Állítás "A híres" hokibot "görbe hamis"
Követelés: A híres hokibot görbével az éghajlat-kutatók megpróbálják megmutatni, hogy ma melegebb van, mint az elmúlt ezer évben. A kanadaiak, Ross McKitrick és Steve McIntyre hamisítványként tették közzé őket.
Tény: A gyakran kritizált „hokibot” görbe állítását számos független tanulmány megerősíti
Az eredeti, úgynevezett "hokibot" tanulmány 1998-ból valójában nem volt hibamentes. A továbbfejlesztett új kiadás, valamint számos hasonló tanulmány korallok, sztalagmitok, fagyűrűk, fúró- és jégmagok történelmi klimatikus adataival megerősíti az eredeti következtetést: a 20. század volt az elmúlt ezer év legmelegebb, az 1920 utáni felmelegedés pedig a legerősebb.
A "hokibot" (1. ábra) a hőmérséklet rekonstrukciójának grafikus ábrázolása az elmúlt egy-kétezer évben, amelyhez úgynevezett proxy-adatokat használtak. A klimatológusok ilyen proxy adatokat a természetes archívumokból szereznek be, például a fagyűrűkből. Erre azért van szükség, mert a közvetlen hőmérsékleti mérések, az úgynevezett műszeres adatok csak az elmúlt mintegy 150 évben állnak rendelkezésre.
Michael Mann, Raymond S. Bradley és Malcolm K. Hughes amerikai kutatók 1999-ben (Mann és mtsai. 1999) publikáltak egy tanulmányt a fa gyűrűiről, jégmagjairól, koralljairól és a föld északi féltekéjéről származó egyéb feljegyzésekről. Újjáépítésük azt mutatta, hogy a globális hőmérséklet az elmúlt évezred során fokozatosan csökkent, de a 20. században éles emelkedő tendenciává vált. Vagy a szerzők szavaival:
„Bár a nagyobb bizonytalanságok nem teszik lehetővé az 1400 előtti időszakra vonatkozó határozott kijelentést, eredményeink azt sugallják, hogy a 20. század vége szokatlan legalább az elmúlt évezredben. Az 1990-es évek voltak a legmelegebb évtized (mérsékelt bizonytalansággal), és 1998 a legmelegebb év. A 20. század megfordítja az ezeréves lehűlési tendenciát, amely összhangban van a csillagászati hosszú távú hatásokkal. "
A grafikát „hokibotnak” nevezték, mert az elmúlt évszázadok alatt a lapos hőmérsékletű vonal úgy néz ki, mint egy hokibot tengelye, a meredek vége, mint a simítója. A grafika nagy figyelmet kapott, mert bekerült az IPCC harmadik értékelő jelentésébe (1. rész, 2.3.2.2. Fejezet). 2001-ben, majd később kiemelkedően szerepelt Al Gore „Egy kényelmetlen igazság” című filmjében.
Vita alakult ki a Mann-tanulmány megbízhatóságáról. 2005-ben Stephen McIntyre bányamérnök és Ross McKitrick közgazdász publikálta a munka áttekintését (McIntyre/McKitrick 2005). Abban azt állították, hogy a „hokibot” csupán az alkalmazott statisztikai módszer (az úgynevezett főkomponens-elemzés) eredménye. Ezenkívül a 15. századi hőmérsékletek csak a sörtés fenyők fagyűrűinek egyetlen adatsorán alapultak, ami egy másik oka annak, hogy a vizsgálat alapvető állításainak alapja statisztikailag nem szignifikáns. Más szerzők, például Hans von Storch német klímakutató is publikált véleményeket (von Storch et al. 2004).
Ezután a "hokibotot" függetlenül ellenőrizték. Az Egyesült Államok képviselőházának Tudományos Bizottságának kérésére a Nemzeti Kutatási Tanács tizenkét fős szakértői bizottságot hívott össze, amely 2006-ban ismertette zárójelentését. Eredmény:
„Mann és munkatársai eredeti tanulmányában bemutatott elemzések alapján, valamint újabb bizonyítékok alapján hihetőnek tűnik a bizottság azon következtetése, miszerint az északi félteke melegebb volt a 20. század utolsó évtizedeiben, mint az előző évezred összes hasonló időszakában. . "
A jelentés csak kisebb statisztikai módszertani hiányosságokra hívta fel a figyelmet.
Az amerikai képviselőház energetikai és gazdasági bizottságának elnöke, a republikánus Joe Barton által kezdeményezett vizsgálat kifejezetten erre a kérdésre összpontosított. Ennek a külön tanulmánynak a megbízása mind a kongresszus, mind a kutatók részéről kritikát fogadott el. A zárójelentést (a vizsgálat vezetője után "Wegman-jelentésnek" nevezték) a Mann-tanulmány statisztikai gyengeségei miatt súlyosan bírálták. A jelentést azonban semmilyen formális szakértői értékelésnek nem vetették alá, vagyis független szakértők nem vizsgálták meg a közzététel előtt; következtetéseit más kutatók elutasították, és szembesül a plágium vádjaival is.
Egy másik, a Nemzeti Kutatási Tanács felülvizsgálatától független vizsgálatot az USA Légköri Kutatóközpont (National Center for Atmospheric Research) hajtott végre. A hőmérsékleteket különféle statisztikai technikákkal rekonstruáltuk (fő komponens elemzéssel és anélkül), és az eredményeket 2007-ben tették közzé a Climatic Change szakfolyóiratban (Wahl/Ammann 2007). A 15. század elejére meghatározott hőmérsékletek némileg eltértek a "hokibot" hőmérsékleteitől; A fő állítást ismét megerősítették, és a kritikusok helyükre kerültek:
„A Mann-tanulmány legutóbbi„ korrekciói ”, amelyek azt sugallják, hogy a 15. század hőmérséklete olyan magas lehetett, mint a 20. század végén, statisztikailag és klimatológiailag értéktelennek bizonyulnak. Vizsgálatunk azt sugallja, hogy az eredeti rekonstrukció enyhe módosítása indokolt a 15. század első felére (kb. +0,05 - +0,1 Celsius fok), de ez a Mann-tanulmány (valamint a sok más hőmérséklet-rekonstrukció): hogy mind a felületi hőmérséklet 20. századi emelkedő tendenciája, mind a 20. század végi csúcsértékek rendellenesek legalább az előző 600 évhez képest. "
2. ábra: A „hokibot” (2007-es választás, piros) rekonstrukciójának összehasonlítása az eredeti verzióval (Mann 1998, kék, az eredetiben szereplő hibahatárok ábrázolása nélkül) és a műszeres hőmérsékleti mérésekkel (fekete); Forrás: Wahl/Ammann 2007, skepticalscience.com
A mai napig sok vita Mann korai munkájára összpontosít - és figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy a paleoklimatológia már régen előrehaladt. 1999 óta számos más és egymástól független rekonstrukció történt a történelmi hőmérsékletekről. Különféle proxy adatokat és különböző elemzési módszereket használtak. És mind arra a következtetésre jutnak: hogy az elmúlt évtizedek a legmelegebbek az elmúlt 500–2000 évben (az adatbázistól és a rekonstrukcióktól függően).
De mik ezek a proxyk, amelyekkel meghatározzák a régen még régebbi hőmérsékleteket? És mennyire megbízhatóak?
Fúrások, cseppkövek, gleccserek és egyéb hőmérsékleti archívumok
A felületi hőmérséklet változása hőmérséklet-anomáliákhoz vezet a felszín alatt, vagyis lehűti vagy felmelegíti a kőzetet. A korábbi idők hőmérsékletének meghatározásához azt a tényt kell felhasználni, hogy a felszíni hőmérséklet változása nem válik egy csapásra észrevehetővé a felszín alatt, hanem csak fokozatosan folytatódik egyre mélyebben a föld alatt. Ennek a folyamatnak a lassúsága az oka, hogy a molekuláris diffúzió, amely nagyrészt felelős a talaj hőtranszportjáért, viszonylag nem hatékony (az óceánban és az atmoszférában a turbulencia sokkal hatékonyabb a hőtranszport szempontjából). A fúrásokban végzett mérésekkel meg lehet határozni a korábbi hőmérsékleteket - minél hátrább akar nézni, annál mélyebbnek kell lennie a fúrásnak. Az ezzel a módszerrel végzett rekonstrukciók nem képesek rövid távú hőmérsékleti változásokat ábrázolni, hanem csak egy évszázados skálán adnak eredményt. A 3. ábra több mint 600 fúrás mérési eredményeit mutatja, főként Észak-Amerikában, Európában, Dél-Afrikában és Ausztráliában (Huang et al. 2000). Megállapították, hogy a 20. század a legmelegebb az elmúlt öt évszázadban, és a legerősebb felmelegedési tendencia.
3. ábra: A globális felületi hőmérséklet változása az elmúlt öt évszázadban, amelyet fúrásokban végzett mérések határoznak meg (piros vonal), az árnyékolás a bizonytalanság határát mutatja, a kék a mozgó ötéves átlaghőmérséklet az instrumentális mérések alapján (HadCRUT adatsor Kelet anglia); Forrás: Huang et al. 2000
Egy másik módszer a korábbi idők átlagos hőmérsékletének meghatározására sztalagmitokat használ. Ezeket az ásványi formációkat a felszín alatti vizek képezik a földalatti barlangokban. Mivel a hőmérséklettől függően évente különböző vastagságú rétegeket képeznek, ezeknek a rétegeknek a vastagsága klímaproxyként használható. Az északi félteke hőmérsékletének sztalagmitokból történő rekonstrukciója azt mutatja - még ha a bizonytalanság pereme (szürke területek) is nagy -, hogy a 20. század végén a hőmérséklet meghaladja az elmúlt 500 év maximális becsléseit (Smith és mtsai 2006).
4. ábra: Az északi félteke hőmérséklet-rekonstrukciója barlangásványokból (vastag fekete vonal), kétszeres szórással (árnyékos terület) bemutatva más proxy rekonstrukciókhoz és műszeres mérésekhez képest; Forrás: Smith et al. 2006
A gleccserek méreteiről szóló történelmi feljegyzések hőmérséklet-archívumként is felhasználhatók. Mivel a megfigyelt gleccserek száma a múlt felé csökken, a bizonytalanság ennek megfelelően növekszik. Mindazonáltal, amint az 5. ábra mutatja, az ezzel a módszerrel az elmúlt évtizedekben meghatározott hőmérsékletek nem csak meghaladják az elmúlt 400 év rekonstruált hőmérsékletét, hanem a bizonytalansági tartomány felső határát is.
5. ábra: A gleccser hosszából számított globális középhőmérséklet. A vörös függőleges vonalak a bizonytalanságot mutatják. Forrás: Oerlemans 2005
Az említett példák csak mintegy 500 évre nyúlnak vissza, ezért nem terjednek ki az úgynevezett középkori meleg időszakra. De ha megnézzük az összes éghajlati gyakorlatot a jégmagokból, a korallokból, a tó üledékeiből, a gleccserekből, a furatokból és a sztalagmitokból, akkor viszonylag megbízhatóan rekonstruálni lehet az északi félteke hőmérsékletét az elmúlt 1300 évben (Mann et al. 2008). Az eredményt a 6. ábra mutatja: Az elmúlt évtizedek hőmérséklete meghaladta a meghatalmazottakon alapuló maximális becsléseket (a bizonytalanságokat is beleértve) az elmúlt 1300 évben. Ha a fagyűrűk adatait is tartalmazzák, akkor ez az állítás akár az elmúlt 1700 évre is megtehető.
6. ábra: Az északi félteke hőmérséklet-rekonstrukcióinak (szárazföldi és szárazföldi + óceáni hőmérsékletek) összetett megjelenítése, az árnyékos területek 95 százalékos biztonsággal mutatják a helyes értékeket; Forrás: Mann et al. 2008
Tehát a paleoklimatológia a proxyk és módszerek széles skáláját használja a történelmi hőmérséklet kiszámításához. Ez lehetővé teszi az eredeti Mann-tanulmány független megerősítését: Még akkor is, ha - mint a tudomány ma már tudja - a "jégkorong-bot" tengelye kevésbé sima, mint azt eredetileg gondolták, pengéje jelentősen túlnyúlik rajta. Tehát a legutóbbi évtizedek szinte biztosan a legmelegebbek az elmúlt évezredben.