氣候研究中的人類的數據重建決策可以帶來實質性的不同結論
第一個分析人類決策在氣候重建中的作用的雙盲實驗發現,它可以帶來實質性的不同結果。該實驗由劍橋大學的研究人員設計和運作,來自世界各地的多個研究小組使用相同的原始年輪數據來重建過去2000年的溫度變化。
雖然每一次重建都清楚地表明,由於人類活動引起的最近的變暖在過去兩千年中是前所未有的,但在方差、振幅和敏感性方面存在明顯的差異,這可以歸因於建立多次重建的研究人員所做的決定。
這些結果對透明度和真相很重要,為了提高氣候重建的可靠性,研究人員建議團隊同時進行多個重建,以便可以將它們視為一個集合體。這些結果報告在《自然通訊》雜誌上。
來自年輪的信息是研究人員以年度分辨率重建過去氣候條件的主要方式:這就像指紋一樣獨特,熱帶地區以外的樹木形成的年輪每年都會精確生長出一層。每一圈年輪都可以告訴我們樹木在一個特定的生長季節的情況,通過結合許多不同年齡的樹木的數據,科學家能夠重建過去幾百年甚至幾千年的氣候條件。
重建過去的氣候條件是有用的,因為它們可以將當前的氣候條件或未來的預測放在過去的自然變異的背景中。氣候重建的挑戰是,如果沒有時間機器,就沒有辦法確認它的正確性。
雖然年輪中包含的信息保持不變,但人類是變量:他們可能使用不同的技術或選擇不同的數據子集來建立他們的重建,對於任何重建,都有一個不確定性範圍的問題:對某一結果的確定程度。很多工作都是在試圖以統計學的方式量化不確定性,但還沒有研究的是決策的作用。我們做出的每一個決定都或多或少地具有主觀性。科學家不是機器人,我們也不希望他們成為機器人,但重要的是要了解決策是在哪裡做出的,以及它們如何影響結果。
研究人員Büntgen和他的同事設計了一個實驗來測試決策是如何影響氣候重建的。他們將原始年輪數據發送給世界各地的15個研究小組,並要求他們使用這些數據為北半球過去2000年的夏季溫度製定出最佳的大規模氣候重建。
每個小組都得出了不同的重建結果,基於他們沿途做出的決定:他們選擇的數據或他們使用的技術。例如,一個小組可能使用了6月、7月和8月的儀器目標數據,而另一個小組可能只使用了7月和8月的平均數據。
重建的主要差異是數據中的振幅差異:中世紀變暖期到底有多暖和,或者某個夏天在大火山爆發後有多冷。結果顯示每一個重建都顯示了相同的總體趨勢:在3世紀以及10世紀和12世紀之間都有變暖期;它們都顯示了在6世紀、15世紀和19世紀的大型火山爆發群之後的突然夏季變冷;且自20世紀和21世紀以來的最近變暖是在過去2000年裡前所未有的。
那麼,我們如何知道將來是否要相信某個特定的氣候重建?在一個專家經常被質疑,或被完全否定的時代,我們如何能確定什麼是真的?考慮各種選擇,並產生多種重建。這當然意味著氣候科學家要做更多的工作,但這可能是一個有價值的檢查工作,以確認決定如何影響結果。另一個使氣候重建更加穩健的方法是團體合作,把他們所有的重建放在一起,作為一個集合體。多看幾遍科學證據的主體,包括其所有的細微差別和不確定性,會得到一個更清晰的整體畫面。