המלצה ספרותית – על מצב מדידת האקלים

הצילום בראש הרשומה: "האוקיינוס עומד לבלוע שקנאי חום." (מתוך טיול של סוף השבוע שעבר)

כבר זמן רב שאני חושב לכתוב מדי פעם המלצות על ספרים. מעין ביקורת ספרותית, אבל בניגוד למבקרים רבים, לפעמים זו תהיה ביקורת חיובית. היו כמה ספרים שחשבתי לכתוב עליהם. לפני כמה שבועות נודע לי על קיומו של ספרון: Adequacy of Climate Observing Systems. זה נכתב על ידי קבוצה של מדענים שהתכנסה לצורך הנושא. זהו דו"ח שהם חיברו לצורך ייעוץ לממשל הפדרלי של ארה"ב במסגרת מכון מחקר פרטי שנועד לשם כך ונקרא National Research Council. זו אינה ספרות מדעית, ספר לימוד, ספרות יפה, או כל דבר אחר שאנשים מורגלים לקרוא. אז הזמנתי (באמזון יש כמעט הכל), קראתי, חשבתי על זה, ואני ממליץ למי שרוצה לדעת.

קצת רקע

השנה 1999, הנשיא קלינטון כבר בשלטון בערך שבע שנים, וחשוב מכך לצורך העניין, סגן הנשיא בכל אותן שנים הוא אַל גוֹר (זה שטען שהמציא את האינטרנט). אל גור סיפר שפרופסור שלו מהאוניברסיטה (יש לו תואר בלימודי דת נוצריים) המציא את ההתחממות הגלובלית עוד בראשית שנות השבעים כאשר כולם חשבו שעידן קרח חדש עוד מעט מגיע. מאז אל גור היה לוחם נלהב נגד ההתחממות, גם כאשר היה סנטור, ואחר כך כאשר היה סגן נשיא, ולא הפסיק עד היום. אז הממשל מזמין דו"ח מייעץ על נושא מאד ספציפי: סקירה של מערכות מדידה הנחוצות לביסוס התיאוריה. מהן המערכות ומהם הנתונים שצריך לאסוף, מה מצב המערכות כיום (היינו 1999), מהם השינויים שצריך לעשות כדי שהמדידות יהיו מהימנות וכולי. (פירוט המשימה נמצא בעמוד 44 של הספרון – Appendix C: Statement of Task).

המועצה אספה כמה מדענים בכירים מאד עם רקע מתאים – כאלה שמאמינים בתיאוריה כפי שהיא מוצגת היום. השם הבולט לעין ברשימה הוא ג'יימס הנסן (שייך ל NASA), הוא מי שכיום נחשב לממציא ההתחממות הגלובלית על פי מאמרים שפרסם בשנות השמונים. בראש הוועדה שמו את תומאס קארל (שייך ל National Climatic Data Center). אותו קארל פירסם בשנת 1995 מאמר שדן ספציפית בנושא של הוועדה: עקרונות מדידה של מערכות אקלים. הוא ביסס אז עשרה עקרונות הגיוניים ביותר ולמעשה הדו"ח שנכתב ממליץ מאד לקבל בדיוק את מה שכתב אז. לעניות דעתי המקצועית זו המלצה טובה ביותר, ואתן פירוט בהמשך.

אז למה אני ממליץ?

היתה לי סדרה של רשומות בה ניסיתי (לדעתי בהצלחה מועטה) להסביר את דעתי על מצב התיאוריה שפעם נקראה "התחממות גלובלית באשמת בני אדם" והיום קוראים לה בקיצור "שינויי אקלים". הטענה ברשומה המסכמת על "מדע" האקלים היתה שהנתונים והמדידות ההסטוריות לא מספיקות אפילו לביסוס הטענה שכדור הארץ מתחמם. פשוט אין מספיק נתונים מהימנים. זו לא טענה פשוטה, יש צורך בידע סטטיסטי כדי להעריך אם מה שאני אומר נכון או לא, ולרוב קוראי אין את הידע הנדרש. ניסיתי להסביר מה עשו חוקרי האקלים כדי ליצור את הגרפים שכאילו מראים שיש התחממות. הדרך הסטטיסטית שהם בחרו בה מלאה בכל כך הרבה טעויות יסודיות, שסברתי שאוכל להסביר אותן גם לקהל הרחב. אולי הצלחתי, אבל נראה לי שלא.

והנה דו"ח שכתבו הכהנים הגדולים של התיאוריה, והם פחות או יותר מגיעים לאותה מסקנה כמוני. הם כמובן לא סבורים שהדרך שלהם אינה נכונה. הם כן סבורים שהמדידות של האקלים (הסטוריות עד להווה שלהם בשנת 1999) ממש לא מספיקות כדי להעריך בוודאות מה מצב האקלים וכדי לעקוב אחר שינויי אקלים. הם מציעים עשרה עקרונות לאיסוף נתונים שיכולים לשפר את המצב מאד. המצב היה רע במיוחד עבור מדידות טמפרטורה של פני הים ושאר פרמטרים ימיים (מליחות, חומציות, רוח מעל פני הים). אני שמח לבשר לכם שלפחות בעניין מדידת טמפרטורת הים המצב השתפר מאד מאז הדו"ח. הנה מה שהם מסכמים:

Climate researchers have used existing, operational networks because they have been the best, and sometimes only, source of data. Deficiencies in the accuracy, quality and continuity of the records, however, still place serious limitations on the confidence that can be placed in the research results.”

זה מה שאמרתי בסדרת הרשומות על האקלים. אבל הציטוט הזה הוא מהאנשים שמובילים בתחום, ומהמאמינים הגדולים בתיאוריה, כולל "ממציא" ההתחממות הגלובלית. אז למי שאינו מאמין – קנה את הספרון וקרא בעמוד 2 ושוב בהמשך.

ולמי שרוצה לחזור אל סדרת הרשומות בנושא שלי לפי סדר (או למי שזו לו פעם ראשונה) – הנה הן לפי הסדר:

  1. בְּרֵאשִׁית נוֹצַר כָּאוֹס – מציג את הנושא ומראה שני גרפים של התחממות
  2. ההתחממות הביתית של משפחת שליו – מציג את הרעיון של ממוצע של מדידות, עם טעויות לוגיות הקלות לזיהוי
  3. עזרה בשיעורי הבית – אני מבהיר על מה להסתכל בגרפים של ההתחממות, למי שלא טרח לחשוב למרות שביקשתי
  4. המקום הכי חם והמקום הכי קר – קצת ידע כללי על הטמפרטורות הנמדדות על פני כדור הארץ
  5. דת המדע – מסביר מהו מדע לפי מה שמקובל במדעי הטבע ומיני לימודי הנדסה.  חשוב ביותר לצורך הבנת הנושא, ועוד יותר מכך כדי להבין אותי
  6. מה ניתן לעשות עם ידע כללי – אומר שאי אפשר לדעת אם כדור הארץ מתחמם או לא, כי אין מספיק נתונים מהימנים. לדעתי ההסבר מדוייק ונגיש.
  7. גובה הכיתה, שיעור בסטטיסטיקה – מעין הכנה לרשומה הסופית. הטעות הלוגית החמורה ביותר שעושים החוקרים בימינו מודגמת באמצעות מדידת הגובה הממוצע של ילדים בכיתה.
  8. "מדע" האקלים – סיום הסדרה. מסביר למה הגרפים של ההתחממות הגלובלית הם שטות מוחלטת, או הונאה מכוונת.

עוד סיבה להמליץ

למי שלומד את נושא הסביבה, אקלים וכיוצא באלה,  המאמר המקורי של קארל משנת 1995 וגם סיכום העקרונות שלו בספרון זה הם מקור מידע חשוב. בדרך כלל מלמדים את התיאוריה מבלי להסביר יותר מדי איך הנתונים נאספים ומה הבעייתיות שבהם. זה חשוב מאד לדעת. בנוסף, אלה עקרונות חשובים גם לנושאים אחרים, לכל מי שמתכנן מערכות מדידה בקנה מידה גדול. למרות שהדו"ח נכתב מתוך נקודת מבט של מאמינים (במובן הדתי) בתיאוריה, אין שום דבר משמעותי בדו"ח שאני יכול לחלוק עליו. בהרבה מהמקרים, אלה עקרונות שאני משתמש בהם בעבודה במדעי המחשב, בתחום שאינו קשור כלל לאקלים. אסכם פה כמה מהעקרונות החשובים ביותר לצורך המחשה.

עקרון מספר שלוש: תיעוד מלא של metadata. הכוונה למידע על מערכת המידע. לדוגמה: אם זו מערכת מדידת מזג אויר במקום מסוים אז צריך לדעת את המקום המדוייק (לא רק באיזה עיר זה נמצא). צריך תיעוד הסביבה של המקום (ליד בית או כביש?) ועדיף תיעוד מצולם. תיעוד של איזה מכשירים (עם מספר מוצר ומספר סידורי אם יש) עושים את המדידות. מתי כוילו? מתי מתבצעות המדידות? יש לתעד כל שינוי במידע הנ"ל. מה קורה אם אין תיעוד? אחרי מאה שנים מנסים לגלות למה קפצה הטמפרטורה שמדדנו, ואנחנו לא יודעים אם החליפו מד חום, העבירו את התחנה למקום אחר, הציבו מזגן ליד התחנה, או מטוס סילון (כן, זה קורה) או סתם עברו למדוד בצהריים במקום בבוקר. בלי מידע על מהות המדידה אפשר לזרוק את המדידות עצמן לפח.

עקרון מספר שניים: ניסויים מקביליים. זה לא מסובך כמו שזה נשמע. נניח רוצים לשנות מערכת מדידה (לדוגמה תחנת מזג אויר). במקום פשוט להזיז או להחליף מכשירים או כל שינוי אחר, צריך לחשוב מה יקרה. שינוי התחנה יכול לשנות את אופי המדידה. אז צריך למדוד במקביל במשך זמן רב בשתי השיטות (התחנה הישנה כמו שהיא היתה, והמיקום או הציוד החדש). ככה צוברים מידע מקביל משתי שיטות המדידה ואפשר לוודא שאין שינוי באופי הנתונים, או לחילופין לקבוע יחס בין נתונים מסוג אחד לנתונים מסוג אחר. ככה יוצרים המשכיות בהיסטוריה של הנתונים. כמובן שלפי העיקרון השלישי יש לתעד במדוייק את כל מה שנעשה.

עקרון רביעי: איכות והמשכיות המדידות. יש לבדוק באופן קבוע את איכות המדידות (כיול) ולוודא שיש המשכיות לטווח ארוך של המדידות. אם כל תחנת מזג אויר נשמרת רק לטווח קצר, אי אפשר לתעד התחממות שנמשכת מאה שנים.

עקרון עשירי: חופש גישה למידע. צריך להיות חופש גישה מלא לכל הנתונים (כולל הנתונים על המדידות: metadata) לכל מי שחפץ בכך. בענייני אקלים חשוב שחופש הגישה יהיה גלובלי, כי אי אפשר להבין אקלים רק ממדידות של איזור אחד. כל כדור הארץ הוא מערכת אחת.

אז מה התפתח מאז

אנו יודעים שלמרות שהמאמינים הגדולים בתחום אמרו שהנתונים לא מספיק טובים לצורך ביסוס התיאוריה, הם ממשיכים לטעון מאז ועד היום שה"מדע סגור וחתום" ואין כלל ספק בהתחממות. שנתיים אחרי הדו"ח התפרסם גרף "מקל ההוקי" המפורסם שמאז הופרך כלהטוט בסטטיסטיקה. הגרפים שאני ניתחתי ברשומות שלי גם הם סוגי להטוטנות כזאת, ללא הצדקה הגיונית. אם הנתונים היו טובים מספיק כדי להוכיח את התיאוריה, לא היה צורך בטריקים והונאה.

הדו"ח הצליח להשפיע לפחות בתחום מדידת פני הים. נוצר פרוייקט ARGO אשר משנת 2000 ואילך התחיל למדוד את האוקיינוסים באופן יותר שיטתי ומדוייק. הפרוייקט כולל כשלושת אלפים תחנות מדידה שמפוזרות באקראי באוקיינוסים ומודדות את פני הים ואת עומק הים (עד 2000 מטר) באמצעות מיטב המכשור. מה שהיה קיים קודם זה מדידות שנעשו מאוניות שנעו בנתיבי סחר או צבא, ולא היה כיסוי טוב של שטח האוקיינוסים. איכות המדידת של פני הים היתה כל כך גרועה שממש אי אפשר לדעת מה היה מצב הים לפני הפרוייקט החדש. למרבית הצער, 3000 תחנות מדידה מספיקות בקושי כדי להראות התחממות של מעלה צלזיוס אבל לא פחות מזה. על פי התיאוריה המקובלת היתה התחממות של רק רבע מעלה בעשרים השנים האחרונות, כך שהמערכת החדשה לא מראה שום התחממות. כדי לגלות התחממות כזאת קטנה צריך בערך חמישים אלף תחנות. אז מה עשה אותו תומאס קארל? הוא פרסם מאמר בשנת 2015 בו הוא "מתקן" את המדידות של המערכת החדשה כך שיתאימו למדידות לא מהימנות מספינות וככה הוא גילה שה"עצירה בהתחממות בעשרים השנים האחרונות" היא רק אשלייה. מאז הוכח שוב שהוא טועה קשות, אבל לא צריך להיות חכם גדול בשביל זה. אם יש שתי מערכות מדידה, אחת מדוייקת ואחת לא מהימנה, אז משתמשים במערכת המדוייקת. ואם זה לא מראה את מה שרוצים, אז אין מה לעשות.

כמה שנים אחר הדו"ח עברו כמה מבכירי המדענים על העקרון העשירי של חופש המידע. כאשר ביקש מדען אחר לקבל את הנתונים ושיטות החישוב שלהם, הם ענו שאינם רוצים לשתף כי הוא מנסה להוכיח שהם טועים. זה העיקרון הבסיסי של מדע: הנסיון להפריך תיאוריות הוא הדרך היחידה בה מדע מתקדם. מה שמחברי הדו"ח התכוונו לומר הוא שהם רוצים גישה חופשית למידע. הם לא תיארו לעצמם שמישהו שאינו מה"מאמינים" יקבל את אותו חופש המידע.

 

3 תגובות בנושא “המלצה ספרותית – על מצב מדידת האקלים

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