April 17,2008

Lorenz and Global Warming

Edward Lorenz (23th May 1917 - 16 Apr 2008 ),
提出混沌理論的 MIT教授,在昨天逝世於美國麻州。
雖然我不認識他,也沒這個榮幸讓他教過,或聽過他的演講,
但從在台灣念研究所的時候,就很認真的唸過他有關於混沌理論(Chaos)的論文。
有人說,Chaos理論是二十世紀中最重要的三項理論之一,
(是另兩項相對論以及量子力學,也都是絞盡腦汁才能理解的東西)
但我當時可是念的十分快樂,因為他讓我學會用比較大的角度去看事情。

到這裡沒什麼重點,只是順便提到 Lorenz,這位影響我滿多的一位大師級學者。

接下來會寫到的,單純就只是描述個人看法的一篇文章,
如果你是屬於環保基本教義派的人,應該會不喜歡這樣的話題,就請別繼續看了。

我警告過了唷!!瘋

Lorenz 在1960年代,利用計算機去模擬天氣變化的情形,
觀察出所謂的「蝴蝶效應」(Butterfly Effect),也就是:
在初始條件下,再細小的變化都能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應

換句話說,只要在每次的模擬狀態中,稍微被調整了一些變因,
那麼得到的結果就不一定會相同,也許更好,也許更糟。

而從1963年發表的這篇論文開始,許多自然科學的研究,
尤其是在天氣預測或者是環境災害的預測控制方面,
都被推往一個全新,與更複雜的研究領域.....,包括我自己的論文也是,
而這也讓我有了許多寫不完的程式,線
err...System dynamics還真不是人念的。
但也因為這樣才學會用比較宏觀的角度去看整個環境的問題,
也學會對目前某些的環境科學相關研究,有著不同的看法。
記得口試時被問到,你覺得地球的全球暖化現象會不會恢復原狀?
我的答案是不會,這也當場讓口試委員訝異許久。

因為整個環境系統,不管從那個角度來看都是屬於環環相扣的局面,
也因為不管投入或者改變的影響因子有多細小,都有可能改變最終的結果,
所以我對美國前副總統高爾在那本暢銷書中所提出的資料與結果,有著懷疑。

許多人,包含科學家,媒體,以及一般人都會很明白的提出:

因為溫室效應的關係,所以要減少二氧化碳的排放。
因為要減少二氧化碳以及節省能源的關係,所以一度要鼓勵大眾使用生質燃料。
因為溫室效應的關係,地球氣溫升高,
導致許多地方的農作收成受到影響。也使得糧食供應量不足....。
因為溫室效應的關係,所以希望大家吃蔬果不吃肉??(最近看到的)
...
..
.
像是這樣的因果假設,我可以寫出一大串,but so what?
哪一個是主要的因素?這彼此之間的關係,真的這麼不辯自明嗎?

我不否認全球暖化的嚴重性,因為這是現在可以觀察的到,且正在發生的現象,
也贊成現在就得採取「適當」的作法,來保護整個人類賴以生活的環境。
但溫室效應造成的影響,也不全然是全面性的災害,
但是這些,目前提倡全球暖化危機的主流的科學家一概不提。
我們都知道,暖化之後南北極融冰,會造成海平面上升,
會有植物生長季節紊亂,糧食供應問題,
我很想去的馬爾地夫也可能不久之後就會消失到海平面下.....。
但是對非洲撒哈啦沙漠邊緣地帶的部落來說,因為這幾年溫室效應的關係,
間接的使得降雨量反而提高了,沙漠邊緣的綠帶面積成長(衛星影像上清晰可見),
可以開始實施農業耕作了,但這些事實,不見得這些科學家會提出來說明。
嚴謹的科學研究,應該是把正反兩面的因素都列舉出來,
然後去找出適當的解答,而不是只拿著對自己有利的資料,然後大肆宣揚自己的成果,
或者更甚者,透過各種組織與勢力,去影響後續的相關研究機會。
(別問我這部分指的是誰,這會是八卦話題,就此打住)

再者,這些曾提出相關證據的學者,
誰能夠保證手邊的資料是最早的初始狀態?也就是最早開始的氣候條件?
誰能保證這樣提出來的分析模式是正確的?或者說結果是對的?
以傳統實驗室去控制 "其他條件不變" 的研究方法做這樣的研究,
得到的結果,不覺得是有瑕疵的嗎?

根據這幾年在環境科學領域的經驗,假設你原本擁有的是10年的分析資料,
也經過計算得到一個還不錯的分析模式與可接受的成果。
但是只要資料年代往前繼續推進,假設說,再多個10年資料好了,
資料量更多了(總共20年),那麼在許多微氣候預測與自然災害的預測上,
會不會更準確?答案是不一定。
因為整個分析的資料序列被提前,也就是初始時間已經改變,
對於整個研究所需要的 INPUT 來說,已經是被改變了。
那如果資料更多,或者之前被當作不會改變的因素也突然改變了,
這樣的分析成果,會不會還保有原本的正確與解釋能力?
這些,目前主流的這群學者也都沒有跟大家解釋。

那麼,回到主題,從17-18世紀工業革命到現在,短短的幾百年時間,
在整個地球氣候的歷史裡所佔的比例有多少?比例應該很低。
而據我所知,人類開始使用儀器記錄氣候資料,大概是西元1800年左右,
大致上是跟工業革命發展,是相對接近的時間點。
所以根據這些測量得到的資料,得到工業革命對於暖化是有影響,
這樣的結論,我可以接受,但也只限於從18世紀到目前的這段時間裡。
而短短這些幾百年之間的測量資料,
也是目前主張工業革命是溫室效應主因的學者主要根據。

那在18世紀之前?10世紀之前?西元前?
有沒有足夠精確的紀錄,可以用來推測到整個地球的氣候變化?應該是沒有。
根據文學,根據人類歷史的紀錄,也許可以類推假設,但是人類出現之前?
這些資料能不能讓我們有足夠的知識去瞭解整個氣候的情形?

根據這些不完全正確的結論,去制訂所謂的環境保護政策,
會不會因為片段的資訊,造成決策錯誤?
就像是當初提出建議大量可以提供生質能源的植物,
而讓許多國家做出錯誤決定的的那批學者,
是不是都該對目前糧食不足的情形,也背上一些責任!

並不是反對京都協議書,也不認為目前不簽訂協議書的國家都是對的,
我相信吸收更多更廣泛的資料,才能夠仔細去思考到底什麼是真正的原因。
其他領域的學科,像是地球科學對於冰層鑽探,海底岩芯的鑽探,
也許就是目前人類技術能夠蒐集到的僅有遠古氣候資料。
這些其他領域的資料整合,能不能將整個環境的模型建構的更完整?
得到更精確的氣候變化模式?

地球只有一個,而且很多環境問題不像實驗室裡面的實驗,是可以重頭來過。
而有可能出錯的政策,永遠比槍跟子彈能殺死更多的人,
即使這個決策出發點是善意的!

Come on,....be scientific !!
Doubt everything, then try to find the truth !!

Posted by revonch at 樂多Roodo! │18:22 │回應(6)零與一的閒聊
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被你這麼一說,我有點迷糊了。

那到底這工業革命以來的全球暖化、二氧化碳排放增加、和人類的行為到底有沒有相關性呀?

那又要怎麼分析才是科學又客觀的呢?關於全球暖化的 truth 到底是什麼呢?
Posted by 五色鳥 at April 18,2008 02:23

To 五色鳥:

針對你的問題,稍微補充了一下內文,
希望能稍微解答你的疑惑。

至於你提到說,真相到底是什麼?
我只能跟你說,在目前以高爾為首的主流派,
對於想提出另一種解釋或者懷疑的人,
都會被直接當作是反對環保的人士,
或者單純的以"懷疑論者"來看待。
這些人的看法也許正確,但不見得會被目前主導整個研究方向的人所認同,
既然如此,能不能找到所謂的真相?

針對高爾的主張,我覺得他的貢獻,
在於讓大家知道環境正在改變,而且會影響到所有的人類。
告訴人們必須更關心,必須立刻做些什麼來拯救環境。
透過寫書,拍電影,演講的方式都好,而這都是他值得讓人敬佩地方。
但我不覺得他所提出的那些資料與證據,都是完全正確的。

什麼是事實,什麼又是事實背後的真實,
我想應該是每個人都要在心裡面去思考的問題,
而不是一昧相信別人所告訴你的事情,包括我在這篇所提到的論點.....

而這,才能算是嚴謹的科學態度。
Posted by YC at April 18,2008 04:10

為什麼看完之後....我越來越混沌.....

不過我知道你想表達的意思是啥啦.....

習慣從另一面思考的人.....呵呵...
Posted by Ann at April 18,2008 20:57

有關氣候的部份
其實以科學方法來說是可以推測在還沒有"歷史"以前的狀況
只不過還是會有像是尺度問題 精確度問題 材料問題(與其說冰層及岩心 不如說是裡面的化學成份與化石等等啦)等等
(話說最近的第四紀氣候學滿熱門的呢XDDDD)

環保這個議題主要還是要看這件事是怎麼被宣傳的吧...
難道溫室效應都是因為人類造成的?
怎麼不要說暴龍生長的時候地球比現在還熱呢?
難道暴龍家族們在背地裡偷偷搞了什麼?XDDDD

我也是同意高爾對於推動大眾去be aware我們習慣的生活背後可能造成的代價 但是我並不同意他所提出的論點
事實上 人類活動一直以來都不是主要影響氣候系統的因素
(簡單的講好了 有多少人知道影響最大的溫室氣體是水蒸汽而不是二氧化碳呢?)

也許是因為念地科 我們看的時間空間尺度一直都比別人大吧?
但是 要我來說的話 溫室效應這種東西就跟冰期一樣
都是地球動力系統在自我調整時所出現的現像罷了
Posted by 小紅帽 at April 19,2008 13:00

To Ann
ㄏㄏ,我是很習慣從事情另一個角度去思考的人啊,
以後你會更常發現的。

To 小紅帽
很高興你也在這邊留言啊,你是念地球科學領域的,
所以你瞭解我提到的這幾點。
我一直相信在研究整個地球環境的變化情形時,
考慮的尺度必須擴大,而不是僅僅依據這短短幾百年的時間去推論。
Posted by YC at April 19,2008 14:16

上週末電影台播放了這部紀錄片
看來記錄片是說給美國人聽的故事
不知道為什麼,美國人在環保這方面總是無知且遲鈍的

不得不說,紀錄片訴說的方式和紀錄的過程還真好~
環環相扣又有條有理,
高爾真會演講!! 誰做的Powerpoint 怎麼這麼先進!!
商業上的Present 要是能做到這樣,什麼生意談不到~

就傳播學的角度~
這也是個很值得討論的成功案例
借由電影的傳播效果,成功引導話題、炒熱氣氛、讓不了解不關心只重視娛樂消費的人們震撼、甚至使得各國政府重視環保議題~
幾乎沒有廣告,但話題無限~ 還讓高爾得到諾貝爾!!!
最高段的公關手法也不過如此~

Seee~ 各位專業人士,要讓你們的理念讓人知道
公關操作是非常重要的!!!
(不要再說我公關是沒有專業了!! 我那無知的老闆!)
Posted by chiency at May 2,2008 11:01