气候学家迈克尔·E·曼最出名的是他称之为“最无趣”的工作方面。在 20 世纪 90 年代,他使用树木年轮、珊瑚生长带和冰芯中的数据作为古代温度的替代指标,并将它们与现代温度计读数相结合。这份过去一千年的年度温度变化记录为了解自然气候周期提供了见解。作为“事后才想到的”,他在 1998 年的一篇论文中加入了一张北半球平均气温追溯到 1400 年的图表(他后来将其扩展到公元 1000 年)。那张“曲棍球棒”图表,显示气温先是上下波动,然后近期迅速上升,成为了气候变化的标志。
它也成为了争议的焦点。尽管美国国家研究委员会审查了曲棍球棒图表,并在 2006 年认可了其结论,但曼和他的研究受到了经常带有敌意的公众审查,最终在 2009 年爆发了“气候门”事件——他的个人电子邮件及其同事的电子邮件被盗并公之于众。曼的雇主宾夕法尼亚州立大学随后对他进行了研究不端行为调查(并在 2010 年澄清了他的清白)。弗吉尼亚州检察长肯·库奇内利已对曼的前雇主弗吉尼亚大学提起诉讼,以调查他在那里的工作(截至发稿时,该案件仍在审理中)。曼说,他的批评者“永不停歇”。
曼现在正以自己的叙述《曲棍球棒与气候战争》进行反击。《大众科学》与曼谈论了他的研究、争议以及他对避免灾难性气候变化的希望。以下是节选。
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《大众科学》:是什么最初吸引你进行气候研究的? 曼:我的本科学位是应用数学和物理学,我去了研究生院学习理论物理学。当我意识到机会变得非常有限时,我开始寻找可以使用我学到的物理学和数学知识来解决重大问题的地方——一个具有一些现实世界意义的问题。我打开了耶鲁大学的应用科学目录,看到了地质与地球物理学系的人们在开发气候系统理论模型方面所做的一些工作的描述。这对我来说听起来很吸引人。
那时,关于人类引起的气候变化是否已被观察到的现实,还存在一场合法的科学辩论。我的工作实际上与那场辩论关系不大。
你最初开始研究温度的自然变率,对吧?
这里面有一种讽刺意味。我早期的一些研究受到了气候变化辩论中反对者的赞扬——我创造了“大西洋多年代际振荡”[AMO] 这个词。他们喜欢争辩说它对几乎所有事情负责,但事实上,现实要复杂得多。这些振荡似乎确实存在,但它们无法解释气候变化。
将 AMO 视为厄尔尼诺现象的一个非常长期的表亲。气候系统中的这种振荡需要几十年才能从一个阶段进入另一个阶段。这实际上是我对替代数据 [例如树木年轮] 产生兴趣的原因——因为如果你试图梳理出一个 50 到 70 年的振荡,而你只有 100 到 150 年的仪器观测数据,你就会遇到明显的问题。
这些替代数据是自然档案,本质上,它们记录了关于气候的一些属性。例如,树木年轮的厚度是生长季节温暖程度或在某些情况下生长季节湿润程度的函数。因此,你可以潜在地从树木年轮中梳理出气候信息。
通过结合来自许多不同替代数据的信息,你开始拼凑出更全球化的正在发生的事情的图景,并且你可以让自己免受完全依赖任何一种替代数据的危险。每种替代数据都有其自身的优势和劣势。
这项工作最著名的成果当然是曲棍球棒图表。那是如何产生的?
这些是自然界提供的非常不完美的温度计。可能主要的挑战是弄清楚如何将这种非常嘈杂的信息与现代地表温度记录联系起来,从而使我们能够估计过去全球地表上的温度。只有通过观察世界各地温度的相对模式,你才能洞察例如厄尔尼诺现象的历史。
一旦你构建了这些空间模式,你可以做的最无趣的事情就是平均所有这些数据,以获得每个年份的单一数字——北半球的平均温度——并将它及时绘制出来,这就是产生了这条曲棍球棒曲线。
从有时被称为中世纪温暖时期(大约 1000 年前相对温暖的时期)开始,长期温度缓慢下降,进入 17 世纪、18 世纪和 19 世纪早期的“小冰河时期”的深渊。如果你愿意的话,那就是曲棍球棒的手柄。
然后,在末端,快速上升是曲棍球棒的刀刃:过去 150 年的变暖,使温度超过了我们重建的尽可能追溯到的任何水平。那个单一的结果引起了所有关注。
谁最先称之为“曲棍球棒”?
是杰里·马尔曼,他曾经担任新泽西州普林斯顿市 NOAA 地球物理流体动力学实验室的主任。事实证明,这个术语实际上之前在臭氧层损耗的背景下使用过。使用“曲棍球棒”这个术语来描述你一直在前进,突然在末端出现巨大峰值的那种数据序列,是有一些历史的。
你后悔使用这个名字吗?
总是存在这样的危险,即对复杂的事物应用一个简单的术语,会造成对科学的漫画化。现在实际上已经形成了一个曲棍球联盟,其中有像我们这样的重建,显示了相同的基本模式。
联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 在其 2001 年的报告中突出强调了曲棍球棒图表。那是明智之举吗?
事后看来,这可能不是最谨慎的决定,因为它正中反对者喜欢使用的论点下怀:即科学在某种程度上依赖于一项特定的研究,甚至是一个特定研究的特定作者。如果你能以某种方式诋毁那项研究或那个人,那么整个科学案例就会崩溃。
事实上,在技术报告中已经有几项重建讲述了类似的故事。在 IPCC 报告发布时,已经有三项[额外的]重建得出了或多或少相同的结论。
你对被称为气候科学的替罪羊有何感想?
有时我感觉像:“放马过来吧。” 我对我们科学工作的稳健性充满信心。我认为,如果气候变化否认者认为他们找到了一个科学领域,他们可以通过试图攻击一个科学家——我——来诋毁它,我认为他们注定要失望了。
2009 年被盗的电子邮件中包括一些你的邮件,尽管它们不是最具争议的。那是什么感觉?
那些偷走这些电子邮件并发布它们的人:如果有人拿走他们的日记、他们的私人通信,并将它们断章取义地暴露在世界面前,他们会作何感想?气候变化否认者需要诉诸犯罪活动来试图诋毁我们的科学,这一事实一方面让我感到厌恶。这让我很生气。我认为,这让科学界的许多人感到愤怒。
在哥本哈根峰会召开之前,曾有人协调一致地发起运动,利用这些被盗的电子邮件制造一个气候变化否认宣传的回音室。有人试图利用不实陈述、虚假指控、基于这些断章取义的电子邮件的诽谤来解雇科学家。
一度,宾夕法尼亚州一位有影响力的共和党立法委员威胁说,如果大学不对我采取某种行动,因为所谓的违规行为,他将扣留对宾夕法尼亚州立大学的资助。所以情况很糟糕。
我们已经浪费了三年时间来应对气候变化,这是一个巨大的机会成本。我们每等待一年,将二氧化碳浓度稳定在很可能危险的水平以下就变得更加困难。我认为[气候门]是对人类的犯罪。这是对地球的犯罪。
你如何回应关于存在“掩盖衰退的技巧”的说法?
关于这种说法,至少有五件事是错误的,但最明显的是,没有提到“掩盖衰退的技巧”。那是将电子邮件的两个不同部分拼凑在一起,以一种完全改变实际讨论内容的方式。
尤其具有讽刺意味的是,[气候科学家] 试图掩盖全球气温下降的说法,这封电子邮件写于 1999 年初。它紧随我们见过的最温暖的年份 1998 年之后。因此,如果你是一位在当时写电子邮件的科学家,你不可能想象会出现任何接近下降的情况。如果有的话,正在发生的是明显的变暖加速。“衰退”只是指一些糟糕的树木年轮数据。
反对气候科学与过去的反科学运动相比如何?
很难相信在 21 世纪,当现代生活的如此多方面如此关键地依赖于我们由于科学而开发的技术基础设施时,我们仍在面临对科学的拒绝。那些谴责科学在各个领域所能提供的成果的人[受益于]现代科学的贡献。
这对科学家产生了什么影响?
也许这鼓励了其他科学家与我们领域以及许多其他科学领域正在进行的不实信息传播努力作斗争。科学家们再也不能孤立地待在他们的实验室里,并相信他们的工作的影响将诚实而富有成效地渗透到公共 discourse 中。科学家需要积极主动地确保他们的科学得到尽可能准确的传播。
对针对你和弗吉尼亚大学的诉讼有何评论?
那些持有反科学观点、对科学抱有蔑视的人能够晋升到这个国家政府的最高层,这真是令人遗憾。这非常可怕。
政治在科学中扮演什么角色?
科学为人们对政策问题的看法提供信息是完全合适的。错误的是让人们的政策观点影响他们进行科学的方式。
多年前,气候变化还不是一个政治问题。我的同事[俄亥俄州立大学冰川学家] 朗尼·汤普森在谈到山地冰川的消失时,说得非常好。冰没有议程。你是共和党人还是民主党人并不重要。冰正在消退。海平面正在上升。它们并非出于政治原因而发生。当然,我们对此采取的行动是一个政治问题。
气候变化的影响是否比预测的更快显现?
变化发生的速度快于模型预测的速度。在海平面上升、温度变化、碳排放以及几乎所有情况下,变化都发生在预测的上限,甚至高于预测范围。
北极海冰可能是最深刻的例子,其中观察到的夏季北极海冰的减少远远超出预测范围。最大的讽刺意味在于,气候科学家如果说有什么问题的话,那就是他们过于谨慎和保守了。
你说你仍然抱有希望。为什么?
如果我们回顾历史,最终,科学和诚实会胜出——也许比我们希望的要晚。
我们在烟草问题上采取行动的时间晚于我们应该采取行动的时间。我们在臭氧层损耗和禁止使用氯氟烃方面采取行动的时间晚于我们应该采取行动的时间。我们可能遭受了更大的损害和生命损失,因为我们推迟了行动。但我们确实采取了行动。