Argument sceptyków: Na modelach nie można polegać, jeśli chodzi o opis zachmurzenia,
zapylenia, chemii i biologii pól uprawnych, farm i lasów. Są one pełne
wymyślonych współczynników, których jedyny sens istnienia polega na tym,
aby modele mniej więcej zgadzały się z obserwacjami. Ale nie ma powodu,
żeby wierzyć, że te same współczynniki dałyby właściwe zachowanie
modeli w świecie z innym składem chemicznym, np. w świecie ze zwiększoną
ilością CO2.” (Freeman Dyson)
Co mówi nauka: O ile istnieje niepewność w modelach klimatycznych, to jednak odtwarzają
one przeszłość, a ich przewidywania są potwierdzane przez obserwacje.
Istnieją dwa zasadnicze pytania odnośnie modeli klimatu: (1) czy mogą one dokładnie odtworzyć przeszłość i (2) czy mogą one pomyślnie przewidzieć przyszłość? Żeby odpowiedzieć na pierwsze pytanie, tutaj jest podsumowanie rezultatów modelu IPCC temperatur powierzchniowych od XIX wieku – zarówno z uwzględnieniem ludzkiego wymuszania, jak i bez niego. Żaden model nie potrafi przewidzieć ocieplenia z ostatnich lat bez uwzględnienia podnoszącego się poziomu CO2.
Rysunek 1: Porównanie modeli klimatu z obserwacjami. (a) pokazuje symulacje zrobione tylko z naturalnymi wymuszeniami: zmiany słoneczne i aktywność wulkaniczna. (b) reprezentuje symulacje zrobione z wymuszeniem antropogenicznym: gazy cieplarniane i aerozole siarczanowe. (c) to jest symulacja z użyciem zarówno naturalnego jak i ludzkiego wymuszania. (IPCC).
Przewidywanie przyszłości klimatu
Słyszy się często argument, że „naukowcy nie potrafią nawet przewidzieć pogody w przyszłym tygodniu – jak mogą oni zatem przewidzieć klimat wiele lat w przyszłości„. Ten argument ilustruje brak zrozumienia różnicy pomiędzy pogodą, która jest chaotyczna i trudna do przewidzenia, a klimatem, czyli pogodą uśrednioną w czasie. O ile nie można przewidzieć, czy moneta pokaże orła czy reszkę, to przewidzenie statystycznego rezultatu dużej ilości rzutów monetą jest proste. Nie możesz przewidzieć dokładnej trajektorii burzy, ale średnie temperatury i opady w długim okresie czasu w danym regionie możesz podać całkiem dokładnie.
Istnieje wiele trudności w przewidywaniu przyszłości klimatu. Zachowanie Słońca, krótkoterminowe zaburzenia jak El Niño albo erupcje wulkaniczne są trudne do przewidzenia. Pomimo to, główne wymuszania, które wpływają na klimat są dobrze rozumiane. W 1998 roku James Hansen przewidział trendy temperatury (Hansen 1988). Te wstępne przewidywania dobrze się zgadzają z późniejszymi obserwacjami (Hansen 2006).
Rysunek 2: Globalna temperatura powierzchniowa obliczona według scenariuszy A, B i C, porównana do dwóch analiz z danych obserwacyjnych (Hansen 2006).
Scenariusz Hansena B (opisany, jako najbardziej prawdopodobna opcja i najlepiej dopasowany do emisji CO2) pokazuje dobrą korelację z obserwowanymi temperaturami. Hansen przyjął koncentracje CO2 o 5 do 10% wyższe od obecnych, co trochę zawyżyło przewidywania temperatury. Widoczne są też skoki temperatury, ale jest to zupełnie normalne – chaotyczna natura pogody nakłada się na rosnący przewidywalnie trend ocieplenia.
Wybuch wulkanu Pinatubo w 1991 roku dostarczył okazji do sprawdzenia, jak dokładnie modele przewidują reakcję klimatu na aerozole siarczanowe wtłoczone do atmosfery. Modele przewidywały globalne oziębienie na poziomie ok. 0,5°C wkrótce po wybuchu, co faktycznie zostało zaobserwowane. Co więcej, sprzężenie radiacyjne, pary wodnej i sprzężenia dynamiczne, które są elementami modelu również zostały pozytywnie zweryfikowane (Hansen 2007). Więcej na temat przewidywania przyszłości…
Rysunek 3: Obserwowana i symulowana zmiana globalnej temperatury podczas wybuchu Pinatubo. Zielony kolor oznacza temperatury obserwowane przez stacje pogodowe. Niebieski oznacza temperatury lądu i oceanu. Czerwony oznacza wyniki modelowe (Hansen 2007).
Niepewność w przewidywaniu przyszłości
Częstym błędnym mniemaniem jest, że modele klimatyczne są stronnicze w kierunku przesadzania efektu CO2. Warto tutaj wspomnieć, że niepewność może istnieć w obu kierunkach. W rzeczywistości w systemie klimatycznym z netto dodatnim sprzężeniem zwrotnym niepewność jest skrzywiona w kierunku mocniejszej reakcji klimatu (Roe 2007).
Dlatego wiele przewidywań opublikowanych przez IPCC zaniżyło reakcję klimatu. Pomiary satelitarne i nabrzeżne pokazują, że wzrost poziomu morza przyśpiesza szybciej niż przewidywały to prognozy IPCC. Przeciętny poziom wzrostu w okresie 1993-2008 mierzony z pomocą satelitów wynosi 3,4 mm rocznie, podczas gdy trzeci raport IPCC TAR z 2001 roku szacował wzrost poziomu morza w tym okresie na 1,9 mm rocznie. Obserwacje pokazują wzrost poziomu oceanów bliski górnej granicy przewidywanej przez IPCC (Kopenhaga 2009).
Rysunek 4: Zmian poziomu morza. Dane z mierników przypływów na czerwono i dane satelitarne na niebiesko. Szary obszar pokazuje przewidywania IPCC (Trzecie Oszacowanie) (Kopenhaga 2009).
Podobnie, letnie topnienie lodu morskiego w Arktyce przyśpieszyło znacznie powyżej prognoz opartych na modelach klimatycznych. Obszar topnienia lodu w okresie 2007-2009 był o około 40% większy, niż przeciętne szacunki modeli klimatycznych IPCC AR4. Grubość lodu arktycznego w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci również stale się obniżała.
Rysunek 5: Obserwowany (czerwona linia) i modelowany zasięg lodu morskiego w milionach kilometrów kwadratowych. Gruba czarna linia pokazuje średnią z 13-tu modeli IPCC AR4 a kreskowane czarne linie pokazują zakres przewidywań modeli. Minimum z 2009 roku zostało niedawno policzone na 5,10 milionów kilometrów kwadratowych, trzeci najniższy obszar zaobserwowany i wciąż poniżej najgorszych przewidywań IPCC (Diagnoza z Kopenhagi 2009) Opublikowaną niedawno na ZNR dyskusję najnowszych danych z lat 2010 i 2011 można znaleźć tutaj.
Czy wiemy wystarczająco dużo żeby działać?
Sceptycy argumentują, że zanim zaczniemy angażować się w obniżanie emisji CO2, powinniśmy zaczekać, aż modele klimatycznie będą zupełnie pewne. Cóż – jeśli będziemy czekać na 100% pewność, to nigdy nic nie zrobimy (i o to tak naprawdę sceptykom chodzi). Modele są stale ulepszane przez dodawanie nowych procesów, redukowanie przybliżeń i zwiększanie dokładności w miarę wzrostu mocy komputerowych. Skomplikowana i nieliniowa natura klimatu oznacza, że zawsze będzie zachodził proces uściślania i udoskonalania. Najważniejsze jest to, że wiemy wystarczająco dużo, żeby działać. Modele rozwinęły się do tego stopnia, że mogą przewidzieć długoterminowe trendy, a aktualnie zyskują możliwość przewidywania bardziej chaotycznych, krótkoterminowych zmian. Dowody z wielu źródeł, zarówno modelowe jak i empiryczne mówią nam, że wraz z podwojeniem atmosferycznej ilości CO2 globalne temperatury wzrosną o 3°C (Knutti & Hegerl 2008).
Aby pokazać nam dokładne trendy i główne efekty modele wcale nie muszą być doskonałe pod każdym względem – to, czym dysponujemy obecnie jest zupełnie wystarczające. Jeśli wiedzielibyśmy, że szansa ma wypadek samochodowy wynosi 90%, to prędko zakładalibyśmy pasy bezpieczeństwa. IPCC przewiduje większe niż 90% prawdopodobieństwo, że ludzie powodują poważne w skutkach globalne ocieplenie. Wstrzymywanie się z działaniami aż będziemy mieć 100% pewności jest lekkomyślne i nieodpowiedzialne.
Tłumaczenie: Irek Zawadzki
Źródło: Skeptical Science
