211service.com
Średniowieczne globalne ocieplenie
Sześćset lat temu świat był ciepły. A może nie było. Jaka jest prawda? Strzec się. To pytanie zostało ostatnio wyniesione z prostego naukowego dylematu do jednego z gorących (lub zimnych) problemów współczesnej polityki. Argumentuj za złą odpowiedzią, a ryzykujesz, że zostaniesz uznany za liberalnego panikarza lub konserwatywnego neandertalczyka. Albo możesz stracić pracę.
Sześciu redaktorów niedawno zrezygnowało z pracy w czasopiśmie Badania klimatu z powodu tego problemu. Ich zbrodnia: opublikowanie artykułu Proxy Climatic and Environmental Changes of the Past 1000 Years autorstwa W. Soon i S. Baliunasa z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Nie wypowiadając się na temat tego konkretnego artykułu, nadal mogę wskazać, że nasze czasopisma są pełne kiepskich artykułów. Gdyby redaktorzy byli zwalniani za każdym razem, gdy publikowali jedną, wszyscy byliby bez pracy w ciągu miesiąca lub dwóch. Sytuację Soon i Baliunas różniło to, że ich artykuł przyciągnął ogromną uwagę. A to dlatego, że poddawał w wątpliwość kij hokejowy.
Jeśli nie wiesz, czym jest kij hokejowy, wyszukaj w Google, w tym słowo klimat. Dowiesz się, że jest to pseudonim dla niezwykłego wykresu, który stał się dzieckiem z plakatu ruchu ekologicznego. Opublikowany przez M. Manna i jego współpracowników w 1998 i 1999 wykres pokazał, że klimat na półkuli północnej był niezwykle stały przez 900 lat, aż nagle zaczął się nagrzewać około 100 lat temu, mniej więcej w tym samym czasie, kiedy ludzie używali skamielin. paliwa zaczęły podnosić poziom dwutlenku węgla w atmosferze. Ogólny kształt łuku przypominał leżący na grzbiecie kij hokejowy - prosta część z nagłym wygięciem w górę pod koniec.
Kij hokejowy został przekształcony z naukowego spisku w najczęściej odtwarzany obraz dyskusji o globalnym ociepleniu. Poniższa wersja pochodzi z wpływowego raportu Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) z 2001 roku. Figurka kija hokejowego pojawia się pięć razy w samym tylko podsumowaniu.
Wkrótce wykres uzyskał bardzo skuteczny dźwięk: 1998 był najcieplejszym rokiem od tysiąca lat . Prowadziło to do przekonującego wniosku: globalne ocieplenie jest realne; winni są ludzie; musimy coś zrobić – pospieszyć się i ratyfikować traktat z Kioto w sprawie ograniczeń emisji z paliw kopalnych. Jednak niektórzy naukowcy zalecali ostrożność i powolne podejście. Jak ostrzegł kiedyś mądry człowiek, nie pozwól, aby tylko pilne sprawy ingerowały w naprawdę ważne.
Tam był drobna usterka naukowa. Kij hokejowy był sprzeczny z wcześniejszymi pracami, z których wynikało, że w średniowieczu był ciepły okres. W rzeczywistości nie zgadzał się z wykresem opublikowanym przez sam IPCC dekadę wcześniej (w raporcie z 1990 roku), który wskazywał wyraźnie wysokie temperatury w latach 1000-1400.
Takie niespójności są powszechne w nauce, a naukowcy je uwielbiają. Oznaczają więcej pracy, może trochę uwagi opinii publicznej (co nie może zaszkodzić finansowaniu) i podekscytowanie, które wiąże się z wysiłkiem na rzecz rozwiązania niepewności. Gazeta Soon and Baliunas była częścią tego procesu. Ich artykuł przedstawił wszystkie dane na korzyść ciepłego okresu średniowiecza.
Debata nabrała tempa. Krytycy Soon i Baliunas zarzucili, że ich artykuł nie był zrównoważony; Ponieważ składała się ona z kompilacji danych pokazujących ocieplenie w różnych miejscach w różnym czasie, krytyka poszła, praca nie była uzasadnionym zaprzeczeniem analizy kija hokejowego, która łączyła znacznie większy zestaw danych. To była ważna obawa, ale niekoniecznie oznaczało to, że wyniki Soon i Baliunas powinny zostać zignorowane. Oznaczało to po prostu, że sprawa jest nadal otwarta.
Tymczasem krytycy ostro skrytykowali Badania klimatu za rzekomą nieprawidłową weryfikację gazety Soon i Baliunas. Wydawca, niemiecka firma Inter-Research, zgodził się, co doprowadziło do rezygnacji redaktora naczelnego czasopisma i ostatecznie pięciu innych redaktorów.
W zeszłym miesiącu sytuacja stała się jeszcze bardziej złożona. S. McIntyre i R. McKitrick opublikowali artykuł w: Energia i środowisko ze szczegółową krytyką oryginalnej pracy kija hokejowego. Stwierdzili bez ogródek, że oryginalne artykuły Manna zawierały błędy zestawienia, nieuzasadnione obcięcia ekstrapolacji danych źródłowych, przestarzałe dane, błędy lokalizacji geograficznej, nieprawidłowe obliczenia głównych składników i inne wady kontroli jakości. Co więcej, kiedy naprawili te błędy, mocno powrócił średniowieczny okres ciepły. Mann i in. nie zgodzili się. Natychmiast opublikowali odpowiedź w sieci, z krytyką analizy McIntyre'a i McKitricka.
Spór nie ma charakteru politycznego; większość z nich wynika z ważnych zagadnień dotyczących fizyki i matematyki. Najpierw fizyka. Dokładny termometr został wynaleziony dopiero w 1724 roku (przez Fahrenheita), a dobre światowe zapisy nie istniały przed 1900 rokiem. We wcześniejszych epokach opieramy się na szacunkach pośrednich zwanych proxy. Obejmują one szerokość słojów drzew, stosunek izotopów tlenu w lodzie lodowcowym, zmienność gatunków mikroskopijnych zwierząt uwięzionych w osadach (różne gatunki rozwijają się w różnych temperaturach), a nawet historyczne zapisy dotyczące zamykania portów z powodu lodu. Oczywiście te serwery proxy reagują również na inne elementy pogody, takie jak opady deszczu, zachmurzenie i wzorce burz. Co więcej, większość serwerów proxy jest wrażliwa na warunki lokalne, a ekstrapolacja na klimat globalny może być niebezpieczna. Wybierz niewłaściwe proxy, a otrzymasz złą odpowiedź.
Pytania matematyczne dotyczą procedur łączenia zbiorów danych. Mann zastosował dobrze znane podejście zwane analizą głównych składowych. Ta metoda wyodrębnia z zestawu serwerów proxy ich wspólne zachowanie. Może być bardziej czuły niż zwykłe uśrednianie danych, ponieważ zazwyczaj tłumi nieglobalne odchylenia, które pojawiają się tylko w kilku rekordach. Aby jednak z niego skorzystać, rekordy proxy muszą być próbkowane w tym samym czasie i mieć tę samą długość. Dane dostępne dla Manna i jego współpracowników nie, więc musiały zostać uśrednione, interpolowane i ekstrapolowane. Wymagało to subiektywnych osądów, które – niestety – mogły wypaczyć wnioski.
Kiedy po raz pierwszy przeczytałem artykuły Manna w 1998 roku, byłem rozczarowany, że nie omawiają one zbyt szczegółowo takich systematycznych uprzedzeń, zwłaszcza że ich wnioski unieważniły średniowieczny, ciepły okres. W większości dziedzin nauki najbardziej szanowani są badacze, którzy wyrażają najwięcej wątpliwości i zaniżają swoje wnioski. Naukowcy z pogardą traktują tych, którzy przedstawiają swoje wnioski prasie. Od początku martwiłem się o kij hokejowy. Kiedy pisałem moją książkę o paleoklimacie (opublikowaną w 2000 r.), początkowo zamieściłem wykres kija hokejowego w rozdziale wprowadzającym. W drugim szkicu wyciąłem figurę, chociaż zostawiłem odniesienie. Nie ufałem mu wystarczająco.
Artykuł autorstwa McIntyre i McKitrick z zeszłego miesiąca poruszył istotne pytania. Otrzymali dostęp (przez Manna) do szczegółów pracy, które nie były publicznie dostępne. Niezależna analiza i (jeśli to możliwe) niezależne zbiory danych są ostatecznie arbitrem prawdy. Właśnie w ten sposób nauka powinna i zwykle postępuje. Dlatego Nagrody Nobla są często przyznawane od jednej do trzech dekad po zakończeniu pracy, aby uniknąć błędów. Prawda nie jest łatwa do znalezienia, ale powolny proces jest jedynym, który działa niezawodnie.
Szkoda, że wielu naukowców poparło kij hokejowy, zanim mógł zostać poddany żmudnej ocenie czasu. Jak na ironię, wydaje się, że ci naukowcy pominęli weryfikację właśnie dlatego, że wyniki były tak ważne.
Pozwól, że wyjaśnię. Moja własna lektura literatury i badań nad paleoklimatem silnie sugeruje, że dwutlenek węgla ze spalania paliw kopalnych okaże się największym zanieczyszczeniem w historii ludzkości. Prawdopodobnie będzie mieć poważny i szkodliwy wpływ na globalny klimat. Chciałbym uwierzyć, że wyniki Manna i in. mają rację i że ostatnie lata były najcieplejszymi od tysiąclecia.
Lubisz wierzyć? Moje własne słowa przyprawiają mnie o dreszcze. Pobudzają u mojego naukowca instynkt ostrożności. Kiedy wniosek jest atrakcyjny, kusi mnie, by obniżyć swoje standardy, wykonać tandetną robotę. Ale to nie jest droga do prawdy. Kiedy wnioski są atrakcyjne, musimy zachować szczególną ostrożność.
Debata publiczna nie ułatwia tego. Dziennikarze polityczni wskoczyli do akcji, dyskutując nie tylko o nauce, ale także o pochodzeniu politycznym naukowców i ich potencjalnych uprzedzeniach ze strony źródeł finansowania. Sami naukowcy również są winni. Niektórzy odnajdują sławę i chwałę, a nawet poczucie, że są ważni. (To niezwykle rzadkie w nauce). Wpadamy w kontrataki ad hominem. Krytykuj kij hokejowy, a niektórzy koledzy wydają się myśleć, że masz program polityczny – sam to odkryłem. Zaakceptuj kij hokejowy, a inni oskarżą cię o bezkrytyczne myślenie.
Istnieją również uzasadnione obawy polityków, którzy muszą podejmować decyzje w odpowiednim czasie. W 1947 Harry Truman był tak zirytowany wykrętami ekonomistów, że żartował, że potrzebuje jednorękiego doradcy, który z drugiej strony nie mógłby zabezpieczyć swoich wniosków tym frazą.
Niektórzy uważają, że nauce służy otwarta debata między leworęcznymi i praworęcznymi zwolennikami, podobnie jak w polityce. Ale historia nauki pokazuje, że najlepiej robią to ludzie, którzy mają po dwie ręce. Przedstaw wyniki z ostrożnością i nalegaj na dwuznaczne. Decyzje oparte na niepewnych wnioskach zostaw prezydentowi i jego doradcom. Nie przesadzaj z wynikami. Użyj obu rąk. Nie możemy sobie pozwolić na obniżenie standardów tylko dlatego, że problem jest tak pilny.