2019-ben a Juhari Zsuzsanna-díj különdíjában részesült tudományos és fantasztikus podcast & blog

Gondolatok a "klímaszkepticizmusról"

2020. szeptember 25. - vinczemiki

Nem tudom pontosan, hogy az Interneten gyülekező klímaszkeptikus összesküvéshívők milyen érvekkel jönnek elő mostanában vélt igazuk alátámasztására. Én egyáltalán nem tartom magam klímaszkeptikusnak és nem is igazán értem, hogy mit jelent az. Nagyon meggyőző bizonyítékok sokasága támasztja alá, hogy a Föld éghajlata változóban van és hogy ennek jelenlegi alakulása nem csupán természetes folyamat, nem intézhető el kizárólag a "nem tehetünk mi itt kérem semmiről, csak épp jövünk kifelé a Jégkorszakból" mantrával. Ez világos. Viszont most azt szeretném megmutatni, hogy a klímaváltozás megértésének mélysége jelenleg még messze nem közelíti azt a szintet, mint mondjuk a "modern" (értsd: száz éves) fizika elméletei, vagy épp az evolúcióelmélet, amelyeket persze szintén támadnak önjelölt szakemberek az Internet bugyraiban. Ezért nem tartom méltányosnak, hogy a közbeszédben a "klímatagadókat" (climate change deniers) élből ugyanabba a skatulyába pakoljuk, ahol a laposföld-hívők, kreacionisták, holdraszállástagadók és hasonlók tömörülnek. (Jómagam amúgy Balatontagadó vagyok.) De azért még mindig sokkal jobban tesszük, ha hallgatunk a klímakutatókra.

climate-change-5224748_1920.jpg

Az igaz, hogy egy nagyon is óvatosságra intő csapdalehetőség rejlik az alábbi "mesterhármasban":

  1. a Föld éghajlati rendszere bonyolult, alapvető folyamatokat nem értünk mélyen, és sokszor csak tapasztalati összefüggéseket ismerünk
  2. a rendszer viselkedése erősen időfüggő
  3. ráadásul az időszak, amiből tisztességes globális lefedettségű adataink vannak (ez lényegében az űrkorszak) tökéletesen átfed azzal az időintervallummal, amikor a legdrasztikusabb széndioxid-kibocsájtást és egyéb beavatkozásokat műveltük és észleltük. Régebbről alig van valamink.

Egyszerű "játékmodellekből" szépen megtanulhatjuk, hogy a széndioxidszint exponenciális emelkedése a globális átlaghőmérséklet lineáris növekedését eredményezi. De aztán bejön a sok versengő pozitív meg negatív visszacsatolás összekuszálni a dolgokat. Ezeknek sokszor nem értjük mélyen a fizikáját és/vagy olyan sok térbeli skálát fognak át, hogy nem lehet őket tisztességesen a számítógépes szimulációkban felbontani. Az ilyen futtatásokhoz használt hatalmas programszörnyeket régebben "általános cirkulációs modelleknek" hívták (General Circulation Model, GCM). Ma már inkább a még jelentőségteljesebben hangzó "globális klímamodell" (Global Climate Model) feloldás használatos ugyanarra a GCM rövidítésre, de ezek attól még lényegüket tekintve megegyeznek, csak egyre összetettebbekké válnak, egyre jobb felbontással, egyre több taggal és egyre több buggal.

Csak egy példa a rengeteg fontos folyamatra, ami sajnos mindmáig nem tiszta: a felhőképződés. Adott mennyiségű vízpárából milyen jellegű felhő fejlődik adott körülmények között? Mennyire lesz "fehér" (ami növeli az albedót, ezzel hűti a bolygót), vagy mennyire lesz inkább "üvegházas" (ami viszont melegíti)? Hogy kapcsolódik mindehhez a kozmikus sugárzás hatása? (Ezt például a CERN kísérleteiben is vizsgálják.) Mindez egyelőre majdnem színtiszta empíria. Az óceáni vízkörzésről nem is beszélve, aminek dinamikáját pedig fontos lenne jól ismerni, tekintve, hogy a világóceán vízének egy méternyi vastag rétege annyi hőt tárol, mint a teljes atmoszféra. (A vízkörzés elemeivel foglalkozom például én is, többnyire.)

Jobb híján tehát a GCM-ekben olyan egyenletrendszereket futtatnak, amelyek az elmúlt évtizedekben felhalmozódott műholdas és helyszíni mérési adatok sokasága alapján felállított tapasztalati összefüggseket tartalmazzák. Valahogy így: "ha ebben a cellában x meg y a hőmérséklet és páratartalom, akkor ilyen és ilyen valószínűséggel generálj belőle z albedójú felhőt." Általában akkor tekintenek használhatónak egy GCM-et, ha tudják vele valamennyire produkálni az elmúlt néhány évtized megfigyelési adatait egy ismert, mondjuk 1960-as kezdőállapotból indítva. De kifogástalan GCM tudtommal így sincs! Egy tipikus helyzet, hogy az egyik beállítással a tengerfelszínhőmérséklet-eloszlás ad többé-kevésbé realisztikus értékeket, a másikkal pedig a nyomásmező. Ezekkel a nehézségekkel persze a klímamodellezők is tökéletesen tisztában vannak, becsületesen el is szokták mondani, így például a májusi online EGU2020 kongresszuson is egész szekciók szóltak az ilyen diszkrepanciákról.

Ilyenkor IPCC-s (UN Intergovernmental Panel for Climate Change – vagyis egy "kormányközi", tehát neve szerint is mélyen politikai valami) barátaink széttárják a kezüket, és mutatják jobb híján ezt a "multimodel ensemble" nevű agyrémet. Hogy tudniillik tegyük föl, hogy minden GCM "ugyanannyira, de másképpen rossz" és tekintsük a különböző modellfuttatások átlagát a legvalószínűbb kimenetelnek. Aztán ez az átlag lesz a GCM-ek hőmérsékletjóslatainak sokaságából az a megvastagított görbe, ami szépen bekerül a "summary for policymakers" alcímű rövidített IPCC-kiadványokba, amelyek a politikusok asztalán landolnak. Világos, nem tudunk jobbat mondani, de milyen eljárás ez? Szerintem konkrétan a "népszerűségi szavazás" intézményének behozatala a tudományba.

Ha nem ismerném a harmonikus oszcillátor mozgásegyenletét, de lenne harminc hibás mozgásegyenlet-jelöltem és (jó esetben) egyetlen, ami jól közelíti a valóságot, akkor mindezek "multimodel ensemble"-jéből vajon milyen értékű előrejelzést tehetnék az inga mozgására? Csúnya párhuzam, de nekem felsejlik a hírhedt Deutsche Physik-mozgalom jegyében megjelent legendás "Száz szerző Einstein ellen" című könyv is, melyre Einstein csak annyit reagált: "Száz? Ha tévedtem volna, egy is elég lenne."

De még ha az összes GCM nagyon közeli eredményeket adna, ráadásul ezek sem a fizika megmaradási törvényeivel sem az elmúlt időszak megfigyeléseivel nem kerülnének ellentmondásba, akkor is gond maradna, hogy a modellekbe betáplált empirikus összefüggések nyilván maguk sem maradnak változatlanok az éghajlatváltozás során. S ne feledjük, ezek érzékeny, nemlineáris rendszerek! Kicsit olyan ez a helyzet, mintha úgy kellene empirikusan megbecsülnünk egy pohár víz magas hőmérsékleten érvényes viselkedését, hogy csak szobahőmérsékleti mérési adatok állnak rendelkezésünkre és nem értenénk a halmazállapot-változások fizikáját. Nyilván katasztrofális kudarcot vallanánk, hiszen honnan is tudhatnánk, hogy miféle ismeretlen szabadsági fokok vannak befagyva, s mi fog történni, ha a nagy melegben kiszabadulnak?

Azt hiszem, "békeidőben", vagy ha egy elméleti problémával állnánk szemben, esetleg egy idegen bolygó éghajlatát vizsgálnánk, a "multimodel ensemble"-re vett átlagok és hasonló szükségmegoldások sosem kerülnének elő a kalapból. De a klímakutatók körében a "valamit mégis mondanunk kell" attitűd nagyon is tetten érhető. "Majd gyertek vissza akkor, ha tudtok valami biztosat!" – mondhatná persze a közvélemény. Csakhogy közben ketyeg az óra. Hogy milyen gyorsan? Hát az jó kérdés. Ráadásul mindenki valahol lakik és a többséget nem érdekli a jegesmedvék szomorú sorsa meg a globális átlagok, hanem csakis az, hogy konkrétan a házuk táján milyenek lesznek az éghajlati és gazdasági következmények. Az viszont egyértelműnek látszik, hogy a lokális jóslatok a globálisaknál sokkal-sokkal bizonytalanabbak. Ha a Föld átlaghőmérsékletére még valamelyest együtt is mennek a multimodel ensemble görbéi, a Kárpát-medence lokális értékeire még véletlenül sem. De ha a kisebb hibahatárokért folyó helyes tudományos törekvés közepette "elkutatjuk az időt", talán már késő lesz és az emberi éghajlati hatás következményei visszafordíthatatlanná válnak.

Ez egy valós dilemma, ami kicsit hasonlít a mostani járvánnyal kapcsolatos problémához. A történelmi tapasztalat pedig azt mutatja sajnos, hogy jönni fog egy olyan kör is itt-ott, amelynek során meghurcolják majd azokat a kutatókat és tudományos tanácsadókat, akik nagyobb fertőzési rátákkal, vagy magasabb fölmelegedéssel "riogattak" a ténylegesen bekövetkezőnél. Vagy esetleg "nem szóltak időben". Tartsuk tehát észben, hogy a tudomány nagy ereje nem abban áll, hogy okos tévedhetetlen emberek csinálják (mert nem), hanem abban, hogy művelői tisztességesen ellenőrzik egymás munkáit és a saját legfőbb érdekükből fakadóan kijavítják, továbbgondolják azokat. De ez az iterációs folyamat néha lassabban konvergál az igazsághoz, mint ahogy azt egy teljesen újszerű krízishelyzetben a társadalom elvárná. A tudomány sem képes ilyenkor megrendelésre abszolút igazsággal szolgálni, "csak" egy munkamódszerrel, ami lerövidítheti az oda vezető utat, a kutatók kölcsönös ellenőrzésével és folytonos kétkedésével felfegyverkezve. Mégis, ez a legjobb, amit tehetünk.

a cikk először a statfiz.blog.hu oldalon jelent meg

tudomany_es_fantasztikum.jpg

A bejegyzés trackback címe:

https://parallaxis.blog.hu/api/trackback/id/tr3916212392

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

süti beállítások módosítása