Re: [Ag-umwelt] Der globale Wasserkreislauf verändert sich auf "alarmierende" Weise

[Steffen Thomas <steffen AT sthomas.de>]

 Mahlzeit,



Am 16.10.2010 22:52, schrieb Dr. Volker Jaenisch:
> Da mag ich ein paar korrigierende Worte einwerfen. Die Klimaforschung
> arbeitet nicht mit Unbekannten, sondern mit Parameterwerten deren
> exakter Wert
> nicht bekannt ist.

Ach ja, das ist  natürlich ein riesengroßer Unterschied.

> A) Es gibt für diese Werte aber eine Abschätzung (Die aus Messungen
> (Labor, oder in Vito) stammen).
> B) Durch Sensitivitätsanalysen kann man abschätzen wie stark sich die
> Ungenauigkeit der Parameterwerte auswirkt. Dazu rechnet man mehrere
> zufällig gewählte Szenarien mit variierten Parameterwerten durch und
> schaut, wie stark das Ergebnis von der Variation der Parameter abhängt.
Nun ja, je nach Modell keine Temperaturänderung bis 4 Grad ist die 
Spannbreite. Das mag zwar nicht viel sein, ist es beim Klima aber.

> Selbst die Ritter hatten schon ein Vorstellung davon, dass die Flugbahn
> ihrer Geschosse eine Parabel ist. Sie konnten auch recht gute
> Vorhersagemodelle konstruieren (Skalen, Tabellen), obwohl sie weder
> etwas vom Luftwiderstand quantitativ wussten noch dem exakten Wert der
> Erdbeschleunigung hatten.
> Durchschlagende Erfolge (Kabumm! Weg ist die Burgzinne!) konnte Modelle
> also immer schon ohne 100% Exaktheit feiern.
Nun haben auch die ballistische Kurve und das Klima ja eine ähnliche 
Anzahl an freiheitsgraden, da ist so ein vergleich ganz passend.

> Weiterhin ist Klima nicht so kompliziert wie Wetter, denn das Klima ist
> ja so etwas wie der Mittelwert des Wetters. Gerade die erratischen z.T.
> stündlichen und kleinräumigen Schwankungen, die das Wetter so
> problematisch machen sind beim Klima eben nicht zu beobachten. Auch
> weist das Klima (auch wenn die Klimaskeptiker es immer wieder
> suggerieren) keine kurzzeitigen Rückkoplungen auf, welche zu chaotischem
> Verhalten neigen. Das Klima hat (zu unserem Glück) so viele
> Reibungsterme und Puffer-Faktoren (z.B. die Meere die Wärme oder CO2 in
> gigantischem Maße aufnehmen können), dass die Rückkopplungen eher zur
> Verschiebung von Gleichgewichtszuständen führen nicht aber zu
> chaotischem Klima. Das heißt aber im Umkehrschluß leider nicht, dass ein
> sich nicht chaotisch veränderndes Klima nicht das sich chaotisch
> verhaltende Wetter massivst beeinflussen kann.
> Wir haben auf der Erde Temperatur unterschiede von Tag zu Nacht von 40
> Grad und mehr. An Eislöchern im arkischen Meer verändert sich die
> Lufttemperatur um z.T. 20 Grad auf wenigen Metern Distanz. Dagegen
> erscheint eine Temperaturerhöhung von wenigen Zehntelgrad lächerlich,
> auch wenn sie halb Pakistan wegschwemmt.
>
> Und Du sagst es ja selbst:
> > Man schätzt diese ab und parametrisiert die Modelle solange, bis sie
> passen.
> Beim Klima ist so was im Vergleich zm Wetter einfacher möglich. Zum
> einen ändert sich das Klima deutlich langsamer und man hat recht lange
> Zeitreihen
> an denen man die Klimamodelle eichen kann.

Wieviel Millionen Jahre?


> Hat man ein Modell, welches
> die Eiszeiten, die Interglaziale und noch die Klimadaten der letzten 300
> Jahre gut reproduzieren kann, ist doch toll. Selbst wenn ein paar
> Gleichungen noch falsch, oder Parameterwerte nicht ganz richtig sein
> sollten.

 Das haut mich immer am meisten vom Hocker. Selbstverständlich sollten 
Modell, die diesem Anspruch gerecht werden, die daten wiedergeben, die 
zu Ihrer Erstellung benutz wurden.
> Wenn das Modell es die Vergangenheit reproduzieren kann ist auch recht
> wahrscheinlich, dass es sinnvolle Vorhersagen treffen kann. Natürlich
> wird dieses Modell uns nciht das Wetter von Morgen sagen können. Aber
> das Klima in den nächsten 50 Jahren sollte drin sein. Natürlich hängt so
> eine Klimaprojektion auch von uns Menschen und unserem Handeln ab. Wenn
> wir morgen die AKWs abschalten und übermorgen kein CO2 mehr ausstoßen
> und unsere Landwirtschaft zähmen usw. dann wird das Klima sich anders
> verändern als wenn wir über Indien 100Mio Kleinwagen mit dem Fallschirm
> abwerfen.

Es ist nicht prinzipiell zwingend, das deratige Modelle eine 
vorhersagenden Charakter haben. Dies hängt ja nicht nur vom Wirken des 
Menschen ab, sondern auch von den zur Verfügung stehenden Wissen. Und 
das ändert sich gerade in dem Klimawissenschaften doch recht dynamisch 
dank einer inten siven Forschung

> Auch hoffe ich, dass Du wenn Du schon Klimamodelle ablehnst zumindest so
> fair bist ALLE Modelle gleichermaßen abzulehnen. Dir ist dann aber klar,
> dass Du ein sehr erfolgreiches Werkzeug der Wissenschaft ablehnst,
> welches in so gut wie allen Gebieten eingesetzt wird und den Fortschritt
> auf diesen dramatisch beschleunigt hat.

???
Du hast offensichtlich meine Kritik nicht verstanden.  Gerade durch die 
langjährige Arbeit mit Modellen ist mir klar, wo ihre Schwachstellen 
liegen. Prinzipiell habe ich Probleme mit Modellen, deren Ergebnisss 
durch Wahl der Parametrisierung oder auch Basissätze in eine von mir 
gewünschte Richtung lenken kann.


> Deine (ich hoffe ob der unsachlichen Kritik persönliche) Erfahrung mit
> den Modellen der theoretischen Chemie hat Dich sicher gelehrt, dass es
> obwohl es manchmal wie Voodoo aussieht doch erstaunliche gute Ergebnisse
> bringt. Wie bei jedem Werkzeug genügt natürlich nicht, die Simulation zu
> besitzen, man muss auch damit umgehen und deren Ergebnisse sinnvoll und
> kritisch interpretieren können.

Nein, meine Kritik ist durchaus sachlich und wird, wie Du immer betonst, 
von großen Teilen der wissenschaftlichen community geteilt.


> Lage rede kurzer Sinn. Unsere gesamte Zivilisation beruht auf Modellen.
> Seien diese nun analytisch, wie die Diffusionsgleichung, oder numerich
> berechnet wie Wetter oder Klimamodelle. Modelle die Strömungen im
> Windkanal simulieren, berechnen die Flügelform des Airbus in dem Ihr
> morgen nach Mallorca fliegt. Es ist also absurd die Modelle der
> Wissenschaft pauschal in Frage zu stellen, sie funktionieren. Das
> Airbus-Modell ist sicher nicht weniger komplex als die Wettermodelle der
> Klimaforscher.
Wie schön Du mit einem langen Text wieder bewisen hast, das Du die 
Kritik an komplexen Modellen nicht verstanden hast. Als erstes solltest 
Du verstehen, das eine Kritik keine generelle Ablehnung ist. Wenn Du das 
verstanden hast, dann können wir darüber weiter reden.Aber um einmal 
kurz auf Deine lange Rede einzugehen: Ich habe selber Rechenmodelle zur 
berechnung der 1H, 13C und 29Si chemischen Verchiebung Verschiebung 
gebaut sowie auch erfolgreich Versuche zur Vorhersage der Kanzerogenität 
von Naphthalinderivaten auf Basis chemischer Verschiebungen gemacht. Ich 
habe  (und tu das immer noch) dabei immer Wert darauf gelegt, die 
Parameter  zu 100% aus Experimenten zu nutzen. Kein Parameter wird 
geschätzt, alles experimentell belegt ohne Spielraum für Variationen. 
Und auch die Vorhersagen sind experimentell überprüfbar. Da haben wir 
den großen Unterschied zwischen meinen Modellen jund den Klimamodellen. 
Die Vorhersagen der Klimamodelle sind schlechter überprüfbar. Halt eben 
zum Beispiel erst in 40 Jahren. Aber mittlerweile kann man ja schon 
Aussagen der Klimaforscher vergangener Jahre her nehmen, z. B. Prof. Dr. 
Mojib Latif:
2000: “Winter mit starkem Frost und viel Schnee wie noch vor zwanzig 
Jahren wird es in unseren Breiten nicht mehr geben”
Nun ja, wir hatten den Winter 2009/10, dazu muß ich wohl nicht mehr viel 
sagen.

> Und wie schon gesagt. Das es ein Modell ist bedeutet nicht, das es recht
> hat. Und selbst wenn es recht hat bedeutet es noch nicht, das man es
> richtig versteht. Das Strömungsmodell meiner Doktorarbeit war in 2
> Monaten Programmiert, ich habe 3 Jahre gebraucht die Ergebnisse zu
> verstehen und Erkenntnis daraus zu gewinnen, obwohl der Ausgangszustand
> wohl definiert und alle Konstanten fundamental (also Dampfdrücke und
> Diffusionskonstanten) waren, also sogar Deinem Maßstab von exakt genügt
> hätten.
>
> Wenn man also mal Deine Kritik an Computer-Simulationen ad absurdum
> geführt hat, bleibt nicht viel von Deiner Argumentation, außer:
> * Das kann nicht sein.
> * Das weiß man alles nicht genau.

Wenn da mal das Wörtchen "wenn" nicht wäre.  Um noch mal auf Deine 
Diffusion zu kommen, ich mache es mir da pragamatisch einfach: Ich messe 
sie.  Und dann habe ich auch kein Problem, durch 0 zu teilen oder auch 
nicht :-)
Aber lass mich noch mal auf den Vergleich von Airbus und Klima zurück 
kommen. Du weisst ja, nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich. Deshalb 
reichen auch wieder nur ein paar kurze Bemerkungen aus: Der große 
Unterschied zwishcen einem Airbuss und dem Klima besteht darin das ich 
den Airbuss exakt kenne. Da kann es nicht passieren, das man plötzlich 
eine Tragfläche findet, die vorher nicht gesehen hat. Anders ist es beim 
Klima, Du hast mir da selbst schon zugestimmt. Wir kennen bis heute 
nicht alle Einflußfaktoren, ich erinnere an Aerosole und Ausdehung von 
Wolken.

> =================================================================================================================
> Aber Du als Wissenschaftler solltest wissen, dass es nicht darum geht
> die Methodik und die Ergebnisse der anderen
> zu kritisieren, sondern ein Modell oder eine Methode zu zeigen, welche
> mindestens genauso gut wie das kritisierte
> Modell die Natur erklärt.
> =================================================================================================================
> [Danke an Guido, der genau dies (aber ohne hübsches Kästchen) schon mit
> anderen Worten anmerkte.]

Und wer keine Modelle erstellt, darf nicht kritisieren? Du hast ja 
Vorstellungen.

> Die ganzen Einwürfe wie :
> * Es ist die Sonne
> * Es ist das nachlassen der Eiszeit
> * Es sind Strahlen aus dem All
> * und viele weitere auf google://"How to talk to a skeptik"
>
> sind schon längst darauf hin untersucht worden und die aktuellen
> Erkenntnisse dieser Gebiete sind im  bestehenden Modell enthalten, und
> auch schon in den IPCC Bericht eingeflossen.


Nehmen wir doch mal aus Deinem geliebten Talk folgendes heraus, weil es 
aktuell so gut passt: "Recent measurements by NASA have found that 
Greenland's massive ice sheet has been losing nearly 100 gigatons of ice 
annually in recent years."
Und was finden wir in Nature Geoscience vom 15. August 2010?- "Global  
water  transport  between  oceans  and  continents  during  the  
transition  from  glacial  to  interglacial  times  has  been enormous.  
The  viscoelastic  solid  Earth  has  been  responding  to  this  
unloading  of  large  ice  masses  with  a  rise  of  the  land
masses, in a process termed glacial isostatic adjustment. In addition, 
significant changes in the land/ocean water distribution
occur  at  present.  As  both  present-day  changes  in  the  ice/water  
thickness  and  glacial  isostatic  adjustment  affect  space
geodetic  measurements,  it  is  difficult  to  untangle  the  relative  
contributions  of  these  two  processes.  Here  we  combine
gravity  measurements  and  geodetic  data  of  surface  movement  with  
a  data-assimilating  model  of  ocean  bottom  pressure
to  simultaneously  estimate  present-day  water  transport  and  
glacial  isostatic  adjustment.  We  determine  their  separate
contributions  to  movements  in  the  geocentre,  which  occur  in  
response  to  changes  in  the  Earth’s  mass  distribution,  with
uncertainties below 0.1 mm yr− 1 . According to our estimates, mass 
losses between 2002 and 2008 in Greenland, Alaska/Yukon
and West Antarctica are 104 ± 23, 101 ± 23 and 64 ± 32 Gt yr− 1 , 
respectively. Our estimates of glacial isostatic adjustment
indicate a large geocentre velocity of − 0.72 ± 0.06 mm yr− 1 in the 
polar direction. We conclude that a significant revision of
the present estimates of glacial isostatic adjustments and land–ocean 
water exchange is required."

Für Grönland bedeutet das, das der Mittelwert zwar ungefähr stimmt, aber 
die Spannbreite beträgt 127- 81 Gigatonnen pro Jahr. Unter nearly 
verstehe ich zumindest etwas anderes. Noch besser ist die Angabe für die 
West-Antarktik- Dort liegt die Menge zwischen 32 und 96 Gigatonnen je  
Jahr. Oder anders gesagt, die Meßungenauigkeit liegt zwischen 20% und 
50%. So etwas würde ich mich nicht trauen auszusprechen, geschweige denn 
zu publizieren.

Ein Fazit Deines Posting erspare ich mir aus Anstandsgründen. Aber ich 
will das gerne zusammenfassen, was mein Standpunkt sind:

Modellen, die auf Schätzwerten basieren und/oder je nach 
Paramertrisierung deutlich unterschiedliche Ergebnisse erzielen, stehe 
ich weiterhin kritisch gegenüber.
Ich werde mir auch weiterhin die Freiheit nehmen, Dinge zu kritisieren, 
die ich für kritikwürdig halte.
Und ich stelle mich auch weiterhin gegen eine auf Panikmache beruhende 
Politik, egal wie berechtigt diese Panikmache auch sein mag. Denn eines 
ist völlig klar, als Nation alleine können wir globale Probleme nicht 
lösen.  Und Angst und Panik waren noch nie gute Ratgeber.

In diesem Sinne ein schönes WE

Steffen