阅读文章! 2018-10-11 09:19:03

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对科学家们的一个说明:如果你要批评以前的工作,至少要确保你仔细阅读了最近有一个令人遗憾的例子,我想讨论一下(完全披露:它是对某些人的批评)我最近的工作)但首先,一些背景和背景几年前,我和我的同事在“自然地球科学”杂志上发表了一篇文章(以下称“MFR12”),暗示对过去温度变化的树木年轮重建可能会被低估气候对过去一千年中少数最大的史前火山爆发的反应以下是论文的摘要(你可以在气候科学博客RealClimate上找到更详细的论文):热带火山最大的喷发公元1258年至1259年发生在过去的千年中它估计的辐射强迫是1991年皮纳图博火山爆发的几倍大的辐射强迫预计这种辐射强迫将导致气候变冷t 2°C然而,这种效应在温度的树环重建中基本上不存在,并且在采用树木年轮和其他代理数据混合的重建中是静音的

这种差异使人们质疑火山喷发对气候的影响在这里我们使用由模拟温度变化驱动的树木生长模型,表明预期温度和重建温度之间的差异可能是由于在树线附近生长的树木降温敏感性降低而导致的伪影

这种影响因时间错误的次要影响而加剧由于缺少生长环和火山引起的漫射光变化我们通过评估使用模拟温度变化创建的合成代理记录来支持这一结论我们的研究结果表明,树木年轮的证据与过去火山爆发产生的实际气候影响一致

几个世纪比基于树木的蛋彩画估计的更大重建在这一点上,你可能会正确地问,“我为什么要关心

”毕竟,这可能看起来像科学中的“杂草”,是一小部分科学家可能感兴趣的技术性和神秘性问题但这对于街上的人几乎没有任何影响但是这是错的这个问题很重要的原因之一是,过去千年的温度变化是估计我们的气候对持续存在的敏感程度的一个重要证据

碳排放量和温室气体水平升高来自于对更远距离过去的模拟以及它们如何与模型模拟相叠加模拟与实际观测结果的匹配程度通知我们评估这些相同模型在预测未来人类变暖方面的可靠程度活动这种“敏感性”通常用称为“平衡气候敏感性”的量来衡量(参见例如“科学美国人”中的讨论)均衡气候敏感性(或简称“ECS”)衡量全球最近可能响应大气二氧化碳浓度相对于工业化前水平增加一倍的温度(在目前的化石燃料燃烧速率下,我们将达到这些水平)它还描述了气候对其他外部因素的响应特征,包括爆发性火山爆发的冷却效应估算ECS的一种方法是改变其在气候模型中的价值,直到模型模拟与观测结果最佳匹配为止

产生最接近观察结果的ECS的ECS被推断为ECS最可能值的估计如下图所示(来自我的2014年科学美国文章),这种方法可以应用于各种不同的目标观测值当前和过去的气候变化,包括例如在最后一个冰河时代的高度期间的冷却但特别是一个证据 - 温度过去千年的变化 - 似乎是异常值,产生的ECS(仅约2C)远低于其他证据(~3C)这很重要!在下一个世纪,2C的ECS意味着比3C的ECS显着降低的变暖我们在随后的工作中表明,过去千年的古地理建筑显然较低的ECS值可能是上述低估的树木数据的人为因素

非常大的火山冷却事件 从本质上讲,因为古代建筑物表明在几次最大的火山爆发之后(即特别是公元1258年和公元1815年的事件)的温度降低与具有典型(即~3C)ECS的气候模型所暗示的相比,人们被迫降低ECS值以符合观察结果与此事有关,Tingley等人在“地球物理研究快报”杂志上发表的一篇新文章声称与摘要中的MFR12引用结果相矛盾:从树上推断火山冷却的保真度 - 密度记录最近受到质疑,竞争声称基于树木年轮记录的温度重建低估了因缺失环的可能性增加导致的冷却,或由于光照可用性降低而高估了冷却,强调了响应这里我们测试这些竞争假设在45°N极地的纬度,使用1850年至1960年间发生的大规模北半球cl的两次喷发imatic影响:Novarupta(1912)和Krakatau(1883)我们发现树木年轮密度高估了仪器后数据(Prob≥099)的火山后冷却,偏差幅度较大,其中生长受光可用性的限制(Prob ≥095)使用一种允许与仪器数据直接比较的方法,我们的结果证实,高纬度树木年轮密度不仅记录温度,还记录光可用性的变化工业资助的气候变化否认者可靠地在其上,抓住当谈到现实和气候变化的威胁时,科学家们之间存在明显的分歧,但实际上并没有任何真正的分歧

新文章的作者,不幸的是,它似乎未能仔细阅读我们的工作如果他们有,他们会知道(a)Mann等人(2012)分析并模拟了树环生长厚度,而现在的作者则是看一个完全不同的树环变量,树环密度虽然后来的工作暗示了在某些树木密度汇编中可能存在类似的低估问题,但MFR12的观测,建模或结论都没有与树木年轮密度有关的事情尚不清楚MFR12关于树木年轮生长厚度的结论是否适用于树木年轮密度,因为影响两个不同树木年轮变量的过程有明显不同但是那里是另一个同样重要的,如果不是更大的问题MFR12结论适用于过去千年的少数最大喷发只有那些火山爆发(即公元1258年,AS 1453和公元1815年),MFR12是否预测失去年轮的重大可能性(见下图上图)和对树木年轮后火山冷却的显着低估(见下图)对于1883年的喀拉喀托火山喷发,预计最多有5%的系列是有效的因为1912年的Novarupta火山喷发,预计所有MFR12的预测都没有预测到自19世纪末以来很少或根本没有影响,如上所述,因为人为引起的全球变暖已经使气候相对于工业化前的气候变暖在我们的模拟实验中,即使是大型火山喷发也不足以将树木置于估计的夏季增长阈值之下,因此分析对1883年和1912年火山喷发的响应几乎没有任何可能解决实际MFR12预测的问题令人遗憾Tingley等人暗示的另一种观点是,这种错误已经引发了一种误导性的,逆向的气候变化叙事

最后,应该注意的是,使用最新的“CMIP5”气候模型模拟进行比较

政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告表明,过去千年的古代建筑和模型模拟是一致的f并且只有在比较中掩盖了少数最大的史前火山爆发否则,模型模拟高估了相对于重建的变化幅度

这提供了相当清晰,独立的证据,即基于树木环的古建筑确实显示出较少的冷却回应最少的史前火山爆发,而不是最先进的模型模拟 Tingley等人未能对抗或解决这一证据,这与他们的论文相矛盾

有关我们原始的树木/火山假说的科学同行评审文献中仍然存在一场激烈而有价值的辩论(参见例如此评论) /回复,这个更广泛的总结和讨论以及最近的这篇文章)我欢迎正在进行的辩论这是健康的,“自我修正的”科学机制在行动但是新的Tingley等人的文章几乎没有为特定的辩论提供信息,尽管相反的说法与关于气候变化是真实的还是人为的还是威胁的假的,制造的辩论不同(存在压倒性的科学共识,即每个都是这样),有真正的,重要的,影响深远的辩论是关于科学的一些重要细节仍然在科学界内发生让我们专注于合理的分歧和差异,因为它们是重要的和不必要的分散注意力只会使已经具有挑战性的努力变得复杂,以便为公众讨论气候变化提供信息__________ Michael Mann是宾夕法尼亚州立大学的气象学杰出教授,也是“曲棍球棒和气候战争:前线派遣”的作者(现以平装版的形式提供) Bill Nye的新客座前言“The Science Guy”)