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主题:翻译:对戈尔《气候灾难真相》的质疑 译者前言 -- hwd99

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家园 第三章 根据间接数据重建的气候历史

第三章 根据间接数据重建的气候历史

译者注:所谓间接资料是指气候研究中的古气候数据,是根据地质样品的各种物理化学性质和科学原理推断的。

《气候灾难真相》:所谓的全球变暖的怀疑者经常说全球变暖是周期性自然波动表现出来的现象。

评论:一些所谓的怀疑者怀疑,现在的变暖是完全地或者主要的是由于CO2含量的上升,那并不意味着他们否认全球变暖。

《气候灾难真相》:为了支持他们的观点,他们(怀疑者)频繁地提及中世纪暖期。但是根据[Lonnie] Thompson博士的温度计【冰心中O-16和O-18的比值分析】显示,夸大的中世纪暖期(下图左边的红色波动)与过去的半世纪温度的大幅度上升相比是微小的(最右边图表的红色峰)。(64页)

评论:Thompson分析了三个安第斯山脉和三个西藏冰芯的氧同位素比值。Gore在63页以及64-65上所展示的图片,在Thompson的研究中出现,但是它并不是Thompson的复合冰芯数据图。相反,Gore的图表(Thompson文章的图表7d)是北半球历史气候的曲棍球棒重建图(这是最近的结果。译者注:这是气候灾难观点方最近的研究结果,是本文重点批评的,也是反对者重点批评的,参见《Hockey Stick Illusion-气候们与科学的腐败》,http://www.21bcr.com/a/shiye/yuwai/2010/0907/1563.html ),Thompson包括在内是为了作比较。

更重要的是,与Gore的论断相反的是,Thompson的研究没有证明中世纪暖期与20世纪变暖相比是微小的。

首先,并不是所有的科学家认可Gore对于Thompson的温度计是高精度的描述。Ramirez等(2003)说明,在低纬度地区,将温度和稳定水同位素关联起来的经验公式,在现代降水量下是不可行的,这是因为降雨占主导地位。换言之,来自于热带安第斯山脉的氧同位素记录可能主要反映的是降水量的变化而不是温度的变化。

即使Thompson的“温度计”是精确的,Gore从它得到的结论是有疑问的。在Thompson检测的三个西藏冰芯中,Dunde和Guliya两个点实际上描绘了过去好几个年代周期和20世纪最后几十年一样暖和或者更暖一些。看下图Guliya冰心。

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Guliya 冰芯

Source: Center for the Study of Carbon Dioxide

由于Dasuopo测点的数据显示了一个更显著相反方向上的变化,所以它影响着平均结果。这是正确的平均方式,但是如果可以从单个点获得一个可靠的重建,那么平均就是没有必要的。没有许多额外的观察,是不可能知道Thompson的平均值是真正具有代表性的或者由于单一的数据而曲解了。

类似的,在Thompson检测的三个安第斯山脉冰芯之中,Quelccaya和Sajema测点显示了在过去的几个世纪里比在20世纪要暖和。看下面关于Quelccaya冰芯的图。

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Quelccaya 冰芯

来源: Center for the Study of Carbon Dioxide

简言之,Thompson的六个测点中只有两个测点显示了最近的温度比早期的温度高。

重建一个精确的过去几千年的温度历史,需要来自世界各地各种类型的气候资料。许多记录表明,中世纪暖期和早期罗马暖期和现在的暖期一样暖和或者更暖。二氧化碳和全球变化研究中心回顾了这类研究。哈佛大学天体物理中心Sallie Baliunas和Willie Soon开展的一项调查发现,来自不同地区79个气候研究资料显示,“至少有50年的时间(在过去的千年中)比20世纪的任一50年温暖”。正如前面所提到的,Polissar和他的同事在2006年做的一份研究表明,现在安第斯山脉比它在中世纪暖期时温暖。Bao等(2003)分析了氧同位素比例以及其他气候资料,发现青藏高原的每一部分(东北部,南部,西部)在过去的2000年里至少有一个50年的时期,是比过去的50年里的平均温度高的。

《气候灾难真相》:那些全球变暖怀疑者…对另一个测量CO2和过去1000年温度的相关性,一幅图代表气候学家Michael Mann和他的同事(Raymond Bradley和Malcolm Hughes)所作的研究,以“曲棍球棒”为人们所熟知,发动了强烈的攻击。但是实际上,科学家们已经确认了通过多种方式得到的相同的基本结论——Thompson的冰芯记录作为最具有权威的证据之一。

评论:“强烈的攻击”——实际上不外乎是尽职调查Mann的数据和方法——完全是适当的。在它的第三份评估报告中(2001),IPCC两次在第二章(“观察到的气候变化和改变”)决策者总结的技术总结部分,展示了曲棍球棒,在综合报告里再一次提到。曲棍球棒是IPCC宣称(决策者总结)“20世纪90年代(很可能)是最热的十年,另外1998年是千年来最热的一年”的基础。毫无意外的,曲棍球棒(看下图)成为了全球变暖问题和京都宣传的代表。

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曲棍球棒 Source: IPCC

曲棍球棒模型描述了一个相对稳定的气候,从公元1000到1900年是一个轻微变冷的趋势(轴),然后是20世纪的一个急剧向上的趋势(刀片)。两个加拿大科学家,Stephen McIntyre和Ross McKitrick (M&M),2003年在能源与环境上发表了两篇关于曲棍球棒模型的评论,2005年在地球物理研究快报上发表了第三篇评论。在所讨论的问题中,M&M发现,Mann, Bradley和Hughes (MBH)“去中间化”了他们的气候资料,意味着通常筛选数据,扩大了生成曲棍球棒类型数据的重要性。

应议院能源和商务委员会的要求,乔治梅森大学数理统计中心的Edward J. Wegman博士集合了一个统计专家组,评价M&M对于MBH的数据和方法的评判。Wegman团队发现:

MBH98和MBH99去中间化气候资料的纯粹效果是创造一个曲棍球棒形状。

大体上,我们发现MBH98和MBH99文章有点晦涩,是不完整的。 M&M03/03a/05a的评论是有效的。

总之,我们委员会认为,MBH99的评估——20世纪90年代很可能是千年来最热的10年以及1998年是千年来最热的一年,是不能通过他们的分析得到的。

Gore (在书中)指出MBH的分析不足之处不碍事,因为其他科学家已经证实了他们的结果。但是正如M&M指出的,Wegman确认的,那些科学家经常与Mann一起工作,倾向于使用相同的数据。因为他们是相互关联的,而且共享数据,其他研究并不像他们看起来的那样独立。

科学家们远远没有解决,相对于现在,中世纪暖期变暖是微小的问题,最近一项关于北半球历史气候的模型,显示了经过一个显著小冰期之后的中世纪暖期,比现在要暖和。看下面的图。

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根据硅藻沉积物重建的北半球气候历史,来源: Weckstrm et al. (2006)

《气候灾难真相》:在前工业化时代以前的650,000年里CO2含量从来没有超过300ppm…现在CO2含量是380ppm——远远超过在此之前的65万年历史记录。

评论:两个主张——CO2浓度在前工业化时代“从没有”上升到300ppm以上和目前的水平“远远高于”650,000年的历史记录——是有问题的。Wagner等(1999)分析了在荷兰Denekamp附近,埋在泥煤沉积物中的桦树叶子的气孔频率,判断出全新世早期CO2含量多个世纪超过330ppm,等于1987年达到的348ppm水平。二氧化碳和全球变化中心总结了Wangner团队的研究:

10,000年前大气中CO2浓度测定为260到265ppm之间。从那以后在整个世纪中,浓度值在330ppm左右。在接下来的300年里浓度保持在330ppm,然后下降到300ppm左右。接下来就到了大气中CO2浓度第二次急剧上升达到最大值348ppm,在这段时期内,CO2浓度在333到347ppm间徘徊。

《气候灾难真相》:“这是一个复杂的关系,”Gore写到,根据一个2页纸的图,显示过去650,000年间,CO2含量随着全球温度上升和下降,“但是其中最重要的一部分是这样:当大气中有更多的CO2,由于来自太阳的热量被留在里面,而使温度上升。”

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《气候灾难真相》中温度和二氧化碳浓度随时间的变化图

评论:上面的叙述是经过仔细斟酌的。Gore实际上并没有说CO2含量的变化导致了冰期和间冰期的转变,但是他允许或者甚至鼓励读者(或观众)得出那个结论。事实上,全球温度变化发生在CO2含量发生变化之前,有数百数千年之久。

因果关系非常接近与Gore所主张的相反。当海洋温度下降,海水溶解了更多的CO2,极低海冰的扩展进一步限制了海洋与空气之间的CO2交换通量(译者注:地球上的二氧化碳,87%储存在海洋中,深海中溶解的二氧化碳,传输到表层中,从而进入大气,需要1千年以上,反过来也一样)。

相反的,当海洋变暖的时候,更多的溶解CO2进入空气中。空气中CO2含量的改变对于气候的改变,至多有一个正在进行的放大作用。

相反的,Gore的650,000年间关于CO2含量和全球温度的图,显示了,即使CO2水平更低,先前四个间冰期比我们现在所生活的这一时期要暖和。Gore没有提到这个,但在科学文献中很容易找到。例如,在最后间冰期的最高点,大概130,000到127,000年前,许多气候资料显示,在北极加拿大和格陵兰的夏季温度,比现在要高4-5℃,西伯利亚的大部分地区高4-8℃。许多冰芯数据显示,南极洲东部温度比现在要高2.5-5℃。

简言之,Gore扩大了CO2在地球气候历史上的重要性。在过去的几百个千年时间里,CO2含量的改变是主要的影响因素,而不是全球温度改变的原因,地球在先前的间冰期比现在还要暖和,当时CO2含量更低一些,有重要证据表明,中世纪暖期与目前的暖期一样暖和,或者更暖和。

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