Читаем Климатическая наука: наблюдения и модели онлайн бесплатно

"Если человеку изложить факты, которые идут вразрез с его инстинктами, он тщательно их изучит, и если доказательства не будут явными, он откажется верить этим фактам. С другой стороны, если ему предложить то, соответствует его инстинктам, он примет это даже на основе минимальных доказательств".

Бертран Рассел, Дороги к свободе, 1918 год.

Истинная наука начинается с результатов наблюдений и измерений. Это приводит к созданию теорий и моделей, которые приводят к прогнозам. Прогнозы могут быть проверены дальнейшими измерениями и наблюдениями, которые, в свою очередь, могут подтвердить или аннулировать теории и модели, или усовершенствовать их.

Это парадигма принята всеми учеными. Но ученые тоже люди, как правило, варящиеся в соусе академического научно-исследовательского сообщества и политической системы. Поэтому, в практической науке, как в поговорке – "наперед не загадывай". Есть проблемы с получением финансирования, давление со стороны коллег, карьерные соображения, доминирующая политическая догма и т.д.

В случае с моделями существует особая проблема. Исследователи склонны привязываться к своим моделям, как психологически, так и профессионально. Когда новые наблюдения противоречат общепринятой модели, существует тенденция, при которой исследователи просто подправляют свои модели, учитывая новые данные, а не отказываются от модели совсем, бросаясь на разработку новой. Или же, они могут просто игнорировать новые наблюдения, заявив, что их модель является правильной, а новые результаты исследований ошибочны.

Классическим примером этой проблемы является модель Вселенной. Модель Птолемея предполагала, что Земля является центром Вселенной, и Вселенная вращается вокруг него. Интуитивно кажется, что эта модель правильна. На Земле кажется, что не мы движемся, а Солнце и звезды. "Очевидно", что Вселенная вращается вокруг Земли.

Однако для того, чтобы эта модель работала в отношении Луны и других планет, необходимо было определить механизм эпициклов. Если Вселенная действительно вращается вокруг Земли, эпициклы должны существовать, но никаких других оснований верить в эпициклы нет. Когда Галилей и Коперник провели свои исследования, была представлена значительно более прозрачная модель, которая объяснила все движение без необходимости эпициклов. Но Земля больше не являлась центром Вселенной.

В данном случае было не так много ученых, которые были привязаны к старой модели, но Церкви очень нравилась идея Птолемея, поскольку она соответствовала их толкованию Священного Писания. Мы все слышали историю про епископа, который отказался смотреть в телескоп и поэтому мог игнорировать новые знания и придерживаться старой модели. Галилея принудили отречься, Коперник, который не отрекся, был приговорен к смерти. Такое политическое вмешательство может сдержать прогресс науки и погубить карьеру.

В случае с климатическими моделями, используемыми Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) делается предположение, что СО2 является основным фактором, определяющим климат. Существует интуитивная основа для этого предположения, если принять во внимание, что СО2 является парниковым газом, и что уровень CO2 и температура резко возросли в прошлом веке. Кроме того, наблюдается большая корреляция между температурой и уровнем CO2, которую можно проследить в данных многолетних исследований ледяных кернов. Кроме того, сжигание ископаемых видов топлива продолжает загрязнять атмосферу (и океаны) увеличивающимся количеством CO2. Это привело к гипотезе, что температура может подняться в одночасье, и привести к опасным для жизни на планете последствиям. Вся эта информация была живо описана Альбертом Гором (Al Gore) в нашумевшем документальном фильме.

Однако здесь, как и в модели Птолемея, есть много проблем, связанных с предположением, что СО2 управляет климатом, а также с прогнозированием опасного потепления. Во-первых, долгосрочные данные показывают, что исторически, сначала изменялась температура, а затем, много позже, менялся уровень СО2. Во-вторых, в последние годы наблюдались периоды значительного похолодания, даже в то время как уровень СО2 продолжал быстро расти. Кроме того, исторические документы показывают, что в прошлом температура была значительно выше, чем сегодня, в том числе, тысячу лет назад (средневековый период потепления). И как ни странно, бедствия, такие как исчезновение полярных медведей или изменение циклов обратной связи происходили только как результат.

Как и в случае с моделью Птолемея, существуют политически влиятельные группировки, которые воспользовались теорией опасного, вызванного человеческой деятельностью глобального потепления для своих собственных целей. Подробнее об этих целях немного дальше. Сейчас достаточно сказать, что щедрое финансирование было предоставлено ученым CRU (Восточно Английскому Подразделению по исследованию климата), которые были более чем готовы "уточнить" модель и иметь дело с "неудобной правдой" о проблемах модели, даже, если это потребует "сокрытия снижения температуры".

И те политические группировки, которым принадлежит большинство западных СМИ, и которые тесно сотрудничают с ООН и МГЭИК и намерены заработать триллионы на торговле выбросами, внимательно следят за тем, чтобы средства массовой информации постоянно вколачивали обывателю мысль о том, что вызванное человеком глобальное потепление представляет угрозу для всей жизни на Земле.

Все это совпадало и с целями экологического движения, которое по очень достойной причине выражает обеспокоенность касательно загрязнений всех видов, и с беспокойством общественности по поводу чрезмерной зависимости от невозобновляемых источников ископаемого топлива. Исследования, порожденные "коалицией всегда готовых ученых", плюс "авторитет" МГЭИК, плюс сообщения "объективных" средств массовой информации, а также, наивный энтузиазм экологического движения и "идеальный шторм" мирового общественного мнения обратил дело "уменьшения углеродных выбросов" в эквивалент религии.

Ученые, которые настаивают на дальнейшем изучении проблем данной модели, характеризуются экологическими активистами и средствами массовой информации как "отрицатели", их принципиальность ставится под вопрос, а их исследования трудно опубликовать в научных климатологических журналах. Они рассматриваются этой современной религией как еретики и не имеют права голоса в общей дискуссии.

Однако проблемы данной модели автоматически не аннулируют ее, не делают этого и все ненаучные вмешательства, даже если они оправдывают скептицизм в отношении моделей МГЭИК и CRU. Давайте сделаем попытку исследовать этот вопрос для себя.

Вопрос 1: Существуют ли вообще тревожные проблемы глобального потепления вне независимости от того, что может быть их причиной?

Давайте посмотрим на фактические долгосрочные измерения температуры за последние 4000 лет, основанных на исследованиях ледового щита. Я скачал эти данные с официального сайта NOAA , а также построил для себя следующие графики. Исследования ледового щита являются общепризнанными с точки зрения большой надежности этого индикатора температуры. По данным NOAA, погрешность находится в пределах 1%. Давайте сначала посмотрим на северное полушарие. Данные из Гренландии:

Мы видим, что на протяжении последних 4000 лет имеется ряд температурных пиков, каждый из которых меньше предыдущего. К концу графика, по мере того, как мы выходим из малого ледникового периода, мы наблюдаем новый пик в преддверии 1900 года. Этот новый пик начался задолго до того, как количество вырабатываемого человеком CO2, стало значительным, и согласуется с тенденцией уменьшения пиковых температур. В 1900 году, температура была очень низкой по сравнению с температурой в течение всего этого периода, и на 3° С ниже максимальной за этот период. В целом, в Северном полушарии, температура имела явную тенденцию к сокращению примерно с 1400 до н.э., когда наблюдался максимум.

Теперь давайте посмотрим на температуру в Южном полушарии за тот же период. Данные с кернов полярной станции Восток:

Для южного полушария мы видим совершенно иную картину. Это различие, вероятно, отражает тот факт, что большая часть суши Земли находится в Северном полушарии, в то время как в Южном полушарии преобладает океан, что приводит к различной динамике климата. Вместо того, чтобы снижаться с 1400 г. до н.э., мы видим более или менее сбалансированные колебания вокруг средней базовой линии для всего 4000-летнего периода. По состоянию на 1900, мы оказались немного выше среднего показателя за отчетный период.

Хотя эти модели совершенно различны, обе не дают причин для тревоги по состоянию на 1900, основанным на сравнении температур в течение периода в каждом полушарии. 1900-м годом заканчиваются данные полученные при помощи ледяных кернов, и с 1900-го года начинается век, в котором уровень СО2 стал вызывать обеспокоенность.

Эти 4000 лет, вплоть до 1900 года, включают в себя большую часть истории цивилизации. За все это время полярные медведи не исчезли, не было проблем с метаном, островные государства не скрывались под водой, ледники Гренландии не растаяли, сельское хозяйство не было уничтожено, Гольфстрим не остановил свое течение и т.д. В эту эпоху температура не поднялась достаточно высоко, чтобы причинить бедствия, описанные в прогнозах МГЭИК/CRU.

Если такие бедствия произойдут, и если их причиной будет потепление, то температуры должны стать выше, чем они были в любой момент в течение этого периода. В северном полушарии это потребует роста температуры, по крайней мере, на 3° С выше уровня 1900 года. Давайте обратимся сейчас к температурным рекордам после 1900 года, и давайте сосредоточимся на северном полушарии.

К сожалению, найти температурный рекорд для прошлого столетия трудно, и это настолько же точные данные, как данные ледяных кернов. Многие из термометрических станций расположены в районах, которые в течение этого периода стали сильно урбанизированы, что дает необыкновенно высокие показатели температуры. И не только это. Метеорологи из России и Австралии заявили, что климатологи CRU очень избирательно используют измерения в своих регионах, в том числе, слишком много показателей с плотно заселенных участков.

Эта, своего рода "корректировка", к которой относится фраза "сокрытие снижения температуры" стала известна из электронной переписки между членами CRU. Эти письма, возможно, не стали "дымящимся пистолетом" в руках убийцы, и не нанесли смертельной раны существующей модели, но в сообщениях электронной почты четко прослеживается сильная мотивация "доказать" существование опасного, вызванного человеком глобального потепления. Это (плюс "идеальный шторм" всеобщей поддержки теории в научных кругах, а также, и среди широкой общественности) не позволяет поверить, что опубликованные температурные данные, не являются, в некоторой степени, преувеличенными. Особенно в самый последний период, начиная с 1980 года, когда драматический график "хоккейной клюшки" стал играть такую важную роль.

К счастью, с 1980 года, есть достоверные данные глобальной температуры, полученные со спутников. То, что я собираюсь сделать, это составить графики температуры поверхности земли для периода 1900-1980 годов, и обратиться к спутниковой информации за 1980-2010 годы. Мы можем добавить эти тренды к данным, полученным в Гренландии, чтобы получить некоторое представление о том, как выглядит в долгосрочном контексте потепление последних лет.

Для получения температуры земной поверхности, обратимся к данным Годдардского института космических исследований НАСА, которые мы можем найти на этом графике: (рис.3)

Я использовал верхний график, который показывает самый большой рост, и отметил ежегодный рост с 1900 года, каждые десять лет до 1980 года. Я сопоставил эти значения с данными из Гренландии.

И произошла забавная вещь, когда я попытался получить доступ к спутниковым данным. Я нашел ссылку на Marshall Space Flight Center НАСА, где должны быть доступны спутниковые данные. Там существует ссылка, приглашающая: "Получите последнюю информацию о температуре Земли из космоса, нажав на диаграмму!"

Можно попробовать перейти по этой ссылке. Когда я нажал на нее, график показался на секунду, и затем был заменен на пустую страницу с сообщением "Not Found". Можно только догадываться о том, почему данные недоступны на этом известном сайте. Учитывая негативный PR из-за недавно опубликованной переписки и срочной необходимости произвести определение нанесенного урона, (о чем свидетельствует смещение Филиппа Джонса (Philip Jones), главы CRU) и оперативные извинения Монибота (George Monibot), вполне возможно, что данные было приказано удалить, поскольку они стали слишком неудобными CRU. Кстати, вот последние извинения Монибота:

"Похолодание в Великобритании не доказывает, что климатическая наука не права". А вот что говорит Marshall Space Flight Center на странице, где ссылки на спутниковые данные больше не работают: