"מדע" האקלים

כל הנכתב פה בבלוג בכלל אבל ביחוד ברשומה זאת הוא דעתי האישית. מורתי האהובה ללשון העברית, הבעה ולבסוף גם ספרות, כבר העירה יותר מפעם אחת ש"דעתי האישית" זה מיותר. מספיק לומר שזו דעתי, הרי של מי היא עוד יכולה להיות? היא טעתה לעיתים נדירות ביותר. אז אני עובד בחברה שמחייבת אותי להצהיר שדעותי לא בהכרח משקפות את מדיניות החברה. יתרה מזאת, בענייני מדעי האקלים, אם אדם מביע דעה שונה מזאת של השמאל הפוליטי, מיד צריך להוכיח שדעתו אכן אישית ולא ממומנת על ידי חברת נפט (הלוואי עלי) או אינטרסים אחרים. אז דעותי אישיות לחלוטין. ואם מדעי האקלים היו מדע ולא רק במרכאות, לא הייתי צריך לכתוב את הפסקה הזאת.וגם זאת דעתי האישית וכן הלאה…

לפני חודשים אחדים הצגתי שני גרפים, אחד של NASA ואחד של האו"ם, וביקשתי מקוראי שיחשבו לעצמם (בלי לקרוא את המקורות) אם הם יודעים מה משמעות הגרפים ואיך הם אמורים היו להווצר. מאז הוספתי עוד כמה רשומות על ההתחממות בביתי, עוד הבהרה על מה יש לשים לב בגרפים הנ"ל, קצת על טמפרטורות חמות וקרות, על מהו מדע לדעתי (האישית), ועלל אקלים כדור הארץ ללא ידע פרטני על הדרך בה הגרפים נוצרו. לבסוף, גם רשומה על סטטיסטיקה של גובה ילדים בכיתה – לכאורה לא קשור לנושא, אבל רק לכאורה. אז הנה הגרפים שוב:

ipcc-3rd-2001-graph

noaa-graph-2014

למה זה נראה מוזר?

נתרכז לצורך הדיון בגרף של NASA. שני הגרפים דומים למדי חוץ מהעובדה שטווח הזמנים קצת שונה. לכאורה, הגרף (על פי הכותרת) אמור להראות את הטמפרטורה הממוצעת השנתית של כל כדור הארץ (גלובלית מעל יבשה וים ביחד). זו לא טמפרטורה אבסולוטית אלא רק ביחס לטמפרטורה הממוצעת של המאה העשרים. לכאורה זה לא ממש משנה. אם רוצים להראות רק התחממות ולא טמפרטורה אבסולוטית אז אין צורך לכייל את ציר Y לסקלה ספציפית. העמודות האדומות הן הערכת הטמפרטורה היחסית. לדוגמה בשנת 1900 זה מראה בערך -0.1 ^oC ביחס לממוצע של המאה העשרים. בשנת 2000 זה מראה בערך 0.4^oC ביחס לממוצע של המאה העשרים. ההפרש ביניהם הוא עליה של חצי מעלה צלזיוס במהלך המאה העשרים. הקוים המאונכים השחורים מראים את טווח הטעות בביטחון של 95% כלומר שתי סטיות תקן לכל צד אם נניח התפלגות נורמלית (או לפי התפלגות student) שהשתמשנו בה ברשומה על גובה הילדים בכיתה. זה אומר שבאמת טווח הטמפרטורות שהגרף חוזה לשנת 1900 הוא בין -0.3 ^oC לבין +0.1 ^oC יחסית למאה העשרים. (אלה הגבולות התחתונים והעליונים של העמודה השחורה). לדעת יוצרי הגרף, יש סיכוי של 5% שהטמפרטורה הממוצעת לאותה שנה היתה נמוכה מההערכה התחתונה או גבוהה מההערכה העליונה (כלומר מחוץ לטווח הטעות). באותו אופן, יש דיוק גבוה יותר עבור שנת 2000 כך שהטווח הוא בין +0.3^oC לבין +0.5 ^oC יחסית למאה העשרים.

אם נחשוב על זה קצת זה אומר שאם נחסיר מהתוצאה של שנת 2000 את התוצאה של שנת 1900 נקבל התחממות במהלך המאה העשרים של 0.5 ^oC \pm 0.3^oC בביטחון של בערך 90%. לא ממש מעודד אותי לחשוב שהתיאוריה של התחממות גלובלית מאד מבוססת.

אבל לא זאת הבעיה שהיתה לי כשראיתי לראשונה את הגרפים הנ"ל. הדבר הראשון שבלט לי מיד לעין הוא שטווח הטעות קטן ביותר בשנות החמישים עד שבעים של המאה העשרים, (שתי סטיות תקו שהן פחות מעשירית מעלה) וגדל ככל שמתרחקים לכיוון העבר וגם לכיוון ההווה. סביר להניח שככל שהמדידה היא בעבר הרחוק יותר, כך יש פחות מדידות של תחנות אקלים ולכן הדיוק נמוך יותר (טווח טעות גדול יותר). אבל למה טווח הטעות של שנת 2014 כפול מזה של שנת 1954? איך זה יתכן שכיום מודדים בחוסר דיוק כפול מזה של לפני שישים שנים? וכל זה אחרי שיש היסטריה גדולה על התחממות גלובלית – הייתי מצפה שימדדו יותר טוב אחרי שמאמינים שיש בעיה כזאת חמורה.

דבר קשה עוד יותר להבנה הוא טווח טעות קטן כל כך (עשירית מעלה בשנות החמישים של המאה העשרים). עוד חמור הרבה יותר הוא טווח טעות של שתי עשיריות מעלה בשנת 1880 (והגדיל לעשות האו"ם שיש לו טווח טעות כזה בשנת 1860). האם אנו מסוגלים למדוד את שנת 1880 בכזה דיוק על סמך תחנות מדידה קרקעיות ודיווחים של ספינות של צי סוחר? הידע בכללי שלי אומר שסטנדרט המדידה הראשון לתחנת מזג אויר הוא משנת 1890. אז מהיכן הדיוק של שנת 1880? השנה הראשונה בה היתה מדידה רציפה של שנה שלמה בחוג האנטארקטי (דרומה לשישים מעלות דרום) היתה בשנת 1903. לפני כן אין לנו ממש מושג מה היה המצב בין הקוטב הדרומי לקו שישים דרום, שזה כמעט 15% משטח כדור הארץ. בשנת 1880 גם לא היו מדידות סבירות בחוג הארקטי (בין הקוטב הצפוני לקו שישים צפון). בסך הכל אין לנו מושג על כמעט 30% משטח כדור הארץ של איזורי הקטבים. אם טעינו בהערכה של אותם איזורים רק במעלה אחת (וכאמור אין שם בכלל מדידות אמינות), אז נצטרך להוסיף עוד 0.3 ^oC לטווח הטעות. יתכן שהיתה התקררות גלובלית…. בדקתי את מיפוי תחנות המדידה באותם עשורים של המאה התשע עשרה (על פי מסד הנתונים שפורסם בפרוייקט של ברקלי). יש לנו מושג לא ממש טוב על פחות מעשרה אחוזים משטח כדור הארץ בתקופה הנ"ל (כל נקודה בשאר הכדור מרוחקת יותר מאלף קילומטר ממדידה כלשהי). זה אומר שטווחי הטעות שמדווחים בגרפים הם רמאות, או שיש להם משמעות אחרת לגמרי ממה שאדם נורמלי היה מצפה.

מה באמת קורה כאן

לקח לי זמן למצוא מה בדיוק עשו יוצרי הגרפים (ומה מצב המחקר בנושא). את הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ אכן מעריכים על פי מדידות מתחנות מזג אויר ומדידות של פני הים (מספינות מזדמנות). התוצאה היא הערכה גסה ביותר – כי אין מספיק מדידות מהימנות והן לא מפוזרות באופן אקראי על פני כדור הארץ. השיטה המקורית מהמאמר של הנסן משנות השמונים עדיין בתוקף: מחלקים את כדור הארץ למשבצות בגודל חמיש מעלות אורך ורוחב. בכל משבצת (שצורתה אף פעם אינה ריבוע) מעריכים טמפרטורה שנתית (יחסית לאיזה ממוצע של שלושים שנה או מאה שנים). יש הרבה משבצות בלי מדידה. מנחשים שם מה היתה הטמפרטורה באמצעות משבצות שכנות (אם יש). עושים ממוצע (אם חכמים, אז משוקלל בהתאם לשטח המשבצת) והנה לנו תוצאה. יש דרכים טובות יותר לעשות זאת (דיאגרמת וורונוי לדוגמה) אבל זה לא ממש משנה. עובדתית, אין מספיק נתונים לבטחון רב בתוצאה.

לפני כל הבלגן הנ"ל כמובן משפצים את הנתונים. יש כל מיני סיבות למה "לשפץ". צריך לבטל מדידות "רעות". לבטל בעיות של התחממות בגלל שתחנת מזג האויר נמצאת במקום עירוני וכו'. מעניין לדעת שבלי השיפוץ מידת ההתחממות המוערכת קטנה בהרבה.

אז איך מקבלים בטחון רב בתוצאה? יוצרים מודל של התחממות כדור הארץ. המודל צריך להתאים בערך לתוצאות שהוערכו על העבר הקרוב (מאה שנים אחרונות בערך) ולצפות להתחממות גדולה בעתיד. כמובן שמודל זה רק תיאוריה. כדי לוודא תיאוריה צריך להעמיד אותה מול מבחן המציאות – אבל אין מציאות כי צריך לחכות עשרות שנים. אז עושים עוד מודלים, יותר ממאה מודלים כאלה נוצרו וכולם שונים זה מזה בגורמים הנלקחים בחשבון, שיטות החישוב וכדומה. כל מודל נוצר על ידי קבוצת חוקרים אחרת ומשקף את מידת הידע שלהם בנושאים מסויימים. אחר כך אוסף האו"ם את המודלים ועושה ממוצע ביניהם ומחשב סטיית תקן לכל שנה. מה שיוצא זה התרגיל שעשינו עם גובה הילדים בכיתה. אחרי שהוספנו רואי חשבון פרסים (עשרת בני המן) ורואי חשבון עירקיים (15 האלים העיקריים של שומר) קיבלנו יותר ביטחון לא בתוצאה אלא ביכולת החישוב של המשתתפים. לטווח הביטחון המדווח בגרפים אין שום משמעות מדעית. הוא משקף רק את מידת ההסכמה שיש בין קבוצות חוקרים שונות, שנבחרו מראש כי יש ביניהם הסכמה. (מודל שמראה התקררות לא היה נכלל באוסף). זו גם הסיבה שטווח הטעות נמוך ביותר במרכז הגרף: הטמפרטורות מחושבות יחסית לממוצע של העשורים שבמרכז הגרף ולכן כל המודלים מאולצים להיות קרובים לאפס במרכז הגרך ומסכימים יותר על התוצאה באמצע.

סיכום – האם היתה התחממות גלובלית?

קודם כל, אין ב"מדעי" האקלים הגדרה ברורה ל"מה זו טמפרטורה גלובלית" וממילא אין לשאלה משמעות (וגם לתיאוריה אין). אבל גם אם היינו מגדירים זאת כמו שהסברתי בעבר, גם אז אין מספיק נתונים. אז מה אפשר לומר? "לא יודע" זו התשובה המדוייקת ביותר. ואם נדייק יותר, גם אותם מדעני אקלים לא יודעים.

אין לי ספק שלימוד אקלים (וסביבה) יכול להיות מדע על פי ההגדרה המאד קפדנית הנהוגה במדעי הטבע. אבל זה לא מה שמקובל על האנשים העוסקים בתחום בימינו. ולפי הבנתי, יש רק אפשרות נוספת לתחום שנראה כמו מדע אבל מסרב לעמוד בסטנדרטים המקובלים על מדעי הטבע: זה הפך להיות פוליטיקה.

7 תגובות בנושא “"מדע" האקלים

  1. לא מבינה בסטטיסטיקה אבל הצלחתי להשתכנע.
    קודם מהם, אבל עכשיו ממך.
    כתבת מבריק.
    מקוה שאתה צודק.
    זה צריך להתפרסם בסביבה שתבטיח לך יותר קוראות וקוראים. האפינגטון כזה.

    אהבתי

      1. יש דמיון שטחי: העובדה שגם כלכלה מסתמכת על מודלים מסובכים שברובם לא נבדקים מול המציאות. אבל כלכלנים אמורים ללמוד ולהבין סטטיסטיקה. לא ראיתי אף פעם טעויות חשיבה כאלה חמורות בכלכלה.

        אהבתי

  2. מכל מה שהעלית פה, אני מסכימה אתך שקשה לדעת אם יש או אין התחממות גלובלית, אבל מה בקשר לאזורים ספציפיים?

    אהבתי

    1. שאלה טובה. בכל בפרסומים של האו"ם, ובפרסומים של אנשים היוצרים מודלים, טוענים שהתחזית היא רק כללית לכל כדור הארץ. הם טוענים שהם לא יכולים לתת תחזית אפילו ברמה של יבשת שלמה. ממדידות אטמוספירה על ידי לווין (ארבעים השנים האחרונות) יוצא שיתכן שיש התחחמות באיזורים מסויימים והתקררות באיזורים אחרים. אבל אי אפשר ליצור תיאוריה רק על צד אחד של הכדור בלי לקחת בחשבון את כל השאר. כל התחממות שאת רואה יכולה להיות מאוזנת על ידי התקררות בצד השני.

      אהבתי

  3. אולי אין "התחממות גלובלית", אבל בהחלט יש שינויים במזג האוויר – יותר ארועי קיצון, גם ליובש וגם לקור. באזור שלנו, לפחות, זה מורגש. האדם משנה את מזג האוויר, כמות הפחמן הדו חמצני בעולם גדלה, וגם אם כרגע זה לא מאד מורגש – זה לא אומר שאפשר להמשיך לזהם ולהשמיד את כל המשאבים הטבעיים. אנחנו כורתים את הענף עליו אנו יושבים, וזה לא שיש קרקע לקלוט אותנו אם ניפול ממנו.

    אהבתי

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

w

מתחבר ל-%s