4 февраля 2008 г.

Ураганы и глобальное потепление

На прошлой неделе в Nature вышла статья Nature 451, 557-560 (31 January 2008), в которой изучается связь между потеплением океана в последние полвека и интенсивностью атлантических ураганов. Сегодня на Газете.ру появилась заметка Пора готовиться к худшему, первая половина которой посвящена этой работе.

На мой взгляд, заметка на Газете.ру, особенно ее вступление
Учёные рисуют всё более ужасающие картины глобального потепления ... Серия работ в Nature и Science пророчит нам голод, засухи и ураганы.

заставляет читателя сделать вывод, что-де ученые четко доказали, что глобальное потепление приводит к усилению атлантических ураганов. Так вот, это неверно -- это НЕ доказано, по крайней мере, пока что. В аннотации оригинальной статьи так и сказано прямым текстом:
Our analysis does not identify whether warming induced by greenhouse gases contributed to the increase in hurricane activity...

Конкретно, пока остается неизвестным, является ли усилившаяся с 1970-х годов ураганная активность в Атлантике прямым результатом дополнительного нагревания океана (значительную роль в котором сыграл человек), или же в основном отражает естественную цикличность, вызванную Атлантическим Междекадным колебанием. Сама эта работа только устаналивает статистическую корреляцию между приповерхностной температурой океана и ураганной активностью, без каких-либо причинных связей и в пренебрежении многими другими возможными степенями свободы, кроме температуры и ветров.

Я добавлю еще две вещи.

Во-первых, чтоб не возникал соблазн переносить эти выводы вообще на все утверждения про глобальные изменения климата. Есть два класса климатических наблюдений: те, которые мы делаем только сейчас, т.е. в последние десятилетия (сюда относится и ураганная активность), и те, которые мы можем делать и в далеком прошлом -- века, тысячелетия, миллионы лет назад -- благодаря анализу отложений (сюда относятся, в частности, концентрация газов, температура, ледовый покров и т.д.). Из наблюдений первой группы можно делать только осторожные выводы (и то, опирающиеся на климатические модели), т.к. пока плохо известна естественная динамика климата (даже при фиксированных внешних условиях!) на масштабах в десятки лет. Из наблюдений второй группы можно делать очень надежные выводы.

Во-вторых, чем плохо, когда журналист делает вывод, намного более сильный, чем в оригинальной статье. В науке часто бывает, что для описания какого-то не очень понятого явления выдвигаются противоположные гипотезы. Иногда даже авторы этих гипотез считают, что те или иные наблюдения их поддерживают. Такая ситуация совершенно нормальна.

Однако если журналист в обоих случаях превратит гипотезу в доказанное утверждение, то получится когнитивный диссонанс бессмыслица -- читатель прочитает, что ученые якобы доказали противоположные вещи. Это в глазах простого читателя обессмысливает достижения современной науки (с пониманием которых у него и так тяжело).

Более подробно см. также дискуссию вот тут (та дискуссия была вызвана сообщениями, что существование черных дыр окончательно доказано, и -- одновременно с ними! -- что существование черных дыр опровергнуто).

Возвращаясь к климатологии, если кому интересна эта тема, то для ознакомления на русском языке я могу порекомендовать "Ответы на часто задаваемые вопросы" из последнего отчета IPCC (ссылка Frequently Asked Questions в Рабочей группе 1, PDF, ~ 10 Мб, 44 стр.)

6 комментариев:

  1. Насколько мне известно ураганная штормовая активность начинаеться развиваться когда температура поверхности воды превысит 26гр. сопственно говоря сила урагана это энергия испарнной воды, которая из океанической депрессии под действием вращения земли превращаеться в циклон. Тоесть сила циклонов полность зависит от температуры поверхности океана. Потепление же в свою очередь способствует росту этой температуры. Кроме СО2 большой вклад рост ураганной активности вносит сокращение альбедо в северном полушарии(уменьшение площади снега и морского льда) В результате чего нарушаеться атмосферная и океаническая циркуляция и тепло с тропической части океана отводиться хуже.
    Правда паниковать сдесь не стоит так как одновременно с этим идет обратный процес. Ослабление горизонтальной циркуляции в океане и усиление испарения приведет к усилению халинной(вертикальной) циркуляциии которая вынесет на поверхность большон количество холодных глубинных вод.
    А так как инерция атмосферной и океанической циркуляции различна то скорей всего ураганая активность будет чередоваться периодами усиления и затишья.

    ОтветитьУдалить
  2. Вы, как мне кажется, излишне категоричны. Эта тема на самом деле очень слабо изучена. В последнем докладе IPCC по этой теме говорятся только самые общие и самые аккуратные слова.

    Активность атлантических циклонов зависит не только от приповерхностной температуры, но и по крайней мере от силы пассатов, которые дуют из Тихого океана через Латинскую Америку. А это независимые (хотя и взаимодействующие) переменные. И до сих пор не было известно, какой из факторов важнее. Даже не в природе, а в моделях глобальной циркуляции.

    Эта работа впервые показала, что на повышение температуры приходится примерно 40% (а не 100, заметьте) повышения циклонной активности. Остальные 60%, вероятно, связаны с изменениями в ветрах. А возможно, модель слишком упрощена и не учитывает какие-то другие переменные, которые косвенными образом могли способствовать усилению активности. Всё это надо изучать дальше, и желательно, прежде всего, воспроизвести это в МОЦАО. И уже потом, когда "числа будут сходиться", можно будет высказывать осторожные утверждения о исходных причинах этой активности.

    ОтветитьУдалить
  3. Да вы конечно правы, ветра играют большую роль в формировании штормов. В принципе океаническая депрессия вообще может не стать штормом. Лучшие условия для этого это штиль. Или удачно сложившаяся роза ветров. Вообщем горизонтальная циркуляция(ветра) в большей степени мешают зарождению штормов, а во время потепления она начинает ослабевать. Так что цифра в 60% вполне вероятна.
    Что касаеться отчета международной группы, то мне кажеться там очень много цензуры. И когда говорят что какя то область мало изучена то возможно подразумевается под этим мы знаем но не хотим об этом говорить.

    ОтветитьУдалить
  4. Анонимный21/2/08 15:04

    >Во-вторых, чем плохо, когда журналист делает вывод, намного более сильный, чем в оригинальной статье.
    >В науке часто бывает, что для описания какого-то не очень понятого явления выдвигаются противоположные гипотезы.
    > Иногда даже авторы этих гипотез считают, что те или иные наблюдения их поддерживают. Такая ситуация совершенно нормальна.


    На заметку :
    Гипотеза - это утверждение для которого существуют подтверждающие экспериментальные факты
    и отсутствуют отрицающие...

    можно выдвинуть противоположные гипотезы только в случае полного отсутствия эксперимантальных фактов.

    Гипотеза может стать законом в математике,если она доказана на всем множестве значений
    в физике на "всем" множестве значений в некотором достаточно широком интервале -
    то есть по сути все физические законы есть гипотезы...

    пример 1: гипотеза Римана проверена на очень большом интервале , но она может оказаться неверной
    отрицание гипотезы Римана не является гипотезой, потому что ни одного факта подтверждающего ее нет..

    пример 2: отрицание закона сохранения энергии не может быть гипотезой - нет ни одного факта его подтвердающей


    Вывод : Гипотеза - очень правдоподобное утверждение
    Предлагать противоположные утверждения - как минимум не предлагать ничего

    ОтветитьУдалить
  5. Не надо играть словами. Смысл слова "гипотеза" в этом контексте прекрасно понятен.

    ОтветитьУдалить
  6. Анонимный21/2/08 23:59

    Никакой игры :

    Слово "противоположные" не подходит -
    "комплиментарные" намного лучше...

    Одна сильно усредняет и воообще
    ничего не говорит о локальном поведении

    Вторая сильно локальна и ничего особенного не может сказать глобально...

    ОтветитьУдалить