Коли погода стає кліматичною; Вкладачі
Метеорологи розповідають нам, як одягатися в найближчі 3-5 днів. Кліматологи підказують нам, який гардероб вибрати в найближчі 30-50 років. Перші мають під рукою конкретні вимірювання коливань температур, опадів, вітрів, снігового покриву тощо. Інші мають у своєму розпорядженні футуристичні моделі.
Метеорологи - ті, хто повідомляє нам кілька разів на день про погоду чи ймовірну погоду - не завжди говорять приємні речі, особливо коли оголошується сонячний день, а насправді в цей день йде дощ.
Ми не можемо сказати нічого поганого про кліматологів, оскільки одні працюють з минулим, інші з майбутнім.
Перші використовують обчислювальні моделі, які прагнуть з більшим чи меншим успіхом відтворити спостережувані палеокліматичні дані (температури, концентрації парникових газів, зміни рівня моря тощо). Не секрет, що комп'ютерне моделювання страждає на ендемічну "хворобу": невідповідність емпіричних даних, що спостерігаються на місцях, та даних, що моделюються в офісі. Симптоми "хвороби" можна виявити або в геологічних даних, в модельованих даних, або в обох випадках.
Наприклад, Jiang et al. (2012) (Значна модель - Невідповідність даних температури в Китаї під час середнього голоцену: результати моделювання PMIP, J. of Climate, том 25, № 12, с. 4135–4153) описує „значну розбіжність” між змодельовані дані 35 із 36 кліматичних моделей, що використовуються, і дані температури поверхні, записані в середньому голоцені Китаю.
Наявність невідповідностей між реальними кліматичними даними та комп'ютерним моделюванням було визнано науковими форумами, такими як Всесвітня метеорологічна організація 2009 р., Керівні принципи з аналізу екстремумів у мінливому кліматі на підтримку обґрунтованих рішень щодо адаптації, ВМО-ТД No 1500, с.24
Часто спостерігається розбіжність між просторовою (і тимчасовою) репрезентативністю кліматичних спостережень та вихідними даними кліматичної моделі, в якій остання не повністю відображає діапазон (або масштаб) мінливості, що спостерігається у першій. Ця невідповідність зумовлена тим, що спостереження, як правило, збираються на певних ділянках (точкові значення), тоді як значення точок сітки кліматичних моделей часто вважаються засобами місцевості.
Той факт, що "відоме" кліматичне моделювання 1998 року створило не менш відомий артефакт - знамениту "хокейну ключку" - яку МГЕЗК включив у свій звіт за 2001 рік, породив багато жартів і сумнівів, одночасно щодо серйозності та ступінь довіри кліматичних моделей.
Рис. Стаття 1 Кризи реплікації, упередженої публікації та канонізації фальшивих фактів у наукових дослідженнях є ще одним вагомим прикладом розбіжностей між кліматичною структурою та спостережуваними значеннями коливань тропічних температур у середній тропосфері з 1975 р. Існує 102 моделі та три різні набори вимірювань. . Починаючи з 1996 року, спостерігається значна різниця між моделями, що містять антропогенні парникові гази, та трьома різними наборами емпіричних даних. Дослідження дійшло висновку, що введення ефекту парникових газів у кліматичні моделі призвело до розбіжностей із спостережуваними даними.
Про другу категорію кліматологів - тих, хто виробляє моделі кліматичного майбутнього - я писав у давній статті: Важко робити прогнози, особливо щодо майбутнього ... Про минуле (навіть кліматичне) художників, істориків, політики. [i]
"Хвороба" кліматичних моделей вимагає постійного лікування: завжди потрібні нові зміни/виправлення/коригування рівнянь, граничних умов та початкових умов, введення або усунення кліматичних параметрів тощо. для досягнення прийнятного моделювання палеокліматичних явищ (випадкові коливання температур, концентрації парникових газів, середній рівень океану, покриті льодовиками поверхні, виверження вулканів тощо). І хоча моделі кліматологів "страждають", вони все ще використовуються як політична зброя різними бойовими організаціями, неурядовими організаціями, МГЕЗК та ООН, і невелике інакомислення негайно ставиться під сумнів без права відповіді: Як ви смієте ? ...
Дихотомія погода-клімат перетворила перший термін на зброю, яка все частіше використовується в публічних дискусіях щодо змін, які зазнав другий термін.
Влітку, коли посилюються хвилі спеки, рясні дощі або лісові пожежі, деякі кліматологи та екологи шукатимуть будь-який можливий зв’язок із глобальним потеплінням, сподіваючись, що сьогоднішня погода допоможе людям зрозуміти завтрашню небезпеку зміни клімату.
Однак взимку, коли холодні хвилі, хуртовини або смерть від морозу відбуваються інтенсивніше, деякі (можливо, ті самі) кліматологи та екологи «забувають» говорити про кліматичні зміни та небезпеку завтрашніх холодів. Ці люди та більшість засобів масової інформації змінили свої комунікаційні стратегії [ii], і взимку вони вже не чують про глобальне потепління, а про "полярний вихор", "циклонську бомбу", "транссибірський експрес" тощо. а. [iii].
Підказну ілюстрацію подвійної мови, що використовується залежно від сезону, можна знайти, наприклад, у твіті президента Трампа, написаному в січні цього року, коли Сполучені Штати були буквально поховані під грязю на великій території: Не було б погано зараз у нас є трохи того старомодного глобального потепління!
Ми хочемо, ми не хочемо, ми є свідками або учасниками погодно-кліматологічної війни. У міру того, як окопи між прихильниками та противниками кліматичних дій розширюються та зміцнюються, обидва табори використовують різні прояви погоди (перехідні явища за визначенням, з неконтрольованою мінливістю та величиною) як зброю, необхідну для перемоги у війні.
Casus belli - це гнучкі визначення поняття "клімат", які породили нинішні траншеї між "погодою" та "кліматом".
Найпоширенішим визначенням клімату є середня погода. Середнє чого? Температура, опади, швидкість вітру? Що за середовище - арифметичне, геометричне, гармонічне, Гельдера? Чи задовольняють ці середовища різні диференціальні рівняння в моделях? Чи існує функція, яка співвідносить різні середовища між собою? Для визначення клімату можна використовувати різні розрахункові середні значення?
На всі ці запитання (і подібні до них) потрібно відповісти задовільно, щоб перекрити траншеї, що розділяють громадську думку. Також було б в інтересах перемоги обох воюючих таборів. Насправді, протягом останніх двох десятиліть міжнародні кліматичні спільноти прагнули знайти шляхи реалізації цілей, поставлених у 1992 р. Рамковою конвенцією ООН про зміну клімату (РКЗК ООН) - запобігання "небезпечному антропогенному втручанню в кліматичну систему" - у конкретних кількісних цілях. і зрозумілий для громадської думки та політиків. Незважаючи на те, що були запропоновані різні кількісні цілі - концентрація парникових газів, вміст тепла в океані або підвищення рівня моря, середньосвітова температура вибрана як улюблений показник для кількісного визначення цільового рівня зміни клімату [iv].
Вибір коливань температури як проксі для кліматичних змін має ту властивість, що надзвичайно складне і суб'єктивне явище, водночас, стає набагато більш "відчутним", якщо це перекладено спостереженнями, що кожна людина, навіть не маючи доступу до океанів або льодовиків, можна робити щодня. Спроба переконати когось, що глобальне потепління означає підвищення середнього рівня океану на 1-2 мм/рік [v], не має такого емоційного впливу, як останні новини, що повідомляють людству, що X рік був найтеплішим у минулому столітті. Однак позначення середньої глобальної температури як кількісного показника зміни клімату, особливо антропогенного, відзначається значною метрологічною невизначеністю. На додаток до питань, що обговорюються у статті, чи існує середня температура планети? Про парадокс Сімпсона та його наслідки я розповім нижче про інші, такі ж важливі.
Окремо від двох визначень на початку статті, у публічному просторі циркулює своєрідна аксіома, яка залишає місце для багатьох інтерпретацій та неоднозначностей: погода - це те, що ти отримуєш, клімат - це те, що ти очікуєш (погода - це те, що ти отримуєш, клімат - це те, що ти очікуєш ). Наприклад, як довго нам чекати? Чи повинен період очікування включати лише постійні зовнішні умови? Якщо зовнішні умови змінюються, як насправді, як змінюється період очікування?
У науковій літературі визначення клімату рідко перевищує статистичні рамки, орієнтовані на атмосферу: клімат є статистичним проявом еволюції погоди у зв'язку з коливаннями температури на земній поверхні. Хоча наземна кліматична система складається з 5 елементів із синергічною дією - атмосфери, гідросфери, літосфери, біосфери та кріосфери - лише перша, до якої належить погода, зазвичай популяризується, обговорюється, включається в кліматичну політику тощо.
Таке розпливчасте та неповне визначення того, що насправді є кліматом, не дає найкращих перспектив для порівняння/протиставлення кліматичних змін, природних та антропогенних, глобально та локально (мікроклімат). Неточність визначення - коли погода стає кліматичною? - перетворюється на проблеми багатосторонніх переговорів, зменшуючи актуальність кліматичних переговорів та наслідки їх змін для місцевих громад. Відсутність чіткого визначення може вплинути навіть на найвищі організаційні заходи щодо кліматичної політики. [Vi]
Іноді, на жаль, з’являються дефініції дивного клімату, які заплутані навіть у колективних роботах, об’єднуючи численні внески університетських викладачів та дослідників. Наприклад, у 2016 році Том Брістоу (Університет Мельбурна) та Томас Х. Форд (Університет Монаша) відредагували том "Культурна історія зміни клімату", виданий Routledge Environmental Humanities. У передмові, підписаній Діпешем Чакрабарті (заслужений професор Лоуренса А. Кімптона з історії, південноазіатських мов та цивілізації, Чиказький університет), можна прочитати (стор. Xviii), що:
Зміна клімату, що розглядається як така, є явищем геофізичним [sic!] І, як об’єкт дослідження, цілком належить до галузі фізичних наук. Але "небезпечні зміни клімату" - це не те, що можуть визначити лише вчені, оскільки те, що ми маємо на увазі під загрозою, хто, як і коли через них постраждає, вимагає певних критичних суджень.
Залишаючи осторонь неправду про те, що зміна клімату є геофізичним явищем, введення (небезпечного) детермінанта створює відчуття, що ми маємо справу з двома різними категоріями кліматичних змін: деякими суто "геофізичними", цікавими лише для вчених. та інші, "небезпечні" (але без будь-якого точного визначення небезпеки), що було б прерогативою тих, хто не входить до наукової галузі, оскільки лише вони могли виносити "вирішальні ціннісні судження". Більше коментарів немає.
Клімат не означає одне і те ж для всіх
Якщо про погоду можна сказати (майже) будь-якою мовою, що вона "хороша", "погана", "мінлива" тощо. не створюючи непорозумінь, характеристика клімату та його змін слідує висловлюванню Non idem est si duo dicunt idem (Не однаково, якщо двоє людей говорять одне і те ж). Іншими словами, те, що для одних людей є зміною клімату, корисною чи шкідливою, для інших - це нічого важливого або навіть протилежне першому.
Ідея клімату насправді є класифікацією зручності, що дозволяє аглютинацію під парасолькою того самого нечітко визначеного терміна гетерогенної суміші розмовного, наукового, філософського та політичного контекстів [vii].
У попередній статті я описав чотири "племена" - егалітари, фаталісти, ієрархісти та індивідуалісти - кожен з різними культурними уявленнями та соціальними установками щодо зміни клімату та ризиків для суспільства [viii]. А в кліматичних змінах і поляризації громадської думки. Про ефект хороших новин проти поганими новинами ми представили шість різних категорій американської громадськості, від "стурбованих" щодо зміни клімату до "необережних".
В іншій статті я заявив, що «зміна клімату сьогодні має більший потенціал як мобілізуюча ідея, ніж як фізичне явище. І ідеї можна використовувати, але не може бути проблем, чекаючи рішень. Тому кліматичні зміни більше не можна розглядати лише як екологічну проблему, чекаючи технічних рішень. Зміна клімату не схожа на свинець у бензині чи азбест у будівництві - небажані фізичні речовини, які можна усунути або заборонити. Вони також не є простою суспільною проблемою у пошуках політичного рішення ". Більше того, “Я думаю, що нам потрібно підходити до зміни клімату як до творчої ідеї, ідеї, яку ми можемо розвивати та використовувати для виконання різних завдань. І оскільки ідея зміни клімату є настільки пластичною, ми зможемо поділити її в багатьох ролях для наших проектів, і вона зможе задовольнити багато наших психологічних, етичних та духовних потреб ". Неминуче взаємозв'язок погода-клімат змінився, додавши чотири основні міфологічні виміри: едемічний, вавилонський, апокаліптичний та теїстичний [ix].
Виявляється, насправді клімат є суб'єктивним поняттям, і спроба узаконити його шляхом об'єктивних "ін'єкцій" - середніх глобальних температур, концентрації парникових газів, коливань середнього рівня або кількості тепла в океанах лише робить додатково висвітлити вже існуючі контрасти на різних суспільних, політичних, історичних чи особистих рівнях щодо ідеї клімату та його взаємозв'язку з погодою.
Іншим прикладом складного перекладу погоди - клімату є похідні, введені МГЕЗК для підвищення обізнаності серед політиків та громадськості, не переконаних у насуваючомуся кліматичному апокаліпсисі.
З середини 90-х років потепління на 2 ° C вище доіндустріального рівня було прийнято як поріг, за яким можуть початися небезпечні зміни клімату. Але в 2015 році з нагоди підписання Паризької кліматичної угоди в якості альтернативної мети допустимого порогу небезпечного опалення з’явилася нова температура - 1,5 ° C, а подальші пропагандистські кампанії швидко переформулювали гасла. Сьогодні опалення 1,5 ° C вважається «безпечною» межею для контролю кліматичних змін. Ті з нас, хто стріляв в армії, знають, що пересувні міграційні цілі було найважче помітити і збити.
Інший похідний заснований на майже лінійному співвідношенні між найвищими показниками глобальної температури та кумулятивними викидами СО2, які можуть бути використані як кліматичний показник. Отже, ми маємо нову ціль: концепцію вуглецевого бюджету. Початкова похідна стала похідною другого порядку: Бюджет вуглецю також зазнав перекладу. З проблеми потоку (викиди в певному році) це стало випуском запасів (допустима кількість викидів СО2 за певний період). Далі відбулося останнє виведення: допустимий бюджет вуглецю також змінився за час, поки температура не перевищила 1,5 ° C. І звідси це був лише крок до закінчення терміну: звіт IPCC SR15 попередив нас, що час, що залишився до перевищення доленосного порогу нагрівання 1,5 ° C, становить від 12 до 34 років, починаючи з з 2018 року.
Потім відбувся пандемоній: Соціалістичні американські демократи запустили Зелений новий курс [x], шведський студент починає бойкотувати школу і звинувачує "невігласів" та "неактивних" кліматичних політиків [xi], повстання вимирання акції “громадянської непокори”, а нові політичні рухи почали вимагати оголошень про надзвичайні ситуації з кліматом у парламентах (національних та міжнародних), містах, університетах, школах. Просто тому, що "Наука сказала, що нам залишилося лише 12 років"!
Коли погода (він же температура) стає (неправильним) кліматом
Як можна оцінити досягнення мети глобального потепління лише на 1,5 ° C порівняно з доіндустріальним рівнем? Нічого простіше: ми вимірюємо наземні температури (суші та води) і усереднюємо їх, зручно ігноруючи парадокс Сімпсона.
Точність і точність вимірювань температури контролюються кількома факторами: тип термометра, якість датчика, теплове випромінювання, внутрішнє нагрівання, теплообмін між датчиком і сусідніми поверхнями, процедури запису тощо. Якщо інструментальні фактори або ефекти, які вони породжують), можна кількісно визначити, а помилки, що вносяться, усунути відповідними виправленнями, все ще існують фактори, вплив яких важче оцінити та виправити: наприклад, розташування метеостанції та ефект міського теплового острова. Я наведу лише перший фактор.
У дослідженні, опублікованому престижним Journal of Geophysical Research, дослідники (Fall et al., 2011) проаналізували 1007 з 1227 метеостанцій США, якими керує NOAA (Національне управління океанічних і атмосферних досліджень), з точки зору помилок, що виникають при реєстрації максимальних/мінімальних температур через розташування відповідних станцій (рис. 1, 2 та 3).
Рис. 1. Класифікація якості місць, де встановлені метеостанції NOAA для вимірювання та реєстрації максимальних та мінімальних температур. Використовувана система класифікації - CRN (Climate Reference Network). CRN 1 позначає рівну, прозору поверхню з датчиками, розташованими на відстані щонайменше 100 м від штучних джерел опалення та ґрунтового покриву рослинністю