Loft­hjúpurinn er ekki verðbólguspá – þegar prófessorinn villist út fyrir sitt sérfræðisvið

Það er alltaf jafn hressandi þegar fræðimenn af einu sviði rölta yfir á allt annað fræðasvið og tilkynna heimamönnum þar að þeir hafi misskilið vinnuna sína frá grunni. Í nýlegri grein á Vísi, 100 ár af dellu, gerir Helgi Tómasson, prófessor emeritus í hagrannsóknum og tölfræði, einmitt þetta.

Tilefnið er aldarafmæli merkrar greinar tölfræðingsins Udny Yule um svokallaða „dellu-fylgni“ (spurious regression). Eins og Helgi útskýrir ágætlega geta tvær óskyldar stærðir sem báðar vaxa yfir tíma litið út fyrir að vera í orsakasambandi þótt þær hafi ekkert hvor með aðra að gera. Þannig megi finna tölfræðilega fylgni milli brúðkaupa í ensku biskupakirkjunni og dauðsfalla, án þess að prestar séu endilega lífshættulegir.

Þetta eru góð og gild fræði. En svo tekur greinin óvænta beygju. Helgi virðist nefnilega halda að þúsundir eðlisfræðinga, veðurfræðinga, jarðvísindamanna og tölfræðinga um allan heim hafi um áratuga skeið setið við tölvuskjái, séð tvær línur fara upp á við - hitastig og koltvísýring - og hrópað upp yfir sig um orsakasamhengi í barnalegri einfeldni án þess að hafa nokkurn tímann heyrt um þessa hundrað ára gömlu byrjendavillu.

Það er næstum fallegt að ímynda sér þetta: Að öll loftslagsvísindin hvíli á einum stórum tölfræðilegum misskilningi sem enginn tók eftir fyrr en íslenskur hagfræðiprófessor á eftirlaunum leit yfir tölurnar.

Nóbelsverðlaunin sem gleymdust

Gallinn við þessa kenningu er sá að vísindaheimurinn er ekki alveg jafn sofandi og Helgi heldur. Hann nefnir sjálfur í grein sinni að menn hafi síðar fengið Nóbelsverðlaun í hagfræði fyrir útfærslur á tímaraðagreiningu til að ráða bót á einmitt þessari dellu-fylgni.

Þar á hann væntanlega við Clive Granger, sem fékk Nóbelsverðlaunin árið 2003. Það sem Helgi lætur hins vegar ógert að nefna - eða veit jafnvel ekki - er að einmitt þessum sömu aðferðum Grangers hefur verið beitt í þaula á loftslagsgögn í áratugi. Niðurstaðan úr þeim rannsóknum er alltaf sú sama: Tengslin milli gróðurhúsalofttegunda og hitastigs eru ekkert tölfræðilegt glens eða sjónhverfing. Þau standast ströngustu tímaraðapróf.

Þá heldur Helgi því fram að í skýrslum milliríkjanefndar Sameinuðu þjóðanna um loftslagsmál (IPCC) „vanti tölfræðilega hugsun“ og að tölfræði um öfga-gildi (extreme-value statistics) komi þar ekki fyrir. Þetta er ansi djörf fullyrðing, sérstaklega í ljósi þess að í síðustu skýrslu IPCC (hann vísar reyndar til næstu skýrslu IPCC sem er óskrifuð fyrir það

mesta enn sem komið er) er heill kafli sem fjallar nánast eingöngu um tölfræði öfga-gilda. Það er alltaf gott ráð að lesa meira áður en maður dæmir bókina úr leik.

Eðlisfræði er ekki verðbólguspá

En stærsti misskilningurinn í grein Helga ristir dýpra. Hann nálgast lofthjúp jarðar eins og hann sé íslenska vísitalan. Í hagfræði hafa menn engin náttúrulögmál í höndunum; þeir rýna í tölur um verðbólgu og reyna að finna mynstur í hegðun fólks og markaða.

Loftslagsvísindi virka ekki þannig. Við vitum ekki að koltvísýringur hækki hitastig jarðar vegna þess að teiknaðar voru tvær línur á blað og fullyrt um orsakasamband þeirra. Við vitum það vegna eðlisfræði.

Allt frá miðri 19. öld hafa vísindamenn mælt það á tilraunastofum hvernig koltvísýringur virkar eins og teppi: hann hleypir sólarljósi í gegnum sig en fangar varmageislun sem annars myndi sleppa út í geiminn. Við mælum þetta beint með gervihnöttum í dag. Ef þú leggur sæng ofan á þig í rúminu verður þér heitara. Þú þarft ekki að keyra 200 ára tímaraðalíkan á svefnherbergishitann til að sanna að sængin haldi á þér hita - það leiðir af eðlisfræðilegum eiginleikum dúnsins.

Ráðgátan á Hawaii og veðrið í Stykkishólmi

Helgi segist hafa skoðað mælingar frá Hawaii þar sem koltvísýringur í andrúmsloftinu hefur aukist jafnt og þétt síðustu 65 ár. Hann veltir svo upp þeirri spurningu hvað af þeirri aukningu sé eiginlega af mannavöldum, líkt og þar sé á ferðinni óleyst sakamál.

Sem betur fer þurfum við ekki að giska. Kolefni sem kemur úr bruna á milljóna ára gömlu jarðefnaeldsneyti (olíu, kolum og gasi) hefur aðra ísótópasamsetningu en kolefni sem er í venjulegri hringrás náttúrunnar. Það ber með sér efnislegt fingrafar. Mælingar á andrúmsloftinu sýna svo ekki verður um villst að aukningin ber þetta fingrafar mannlegrar losunar. Raunar höfum við brennt svo miklu að náttúran - höfin og gróðurinn - hefur þurft að soga til sín um helminginn af útblæstri okkar. Náttúran er ekki sökudólgurinn; hún er í yfirvinnu við að hreinsa til eftir okkur.

Þá segist Helgi hafa keyrt verðbólgulíkanið sitt á 200 ára hitamælingar í Stykkishólmi og ekkert „brot“ séð í líkingu við verðbólguskotið 2022. Því sé engin ástæða til að kveikja á neinum viðvörunarljósum að hans mati. En staðbundið veður í Stykkishólmi hefur alltaf sveiflast mikið frá ári til árs eftir vindáttum og hafstraumum. Að horfa á einn mælistað við Breiðafjörð til að afsanna hnattræna hlýnun er svolítið eins og að horfa út um gluggann hjá sér í rigningu og álykta að það geti ekki verið skógareldar í Ástralíu. Þegar horft er á meðalhita jarðarinnar í heild - þar sem staðbundnar veðursveiflur jafnast út - sést hins vegar svo skarpt og hratt stökk upp á við á síðustu áratugum að ekkert í náttúrusögunni síðustu árþúsundin jafnast á við það.

Talan sem breytir öllu

Loks bendir Helgi á að þótt koltvísýringur hafi aukist sé hlutfall hans í loftinu enn lítið, og fullyrðir að sú tala sé „ekki skaðleg“.

Það er alveg rétt að núverandi magn koltvísýrings í loftinu er ekki eitrað við innöndun. En það þarf heldur ekki mikið magn af virku efni til að hafa gríðarleg áhrif á stórt kerfi. Nokkrir dropar af blásýru í vatnsglasi eru afar lágt hlutfall af vökvanum, en það er samt ekki mælt með því að drekka hann. Á mið-Plíósen (fyrir um 3 milljónum ára), þegar styrkur koltvísýrings var á svipuðu stærðarbili og nú, var loftslag til langs tíma mun hlýrra og sjávarstaða um 15-25 metrum hærri en nú. Talan sjálf er kannski ekki hættuleg fyrir grjótið sem jörðin er, en hún er ansi óþægileg fyrir samfélög og innviði sem við höfum byggt við núverandi strandlengju.

„Öll líkön eru röng en sum eru gagnleg,“ skrifar Helgi og vitnar þar í fræg orð tölfræðingsins George Box. Vandinn við greiningu hans á loftslagsmálum er hins vegar sá að líkan sem hunsar sjálfa eðlisfræðina er ekki einungis rangt - eða, svo vitnað sé í prófessorinn sjálfan, þá er það bara hrein og klár della.

Höfundur er í loftslagshópnum París 1,5 sem berst fyrir því að Íslandi leggi sitt af mörkum til að leysa loftslagsvandann svo og sérlegur áhugamaður um málefni tengd ESB.