Oteplování planety – skutečně je zvyšování teploty reálné?

Opravdu se naše klima otepluje? Jsou teploty, které měří meteorologové skutečně vyšší než ty, které panovaly před sto lety? A jakou roli hrají v těchto měřeních chyby? Názor meteorologa. (délka blogu 10 min.)

„Věř pouze údajům, která jsi sám falšoval“

… zní starý vtip. Bohužel se často stává realitou, a to tehdy, když ideologie a touha vědce po určitém výsledku převáží jeho vědeckou čest. Ten, kdo sleduje dění v oboru klimatologie, si jistě vzpomene na známý Mikeův trik a skandál, který vyvolalo zveřejnění osobních mailů jisté skupiny vědců. Domlouvali v nich podvodné manipulace s naměřenými údaji. Data měla potvrdit „oteplování“ klimatu v době, kdy takové oteplování nikdo nenaměřil.

Nejsou data jako data

I když naměřené údaje neovlivňuje ideologie a touha po dalších dotacích, nemusí být tato data nutně úplně přesná a (řekněme) kvalitní. Měření, které by se mohlo považovat za relevantní, by mělo být zároveň transparentní. Pojmem transparentní chápu například uvedení způsobu, jakým byl údaj získán, typ přístroje a chyby měření. Klimatologové, předpovídající drsnou a horkou budoucnost naší planety, se něčím tak přízemním, jako je věrohodnost dat, bohužel často nezatěžují.

A tak se například můžeme dozvědět, že se v místě XY od roku 1900 oteplilo o 0,6 °C a tento trend bude jistě pokračovat. Nikoho zjevně nezajímá skutečnost, že samotné odečítání teplot ze starého teploměru v roce 1900 mohlo být klidně zatíženo systematickou chybu 0,5 °C.  Nikdo se nezabývá takovými „zbytečnostmi“, jakými je například přechod z jednoho druhu teploměru na jiný (analogový rtuťový teploměr versus elektronické měření), tedy i jinou systematiku měření – a s tím spojenou systematickou chybu.

Zato jsou klimatologové velice kreativní ve výsledné úpravě dat, viz třeba nahoře zmíněný skandál, týkající se šéfa CRU Phila Jonese, známý jako Climategate.

Jakým údajům se tedy dá věřit? Nechci vám říkat, která data jsou pravá a která nikoliv. Nevím to.

My všichni (kdo sami daná měření neprovádíme) jsme v podstatě laici, kteří jsou odkázaní na víru. Paradoxně jsou na stejnou víru odkázáni i klimatologové, kteří využívají desetiletí nebo staletí staré „výzkumy“, se kterými srovnávají dnes naměřené teploty. Víru v to, že daný autor údajů nebo jeho tým při měření nepodváděl, víru v to, že se stará data měřená v tehdejších podmínkách dají srovnat s těmi dnešními.

Za sebe mohu říci, že pro mě seriózní výzkumy například uvádějí nejen absolutní čísla, ale také způsob, jak byla naměřena a jakou chybou jsou zatížena. Typické pro aktivistický a ideologický přístup k oteplování planety je podle mě naopak absolutní výrok, podporovaný známou floskulí „bylo dávno dokázáno“ a grafy, které postrádají (nejen) intervaly chyb měření.

V následujících odstavcích chci zjednodušeně přiblížit, proč nevěřím leckterému měření a co všechno se může při měření pokazit.

Systematická chyba měření

Každé měření je zatížené množstvím chyb. To je naprosto přirozené a nikdo se za ně nemusí stydět. Existují chyby, které jsou nevyhnutelné – tzv. systematické chyby.

Systematická chyba je taková, která je způsobena samotným druhem měření, nedostatky měřidla nebo měřeného jevu, vlivy okolního prostředí a vlivy, které vyvolává ve všech zmíněných komponentách sám člověk, který měření provádí.

Systematická chyba může výsledek jak snižovat tak zvyšovat, je téměř identická ve všech měřeních (leda by se měnily například okolní podmínky) a není vidět na první pohled. Nejlépe se odhalí při přechodu z jednoho typu měřícího instrumentu na jiný, takový, který využívá jiné základní fyzikální jevy nebo vlivy.

Příklad při měření teploty

Starý teploměr, na kterém ochotný personál odečítal teplotu v profesionální nebo poloprofesionální meteorologické stanici v roce 1900 – versus elektronické čidlo, které je používáno dnes. Na teploměru, plněném rtutí, byla chyba odečtu teploty nejspíše nejvíce ovlivněna úhlem pohledu na rtuťový sloupec a vlivem okolí.

Vliv okolí hraje svou roli dodnes. Dříve méně zastavěná města, ve kterých žilo méně lidí, ve kterých nejezdila buď žádná auta (1900) nebo jezdila jen sporadicky (později), měla jistě na lokální teplotu jiný vliv než města dnešní. Pokud tedy dnes měříme „zvýšenou“ teplotu atmosféry, nemusí být toto navýšení způsobeno opravdovou změnou klimatu. Může jít o lokální jev, jehož intenzita se samozřejmě odhaduje jen velice špatně.

Na první pohled by se mohlo zdát, že použití elektrotechniky, které začalo zhruba v 70. letech, pomohlo měření zpřesnit. Ve skutečnosti je pomohlo jen navzájem zrelativnit. Některé systematické chyby odpadají, jiné se naopak nově vytvoří. Takovou systematickou chybou je například vlastní ohřev přístroje během delšího používání.

Náhodná chyba

Jiným druhem chyb jsou tzv. náhodné chyby. 

Vliv na náhodnou chybu mají druhy měřidla, měřené veličiny nebo jevu, okolí a měřícího personálu.

Stejně jako systematické chyby se náhodné chyby nedají poznat na první pohled. Na pomoc nám ovšem přichází matematika. Na rozdíl od systematických chyb se ale dají náhodné chyby odhadnout pomocí statistických metod.

Měření jsou vždy plná náhodných chyb. Proto jednotlivé výsledky měření jevu kolísají v určitém intervalu. Náhodné chyby se dají odhalit … pílí. Zvýšením počtu měření se následně zvýší přesnost naměřeného výsledku.

Subjektivní a objektivní chyba

Chyby v měření se dají navíc rozlišit do dvou dalších kategorií: subjektivní a objektivní.

Subjektivní chyba je vyvolána člověkem – personálem, obsluhujícím měřicí přístroj nebo vědcem, který výsledek zpracovává.

Mohou být výsledkem špatného odečtení na stupnici přístroje (viz staré teploměry), nesprávné zanesení výsledků do výsledných tabulek nebo rovnou použití jen odhadnutých výsledků v momentě, kdy skutečné výsledky chybí (výpadek přístroje).

Objektivní chyby jsou způsobeny přístroji samotnými a kryjí se v podstatě se systematickými chybami, zmíněnými v předchozím textu.

Typicky je to působení měřicího přístroje na měřený jev, nedostatky přístroje a techniky, nevhodná volba měřeného vzorku nebo doby, ve které je měření prováděno.

Příklad při měření teploty

Vědec A měří denně teplotu atmosféry. Do práce přichází v osm hodin, měření provádí v devět hodin. Poté odejde do důchodu a jeho následovník se rozhodne měřit teplotu v jinou dobu. Naměří… ano, samozřejmě… naměří data, ze kterých bude vyvozovat oteplení nebo ochlazení klimatu. Příklad je samozřejmě triviální, dnes měří teplotu přístroje automatizovaně – dají se ale dnešní výsledky opravdu srovnávat s těmi, které byly pořízeny před desetiletími?

Systematické a objektivní chyby jsou zpětně neodhalitelné. Jak víme, že srovnáváme opravdu podobné podmínky?

Systematické chyby způsobují nepřesnost výsledků, náhodné chyby dělají výsledek nejistý.

Je to náhoda, že vývody klimatologů žonglují s desetinami procent, o které se prý planeta oteplila, aniž by se zabývaly tím, zda jsou kdysi naměřené výsledky vůbec srovnatelné s tím, co měříme dnes?

Není to legrační, když nakonec klimatologové srovnávají teploty, měřené dnes a teploty, které byly „naměřeny“ dokonce dřív, než lidé vynalezli teploměr? Opravdovou lahůdkou je podle mě teplota, odhadovaná z letokruhů stromů. Kromě teploty může mít na růst stromů vliv ještě spousta dalších faktorů – systematická chyba takových odhadů musí být enormní a reálná výpovědní hodnota nulová.

Osobní zkušenost meteorologa

Nakonec bych chtěla dát slovo Klausovi Hagerovi, z meteorologické stanice v bavorském Lechfeldu. Proč zrovna Lechfeld? Stanici osobně znám a vím, že se nachází v nezastavěné oblasti, která se díky blízkému vojenskému prostoru v posledních sto letech prakticky nezměnila. Oteplující vliv blízkých domů nebo silnic je tu proto minimální.

Meteorolog tvrdí, že jsou průměrné zimní teploty na jeho stanici za posledních šedesát let prakticky stejné. Totéž se týká také naměřených minimálních teplot.

Jednotlivé naměřené hodnoty kolem této hodnoty sice kolísají – to ale není neobvyklé. Jeho slovy: „Klima dominují změny – ne trendy.“ „Změny jsou to jediné, co je na klimatu konstantní.“

Ve starověku se v okolí Augsburgu (kde se Lechfeld nachází) pěstovala vinná réva. Římští legionáři, kteří zde založili hradiště, sem přišli – v sandálech. Kolem roku 350 se začalo ochlazovat a místní podmínky se změnily. Co je ještě zajímavější – od šedesátých do devadesátých let minulého století bylo pozorováno obzvláště teplé období. Od roku 2005 se znovu ochlazuje. Toto ochlazení je ale maskováno novou měřicí technikou. Co přesně tím Klaus Hager myslí?

Nové teploměry, nové teploty

Kolem roku 1995 byly na meteorologické stanici v Lechfeldu vyměněny původní rtuťové teploměry za elektronické přístroje. Ty jsou daleko citlivější, změny registrují efektivněji a rychleji. Klaus Hager měřil osm let místní teploty paralelně oběma přístroji, jak starým rtuťovým, tak novým elektronickým teploměrem. Jeho zkušenost je velice zajímavá: nové teploměry měří v průměru o 0,9 °C vyšší teplotu než ty, které byly používány v minulosti.

Meteorolog se vyjadřuje také ke vlivu lidmi vypouštěného CO2 na údajném oteplování planety. Je podle něj velice přeceňován.

Podíl CO2 ve vzduchu je nepatrný. Pro srovnání: ve zhruba 2600 molekulách vzduchu se nachází jen jedna jediná molekula CO2. Lidmi vypouštěný CO2 pak tvoří ještě daleko menší podíl. Statisticky je jen každá 83. molekula CO2  v atmosféře výsledkem lidské aktivity.

Připojím se tedy k jeho slovům: „Ráda zkoumám skutečná fakta a chtěla bych, abyste se i vy nad tématem zamysleli – a neakceptovali všechno, co vám vnucují media a co odpovídá „duchu doby“. Motorem pro naše klima je Slunce. Změna klimatu, kterou prý způsobuje člověk, se rozplyne jako ostatní podobné bubliny až Sluneční aktivita zase poněkud poklesne.

Zdroj: http://www.augsburger-allgemeine.de/bayern/Meteorologe-findet-Diskussion-um-Klimaschutz-laecherlich-id32569342.html