从科学研究的角度说，全球变暖是一个相当特殊的研究类型。它的研究对象是整个地球的气候系统，其中有无数的未知因素。传统的实验室研究方法对它也不适用，因为我们需要预见一个与今天大不相同的世界。而且，这个问题的重要性要求我们在达到通常研究所要求的可靠性之前就要根据现有认识采取行动。这就决定了全球变暖问题涉及到许多特殊的问题。限于篇幅，本节只能讨论两个最常提起的问题：气候模型的可靠性和科学界“共识”的问题。我们将会看到，气候模型的可靠性没有被实验证明，也很难被实验证明。我们需要发展其他的验证方法。至于“共识”，它本来就没多少意义，其存在性也最多是相对的。

 

6.1 我们能相信气候模型吗？

 

在以上章节中，我们主要讨论了现有的观察结果。就我们对全球变暖的了解来说，这些观察结果有两个用处：远古高温时的数据告诉我们全球变暖是不是会有“转折点”，而二十世纪的数据告诉我们正在发生的全球变暖说带来的影响。但是全球变暖的理论是建筑在这样的预言上：二十一世纪的温度升高将比二十世纪（0.6C）高得多（一种说法是6C）。这样的预言，是不能用现在的观察来证实或证伪的。它只能是气候模型的结果。那么，整个全球变暖理论的可信度，更大程度上就取决于气候模型的可信度。

 

6.1.1 混沌系统与气候模型

 

对气候模型的一个主要批评是：气候系统是一个高度非线性的系统，因而很可能有混沌的性质：很小的初始条件或输入变化会引起巨大的结果变化。因为我们不可能精确地确定初始条件和输入，也就不可能精确预测未来的气候。而反对意见则认为，虽然局部气候有不稳定性很难预测（例如基于模型进行天气预报就很困难），但全球平均的气候状况还是可以用模型预测的。

 

【Smith 2002】为回答这个问题，对同样的模型用不同的初始参数运行，模拟1850至2000年之间的海面温度变化。结果表明，三次不同初始值的运行导出的不确定值在0.1C，与近期的观察值不确定性相近。而且，模型值与观察值的差别也很小。如Figure 6 1所示。

 

 

 

虽然这个工作显示模型与观察的符合相当好（在两者的误差范围之内），但是有几点值得注意。首先，这是海面温度的预测。而全球变暖理论还基于对其他现象，如洋流，极地气流等的预测。这些现象的动力学特性更强，所以很可能更不稳定。不能用海面温度的符合情况代表其他预测的可信度。第二，这个时段温度变化本来就不大。事实上，一个平庸的模型（如处处变化为零），也能得到类似的符合精度。所以这个验证不能算真正挑战了模型的能力。第三，本工作使用的模型（GFDL）引自一篇未发表的文章。所以不清楚模型中有多少可调参数才达到了现在的符合程度。

 

6.1.2 模型预测与历史数据的对比

 

迄今，可以说对模型是否成立的唯一验证方法是看它能否重复历史上的观察数据，特别是在温度有波动的时期。通常都是用二十世纪的数据来验证模型，因为这段时期的测量数据最完整，准确。但是一个潜在的问题是：这个时期气温变化并不大，而模型预测的下一世纪变化要大得多。所以显然两者的机制有区别。对前者的符合并不能保证对后者的可靠。

 

在美国国会关于气候模型的听证中【House 2002】，模型与观察的对比也是正，反双方争论的重点。反方的Patrick J Michaels指出 ，模型对美国地区温度的预测，还不如随机数与观察符合得好。【Hansen 2007】提供了更详尽的模型与观察的对比。大多数情况下符合程度相当好。但是也有一些项目不甚符合。

 

6.1.3 气候模型是否包含了必须的因素？

 

气候模型的另一个困难时在气候体系的外部有很多因素会影响它的行为（如太阳活动，地球轨道，宇宙线强度，人为的各种气体排放等），在体系内部更是有很多相互作用的机制。如果遗漏了其重要作用的内部或外部因素，模型的可靠性就打了折扣。而且，这些因素的重要性在过去和在未来是不同的。所以，能很好重复过去的模型不见得就能很好预见将来。

 

【Hansen 2007.2】比较详细地讨论了模型中各种因素的影响。

 

6.2 科学界对全球变暖有没有共识？

 

本来，一个科学理论或科学结果的正确与否自有科学界的验证方法，不是靠投票决定的。所以有没有共识和理论正确与否没有关系，常常少数人的立场最终是对的。但是全球变暖问题是如此复杂，目前还没有办法进行客观的验证。而这个问题又与政治交织在一起，所以“共识”就成为一个问题了。

 

6.2.1 “共识”的文献证明

 

“共识”论认为，反对全球变暖理论的科学家是极少数。【Oreskes 2004】用文献检索的方法来证明“共识”。他用“climate change”为关键词检索ISI数据库，在1993到2003年中共找到928篇论文。在这些论文中，没有一篇是反对全球变暖立场的。

 

但是这个检索是不完全的。例如，以下几篇文章明显是反对全球变暖理论的， 都在ISI数据库里，但是用以上关键词就搜索不到【Lindzen 1993】，【Michaels 1997】,【Michaels 1996】。

 

而且很多科学家虽然研究的题目属于气候变化（或全球变暖）的课题，但他们的结论不一定支持某个特定的声称，如本文所分析和应用的许多文章。

 

6.2.2 IPCC的报告代表科学家共识吗？

 

IPCC以其国际组织的身份，在全球变暖的研究界中享有权威的立场。它的研究报告号称是集中了2500名科学家的共识，被全球的政府和智囊团应用。但这个“共识”背后，也是有疑问的。

 

首先，作为科学报告，IPCC的结论大多数具有不确定性，而这些不确定性也在报告中被指出和讨论。但是在媒体和政策声明的引用中，通常只提结论而不提相关的不确定性。所以即使关于IPCC报告的共识存在，它也不等于基于该报告的政策文件的共识。例如，在2001年和2007年的IPCC报告中，对海平面上升速度的预测很不相同。 而这主要不是因为背后的科学根据有变化，而是对不确定性的处理方式不同【stefan 2007】。

 

第二，对于IPCC的工作方式和所声称的“共识”，也有批评意见。

 

John McLean写了一篇报告分析IPCC2007年报告起草中的同行评议过程【Mclean 2007】。该文通过分析同行评议的评论和回应，指出以下几点：

 

1. 媒体所称的“共识”隐喻大约1500名评审者都同意报告的结论。但是事实并非如此。

 

a. 只有308名评审者提供了评论。其中大多数人只评论了一章或几章。只有5名评审者（包括美国和澳大利亚政府的代表）评论了所有章节。对这些评论的回应通常是简短的，与通常科学论文的评审过程很不同。

 

b. 大多数政府代表，包括那些受到全球变暖影响严重的国家的代表，都没有发表评论。

 

c. 对关键的第九章“了解气候变化的原因”，一个评审者提出了总数一半的评论（在1158条评论中占了572条）。他的评论都有理有据。奇怪的是其他评审者没有提出相同的问题。

 

d. 对第九章，62名评审者提出了评论，包括8名政府代表和54名个人评审者。其中，31名与起草班子有关（作者，联合国官员，被引用的文献的作者，或建议报告引用自己论文）。所以只有23名个人评审者没有利害关系。

 

e. 对第九章，只有10名评审者作出20条以上评论（包括其他人没有指出的错别字等）。所以，看来大多数评审者没有仔细阅读、

 

2. 有许多评论来自同一章的作者。所以，看来他们不能在工作组内部达成一致，而需要利用评审评论的渠道来表达自己的观点。

 

3. IPCC先发表了摘要，并修改正文来与摘要保持一致。这个做法违反了科学界先有证据再有结论的传统。

 

4. 编辑对评论的回应也是问题。

 

a. 相当一部分评论被拒绝（在第九章是1/6）。虽然其中有种种理由，但至少不能说这些评论的作者是“共识”的一部分。

 

b. 对第九章，有些评论要求使用比较不确定的语气或指出与报告陈述不符的参考文献。这些几乎都被拒绝，而且编辑没有提出充足的理由。

 

c. 有些时候，评论指出一篇参考文献，而编辑回应说有很多相反立场的文章。这是以共识代替整理的做法。

 

d. 但另些时候，编辑又以一篇参考文献来否定评论的立场。

 

总之，根据这篇分析，IPCC的评审者没有充分参与，他们的意见也没有被认真考虑。把他们包括在“共识”里是不妥当的。

 

另外，对IPCC的批评还来自一些工作组成员或评审员。但是他们的意见不是在同行审议的杂志上发表，也没有提出可以被验证的证据，所以不收入本文。

 

6.2.3 科学组织的发言

 

有很多科学家组织（学会等）声明支持全球变暖理论。这也被认为是“共识”的标志之一。但是也有反对全球变暖的智囊机构，其文章也是有资格的科学家写的。用组织声明来“体现共识”是一件危险的事。这为政治干涉科学打开了大门。

 

6.3 参考文献

 

【Hansen 2007】Hansen, J., M. Sato, R. Ruedy, P. Kharecha, A. Lacis, R. Miller, L. Nazarenko, K. Lo, G.A. Schmidt, G. Russell, I. Aleinov, S. Bauer, E. Baum, B. Cairns, V. Canuto, M. Chandler, Y. Cheng, A. Cohen, A. Del Genio, G. Faluvegi, E. Fleming, A. Friend, T. Hall, C. Jackman, J. Jonas, M. Kelley, N.Y. Kiang, D. Koch, G. Labow, J. Lerner, S. Menon, T. Novakov, V. Oinas, Ja. Perlwitz, Ju. Perlwitz, D. Rind, A. Romanou, R. Schmunk, D. Shindell, P. Stone, S. Sun, D. Streets, N. Tausnev, D. Thresher, N. Unger, M. Yao, and S. Zhang, “Climate simulations for 1880-2003 with GISS modelE.”, Climate Dynam., 29 (2007), 661-696, doi:10.1007/s00382-007-0255-8. http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/2007/Hansen_etal_3.html

 

【Hansen 2007.2】J. Hansen, Mki. Sato, R. Ruedy, P. Kharecha, A. Lacis, R.L. Miller, L. Nazarenko, K. Lo, G.A. Schmidt, G. Russell, I. Aleinov, S. Bauer, E. Baum, B. Cairns, V. Canuto, M. Chandler, Y. Cheng, A. Cohen, A. Del Genio, G. Faluvegi, E. Fleming, A. Friend, T. Hall, C. Jackman, J. Jonas, M. Kelley, N.Y. Kiang, D. Koch, G. Labow, J. Lerner, S. Menon, T. Novakov, V. Oinas, Ja. Perlwitz, Ju. Perlwitz, D. Rind, A. Romanou, R. Schmunk, D. Shindell, P. Stone, S. Sun, D. Streets, N. Tausnev, D. Thresher, N. Unger, M. Yao, S. Zhang, “Dangerous human-made interference with climate: A GISS modelE study”Atmos. Chem. Phys. 7 (2007), 2287-2312. http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/2007/Hansen_etal_1.html

 

【House 2002】U.S. House of Representatives Subcommittee on Oversight and Investigations: THE U.S. NATIONAL CLIMATE CHANGE ASSESSMENT: DO THE CLIMATE MODELS PROJECT A USEFUL PICTURE OF REGIONAL CLIMATE? July 25 2002, http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi-bin/getdoc.cgi?dbname=107_house_hearings&docid=f:81495.pdf （未经同行审议）

 

【Lindzen 1993】Lindzen, R, “ABSENCE OF SCIENTIFIC BASIS”, RESEARCH & EXPLORATION, 9 (1993), 191-200

 

【Mclean 2007】John McLean, “Peer Review? What Peer Review? Failures of Scrutiny in the UN’s Fourth Assessment Report” (2007), http://scienceandpublicpolicy.org/images/stories/papers/originals/mclean/mclean_IPCC_review_final_9-5-07.pdf （未经同行审议）

 

【Michaels 1996】Michaels, PJ, Knappenberger, PC, “Human effect on global climate?”, NATURE 384 (1996) 522-523

 

【Michaels 1997】Michaels, PJ, “Science under siege”, ENVIRONMENT 39 (1997) 3-4 (Editorial)

 

【Oreskes 2004】Oreskes, Naomi “BEYOND THE IVORY TOWER: The Scientific Consensus on Climate Change”, Science 306. (2004) 1686 DOI: 10.1126/science.1103618, http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/306/5702/1686

 

【Smith 2002】Thomas M. Smith, Thomas R. Karl, and Richard W. Reynolds， “CLIMATE MODELING: How Accurate Are Climate Simulations?” Science 296 (2002), 483. [DOI: 10.1126/science.1070365]，http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/296/5567/483

 

【stefan 2007】stefan “The IPCC Sea Level Numbers”, http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/03/the-ipcc-sea-level-numbers/ （未经同行审议）

 

 

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