Η φήμη των μοντέλων του κλίματος:Ιεραρχία τριών επιπέδων των κλιματικών μοντέλων
Δεν έχουν όλα τα κλιματικά μοντέλα την ίδια τιμή. Μια εργασία με επικεφαλής τον καθηγητή Francisco J. Tapiador στο Πανεπιστήμιο της Castilla-La Mancha υποστηρίζει ότι καθώς τα κλιματικά μοντέλα χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο για κοινωνικές εφαρμογές, δίνεται έμφαση στη μέτρηση της φήμης τους προκειμένου να κλαδευτούν εκείνα που δεν ανταποκρίνονται σε βιομηχανική διασφάλιση ποιότητας (QA ) απαιτήσεις. Επομένως, τα κλιματικά μοντέλα που αναπτύχθηκαν από λίγους ανθρώπους και δεν είναι διαθέσιμα σε άλλους επιστήμονες θα πρέπει να μετριαστούν προς όφελος των ευρέως χρησιμοποιούμενων κοινοτικών μοντέλων.
Ένας σημαντικός λόγος για την εμπιστοσύνη στα πιο πρόσφατα μοντέλα είναι ότι οι πιθανότητες εντοπισμού σφαλμάτων, σφαλμάτων και προβλημάτων αυξάνονται εκθετικά με τον αριθμό των χρηστών. Ένας άλλος σημαντικός λόγος είναι η επιστημονική αντικειμενικότητα και ανεξαρτησία. Τα κλιματικά μοντέλα που επικυρώθηκαν από τους ίδιους ανθρώπους που τα ανέπτυξαν (ή από συνεργάτες) είναι φυσικά λιγότερο αξιόπιστα από εκείνα που επικυρώθηκαν ανεξάρτητα από διάφορους ανεξάρτητους ή ακόμα και ανταγωνιστές επιστήμονες.
Πρόσφατες αμφισβητήσιμες πρακτικές, όπως η υπόθεση συμπαιγνίας στο περιοδικό Climate Research που αναφέρεται από το PubPeer, ρίχνουν σκιές στην έρευνα για την κλιματική αλλαγή και θα πρέπει να αποφεύγονται με κάθε κόστος. Οι συνεχιζόμενες διεθνείς προσπάθειες, όπως οι εκθέσεις της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή, δεν έχουν την πολυτέλεια να περιλαμβάνουν στοιχεία από αμφισβητήσιμα μοντέλα ή να βασίζονται σε αμφίβολα έγγραφα.
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα κλιματικά μοντέλα ήταν εργαλεία έρευνας που στόχευαν στην αύξηση της κατανόησης του κλίματος. Σήμερα, ωστόσο, έχουν ξεπεράσει τη λεπτή κόκκινη γραμμή της καθαρής επιστήμης και έχουν μπει στον κοινωνικό στίβο. Εκεί, τα διακυβεύματα είναι διαφορετικά και οι απαιτήσεις επίσης. Η λήψη οικονομικών αποφάσεων και η ενημέρωση των πολιτικών απαιτούν ένα διαφορετικό σύνολο προτύπων και διαδικασιών, Tapiador et al. διαφωνούν.
Οι απαιτήσεις της κοινωνίας ως προς αυτό είναι σαφείς:περισσότερη λογοδοσία, διαφανείς διαδικασίες, πρότυπα ποιότητας και επαγγελματικές, αφοσιωμένες ομάδες εργασίας. Ωστόσο, δεν έχουν όλες οι ερευνητικές ομάδες αρκετή κρίσιμη μάζα για να αντιμετωπίσουν τις αυστηρές απαιτήσεις. Ένα σημαντικό εμπόδιο είναι η συνεχής ανάγκη βελτίωσης της φυσικής των μοντέλων με ρυθμό ανάλογο με τις αυξανόμενες ανάγκες εφαρμογών, όπως οι υδρολογικές εργασίες. Μια τέτοια προσπάθεια μπορεί να υποστηριχθεί μόνο από μεγάλα ιδρύματα.
Οι Tapiador et al. προτείνουν μια ιεραρχία τριών επιπέδων κλιματικών μοντέλων. Μια πρώτη, βασική βαθμίδα θα αντιστοιχούσε με εκείνα τα εσωτερικά μοντέλα που κατασκευάζονται με τη συγκόλληση κωδικών από άλλους επιστήμονες («Τα μοντέλα του τέρατος του Φρανκενστάιν»). Αυτά μπορεί να είναι χρήσιμα για καθαρή έρευνα, αλλά σπάνια είναι αρκετά καλά ώστε να χρησιμοποιηθούν στην πραγματική ζωή για τη λήψη αποφάσεων που επηρεάζουν ανθρώπους και ιδιότητες. Το δεύτερο, τα μοντέλα μεσαίου επιπέδου αυξάνουν το επίπεδο διαφάνειας, υπευθυνότητας και πρωτοτυπίας των κωδικών.
Η τρίτη βαθμίδα, τα μοντέλα πλήρους εμπιστοσύνης στην ταξινόμηση των Tapiador et al., είναι εκείνα των οποίων ο πηγαίος κώδικας είναι πρωτότυπος και διαθέσιμος στο κοινό και με τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων να μπορούν να αναπαραχθούν πλήρως από τρίτο μέρος. Τα αποτελέσματα από τέτοια μοντέλα πρέπει επίσης να αναπαραχθούν με επιτυχία από πολλές ανεξάρτητες ομάδες και τα αποτελέσματα να δημοσιεύονται σε έγκριτα περιοδικά. Πρωτότυπα παραδείγματα μοντέλων πλήρους εμπιστοσύνης είναι το μοντέλο WRF και το CESM. Και τα δύο έχουν χρησιμοποιηθεί και εξεταστεί από εκατοντάδες επιστήμονες τα τελευταία χρόνια, μια πρακτική που ελαχιστοποιεί τις πιθανότητες ελαττωματικών κωδικών, απάτης και κακής πρακτικής.
Η αναπόφευκτη συνέπεια του αυξημένου ελέγχου είναι μια φυσική επιλογή κλιματικών μοντέλων. Μόνο εκείνοι που ταιριάζουν περισσότερο σε κανόνες ποιοτικού ελέγχου, όπως αυτός του Tapiador, θα επιβίωναν, επομένως δεν είναι δύσκολο να οραματιστούμε ένα εγγύς μέλλον με λίγα μόνο, πολύ περίπλοκα κλιματικά μοντέλα που αναπτύσσονται και βελτιώνονται συνεχώς σε μεγάλα ερευνητικά ιδρύματα. Αυτό θα διευκόλυνε την εφαρμογή προτύπων QA και πιο αυστηρές διαδικασίες για την αξιολόγηση της ποιότητας των προσομοιώσεων που έχουν πλέον σαφή αντίκτυπο στην κοινωνία. Επιπλέον, καθώς τα μοντέλα γίνονται πιο πολύπλοκα, η ανάγκη για υπολογιστικούς πόρους επίσης κλιμακώνεται, επομένως μόνο μεγάλα, καλά χρηματοδοτούμενα κέντρα θα διατηρούσαν το ρυθμό.
Όπως και στην έρευνα της σωματιδιακής φυσικής, όπου μερικά ιδρύματα συγκεντρώνουν την έρευνα και βελτιστοποιούν τους πόρους, η μοντελοποίηση του κλίματος μπορεί να βρίσκεται στην πορεία του «μεγάλου επιστημονικού πλαισίου». Κοινότητες όπως οι αστροφυσικοί έχουν λύσει από καιρό αυτό το πρόβλημα συγκεντρώνοντας τους περισσότερους πόρους σε μεγάλες προσπάθειες όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ή η διαστημική κεραία συμβολόμετρου λέιζερ και διανέμοντας ελεύθερα τις τεράστιες ποσότητες δεδομένων στους επιστήμονες για περαιτέρω αναλύσεις. Τα κριτήρια του Tapiador είναι χρήσιμα όχι μόνο για τη μέτρηση της φήμης των μοντέλων, για την περικοπή μοντέλων για τις εκθέσεις της IPCC και για την αποφυγή κακών πρακτικών και συμπαιγνίων, αλλά και για τη βελτιστοποίηση των οικονομικών πόρων, την προώθηση της έρευνας σε μια νέα διάσταση και τον συντονισμό της εργασίας εκατοντάδων επιστημόνων παγκοσμίως.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Μετρήσεις παγκόσμιων βροχοπτώσεων για επικύρωση κλιματικών μοντέλων, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Atmospheric Research . Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους F. J. Tapiador και A. Navarro από το Universidad de Castilla-La Mancha, V. Levizzani από το Institute of Atmospheric Sciences and Climate, E. García-Ortega και J. L. Sánchez από το University of León, G. J. Huffman and C. Kidd, W. A. Peterson, W. K. Tao και F. J. Turk από τη NASA, P. A. Kucera από το Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας, C. D. Kummerow από το State University του Κολοράντο, H. Mansunaga από το Ινστιτούτο Περιβαλλοντικής Έρευνας Διαστήματος-Γης και R. Roca από το OMP /LEGOS.
Αναφορές:
- F.J. Tapiador, A. Navarro, V. Levizzani, E. García-Ortega, G.J. Huffman, C. Kidd, Ρ.Α. Kucera, C.D. Kummerow, Η. Masunaga, W.A. Petersen, R. Roca, J.-L. Sánchez, W.-K. Tao, F.J. Turk, 2017. Μετρήσεις παγκόσμιων βροχοπτώσεων για την επικύρωση κλιματικών μοντέλων , Atmospheric Research, Volume 197,2017, Σελίδες 1-20, ISSN 0169-8095, https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169809517303861.
- https://pubpeer.com/publications/D7FB5E92F30511FD32097A2EF0F403
