„Didžiausia XX amžiaus mokslinės apgavystės istorija apie klimato kaitą“ ir labai išsamus mokslininko paaiškinimas, kas yra nesąmonė, o kas tikri faktai (Klimato kaitos grafikai per įvairius laikotarpius)

Sausio pradžioje „Novaja gazeta“ apžvalgininkė Julija Latynina publikavo didelį straipsnį, kurio paantraštė skelbė „Didžiausios XX amžiaus mokslinės apgavystės istorija“. Jame kalbama apie vadinamąją „Manno ledo ritulio lazdą“ — daugiau nei prieš dvidešimt metų pristatytą vidutinės Šiaurės pusrutulio temperatūros rekonstrukciją. Pavadinusi šią rekonstrukciją „feiku“, straipsnio autorė nesustojo ir išreiškė abejonę pačia žmogaus veiklos nulemta globalios klimato kaitos koncepcija. Latyninos publikaciją pakomentavo klimatologas, RMA Obuchovo vardo Atmosferos fizikos instituto klimato teorijos laboratorijos vyresnysis mokslinis bendradarbis Aleksandras Černokulskis ir pateikė labai išsamios informacijos, kas ir kaip vyksta iš tikrųjų. 

„NG“ publikuotas straipsnis gan didelis, ir nagrinėti jį visą, nurodant geri žinomų faktų pateikimo smulkius netikslumus, beprasmiška.

Užtenka susitelkti į tris esminius šio straipsnio teiginius, metančius šešėlį ant klimatologijos kaip mokslo, ir tuo pačiu, ant sąžiningų mokslininkų klimatologų, o taip pat keliančiu abejones antropogenine pastaraisiais dešimtmečiais vykstančio globalaus temperatūros kilimo priežastimi.

„Bažnyčia“, „šventasis“ ir „ikona“

Panagrinėkime šiuos teiginius nuodugniau. Straipsnyje tvirtinama, kad klimatologai, skelbiantys globalios klimato kaitos pavojų, sudaro „globalaus atšilimo bažnyčią“ ir išpažįsta „alarmizmo kultą, pateikiantį senus Pasaulio Pabaigos archetipus… naujame „moksliniame“ įpakavime“.

Šio „kulto“ „svarbiausia ikona“ straipsnyje įvardijama „Manno ledo ritulio lazda“ — vidutinės Šiaurinio pusrutulio temperatūros grafikas, kurį Nature žurnalo straipsnyje 1998 metais pateikė amerikiečio profesorius Michael E. Mann („Pagrindinis Globalaus atšilimo bažnyčios šventasis“) su bendraautoriais.

Šis grafikas neoficialiai vadinamas „ritmuša“, nes jame demonstruojamas staigus vidutinės temperatūros augimas paskutiniai XX amžiaus metais ir XXI amžiaus pradžioje, augantis, nelyg ritmušos galas virš „rankenos“ — santykiniai lygesnės ankstesnių šimtmečių globalios temperatūros kreivės.

Straipsnyje tvirtinama, kad būtent „Manno ritmuša“ įjungė kovos su „globaliu atšilimu“ mechanizmą pasauliniu mastu.

Straipsnio autoriaus nuomone, daugybės ekspertų, institutų ir kitų organizacijų veikla, o taip pat tokių tarptautinių sutarčių, kaip, tarkime, Kioto protokolo ar Paryžiaus susitarimo, funkcionavimas, tiesiogiai remiasi išvadomis, kurių pagrindas – šis „žmonijos gyvenimą pakeitęs grafikas“.

Tuo tarpu, teigiama straipsnyje, šis grafikas „pasirodė esantis feiku“, nes jį sudarant, Manno skaičiavimuose pasitaikė matematinių klaidų, jei ne sąmoningos manipuliacijos duomenimis. Tačiau Mannas ir jo „bažnyčia“ vis viena laikosi savo ir visomis jėgomis užčiaupia burnas savo kritikams. Pats Mannas straipsnyje charakterizuojamas kaip „klimatologijos Petrikas ir vaidingas narcizas“.

Manną „demaskuoti“ pavyko tiems mokslininkams (straipsnyje apsidraudžiama, kad jie iš esmė neturi tiesioginio ryšio su klimatologija ir paleoklimatologija), kurie atkreipė dėmesį į tokį neatitikimą: Manno grafike ignoruojami stambūs klimato pokyčiai, vykę anksčiau, — tokie, kaip, pavyzdžiui Viduramžių šiltasis periodas (MWP, maždaug 800 — 1300 mūsų eros metai) ar mažasis ledynmetis (LIA, XIV–XIX amžius).

Atsižvelgus į šiuos natūralius Žemės klimato svyravimus, akivaizdžiai sukeltus ne СО₂ pertekliaus atmosferoje, „ritmuša“ nebebus „ritmuša“ — lygi rankena, kurio gale užlenktas kablys, atrodys visai ne lygi.

Tokiame fone dabartinis atšilimas atrodo kaip eilinė – natūrali — klimato pokyčių banga, einanti viena po kitos per visą Žemės istoriją. Iš to straipsnyje daroma išvada: „Mes nežinome, koks antropogeninio faktoriaus indėlis į dabartinį klimatą“.

Straipsnyje yra ir kitų argumentų, turinčių pademonstruoti pagrindinių komponentų metodu ir dendrochronologija paremtų Manno skaičiavimų klaidingumą, jo nesąžiningumą 2009 metų „klimatgeito“ pavyzdžiu, o taip pat pasaulinį sąmokslą Vakarų politikų su Margaret Thatcher priešaky, panaudojusia globalinio atšilimo grėsmę kovai su petrokratijomis — nuo Saudo Arabijos iki SSRS.

Tačiau to, kas pasakyta gana, kad būtų parodyti trys esminiai J. Latyninos svarstymų punktai:

1. Globalūs klimato pokyčiai — normalu: jie ne kartą vyko anksčiau, ir įvairiausių mokslo šakų atstovai surinko plačią įrodymų bazę apie MWP, LIA ir panašius reiškinius, su kuriais žmogus niekaip nebuvo nesusijęs. Tačiau „klimatologai alarmistai“ šiuos duomenis kažkodėl ignoruoja.

2. Grėsmingi pareiškimai mokslininkų, įspėjančių apie katastrofiškas žmogaus sukeltos globalios klimato kaitos pasekmes, — ne daugiau nei viešųjų ryšių akcija, skirta asmeninio prestižo auginimui ir neparemta griežtai moksliniais duomenimis, nes pagrindinė šio „alarmistų kulto“ „ikona“ — feikas.

3. Todėl, nors dar vienas globalus klimato pasikeitimas išties vyksta, negalime tvirtinti, kad tai yra žmogaus rankų darbas, nes nėra jokių objektyvių tai patvirtinančių duomenų. Tarpvyriausybinės klimato kaitos ekspertų grupės (IPCC) ir panašių organizacijų veikla pašvęsta ne mokslinių, o kažkokių kitų, visų pirma, politinių, užduočių sprendimui.

Prie šių argumentų mokslinio paneigimo ir noriu apsistoti.

Kas yra globali temperatūra

Pradėkime nuo to, kas šiuolaikinės klimatologijos požiūriu yra anksčiau vykę klimato pokyčiai.

Latyninos straipsnyje pateikiama daugybė rašytinių liudijimų ir nuorodų į regionines rekonstrukcijas, rodančias MWP ir LIA. Tuo pačiu autorė daro esminę klaidą — regionines rekonstrukcijas ir regioninius rašytinius liudijimus laiko globaliais ar būdingais visam pusrutuliui.

Kitaip, nei teigiama straipsnyje, niekas iš mokslininkų neginčija, kad kai kuriuose pasaulio regionuose vyko ir MWP ir LIA. Tačiau būtina suprasti, kad regionai, kuriuose užfiksuotas vienas ar kitas įvykis, ir telieka regionais, užimančiais tam tikrą Žemės rutulio/pusrutulio dalį.

Todėl mokslo požiūriu nevalia tiesiogiai ekstrapoliuoti rašytinių liudijimų apie mandarinų derlių Kinijoje ar vynuogių auginimą Anglijoje visai planetai (ir netgi pusrutuliui). O tai kaip tada galima įvertinti globalią temperatūrą?

Norint nustatyti temperatūros kitimą sukėlusias priežastis, iš vienos pusės, būtina naudoti visas prieinamas rekonstrukcijas, o ne tik Šiaurės Amerikos ir Šiaurės Eurazijos. Iš kitos — atkurti išorinių faktorių (Saulės ir vulkaninio aktyvumo) spindulinį poveikį, o taip pat įvertinti paties klimato kintamumą.

Būtent tuo ir užsiima dešimtys mokslininkų grupių visame pasaulyje. Ir bendrai daro vieną ir tą pačią išvadą: ir ankstyvasis atšilimas (vadinamasis Šiltasis Romos periodas), ir šalti „tamsieji amžiai“ (pirmojo tūkstantmečio viduryje įvykęs atvėsimas), ir MWP, ir LIA nevyko visoje planetoje sinchroniškai ir jų amplitudės skyrėsi.

Sinchroniškiausias ir stipriausias įvykis buvo Mažasis ledynmetis, tačiau paanalizavus jo priežastis, tai pasidaro suprantama. LIA vyko sumažėjusio Saulės aktyvumo (per šį periodą sutapo keli Saulės aktyvumo minimumai — Spörerio, Maunderio, Daltono) ir didėjo ugnikalnių aktyvumas (įvyko keli gan stambūs išsiveržimai).

Abu šie faktoriai mažino patenkantį spinduliavimą: Saulės aktyvumas mažėjo tiesiogiai, o ugnikalnių išsiveržimai stratosferoje kūrė sulfatų aerozolių ekraną, atspindėjusį dalį šviesos atgal į kosmosą.

Stambūs ugnikalnių išsiveržimai tropikuose aerozolių ekraną sukuria visoje planetoje, o išsiveržimai aukštesnėse platumose — tik tame pusrutulyje, kuriame ugnikalnis yra ugnikalnis (ir šis ekranas laikosi trumpiau).

LIA metu buvo ugnikalnių aktyvumo padidėjimas Šiaurės pusrutulyje, nors gan silpnas poveikis spinduliavimui buvo ir visai planetai. Nedidelis patenkančio Saulės spinduliavimo sumažėjimas paleido atgalinių ryšių grandinę — albedo padidėjimą Šiaurinio pusrutulio sausumai, dėl ko padidėjo Eurazijos ir Šiaurės Amerikos kalnų ledynai, o taip pat cirkuliacinę okeane, nulemtą jūrinio ledo gausos Arktyje ir dėl to susilpnėjusia cirkuliacija Šiaurės Atlante.

Be to, tyrimai rodo didelę vietinio kintamumo svarbą, sukeliančią ryškius regioninius skirtumus. Pavyzdžiui, Himalajuose maksimalus ledynų plotas užfiksuotas nuo 1300 iki 1600 m., o Šiaurės Amerikoje ledynų plėtra prasidėjo 200 metų vėliau. Europoje žiemos šalčius stiprino ir okeano cirkuliacija.

LIA aiškiai matomas visose globaliose rekonstrukcijose — ir originalioje „Manno ritmušoje“, ir iš tų pačių duomenų, tačiau naudojant kitus metodus (be pagrindinių komponentų naudojimo), ir vėlesniuose paties Manno darbuose, ir kitų autorių naujose rekonstrukcijose, sukurtose, panaudojant įvairius šaltinius (jūrų ir ežerų nuosėdas, koralus, ledynų kernus, medžius, istorines kronikas). Temperatūros pažemėjimą tuo periodu patvirtina ir sumažėjęs jūros lygis.

LIA globaliu lygiu pasireiškė gan aiškiai, be to, tiek Šiaurės, tiek ir Pietų pusrutulyje, tačiau apie MWP to pasakyti negalime. Šis reiškinys nebuvo sinchronizuotas nei pusrutuliuose, nei, tuo labiau, globaliai. Jo vystymuisi gerokai didesnę reikšmę turėjo vietinis kintamumas, o ne išorinės jėgos.

Detlai Pietų pusrutulio rekonstrukcija rodo šiltesnius periodus XIII amžiuje, kai tuo tarpu Šiaurės pusrutulyje, atvirkščiai – stebėtos neigiamos anomalijos. O šiltas XI amžius Šiaurės pusrutulyje nepasireiškė Pietų pusrutulyje.

Kalbant apie Europą, iš kur gauta dauguma rašytinių liudijimų, tai šio regiono šiltesnį klimatą užtikrino ilgai trukusi teigiama Šiaurės Atlanto svyravimo fazė.

Apibendrinant, žiūrint visos planetos vidurkį, o ne tik Europą, tai MWP nustoja būti aiškiai išreikšta temperatūros grafiko ypatybe. O štai LIA temperatūros pažemėjimas matomas gan ryškiai.

Beje, pirmoje IPСС ataskaitoje buvo ne globalios temperatūros grafikas (nors ataskaitoje buvo parašyta būtent taip), o Anglijos temperatūrų iš Huberto H. Lambo 1965 metų straipsnio.

Dar ataskaitoje parašyta, kad, nors MWP buvo šiltas periodas Vakarų Europoje, Islandijoje ir Grenlandijoje, Kinijoje tuo metu buvo fiksuojamos anomaliai šaltos žiemos. Šį Anglijos temperatūrų grafiką savo straipsnyje pateikia ir Latynina, klaidingai vadindama jį „pasaulio temperatūros kitimo grafiku“.

Bendrai, praėjusių dviejų tūkstantmečių paleorekonstrukcijos byloja, kad per tą laiką, iki pat ХХ amžiaus galo, nebuvo periodų, kai visoje planetoje vyktų vieno ženklo temperatūros anomalijos.

Svarbu suprasti, kad medžių rievėmis ir kitais organinės kilmės ženklais paremtos paleorekonstrukcijos — visgi ir tėra rekonstrukcijos, o ne tiesioginiai matavimai. Juos „atlieka“ ne mechaniniai prietaisai, o gyvi organizmai, kurie, nors ir jautriai reaguoja į klimato kaitą, gali priklausyti ir nuo kitų parametrų.

Daugelyje paleoduomenų yra informacija iš karto apie kelis parametrus — pavyzdžiui, temperatūrą ir drėgmę. Be to, yra tam tikras yra tam tikras „pastūmimas“ link vasaros temperatūros „įrašymo“.

Pavyzdžiui, ledynų slinkimas/traukimasis priklauso nuo vasaros temperatūros (ir žiemos kritulių); žiedadulkės irgi charakterizuoja pavasario ir vasaros temperatūrą, rievės — šiltąjį metų laiką. Dėl to žiemos temperatūra paleoduomenyse išreikšta silpniau, nei vasaros.

Būtina pabrėžti: mokslinės diskusijos apie metodus ir rezultatus vyksta nuolat. Bet kuris straipsnis sulaukia daugybės atsakymų tiek mokslo žurnaluose, tiek ir į mokslą orientuotuose bloguose. Tobulinami vidurkinimo metodai, atsiranda nauji (naudojant vienus ar kitus izotopus), mokslas nestovi vietoje.

Mokslininkai klimatologai Michaelą Manną vertina visai įprastai, kaip bet kurį kitą kolegą. Pagrindinės jo 1998 metų straipsnio išvados buvo patvirtintos vėlesnėmis tiek paties Manno, tiek ir kitų autorių rekonstrukcijomis.

Manno ir S. McIntyre'o „prišpriešos“ istorija, vaizdingai aprašyta Latyninos straipsnyje, iš įprastų mokslo žinių vystymosi rėmų iškrenta labiausiai dėl ekscentriškų McIntyre'o ir R. McKitricko veiksmų.

Mokslo etikos ir mokslo vystymo požiūriu, jų veiksmai negatyvūs. Jie nesiekė pagerinti mūsų žinių, iškelti naują teoriją ar paneigti seną. Atvirkščiai, jų straipsnių ir įrašų bloguose (ir 2005 metų, ir ankstesnių įrašų, paskelbtų mokslo populiarinimo leidiniuose) tikslas veikiau buvo pakirsti pasitikėjimą mokslu.

Be to, visiškai neaišku, kuo remiantis, Latyninos straipsnyje teigiama, kad Mannas atsisako pateikti kompiuterio kodą, kuriuo jis skaičiavo savo „ritmušą“. Tai neatitinka tikrovės — kompiuterinis kodas, naudotas darbui su 1998 metų straipsniu, yra laisvai prieinamas.

Klimato fizika

Dabar metas atmesti melagingą teiginį aoie „ritmušą“ kaip apie klimatologijos „ikoną“. Manno grafikas neturėjo ką nors įrodyti, nebuvo jokia ikona ir jau tikrai nebuvo mokslo apie klimato kaitą pamatas. Kaip ir bet kokio kito mokslo atveju, klimatologija remiasi ne grafikais, o gamtos mokslų — visų pirma, hidrodinamikos ir termodinamikos – tyrimu.

Remiantis būtent šiais dėsniais ir buvo sukurta teorija apie dabartinės klimato kaitos antropogeninę priežastį. Pagrindiniai šios teorijos įrodymai buvo gauti jau praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio antroje pusėje ir vėliau tik buvo tikslinami. Dabar juos galima suformuluoi taip:

A. Anglies dvideginio dujos atmosferoje: jų savybės, spartus augimas, augimo atribucija

Prielaidą, kad Žemėje, remiantis radiacine pusiausvyra (atsižvelgiant į atstumą nuo Saulės ir iš jos patenkančios energijos kiekį) turėtų būti gerokai žemesnė oro temperatūra, dar XIX amžiaus pradžioje iškėlė prancūzų mokslininkas Žanas Baptistas Furjė.

Skirtumą (jis yra apie 33 Celsijaus laipsnius) Furjė priskyrė šiltinančiam atmosferos poveikiui, kuris į Žemę spinduliuoja chaleur obscure („nematomą šilumą“ — tai yra, ilgų bangų spindulius).

XIX amžiaus viduryje John Tyndall nustatė, kad šiltinamąjį poveikį daro, visų pirma, vandens garai, anglies dvideginis ir metanas.

Nuo to laiko spektroskopijos metodai gerokai patobulėjo, todėl pavyko nustatyti pagrindines šiltnamio efektą sukeliančių dujų juostas ir netgi išmatuoti dėl šių dujų Žemės paviršių pasiekiančios energijos kiekį.

Pažymėtina, kad paties palyginimo su šiltnamiu (XX amžiaus pradžioje jį pasiūlė Nilsas Liedholmas) nederėtų suprasti paraidžiui: realiame šiltnamyje šilumą labiausiai sulaiko „uždaryta“ konvekcija.

Atmosferos šiltnamio efektas paremtas kitu šilumos perdavimo procesu — elektromagnetiniu spinduliavimu: atmosfera praktiškai skaidri trumpabangiams Saulės spinduliams, tačiau dalis ilgabangio Žemės paviršiaus spinduliavimo (dėl dipolinio ŠES dujų momento, vykstant sukamiesiems ir svyruojantiesiems perėjimams) sulaikoma.

Dėl to pati atmosfera (o tiksliau, maždaug 2 – 7 kilometrų apatinis jos sluoksnis — troposfera) tampa spinduliavimo šaltiniu ir spinduliuoja ilgabangį spinduliavimą atgal į Žemės paviršių ir į kosmosą. Kadangi didėjant aukščiui, troposferoje oro temperatūra mažėja, į kosmosą išspinduliuojama mažiau, nei būtų nesant atmosferos.

Pirmuosius Žemės paviršiaus šilumos balanso vertinimus 1956 metais atliko Michailas Ivanovičius Budyko. Dabar keliais ilgo periodo palydovais ir antžeminiais stebėjimais nustatytos pagrindinės Žemės klimato sistemos globalios suvidurkintos radiacinių ir šilumos srautų reikšmės .

Tiesa, kai kurie elementai apibrėžti gan plačiai (pavyzdžiui, aiškios ir paslėptos paviršiaus šilumos srautai). Jų patikslinimas — svarbi artimiausių metų klimatologijos užduotis.

Tarp kitko, svarbus parėjimas nuo statiško vaizdo (nekintamo šiltnamio efekto) prie dinamiško. Tai įgyvendinti XX amžiaus viduryje pavyko 1956 metais pradėjus veikti anglies dvideginio kiekio atmosferoje observatorijai, Mauna-Loa (Havajuose), kurią įsteigė ir jai vadovavo Charlesas Davidas Keelingas.

Kadangi СО₂ — gerai susimaišančios dujos, jo kiekio matavimas viename foniniame taške gali pateikti pakankamai tikslų jo globalios koncentracijos vaizdą. Šia observatorija gautais duomenimis buvo galima, pavyzdžiui, ištirti kasmetinę СО₂ koncentracijos kitimą ir užfiksuoti pavasario minimumą, susijusį su borealinių miškų kvėpavimu ir fotosinteze.

Tačiau svarbiausia — ilgamečiai matavimai, atliekami pagal tokią pačią metodiką, parodė rimtą anglies dvideginio koncentracijos augimą: nuo 315 dalių iš milijono 1958 metais iki 415 ppm 2019 metais (vėliau kitose stotyse prasidėję matavimai šią tendenciją patvirtino).

Vėliau papildžius oro sudėties duomenimis iš oro burbuliukų Antarktidos ledynų kernuose, iš šių matavimų pavyko nustatyti, kad per praėjusį milijoną metų СО₂ koncentracija Žemės atmosferoje niekada nebuvo tokia aukšta.

.