej sprawie wypływa z faktu, że zgodne wnioski przedstawiają pracujący różnymi metodami naukowcy z całego świata: globalne ocieplenie jest faktem, a głównym czynnikiem, który je spowodował jest działalność człowieka (IPCC, 2013). Więcej na ten temat znajdziecie w serii filmów Zrozumieć kontrowersje wokół zmiany klimatu. Część 1: Konsensus naukowy.

MIT: Globalne ocieplenie zaczęło się tak naprawdę od (…) Ala Gore’a i Pachauriego [? – drugie nazwisko trudno nam na podstawie filmu ustalić z całą pewnością]

Działalność Ala Gore’a (amerykańskiego polityka) oraz Rajendry K. Pachauriego (wieloletniego przewodniczącego IPCC) z pewnością przyczyniła się do popularyzacji tematu globalnego ocieplenia w mediach. Warto jednak pamiętać, że o możliwości wystąpienia takiego zjawiska pisano już w XIX wieku (czytaj więcej Historia naukowa fizyki klimatu, część 1: Ojcowie klimatologii fizycznej i Historia naukowa fizyki klimatu, część 2: czuły klimat i niestała stała). Pierwsza publikacja oparta na obserwacjach pochodzi z lat czterdziestych XX wieku (Callendar, 1938), a w roku 1965 opublikowano pierwszy raport ostrzegający o możliwych skutkach coraz intensywniejszego użycia paliw kopalnych: Ostrzeżenie przed zmianą klimatu sprzed ponad pół wieku. Wszystko na długo przed rozpoczęciem kariery Ala Gore’a oraz powstaniem IPCC.

Średnia temperatura globu

MIT: Od ok. 1880 do 2015 temperatura wzrosła z ok. 288K do 288,8K (0,3%), jest więc zdumiewająco stabilna!

Przytoczone przez profesora liczby są zgodne z wynikami badań naukowych (IPCC, 2013), ale jego wniosek to gruba manipulacja. Analogicznie moglibyśmy powiedzieć, że wzrost temperatury ciała ludzkiego z 36,6C do 38C to wzrost o zaledwie 0,45% (przeliczamy na kelwiny!). To niewiele, prawda? A robi sporą różnicę w naszym samopoczuciu. Podobnie niecały stopień zmiany globalnej średniej temperatury planety oznacza poważne zmiany w działaniu jej systemu klimatycznego (patrz Mit: Nie ma globalnego ocieplenia).

Porównywanie zmian średniej temperatury powierzchni Ziemi do wahań temperatury w konkretnej lokalizacji w ciągu roku (co widzimy na tym samym slajdzie wykładu) oznacza, że profesor Giaever nie rozumie różnicy pomiędzy pogodą a klimatem i tego, jakie statystyki analizuje się w klimatologii. Równie dobrze można by było stwierdzić, że (uwaga: stwierdzenie bezsensowne) lato w Polsce nie jest istotnie cieplejsze od zimy, skoro w czerwcu dobowe amplitudy temperatury sięgają 10 stopni. W klimatologii porównuje się ze sobą średnie temperatury całoroczne lub określonych miesięcy/pór roku (marce porównujemy z marcami, a lipce z lipcami). Więcej na ten temat m.in. w tekście Mit: Jest zimno, więc globalne ocieplenie się skończyło.

Na ile dokładnie znamy zmiany średniej temperatury?

MIT: Naukowcy podają średnią temperaturę dla całego globu i dla całego roku z dokładnością do ułamka stopnia, a to oczywiście niemożliwe. [skrót redakcji]

W swoim wykładzie profesor Giaever zwraca uwagę na nieregularne rozłożenie stacji pomiarowych na powierzchni Ziemi i sygnalizuje, że zmierzenie średniej temperatury powierzchni Ziemi jest niemożliwe. Umyka mu fakt, że świadomi związanych z tym problemów klimatolodzy nie podają bynajmniej ile wynosi średnia temperatura powierzchni Ziemi, ale – jak się ona zmienia. A to jest dużo prostsze.

Posłużmy się analogią: bardzo trudno byłoby nam ustalić, w jakiej dokładnie odległości od środka Ziemi się znajdujemy (trzeba wziąć pod uwagę skomplikowaną geometrię naszej planety!), jeśli jednak wejdziemy na stołek o wysokości 50 cm, z dość dużą dokładnością będziemy mogli określić, że znaleźliśmy się od tego środka o 50 cm dalej. Dlatego w klimatologii używamy anomalii, czyli odchyleń od średnich wieloletnich. Sprawdzamy na przykład, o ile średnia z czerwca 2017 odbiega od średniej z czerwców z lat 1981-2010. Jeśli nawet mieliśmy wadliwy termometr, który stale zawyżał lub zaniżał wyniki, odejmując wartości od siebie pozbywamy się błędu. W dodatku choć np. temperatury w dolinach są zwykle inne niż na szczytach gór, trend zmian temperatury w danym rejonie jest na ogół zbliżony. Bardzo dobry przewodnik po temacie pomiarów temperatury znaleźć można w artykule FAQ – Pomiary temperatury.

Wątpliwości profesora na temat wpływu rozrostu miast na pomiary temperatury rozwiewany w tekście Mit: Globalne ocieplenie to efekt miejskiej wyspy ciepła, a o weryfikacji historycznych danych i korekcie błędów związanych ze zmianami w sposobie prowadzenia pomiarów piszemy m.in. w artykułach Mit: Naukowcy z NASA i NOAA fałszują pomiary temperatury, Mit: Historyczne pomiary temperatur są niewiarygodne.

Dlaczego bierzemy pod uwagę ocean?

MIT: Licząc średnią temperaturę powierzchni Ziemi, klimatolodzy uwzględniają temperaturę oceanu, bo pozwala im to na manipulowanie danymi. [skrót redakcji]

Biorąc pod uwagę, że ocean pokrywa ponad 70% powierzchni Ziemi, jak można byłoby go pominąć? Ocean ma średnią głębokość rzędu 3,7km, podczas gdy cała atmosfera skompresowana do gęstości wody tworzyłaby na powierzchni Ziemi warstwę o grubości zaledwie 10m. Dodatkowo, woda ma ciepło właściwe cztery razy większe niż powietrze. Tak więc pojemność cieplna oceanu jest ok. 1200 razy większa niż atmosfery i dlatego ponad 90% energii gromadzącej się w systemie klimatycznym Ziemi w związku z globalnym ociepleniem ląduje właśnie w oceanach (IPCC, 2013). Zawartość ciepła w oceanie jest więc dużo lepszym i mniej podatnym na przypadkowe wahania („pogodę”) wskaźnikiem zmiany klimatu niż temperatura powietrza przy powierzchni ziemi. Niestety, pomiary wskazują, że zawartość ciepła w oceanie rośnie w ostatnich latach bardzo szybko, jak opisujemy to m.in. w tekście Mit: Oceany się ochładzają.

Oczywiście, jeśli wykreśla się zmiany temperatur np. dla lat 1880-2015, to na wykresie znajdują się dane uzgodnione i z naniesionymi odpowiednimi poprawkami uwzględniającymi zmiany metod pomiarowych, czasów pomiarów czy lokalizacji stacji. Przykład takich poprawek opisujemy w tekście Mit: Naukowcy z NASA i NOAA fałszują pomiary temperatury

Średnia temperatura globu – jednak rośnie

MIT: Dane satelitarne dowodzą że temperatura w ostatnich kilkunastu latach nie wzrosła. 1998 był najgorętszym rokiem w historii. [skrót redakcji]

Jak opisujemy w tekście Co satelity mówią o ociepleniu atmosfery, satelitarne „pomiary” temperatury mają poważne ograniczenia. Temperatura jest tu szacowana w przybliżeniu, na podstawie natężenia promieniowania podczerwonego dla kilku wybranych długości fali. Pomiędzy pomiarami satelitarnymi i naziemnymi często występują rozbieżności, dlatego te pierwsze są chętnie wykorzystywane w argumentacji negacjonistów globalnego ocieplenia (Mit: Satelity nie pokazują ocieplania powierzchni Ziemi). W miarę jak metody analizy danych satelitarnych są dopracowywane, płynące z nich wnioski w coraz większym stopniu zgadzają się z tymi z pomiarów naziemnych. Jak pokazuje rysunek poniżej, również one potwierdzają wzrost temperatury w ostatnich kilkunastu latach (serie UAH i RSS). Oraz to, że rok 1998 już stracił tytuł najgorętszego w historii pomiarów.

MIT: W ciągu ostatnich ok. 19 lat [względem 2015 – przyp. red.] temperatura nie wzrosła.

To po prostu nieprawda, co widać np. na rysunku 3. Dobrym komentarzem do tego fragmentu wykładu jest animowany wykres na rysunku poniżej. Pokazuje on, jak, starannie dobierając brany pod uwagę okres, można stworzyć pozory „braku wzrostu temperatury”.

Rysunek 4: Animacja przedstawia pomiary średniej globalnej temperatury powierzchni Ziemi udostępniane przez NASA GISS (zielona linia), zestaw liniowych trendów obliczonych dla okresów 01.1970–05.1977, 05.1977–10.1979, 10.1979–04.1988, 04.1988–03.1997, 03.1997–02.2002, 02.2002–10.2009, i 10.2009–04.2014 (niebieska linia), oraz trend liniowy dla całego okresu (linia czerwona). Animację przygotował Dana Nuccitelli (Skeptical Science).

Nieporozumienia związane z CO₂

MIT: CO₂ nie jest istotnym gazem cieplarnianym, skoro wzrost jego koncentracji o 72 ppm w latach 1898-1998 spowodował wzrost temperatury o ok. 0,8ºC a po wzroście o kolejne 36 ppm od roku 1998 temperatura była stabilna. [skrót redakcji]

Po pierwsze, ustaliliśmy już, że temperatura po roku 1998 rosła dalej. Wbrew temu, co sugeruje profesor Giaever w swoim wywodzie, nasz „eksperyment” przyniósł wyniki zgodne z oczekiwaniami (spójrzmy jeszcze raz na wykres powyżej). Warto jednak zwrócić uwagę, że wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi po pierwsze „nie nadąża” za wzrostem koncentracji CO₂ ze względu na dużą bezwładność systemu klimatycznego Ziemi (również woda w garnku postawionym na fajerce nie ogrzewa się natychmiast), a po drugie – może być zaburzany i okresowo hamowany przez inne zjawiska. Piszemy o tym dokładniej w tekście Mit: Między temperaturą a koncentracjami CO₂ nie ma korelacji. Na temat teorii o związku CO₂ z temperaturą polecamy tekst: Mit: Nadmiar dwutlenku węgla nie powoduje ocieplenia klimatu, a na temat związku zmiany klimatu z działalnością człowieka: Mit: Nie ma empirycznych dowodów na antropogeniczność globalnego ocieplenia. Przedstawione w nich listy dowodów wskazują, że na pogrzebywanie naszej wiedzy opisującej zmianę klimatu jest zdecydowanie za wcześnie.

MIT: Wzrost koncentracji CO₂ to wspaniała sprawa dla roślin i naszych plonów. [skrót redakcji]

Wzrost koncentracji CO₂ w atmosferze sprzyja wzrostowi roślin i możemy to nawet zaobserwować. Jednak towarzysząca mu zmiana klimatu nie jest już tak korzystna. Opisujemy to dokładnie w artykule Nawożenie roślin CO₂ jest OK. Są jednak „ale”. Liczne „ale”.

Stan i przyszłość lądolodów

MIT: Na biegunie południowym jest teraz więcej lodu niż kiedykolwiek.

To nie jest prawdą dziś, ani nie było nią w roku 2015. Pomiary wskazują, że masa lądolodu Antarktydy spada obecnie w tempie ok. 125Gt/rok (patrz rysunek 5). Profesor Giaever myślał być może o lodzie morskim unoszącym się na wodzie wokół Antarktydy, którego powierzchnia rzeczywiście w poprzednich latach rosła. Jak jednak tłumaczymy w tekście Mit: Na Antarktydzie przybywa lodu, zmiany te mają swoje wyjaśnienie i nie równoważyły bynajmniej ubytków lodu na północy. W dodatku w sezonie 2016/2017 trend ten (przynajmniej chwilowo) załamał się (czytaj więcej: Roller coaster zmiany klimatu przyspiesza?).

MIT: Grenlandia nie stopnieje, bo dziś jest tam chłodniej niż dawniej [skrót redakcji]

U wybrzeży Grenlandii rzeczywiście znajduje się wyjątkowy na mapie świata rejon, w którym temperatury są niższe od wieloletniej średniej. Nie zmienia to faktu, że masa lądolodu Grenlandii z roku na rok spada, co potwierdzają między innymi satelitarne pomiary zmian grawitacji (patrz wykres poniżej). Przede wszystkim, tak samo jak Antarktyda (patrz Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony), Grenlandia traci lód w wyniku kontaktu z coraz cieplejszym oceanem (polecamy wizualizację NASA na ten temat). Obserwuje się także coraz intensywniejsze topnienie powierzchniowe, którego postępy śledzić można z dnia na dzień na stronie National Snow and Ice Data Center.

„Klimat zmieniał się zawsze” i wiele innych wątpliwości

MIT: Zmiana klimatu nie ma związku z globalnym ociepleniem, bo klimat zmieniał się zawsze. [skrót redakcji]

To jeden z naszych „ulubionych” tradycyjnych argumentów. Oczywiście z tego, że w przeszłości zmiany klimatu (i związane z nimi zawartości energii termicznej w systemie klimatycznym) bywały powodowane innymi czynnikami nie wynika, że dzisiejsza zmiana nie może być powodowana przez ludzi. Wręcz przeciwnie. To co wiemy o zmianach klimatu w przeszłości mówi nam, że wzrost koncentracji gazów cieplarnianych wskutek spalania przez ludzkość paliw kopalnych zdecydowanie może i powoduje zmianę klimatu, polegającą na wzroście średniej temperatury powierzchni Ziemi. Więcej na ten temat piszemy w tekście: Mit: Klimat zmieniał się już wcześniej – dziś jest tak samo

Domyślamy się też, że nie przypadkiem, aby pokazać zmienność klimatu w przeszłości, profesor Giaever wybrał wykresy sum opadów dla różnych lokalizacji. Naturalna zmienność i geograficzne zróżnicowanie występowania opadów jest bardzo duże. To samo dotyczy trendów ich zmian związanych z globalnym ociepleniem (w niektórych rejonach sumy opadów rosną, w innych spadają). Nie mamy tu więc tak jednoznacznych i prostych w interpretacji danych, jak w przypadku wzrostu temperatury, zaniku lodu morskiego czy lądolodów (IPCC, 2013).

W dalszej części wykładu profesor Giaever porusza kwestie wymagające szerszego komentarza, dlatego tym razem ograniczymy się do zaproponowania czytelnikom tekstów, które napisaliśmy już jakiś czas temu:

– Czy naukowcy to alarmiści? Wręcz przeciwnie: Mit: Naukowcy z IPCC to alarmiści.

– Czy globalne ocieplenie może być korzystne? Tylko jeśli spojrzymy na sprawę z bardzo lokalnej i krótkoterminowej perspektywy: Czy ocieplenie klimatu może być dla nas korzystne?, Mit: Globalne ocieplenie, nawet jeśli będzie, wcale nie będzie takie złe.

– Czy globalne ocieplenie zwiększa prawdopodobieństwo ekstremalnych zjawisk meteorologicznych? Tak. Mit: Ekstremalne zjawiska pogodowe nie wiążą się z globalnym ociepleniem.

– A jak to jest z huraganami? Co z tymi huraganami?

– Czy wzrost poziomu morza jest dziś taki sam jak dawniej? Bynajmniej, tempo wzrostu poziomu morza w XX wieku było wielokrotnie większe niż w jakimkolwiek innym stuleciu od czasów faraonów. Dane znajdziecie w artykule Tysiące lat zmian poziomu morza oraz Sekrety poziomu morza.

– Bieda i migracja nie wiążą się z globalnym ociepleniem? Doprawdy? Polecamy Czy ocieplenie klimatu może być dla nas korzystne?, Raport: globalne ocieplenie a rewolucja w Syrii, Najgorsza susza w rejonie wschodniego morza śródziemnego od co najmniej 900 lat.

– Matt Ridley wiarygodnym źródłem informacji? Naszym zdaniem zdecydowanie nie: Paniczne sianie wątpliwości, I znów nam wmawiają: cieszcie się z ocieplenia, Matt Ridley, specjalista od ryzyka: zróbmy Northern Rock na skalę planetarną.

Na koniec dodamy, że zdecydowanie zgadzamy się z tym, że trzeba przystosowywać się do zachodzących na świecie zmian. Żeby to robić trzeba jednak przyjąć do wiadomości, że takie zmiany zachodzą, a dobrze jest jeszcze wziąć pod uwagę to, jak mogą przebiegać w przyszłości. A jednych i drugich informacji najlepiej jest szukać w ustaleniach nauki.

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna; prof. Szymon Malinowski