2012年2月18日

暖化懷疑論又來了,如何回應? Part II

北海岸的風力電場。2006

[回應八卦] 全球暖化是騙局?16科學家聯名揭秘 Part I

這幾天很多讀者因為全球暖化的文章來到這個網誌,在過去一個月間,中文媒體上突然出現了很多有關暖化懷疑論的報導,我幫大家蒐集如下:



全球暖化免驚 太陽週期才堪憂 (2012.1.29 中時)
歐日酷寒 全球暖化?全球冷化? (2012.2.4 聯合報投書)
暖化人之過? 專家澄清:大自然周期現象 (2012.2.3 聯合報)
全球暖化是騙局?16科學家聯名揭秘‎ (2012.2.9 新頭殼)
關鍵倒戈 德環保之父成暖化懷疑論者 (2012.2.16 新頭殼)

在討論懷疑論之前,我想先簡單交待一下我對氣候科學的認識。

我的研究專業是全球暖化的政策面向,對於氣候科學我僅略知一二,長期以來,對於氣候變遷的科學知識我都以聯合國「政府間氣候變化專業委員會」(IPCC)的主流看法為依歸,我會說這是「主流看法」是因為IPCC集合了全世界幾百位科學家撰寫了研究報告(Assessment Report)供政策者作為參考,從1990年開始該小組已經出版了4份報告,預計2014年出版第5次報告,報告中一次又一次都顯示氣候正在變暖(或變遷),而且有非常大的可能性由人類的碳排放所造成。氣候變遷調查報告這樣跨國大規模的科學合作計畫,在人類的科學研究史可說是絕無僅有,因此我也把報告結果當成最新的科學共識來看待。不過,只要是科學,難免就會有疏漏之處,2009年爆發的所謂「氣候門」事件就說明調查報告有不嚴謹之處,不過經過各方調查之後,報告的基本結論並沒有任何的改變。

全球暖化不是一個宗教信仰,我們需要用科學的精神求證,所以長期以來我也是存著兼聽則明的心態來看待懷疑論,幾個懷疑論熱門網站都在我的訂閱清單上。不過,我讀到的各種研究和報導都顯示,除了少數持異議的科學家之外,懷疑論極有可能是高碳排放的既得利益者精心設計出來的技倆,尤其是美國極右的保守勢力,基本上就把全球暖化當作左翼的陰謀論來行銷,他們的如意算盤就是在公眾領域製造出「全球暖化還沒有科學定論」這樣的輿論,美國政府就有理由拖延各種節能減碳的政策。

儘管「科學歸科學,政治歸政治」是科學家的理想,現實世界遠比這理想要來的黑暗,面對這麼受爭議又有巨大商業利益的議題,不管是懷疑論或是主流氣候科學家,我們需要都仔細檢視各種知識/資訊的生產過程(研究是誰做的?經費哪裡來的?新聞是誰寫的?),才能看清楚其中科學與政治的各種糾葛。

然後回到最近的新聞,這一連串的報導,任誰都會起疑心。幾篇報導的手法都傾向把全球暖化當成「八卦」來處理,什麼「聯名揭祕」、「關鍵倒戈」,看了之後,我還真的以為我被高爾和陳文茜等人騙得團團轉,實在忍不住,稍微做了些功課來正視聽。

我剛說過,對於氣候科學,我只是略懂而已,也沒有能力花更多時間精力來深入研究,那怎麼辦呢?當然就是交給專家啦!我雖學藝不精,朋友倒還有幾個,於是我就在臉書上請教了兩位美國名校畢業的大氣科學博士WT和MP,一位在美國聯邦機構服務,另一位博士後研究,我替大家訪問了三個問題。

第一、我想要搞清楚地球氣候到底有沒有變暖!?

WT回答我說:

從工業革命以來(1900-2012)全球平均溫度長期趨勢是上升, 且這個趨勢是統計上有顯著性的, 一直以來主流科學界談論的"全球暖化"都是以這個百年趨勢為基礎, 再利用電腦氣候模式去預測下一個百年(i.e. 2000-2100)的氣候狀態

氣候系統中會影響全球平均溫度的因子眾多, 所以溫度會有不同週期的波動, 一年期, 十年期, 二十年期等等, 要從這些不同週期現象交互影響的觀測資料中辨識出CO2影響的訊號, 最起碼也要30年左右, 才能勉強建立統計顯著性, 所以任何關於全球暖化成立與否的討論, 如果不是立基於30年以上的資料, 都不夠嚴謹, (這一點其實很多支持全球暖化論的人也做得不好, 太常拿某些熱浪或乾旱等即端現象炒短線, 但又不多加解釋正確解讀資料的觀念)

這陣子新聞炒得很兇的“暖化趨緩”, “暖化停止", “暖化消失"
立論基礎都是最近15年的溫度沒有顯著上升, 這些圖表很“剛好”都從1997/1998開始, 省略了前面一大段的資料, 1997/98發生了非常強的聖應現象, 溫度上升很多, 所以一旦拿這個偏暖的年份做基準, 後面15年平均溫度要比它高的機率自然就比較小

但是誠實的說, 最近這15年的溫度上升趨勢, 的確比1980-2000這段時間來得和緩, 確切原因氣候學界還未有共識, 有可能跟北極震盪或大西洋震盪這類影響週期在10-20年現象有關, 但不代表CO2的影響消失了, 只是在這樣子的時間長度裡, CO2的訊號可能被埋在其它變化底下

可以看UK Met Office或NASA GISS的長期溫度資料圖, 會比較容易理解我的意思:http://metofficenews.wordpress.com/2012/01/29/met-office-in-the-media-29-january-2012/


MP也說:

[地球氣候有沒有變暖]答案是肯定的。不論從各種實際觀測的資料或是氣候模式預報的結果,1900年以來,整個地球溫度趨勢是往上升的。最直接也最明顯的,可以從北極的海冰面積減少與高山上冰河大幅度地後移看到這樣的變化。

再來,我想要搞清楚氣候暖化真的是由人類活動所造成的嗎?如果是0-100的信心指數,你對這結論有多大的信心呢?

WT把這個問題可以分兩個部份討論:

(1)人類石化燃料排放的CO2真的多到可以影響大氣的CO2濃度嗎?

答案是肯定的而且我的信心度是100 XD
不管是從排放量的bottom-up估算, 或是利用大氣CO2同位素去做top-down apportionment , 都可以確定從1900以來大氣CO2濃度升高是石化燃料的貢獻

(2)1900以來的大氣CO2增加, 足以造成氣候暖化嗎?

答案是可以, IPCC估計的機會有90%(所以我的信心度也是90%)首先是這些CO2的溫室效應, 會造成地球能量不平衡, 大約有1.6W/m2的能量因此留在地球系統中, 沒有被散失到外太空, 這個1.6W/m2的數字是非常準確的, 只要用最基本的輻射光譜知識就可以算出來。

再來是這多餘的能量會怎麼影響地表溫度, 這一點是最主要的不確定性來源, 因為氣候系統有許多feedback, 當CO2讓溫度先升高一點以後, 啟動了這些feedback, 可以把能量重新分布, 或是有機會造成新的能量不平衡去“增強“或“抵消”CO2的影響

因為這些feedback的效果與CO2的影響幾乎是同時發生的, 要從觀測資料去分出兩種訊號非常困難, 所以才會需要依賴電腦模式, 把目前大氣科學所知的物理與化學現象放進模式裡, 用程式語言去模擬地球氣候的運作(所以這些模式建立的基礎是物理與化學公式, 統計經驗只佔了一小部份, 用來處理受限於電腦運算能力而必須簡化的一些過程, 或是現有物化理論不能完善代表的一些過程)

如果在這些模式裡把人類排放的CO2拿掉, 然後去模擬過去100年的氣候, 並不會得到長期升溫的趨勢, 如果把人類排放CO2放進去, 則全球平均溫度的趨勢與觀測資料接近(但細節上會有出入, 因為模式畢竟不是完美的地球)

簡單地說, 這些氣候模式綜合了現有大氣科學最完整的知識與技術, 而且在可接受程度內能重現(代表)目前的氣候狀態, 模式本身固然有要改善的部份(這也是許多主流科學家正在努力的方向), 但要說模式完全不可信, 或是缺少了極其重要的過程導至CO2的效應過度放大, 我覺得是為反對而反對了, 畢竟懷疑論者也拿不出顯著且正確的理論去解釋過去一百年的增溫現象, 而是用一些也許有機會, 但理論不完備的因子 (太陽, 宇宙射線, 海洋環流...)去質疑一個機率高且理論成熟的解釋(CO2溫室效應), 雖然就言論自由與科研自由來說, 沒有什麼假設是不能被談論的, 但是就科學證據與完備性而言, 兩種立場的份量不應該是對等的。

MP補充說:

「是不是人為因素造成暖化」這個問題比較難回答。 我書讀得不夠多,我給80好了.. XD

我們都知道,地球環境的變化,有他自己本身自然變動的規律。只要是這個環境的一份子,對於他的變化就是都有所貢獻的。今天人類探討環境的變化與否,其實最主要的是在討論這樣的環境是不是繼續適合我們居住,是不是能夠讓以後的人類像我們一樣,在這樣美麗的環境下,生生不息,世世代代地居住下去。

正如WT所寫的,經由現今科學嚴謹的實驗與反覆地辯證,顯示溫室氣體的確會造成環境上如此劇烈的變化,我個人 - 就我個人而言 - 覺得這時候探討人類"貢獻"了多少,是不是主導而造成整個環境變得惡劣,可能已經不是重要。(恩 ..我知道...我知道..鄉民就是那樣 OOXX..)

為什麼?

如果這時可以100%科學地斷定,這是人為影響這麼龐大系統的變化,那毫無疑問地,人類確實應有所節制,而不應再為所欲為。(這裡屆時再看看 IPCC AR5會不會有更明確的解說。)
相反的,如果這也確定100%是他本身自然的變化,這樣的環境很明顯地不是適合我們生存,我們更不應繼續破壞他,讓他雪上加霜。更遑論現在還更有人無視地地拼命持續排放CO2,拼命砍伐森林哩..

誠如WT所言,大自然氣候變動的頻率常常要多達幾十年以上(30年都可能太短,做頻譜分析只有幾個點,我想最好有50年.. XD)的積累,才能看到比較明顯的變異,十幾年的"平盤"或冷卻,也很有可能是為了下一波愈烈增溫做準備,我到覺得反而更應謹慎地看待這樣的轉變。


最後,我問兩位博士在學術圈會不會因為暖化的「主流說法」感到壓力,或是有沒有聽聞持相反意見者在學界被打壓(這是懷疑論者的常見說詞)?

WT說:

我完全不覺得有受到什麼壓力, (可能因為我還有身邊認識的人都不是懷疑論者 ?! XD)
論文投稿本要就有peer review的機制, 能不能說服reviewer, editor, 跟研究方法, 證據論點強弱的關係比較大, 這個不管做什麼題目都一樣, 不過要挑戰或顛覆一個多數專家都接受的理論, 會受到比較多目光詳細撿視 或要求嚴謹, 我覺得是很自然的人性吧 而且在比較high profile的期刊 審核討論的過程也許critical, 但仍然是civilized and fair 。

至於conference, 我曾經在AGU(美國地球物理學會)年會上看過幾次質疑暖化的poster (比例是幾千張裡面才有一張, 沒有oral是很正常的因為參加人太多 大概10%的人能上台)其內容與研究方法粗糙到不知所云的程度 但至少它的投稿被接受又順利貼出來了, 只是沒有人去看, 主要也是因為品質的關係。

氣候學界當然也會有“黑暗面”, 但是跟其它領域黑的方法沒太大差別, 搶經費, 搶題目, 老闆壓榨學生, 資深排擠資淺等事情偶爾也是會聽到, 但是我沒聽過有人因為對於暖化的立場不同而經歷這些事(除了那些媒體寫出來的以外)。

其實現在熱門的氣候研究題目並不是單純在吵暖化或沒有暖化, 大家都在努力改進模式或研究那些複雜的feedback, 只要把研究方向focus在這些地方, 根本不需要在論文中爭論暖化與否也可以發表(當然還是有競爭有論證這些正常的過程要經歷), 所謂的“主流”科學家大部份也都是埋首在這樣子的研究中, 不會去參與那些媒體網路上的大戰, 有些比較outspoken的“主流”人士, 要不就是經歷過共和黨主政時被打壓的時期, 所以一直走倡議運動路線(如Jim Hansen), 要不就是自己的研究被懷疑論者當箭靶只好跳出來戰(Michael Mann), 有些是看身邊的人被戰或覺得懷疑論的觀點太扯實在看不下去(Gavin Schmidt/Real Climate), 大部份的人都只想好好做自己的研究, 閒暇之餘也許幫忙貢獻一點科學教育, 只有在媒體戰得火熱或發生像氣候門事件的時侯, 才會考慮表態一下來盡盡科學良知, 這種狀態下, 即使是懷疑論者, 除非是很愛戰的, 同事上司根本無從得知 =.=
[end of quote]

最後我想說,全球暖化的科學討論很重要,一直在這上面打轉卻很浪費時間。我們永遠無法百分之一百確認全球暖化的因果關係,而科學不確定性不應該是拖延政策的藉口,很多節能減碳的政策對社會有益,例如減少高排碳高污染的火力發電改用清潔能源,又例如改用更清潔更有效率的交通工具,無論二氧化碳如何影響氣候,都應該是社會進步的方向。

文章很長,感謝看到這裡的讀者,我要特別感謝兩位朋友幫我上了很多課,也希望大家繼續就這個議題理性地討論,如果聽到身邊有人對全球暖化有疑義,請把這篇文章轉給他看喔。如果我有空,還要針對懷疑論多寫幾篇文章,敬請期待。

7 則留言:

  1. 謝謝仲恩的蒐集資料與分享!又學到好多!

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  2. 「石化燃料」應更正為「化石燃料」(fossil fuel)。石化工業-石油化學工業。大家常搞混。

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  3. 雖然這是比較舊的文章了, 不過我有一點問題想請問版主. 之前曾經讀過一些文章指出, 全球暖化會造成北半球冰河融化, 大量的淡水進入海水中之後會稀釋當地的海水, 進而造成洋流減緩甚至停止. 而洋流循環本身對氣候有重要的影響(是嘛?), 因此有理論指出, 洋流停滯之後很可能無法再將溫暖的海水帶到高緯度, 其結果反而是北半球進入冰期. 關於這部分的資料, 似乎很少出現在氣候變遷的討論中, 請問版主對這樣的理論有聽說過嘛?

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    1. 感謝你的留言。你說的是北大西洋環流停止的可能性,我有聽說過這樣的可能性,如果我沒記錯,這應該也是電影「明天過後」的背景,高爾在電影好像也有提到。但是我不是氣候或洋流專家,不知道這樣的可能性有多大。我想科學家可能也不知道。

      隨手google了一下有發現這篇NASA的新聞稿,應該就是你說的情況:http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2004/05mar_arctic/

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  4. 匿名5/18/2013

    你應該問一下氣候預測的科學家的能不能預報下ㄧ季的天氣?相信是不可能做到的,但你可獲得氣候模式不是用來預報天氣的標準回答。但全球暖化已可"正確"的預報,這種對未來的推論你相信嗎?如果簡化的模式可以正確的預報,大氣科學家就要失業了。你也可問氣候學家對副熱帶地區雲的觀測全世界有多少人在做?瞭解了多少?可以在氣候模式中正確的模擬雲的角色了嗎?什麼是無可辨駁的證據?是根據過去的觀測做線性外廷預報嗎?

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    1. 感謝留言指教。「天氣」預報跟「氣候」預測是兩個不同尺度的問題,也是不同學科處理的問題,前者是短時間小範圍,後者是長時間大範圍。

      在科學之前,我們永遠無法知道我們是不是能「正確」的預報,現行IPCC的作法是說我們有「高度的信心」認為人類活動造成氣候變暖,並給定出一個可能的增溫區間。即便我們無法100%確定人類活動造成暖化,許多低碳節能的政策還是有很多好處,值得推行。

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