ocieplenie klimatu

po dłuższej przerwie postanowiłam dodać nowy wpis, na bardzo kontrowersyjny dla mnie temat, tj. o ociepleniu klimatu.  jako fizyk, pół na pół, doświadczalnik i teoretyk, poruszający się w obu tych rewirach, czuję się w obowiązku podjąć wyzwanie rzucane nam przez prasę i pseudonaukowców, wyciągających rękę po fundusze na swoje projekty. nawet jeśli nikt tego nie przeczyta… nadmienię od razu, że nie neguję badań prowadzonych w kierunku udowodnienia, że z takim ociepleniem mamy do czynienia, być może ono nawet faktycznie następuje, jednak śmiała teza o ociepleniu jest wg mnie jak na razie „nieudowadnialna”. dlaczego? o tym poniżej.

parametrem fizycznym wskazującym czy ocieplenie następuje, czy nie, jest temperatura powietrza. inne parametry fizyczne, jakie są bezpośrednio związane z temperaturą poprzez proste relacje matematyczne, to ciśnienie powietrza i jego gęstość. pozostałe cechy, określane w wielu innych badaniach naukowych, jak zmiany pokrywy lodu, zmiana osadów na dnie zbiorników wodnych, zmiany występowania roślinności, zwierząt, i wiele innych, to wszystko badania, w których wnioski wyciąga się poprzez formułowanie kolejnych zależności. badania te można podzielić na 3 grupy: teoretyczne, empiryczne i pół-empiryczne.

1. równania teoretyczne są w przypadku opisu temperatury prościutkie, a jednak niesatysfakcjonujące. Pogody nie daje się przewidzieć na 3 dni do przodu bo równania stanu, wiążące te parametry są równaniami niestabilnymi matematycznie. to oznacza w tym konkretnym przypadku, że mając bardzo dokładne dane i super sprzęt obliczeniowy, nie możemy uzyskać rozwiązania. idąc dalej – albo uzyskamy tysiąc wyników, i nie wiemy, który jest fizyczny, albo dostaniemy jeden konkretny wynik, ale  przy maleńkiej korekcie danych wejściowych, otrzymujemy cos zupełnie innego (efekt motyla). to właśnie podważa nasze zaufanie do obliczeń. aktualnie w meteorologii stosuje się różne podejścia, dwa z tych jakie znam polegają na badaniu wiązki danych – z których dostaje się uśredniony wynik dla grupy zbliżonych sobie danych wsadowych, albo, co jest coraz bardziej promowane, badania statystyczne, polegające na eksperckiej analizie, tego co było w latach ubiegłych. skoro tak, to tym bardziej nie możemy policzyć niczego do tyłu.
2. podejście empiryczne to pomiary bezpośrednie – tu skala czasowa jest niewielka, jedynie sto lat. co było wcześniej – nie wiemy, bo nie istniały termometry i nie wykonywano zapisów z monitorowania temperatury.
3. podejście pół-empiryczne, czyli układanie równań wiążących z temperaturą inne wielkości fizyczne, jakie udaje się nam zmierzyć bezpośrednio. to metody wspomniane powyżej, czyli zamiast temperatury mierzymy coś innego. korzystając z takiego podejścia za każdym razem uwzględniamy jedne parametry, a inne lekceważymy, zawsze dokonując uproszczeń. dokładność wyników jest tutaj bardzo trudna do określenia. stratygrafia, która wnosi dużo nadziei, opiera datowanie skał i skamielin na badaniu izotopów, a właśnie ono wzbudza wątpliwości.

datowanie węglem C14 – wątpliwości

wszystkie izotopy podlegają takim samym zależnościom od warunków na Ziemi jak izotopy węgla C14 (choć pewnie w różnym stopniu). są to słuszne podejścia naukowe, ale nadal nie są dość wystarczające, żeby ocenić zmiany klimatu. na ich podstawie można jedynie stawiać hipotezy i oceniać zmiany klimatu dla krótkich okresów czasu lub lokalnie.

sednem problemu jest wyznaczenie niepewności matematycznej, bo to ono waliduje metodę badawczą i wcale nie jest powiedziane, że nie jest to absurdalnie dużo, np. 30 % zmierzonej wartości. podejście do walidowania metod badawczych to kość niezgody naukowców… a czasem gwóźdź do trumny dla ich badań. co z tego, że wiemy o temperaturze, że była kiedyś niższa niż obecnie, jeśli niepewność wyniku może być tak szeroka, że nie da się z jej uwzględnieniem potwierdzić postawionej tezy?

jak pokazuje historia fizyki i nauk przyrodniczych, z każdym nowym odkryciem postępujemy początkowo naiwnie. ludzie myślą, że złapali Pana Boga za nogi, i teraz nam wszystko wyjaśnią od A do zet, potem jednak okazuje się, że rzeczywistość jest bardziej skomplikowana. udaje się poznać tylko jej wycinek. ocieplenie może być więc chwilowe… w tym miejscu prosta uwaga logiczna, z mojej strony nt. badania pokrywy lodu. arktyczny lód nie posiada skali czasowej. gdyby przez tysiące lat jego powłoka przyrastała w takim samym tempie, np. 10 cm rocznie, to można by stwierdzić, że odwiert, czy badania sejsmiczne warstw na głębokości 1 km odpowiadają badaniom tego co działo się 10 tysięcy lat temu. ale tak nie jest. warstwy topniały, narastały w różnym tempie, zmieniały się warunki środowiskowe, więc zmiennych jest więcej. do tego górne warstwy lodu (czy skał) oddziałują na dolne i odwrotnie, do wszystkiego dochodzi sejsmika, czyli drgania warstw skorupy ziemskiej i nadal trwające ruchy kontynentów. z punktu widzenia matematyki, to jest nie do rozwikłania, nie odtworzymy skali czasowej zmian, uwzględniając co chwilę nowe wątki. zmiennych jest za dużo.

takie jest moje zdanie.

fizyka pokazuje jak wiele teorii powstaje i upada, tzn. pojawiają się nowe, w których poprzednie mają swoje miejsce, ale mniejsze znaczenie. w tym kontekście badania zależności są dobrym kierunkiem, ale wnioskowanie z nich, tego, że już mamy wpływ na zmiany klimatu, jest na wyrost wg mnie. mimo wszystko uważam, że pilnie należy zmniejszyć zanieczyszczenie, bo wkrótce nie będziemy mieli czym oddychać. potrujemy się.

natomiast przyroda sobie poradzi…