Zgolj premor v globalnem segrevanju

 Podrobna analiza podnebnih modelov zanika trditve skeptikov o sistemskih napakah.

Objavljeno
12. februar 2015 13.39
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Preteklo leto je bilo v povprečju najtoplejše, odkar sistematično merimo temperature v okolju. A to ni utišalo trditev skeptikov o podnebnih spremembah, češ da podnebni modeli zaradi napak v obdelavi podatkov prikazujejo večje segrevanje svetovnega ozračja, kot se dogaja v resnici. Članek v najnovejši številki znanstvene revije Nature njihov očitek povsem zavrača.

Skeptiki svoj dvom utemeljujejo z dejstvi o neizpodbitnem premoru v segrevanju svetovnega ozračja. Temperature v okolju namreč zadnjih 15 let naraščajo bistveno počasneje, kot so napovedovali podnebni modeli. Za dvomljivce o podnebnih spremembah oziroma o dejstvu, da jih pospešujemo ljudje s svojo dejavnostjo, je to dovolj močno znamenje za domnevo, da podnebni modeli zavajajo in prikazujejo večje globalno segrevanje, kot obstaja v resnici. Imajo prav?

Iskanja odgovora na to vprašanje sta se nedavno lotila Jochem Marotzke, klimatolog in direktor inštituta Maxa Plancka za meteorologijo v Hamburgu, in profesor klimatologije Piers M. Forster z univerze v Leedsu. V obsežni statistični analizi 114 simulacij modelov za lansko leto, za zadnje 15-letno obdobje in za vsa prejšnja 15-letna obdobja od leta 1900, sta raziskovala, zakaj je nastalo neskladje med napovedanimi in dejanskimi temperaturami. Ali tiči vzrok v kaki sistematični napaki v modelih ali pa morda celo v njihovi pristranskosti, bodisi naključni ali celo namerni?

Njune ugotovitve, objavljene v zadnji številki revije Nature, kažejo, da ne gre ne za prvo ne za drugo možnost, pač pa se razlog za neskladje med napovedanimi in izmerjenimi temperaturami skriva v vedno prisotnih naključnih naravnih fluktuacijah Zemljinega podnebja.

Mešanica naključij in kaosa

Podnebje, skupek nadvse zapletenega dogajanja, je precej odvisno od naključij in kaosa, pojasnjujejo raziskovalci. Prav odvisnost od naključij močno otežuje njegovo raziskovanje. Pravila delovanja podnebja so tako v marsičem še vedno neznanka. Zato ne preseneča, da se ob teh nepredvidljivih dejavnikih že vse od leta 2000 klimatologi – pa tudi podnebni skeptiki – ubadajo s podnebno uganko: z na videz skrivnostnim bistveno počasnejšim naraščanjem temperature od napovedanega.

V zadnjem poldrugem desetletju se namreč povprečna svetovna temperatura na Zemlji povečuje le za šest stotink stopinje Celzija na leto. To je bistveno manj od napovedi prav vseh 114 modelnih simulacij, ki jih je v snovanju svojega poročila o stanju podnebja upošteval medvladni panel ZN za podnebne spremembe. Ali gre za zavajanje, kot trdijo nekateri vztrajni nasprotniki prepričanja, da človek pospešuje podnebne spremembe, ali pa za sistemsko napako v modelih, kot je zaskrbelo tudi marsikaterega znanstvenika?

Jochem Marotzke in Piers M. Forster v članku v reviji Nature razkrivata, da je ta premor v ogrevanju svetovnega ozračja pravzaprav posledica omenjenih naključij in kaosa, ki zaznamuje procese v sistemu delovanja podnebja, ne pa posledica konceptualnih napak v modelih. In nikakor ni res, sta še ugotovila, da bi se podnebni modeli na splošno preobčutljivo odzivali na rast količine ogljikovega dioksida v ozračju, kar bi bil vzrok za napačne ocene.

»Trditev, da podnebni modeli sistematično precenjujejo globalno segrevanje kot posledico povečevanja koncentracij toplogrednih plinov v ozračju, je napačna,« je v članku zapisal Marotzke. »Podnebni skeptiki se v svojem dvomu pogosto opirajo prav na to trditev in se v dokaz svoje trditve sklicujejo na dejanski premor v segrevanju svetovnega ozračja. Vendar pa ne morejo zanikati, da smo kar devet od do zdaj desetih najbolj toplih let, odkar izvajamo sistematične meteorološke meritve, doživeli prav v zadnjih 14 letih. Globalno segrevanje se je torej upočasnilo na zelo visoki ravni, ki jo skeptiki ignorirajo. Povsem pa tudi ignorirajo dejstvo, da temperatura v oceanih narašča enako hitro, kot napoveduje večina podnebnih modelov,« poudarja Marotzke.

Kako Marotzke in Forster pojasnjujeta neovrgljivo nasprotje med simulacijami modelov in dejanskim opazovanjem podnebnega dogajanja? Razlage sta se lotila v dveh stopnjah. Najprej sta primerjala simulirana, to je napovedana, in dejansko opažena temperaturna gibanja v vseh 15-letnih obdobjih od začetka 20. stoletja. Za vsako leto od leta 1900 do 2012 sta upoštevala gibanje temperature, ki ga je za naslednje poldrugo desetletje predvidel vsak od 114 podnebnih modelov. Nato sta rezultate primerjala z rezultati dejanskih meritev, ki so pokazali, za koliko se je temperatura dejansko dvignila ali padla. S simuliranjem povprečne svetovne temperature in drugih podnebnih spremenljivk v preteklosti in s primerjavo rezultatov iz opazovanja sta lahko preverila zanesljivost obravnavanih modelov.

Plod variabilnosti, ne pa namena

Vseh 114 modelov je vzdržalo primerjavo, kot celota pa so se sploh dobro odrezali. »V celoti gledano simulirana gibanja temperature ustrezajo dejanskim opazovanim,« je povzel Jochem Marotzke.

Najbolj črnoglede in najbolj optimistične napovedi segrevanja v naslednjih 15 letih so se za vsako posamezno leto običajno razlikovale le za okoli 0,3 stopinje Celzija. Sicer pa je večina modelov napovedala temperaturni dvig nekje na sredi med obema skrajnostima. »Posebej velja omeniti, da opazovani trendi ne odstopajo opazno od napovedanih v nobeno smer,« poudarja Marotzke. Če bi ugotovili tako odstopanje, bi to pomenilo, da v modelih obstaja sistemska napaka.

V drugi fazi sta znanstvenika analizirala, zakaj so se vendarle pojavile neskladnosti z napovedmi. Odgovor na to vprašanje pojasnjuje tudi, zakaj se razne napovedi za zadnjih 15 let razlikujejo od dejansko opazovanega gibanja temperature. Raziskovalca ugotavljata, da neskladje izvira iz naključnih fluktuacij in treh fizikalnih razlogov.

»Kalkulacije modelov so utemeljene na različnih količinah sevanja s Sonca, ki zadene površino našega planeta in ostane tam kot posledica toplogrednega učinka, to je zaradi ogljikovega dioksida v ozračju. Napovedi pa so odvisne tudi od različne stopnje občutljivosti za spremembe v sevanju, kar se zgodi, če se na primer količina ogljikovega dioksida v ozračju podvoji. Povedano drugače, modeli domnevajo oziroma upoštevajo različne deleže energije, ki ogreva Zemljino površje, in deleže, ki se kasneje odbijejo nazaj v vesolje. Vsi klimatski modeli tudi predvidevajo različne količine energije, ki se uskladišči na Zemlji in se prenese v globine oceanov. Ti delujejo kot velikanski ponori toplote,« pojasnjuje članek v reviji Nature.

Marotzke in Forster sta s statističnimi metodami razčlenila prispevke posameznih dejavnikov in ugotovila, da noben od fizikalnih razlogov ne pojasnjuje odklonov napovedi od meritev. Nasprotno pa jih zelo dobro pojasnjujejo naključne variacije. Še zlasti pa je njuna analiza zanikala trditve, da so modeli preveč občutljivi za naraščanje atmosferskega ogljikovega dioksida.

»Če bi prevelika občutljivost modelov povzročila, da bi za preteklih 15 let napovedali preveliko rast temperature, bi modeli, ki predpostavljajo večjo občutljivost, napovedali še večjo rast od drugih. Vendar se to ni zgodilo, kljub dejstvu, da so nekateri modeli zasnovani na trikrat večji občutljivosti kot drugi,« pojasnjuje Piers Forster.

Ni razloga za zmagoslavje

»Razlika v občutljivosti pravzaprav ničesar ne pojasnjuje,« meni Jochem Marotzke. »O tem sem se prepričal, kot sem pazljivo pregledal vse podatke, na podlagi katerih so izdelani naši grafi.«

Do zdaj so tudi klimatologi domnevali, da modeli simulirajo različno rast temperature zato, ker se odzivajo na povečane količine sončne energije v ozračju z različno stopnjo občutljivosti. Rezultati tokratne analize pa zdaj s precejšnjo gotovostjo izpodbijajo očitke podnebnih skeptikov.

Vendar ni razloga za zmagoslavje klimatologov. Nasprotno. Ugotovitve analize, ki kaže, da so modeli dokaj pravilni, namreč pomenijo, da se bo Zemlja še naprej segrevala, če ljudje ne bomo spremenili načina življenja, ki temelji na porabi fosilnih goriv. Kot napovedujejo zdaj zavajanja očiščeni modeli, se bo segrevanje do koncu stoletja nevarno povečalo – če seveda ne bomo kmalu učinkovito ukrepali.