Mit: Nauka nie jest pewna w kwestii zmian klimatu

Stanowisko nauki wcale nie jest jednoznaczne „Wielu ludzi myśli, że nauka o klimacie powiedziała już ostatnie słowo. Wcale nie. Kwestią do dyskusji nie jest czy w ubiegłym stuleciu temperatura planety średnio rzecz biorąc wrosła. Ocieplenie, owszem, było, ale nie było równomierne, nie miało też miejsca w ostatniej dekadzie. Badania geologiczne dostarczają wielu dowodów na stałą naturalną zmienność klimatu, od czap polarnych sięgających aż po biegun po ich zupełny brak – nawet na biegunach. Debata klimatyczna dotyczy w rzeczywistości 1,6 W/m2, czyli 0,5% różnicy w słabo znanym bilansie energetycznym Ziemi.” (Jan Veizer)

Wiedza naukowa nigdy nie jest w 100% pewna. Badania służą wyjaśnianiu elementów wątpliwych lub zmniejszaniu zakresu niepewności. Zrozumienie różnych zagadnień obarczone jest różnym stopniem niepewności. Na przykład, zakres niepewności związany z wpływem na klimat aerozoli atmosferycznych jest większy, niż efektu ocieplenia związanego ze wzrostem koncentracji dwutlenku węgla. Jednak istnienie słabiej rozumianych aspektów zmian klimatu nie przekreśla faktu, że całkiem dobrze rozumiemy podstawowe mechanizmy klimatyczne.

Sceptycy lubią powtarzać, że „nie ma wcale pewności” co do istnienia globalnego ocieplenia. Ich zdaniem oznacza to, że wciąż pozostają różne niepewności i z tego powodu podejmowanie działań mających na celu ograniczanie emisji gazów cieplarnianych jest przedwczesne. Rozumowanie takie zdradza fundamentalne niezrozumienie istoty badań naukowych.

Po pierwsze, zakłada, że w nauce wszystko jest jasne, albo coś wiemy, albo nie wiemy, a dopóki nie przekroczymy linii absolutnej pewności, możemy przyjąć, że nic nie wiemy. Tymczasem, integralną naturą badań naukowych jest brak stuprocentowej pewności. Po drugie, zakłada, że słabsze zrozumienie pewnych zagadnień unieważnia głębokie zrozumienie innych. W żadnym przypadku tak nie jest.

Aby właściwie odpowiedzieć na pytanie o pewność naukową, potrzebne jest zrozumienie tego, jak działa nauka. W naukach przyrodniczych (ang. science) nie chodzi o poszukiwanie absolutnego, ostatecznego dowodu. Nigdy nie osiągamy 100% pewności, będącej domeną matematyki i logiki. W badaniach przyrodniczych chodzi o pogłębianie naszego zrozumienia i zawężanie zakresu niepewności. Naukowcy są w stanie opisać poszczególne zagadnienia z różnym poziomem pewności.

W przypadku badań klimatu przykładem mechanizmu, co do którego nauka nie ma całkowitej pewności, jest wpływ aerozoli atmosferycznych na zmiany temperatury powierzchni. Zawiesina aerozolu w pierwszym rzędzie wpływa na obniżenie temperatury powierzchni Ziemi wskutek odbijania promieniowania słonecznego. Jednak cząstki aerozolu są też jądrami kondensacji pary wodnej, wpływającymi na powstawanie chmur, które oddziałują także z promieniowaniem w zakresie podczerwieni. Co więcej, procesy zderzeń kropelek i opadów przetwarzają i usuwają z atmosfery cząstki aerozolu. To wszystko sprawia, że trudno uchwycić i precyzyjnie obliczyć siłę wpływu aerozoli na zmiany klimatu.

Wiele zjawisk nauka zna już bardzo dobrze. Wiemy, że to ludzie powodują wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Ilość emitowanego przez nas CO2 można precyzyjnie określić, korzystając z międzynarodowych baz statystyk energetycznych (CDIAC). Możemy to też sprawdzić z pomocą pomiarów izotopów węgla w atmosferze (np. Ghosh i inni, 2003). Dodatkowo potwierdza to obserwowany spadek ilości tlenu w atmosferze, związany ze spalaniem przez nas paliw kopalnych (np. Manning 2006, ScrippsO2). Mamy wiele niezależnych dowodów empirycznych . że za ostatni wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze odpowiada spalanie paliw kopalnych.

Mamy też bardzo mocne dowody na związek wzrostu zawartości energii w ziemskim układzie klimatycznym ze wzrostem koncentracji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze. Efekt ten nazywamy wymuszaniem radiacyjnym, a więc zaburzeniem w bilansie energetycznym planety. Wykorzystując wiedzę o transferze energii w atmosferze możemy dość dokładnie obliczyć, jak wiele energii jest absorbowane i emitowane w każdej z częstotliwości widma promieniowania. Rezultaty obliczeń możemy następnie porównać z prowadzonymi przez satelity bezpośrednimi pomiarami widma opuszczającego Ziemię promieniowania podczerwonego. Jak widać na Rysunku 1 (za Chen i inni, 2007), obserwacje wzrostu natężenia efektu cieplarnianego (linia czarna) są zgodne z przewidywaniami teoretycznymi (linia czerwona). Wyniki te można dodatkowo zweryfikować z pomocą pomiarów promieniowania podczerwonego wracającego z atmosfery do powierzchni Ziemi (np. Evans 2006). To przykłady licznych niezależnych obserwacji, dzięki którym z dużą pewnością możemy mówić o wzmocnieniu efektu cieplarnianego.

Wzmocnienie efektu cieplarnianego

Rysunek 1. Wzmocnienie efektu cieplarnianego w okresie 1970-2006. Czarna linia to obserwacje satelitarne, czerwona to przewidywania modeli. (Chen 2007).

Nauka ma więc mniej dokładną wiedzę o wymuszaniu radiacyjnym aerozoli, a dokładniejszą o wymuszaniu radiacyjnym gazów cieplarnianych. Graficznie można przedstawić to tak jak na Rysunku 2. Zaznaczono na nim związany z aktualnym stanem wiedzy rozkład prawdopodobieństwa, z jakimi wymuszania radiacyjne gazów cieplarnianych (czerwona linia kreskowana) i aerozoli (niebieska linia kreskowana) przyjmują określone wartości. Wymuszanie radiacyjne związane z aerozolami wynosi najprawdopodobniej blisko -1 W/m2, a z gazami cieplarnianymi trochę ponad +3 W/m2. Zakresy niepewności są jednak różne – krzywa opisująca efekt cieplarniany jest wąska (co oznacza mały rozrzut możliwych wartości wymuszania, a więc małą niepewność wyniku), krzywa opisująca efekt aerozolowy jest zaś spłaszczona i rozszerzona, co oznacza dużą niepewność wyniku.

wymuszanie radiacyjne

Rysunek 2: Funkcja rozkładu prawdopodobieństwa głównych wymuszeń radiacyjnych powodowanych przez ludzi. Wpływ gazów cieplarnianych to czerwona kreskowana linia. Wpływ aerozoli (bezpośredni oraz pośredni wpływ na albedo chmur) to niebieska kreskowana linia. Sumaryczne, wynikające z naszej działalności, wymuszanie radiacyjne to wypełniona kolorem czerwonym krzywa. (IPCC AR5, Rysunek 8.16).

Wypływają z tego ważne wnioski. Po pierwsze, brak dokładnej wiedzy o niektórych efektach nie unieważnia tego, co wiemy. Powtarzanie, że skoro niektórych kwestii nie rozumiemy w pełni, to nic nie wiemy, świadczy o naiwności i braku zrozumienia natury badań naukowych. Po drugie, duży zakres niepewności nie musi oznaczać, że sprawy ułożą się lepiej, niż teraz prognozujemy – mogą ułożyć się gorzej. W tym przypadku nie możemy wykluczyć, że wpływ aerozoli jest na tyle duży, że znosi (i w ten sposób ukrywa) ponad połowę wpływu gazów cieplarnianych. Może się okazać, że kiedy ograniczymy emisję powodujących smog i kwaśne deszcze aerozoli, zachwiany bilans energii planety dotknie nas w większym stopniu, niż dziś sądzimy.

Marcin Popkiewicz, na podstawie Skeptical Science, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski

Opublikowano: 2013-10-30 12:55
Tagi

stanowisko nauki efekt cieplarniany mit o klimacie pomiary i obserwacje

Fundacja UW
Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.