Doskonale Szare

Chodzi o artykuł "Bicentennial Decrease of the Total Solar Irradiance Leads to Unbalanced Thermal Budget of the Earth and the Little Ice Age" autorstwa Habibulla Abdusamatowa (polskie media zrobiły z niego "rosyjskich naukowców" w liczbie mnogiej), opublikowany na początku miesiąca w Applied Physics Research.

Jest dopiero początek roku, ale w rankingu najgorszych publikacji naukowych z dziedziny klimatologii roku 2012 artykuł Abdusamatowa zapewnił sobie pozycję lidera.

1. Abdusamatow używa zerowymiarowego modelu bilansu radiacyjnego.

Wiecie, takiego w którym Ziemia jest reprezentowana przez jedną liczbę, albedo Bonda, a średnie globalne zmiany temperatury zależą tylko od zmian strumienia promieniowania słonecznego, oraz zmian tegoż albedo.

Srsly, mamy rok 2012, nie 1912. Nikt nie używa zerowymiarowych modeli tego typu, z wyjątkiem studentów na kursach wprowadzających do transferu radiacyjnego (chociaż nawet oni uczą się lepszych narzędzi w okolicach trzecich zajęć), oraz astrofizyków zajmujących się "jednopixelową klimatologią" planet krążących wokół innych gwiazd (ale nawet oni powszechnie adaptują jednowymiarowe modele radiacyjno-konwekcyjne i proste modele cyrkulacji ogólnej).

2. Zmiany klimatu są u Abdusamatowa funkcją wyłącznie zmian aktywności słonecznej.

Jedynym wymuszeniem radiacyjnym jest u niego TSI -- wszystkie inne czynniki, w tym także zawartość CO₂, działa jak dodatnie sprzężenie zwrotne.

Co zabawne, w pewnym miejscu Abdusamatow orientuje się, że nie da się zmianami aktywności słonecznej wytłumaczyć ocieplenia obserwowanego w XX wieku:

However, direct influence of relatively small bicentennial fluctuation of TSI (according to recent reconstructed data (Shapiro et al., 2011) – of the order of 0.5 % ≈ 6.8 W/m²) is insufficient to explain corresponding cyclic bicentennial temperature variations on the Earth from global warming to the Little Ice Ages. We need a kind of amplifier of direct influence of TSI variations on observed climate changes. The role of such amplifier can play TSI secondary additional influence in a form of feedback effects: natural change of the Earth's global albedo, Bond albedo, and of the atmospheric concentration of greenhouse gases (first of all, water vapor and also carbon dioxide, methane and other gases).

Sprzężenia zwrotne w systemie klimatycznym oczywiście istnieją, ale Abdusamatow nie wyjaśnia, dlaczego miałyby one wzmacniać tylko niewielkie zmiany aktywności słonecznej, bez jednoczesnego wzmacniania zmian wynikających ze wzrostu stężenia gazów cieplarnianych. Nawet w przypadku rekonstrukcji Shapiro, w której wzrost irradiancji słonecznej od 1700 roku jest o rząd wielkości większy od wyników badań wszystkich innych zespołów (wykres poniżej), odpowiadające mu wymuszenie radiacyjne wynosi (1-0,3) 6.8/4 = 1,19 W/m², czyli mniej niż antropogeniczne wymuszenie radiacyjne związane z gazami cieplarnianymi (około 1,6 W/m²).

Rekonstrukcje zmian irradiancji słonecznej różnych zespołów. Linia brązowa oznacza rekonstrukcję Shapiro, której użył Abdusamatow. Źródło: Schmidt 2011.

3. Prognozowany spadek irradiancji słonecznej jest ekstrapolacją nieistniejącego trendu.

Abdusamatow w swojej prognozie opiera się o analizę szwajcarskiego obserwatorium PMOD, w którym faktycznie wartość irradiancji słonecznej w minimum cyklu 23 jest trochę niższa niż minimum cyklu 22.

Mierzone (panel górny) i zrekonstruowane (panel dolny) zmiany irradiancji słonecznej w ostatnich dekadach, zgodnie z analizami PMOD, ACRIM i IRMB.

Jak pamiętacie, precyzyjne monitorowanie ilości docierającego do Ziemi promieniowania słonecznego jest bardzo trudne -- można to robić tylko z pokładu platformy orbitalnej (satelity albo ISS), a ponieważ czas życia takiej platformy albo instrumentów jest krótszy niż długość jednego cyklu słonecznego, jak dotąd naukowcy tak naprawdę mierzyli różnice konstrukcji radiometrów, oraz szybkość ich degradacji w przestrzeni kosmicznej.

Zmieniło się to dopiero po sfinansowaniu budowy specjalnego laboratorium TRF w Boulder w Colorado, dzięki któremu można kalibrować w identyczny sposób wszystkie nowe instrumenty przed wysłaniem ich na orbitę, oraz sprawdzać działanie kopii instrumentów już zbierających dane w przestrzeni kosmicznej.

Naukowcy z PMOD zbadali więc czułość radiometrów, zainstalowanych na sondzie SOHO, które mierzyły zmiany irradiancji słonecznej w czasie poprzedniego minimum. Okazało się, że to co Abdusamatow nazywa "observed accelerating drop in both the 11-year and bicentennial components of TSI from early 90s", jest tak naprawdę artefaktem pomiarowym, i trend będący podstawą prognozy nie istnieje.

Linia czarna: zmiany TSI według analizy PMOD, linia niebieska: dane z SOHO, po rekalibracji. Źródło: Schmutz 2011.

To świeży wynik i Abdusamatow mógł o tym jeszcze nie wiedzieć. Nie mógł jednak nie być świadomy różnic pomiędzy różnymi rekonstrukcjami (PMOD, ACRIM i IRMB) i tego, że jego prognoza -- która jest zwykłą ekstrapolacją trendu, bez żadnych fizycznych podstaw -- zależy od poprawności tylko jednej z nich. Ale podobnie jak w przypadku rekonstrukcji Shapiro, Abdusamatow wybrał te dane, które najbardziej pasowały mu do jego hipotezy, i zignorował wszystkie inne.

4. Dodatkowe punkty za

Samocytowania: połowę krótkiej bibliografii artykułu zajmuje Abdusamatow powołujący się na Abdusamatowa cytującego Abdusamatowa.

Miejsce publikacji: według informacji ze strony czasopisma,

Applied Physics Research (APR) is a peer-reviewed, open access journal, published by Canadian Center of Science and Education. It publishes original research, applied, and educational articles in all areas of physics.
Authors are encouraged to submit complete unpublished and original works, which are not under review in any other journals. The scopes of the journal include, but not limited to, the following topic areas: applied physics, theoretical physics, particle physics and nuclear physics, atomic and molecular physics, plasma physics, condensed matter physics, acoustics, optics, radiophysics, astrophysics and geophysics, electromagnetism, thermodynamics, quantum electronics, high energy physics, environmental physics.

Tłumacząc na polski: jeśli jesteś fizykiem dowolnej specjalności, a twój artykuł jest za słaby by przeszedł proces recenzji w normalnym czasopiśmie, Applied Physics Research chętnie go zamieści, za skromną opłatą 300 dolarów amerykańskich.

PS. Warto przyjrzeć się innym artykułom z tego samego numeru Applied Physics Research. Są wśród nich bardzo dziwne pozycje:

Claude Poher, Patrick Marquet, "General Relativity and Universons", Received: December 7, 2011; Accepted: December 26, 2011.

Sergey A. Vasiliev, "The Classical Concept of Long-range Action Fields Existence", Received: September 15, 2011; Accepted: September 29, 2011.

Stephan J. G. Gift, "Successful Search for Ether Drift in a Modified Michelson-Morley Experiment Using the GPS", Received: November 18, 2011; Accepted: December 5, 2011.