Průměrná teplota Země je hausnumero, tvrdí někteří vědci

Nassim Nicholas Taleb napsal několik knih, z nichž nejznámější se jmenuje „Černá labuť”. Jedním z témat, kterým se jeho knihy zabývají, je interpretace různých statistických hodnot a jak je důležité, aby člověk správně chápal, co vlastně mohou říkat. 

Pro ilustraci je možné uvést příklad uvedený v jeho knize:

Turista se chce dostat na druhý břeh řeky. Neumí plavat. Ale vůbec. Řeka je v místě, kde ji chce překonat, široká dvě stě metrů. Místní vesničan mu řekne, že průměrná hloubka řeky je 1,5 metru. Jak bezpečné je řeku přebrodit, když jeden neumí plavat?

Globální teplota

Průměrná teplota Země a její vývoj za posledních více než sto let je klíčový údaj, podle kterého lidstvo posuzuje, zda bude investovat největší sumy peněz ve své historii a zda zničí dlouhá léta prosperující průmyslové obory.

Článek, který byl zveřejněn v roce 2007, má název „Existuje globální teplota?”. Článek uvádí:

Výběr, překlad, zkrácení, mezititulky autor.

Smysluplná globální průměrná teplota neexistuje. Vždy je možné připravit statistická data pro jakoukoli množinu lokálních údajů o teplotě, ale existuje nekonečné množství způsobů jejich uspořádání. Fyzikální principy nedávají jednoznačnou odpověď, která sada údajů je správná.

Průměrů je více

Různá a stejně platná statistická pravidla mohou, a také ukazují opačné trendy změny teploty. Stejná množina dat o teplotě může být interpretována jako oteplování i jako ochlazování. 

Globální teplota je popisována jako průměr, jako kdyby existoval jenom jeden druh průměru. Přitom existuje nesčíslně matematicky legitimních postupů stanovení průměru. A v klimatických studiích bylo skutečně použito více než sto různých druhů průměru teploty. Z pohledu termodynamiky neexistuje fyzikální princip, na jehož základě by bylo možné vybrat z matematických možností stanovení průměru jeden způsob výpočtu.

Je libo trend rostoucí?

Mezinárodní organizace ISO se pokoušela jeden způsob vybrat, ale neuspěla. Je možné lehce demonstrovat, že různé metody stanovení průměru vedou k protichůdným časovým trendům, kdy je jeden trend stoupající a druhý klesající. (pozn. autora: ve studii je uveden příklad)

Metody stanovení průměru se navíc mění v čase. Od sedmdesátých letech došlo například k podstatnému snížení počtu měřících stanic a zejména v devadesátých letech jejich počet klesl zhruba o polovinu během čtyř let. 

Výpočet průměru

Meteorologické stanice na zemi poskytují údaje o denní minimální a maximální teplotě. Denní průměr je potom definován jako jejich součet dělený dvěma. Většina suchozemských stanic hlásí pouze tento typ průměru, byť některé uvádějí i minima a maxima.

Z denních průměrů je na každé stanici vypočítán měsíční průměr. Od výsledného měsíčního průměru je potom odečten průměr měsíčních průměrů za třicet let. V době publikování této studie je používán průměr let 1961 až 1990 (studie je z roku 2007). Takto spočítaný rozdíl, nazývaný anomálie, je různě ad hoc upravován. Důvodem pro úpravy může být změna měřícího zařízení a přesnosti měření, jiné okolí stanice z důvodu lidské zástavby nebo chybějící data.

Upravená data

Upravené hodnoty jsou následně použity k výpočtu průměrné globální teploty, které by bylo dosaženo, kdyby byly měřící stanice distribuovány rovnoměrně na povrchu země. Proto mají například samostatně stojící stanice větší váhu při výpočtu.

Výsledná průměrná teplota pozemských stanic je v některých případech kombinována s teplotou moře, která byla ve dvacátém století měřena buď za pomoci teploměru ponořeného do kbelíku vody nebo na vstupu vody do chladících systémů námořních lodí.

Zpráva uzavírá, že nic takového jako globální teplota neexistuje. Důvod je jediný: fyzika.

Tolik studie z roku 2007.

Zpráva mezivládního panelu

To, že stanovení průměrné globální teploty je obtížné a že ještě obtížnější je porovnávání historických údajů, konstatuje i zpráva mezivládního klimatického panelu z roku 2013, když uvádí: „Trendy, které se zdají významné, jsou-li posuzovány proti jednomu typu modelů, nemusí být významné při porovnání s jinými modely”.

Zpráva mezivládního panelu nerozvádí, proč byl vybrán statistický model, který říká, že trend nárůstu teploty je významný.

Případ turista

Příklad z knihy Nicholase Taleba nutí k zamyšlení, k čemu je vlastně turistovi přesný matematický údaj o průměrné hloubce řeky. Naprosto k ničemu. Stačí, aby v malé části koryta byla hloubka 3 metry.

Turista také neví, z kolika měření se průměr skládá. Měřili to každých pět metrů, nebo každého půl metru? Večer i ráno, kdy je třeba větší průtok?

Post scriptum

Pozn. autora: Reakce na článek o globální teplotě by dnes byla standardní. Věda v tom má jasno, pánové jsou odpírači. Ale i bez doktorátu z čehokoliv je jasné, že výpočet globální teploty není nic jednoduchého.

Odkdy měří stanice denní minimum a maximum? A pokud třeba v minulosti neměřily denní minimum, co to znamená pro historické průměry? Jak srovnatelné bylo měření v minulosti, když to měřili pokaždé v jinou hodinu?

Sama NASA uvádí, že se historická data musí upravovat podle hodiny v daném dni, kdy bylo měření prováděno, neboť ne vždy to bylo ve stejném čase. Stejně tak se upravují data, pokud došlo ke změně nadmořské výšky měřící stanice nebo pokud se změnilo její okolí.

Historické globální teploty vede několik organizací: americká NASA a NOAA nebo britský Hadley Center. Každá organizace upravuje data za použití jiné metody. Nicméně podle NASA se jejich výsledky vzácně shodnou.

Historická data jsou nepřesná a musí se upravovat. Metodika úpravy je flexibilní. Ze dvou třetin zeměkoule, moří, jsou údaje extrémně kusé. Když historické průměrné teploty po úpravách klesnou, vypadají současné teploty vyšší a graf vývoje teplot v čase strmější. Čím strmější graf, tím více pozornosti. Čím více pozornosti, tím více grantů. Naopak čím plošší graf, tím více problémů pro autora grafu.

K čemu to tak může motivovat, drahý Watsone?