席佛把氣候變遷當作預測科學的一個壓力測試：理論基礎強、資料雜訊高、預測時程動輒以世紀計。本章區分三種懷疑（自利、特立獨行、科學），用「初始條件、情境、結構」三層不確定性拆解氣候模型，並以漢森（James Hansen）與 IPCC 的早期預測對照實際資料，給出一份「健康懷疑論」的清單。

漢森的 1988 年國會證詞#

1988 年 6 月 23 日，華盛頓特區創下夏天百度高溫紀錄。NASA 氣候學家漢森在參議院能源委員會作證：

• 自 1950 年代以來，全球溫度已上升約 0.4°C，純由自然變動造成的機率僅 1%。
• 漢森說：「以 99% 的信心，我們可以說這段時間的暖化是真實的暖化趨勢。」
• 「該停止顧左右而言他了，溫室效應已經到來。」

時隔近四分之一世紀，本章重新檢視幾個關鍵問題：

評估氣候預測時，要分清楚：

• 預測有多準？哪些被廣泛認可？哪些仍有爭議？
• 模型的不確定性如何呈現？
• 「複雜系統」是否註定無法被建模？
• 氣候科學家是否也犯過度自信？
• 政治與利益如何扭曲對真相的探尋？
• 貝氏推理能在這場爭論中扮演什麼角色？

雜訊與訊號：肥胖率的反例#

第一章已說過「相關不等於因果」（如超級盃勝者預測股市）。反過來也成立：

• 席佛取 84 國的卡路里攝取與肥胖率，畫成散布圖時兩者關係薄弱——南韓每天 3,070 卡、肥胖率 3%；諾魯（Nauru）卡路里相當，但肥胖率達 79%。
• 數據受基因、運動習慣與測量誤差影響。
• 純看資料容易得出「卡路里與肥胖無關」的偽陰性。

預測能否站得住，取決於背後的因果結構強度。

全球暖化的因果機制——溫室效應——遠比一張散布圖牢靠。

溫室效應的硬科學#

1990 年 IPCC《第一次評估報告》中只有兩個結論被列為「絕對確定」：

• 自然溫室效應的存在：水蒸氣、CO₂、甲烷、臭氧等氣體吸收地表反射的太陽能；若無此效應，地球均溫將約為 −18°C，等同火星上某個暖天。
• 人類活動正在強化溫室效應：CO₂、甲烷、氟氯碳化物（CFCs）、氧化亞氮的大氣濃度持續升高，並會放大長期保留水蒸氣的能力（克勞修斯—克拉佩龍關係，Clausius–Clapeyron relation）。

1959 年 Mauna Loa Observatory 開始量測時 CO₂ 為 315 ppm，到 2011 年升至 390 ppm。

溫室效應由傅立葉（Joseph Fourier，1824）提出、廷德爾（John Tyndall，1859 年）證明，比達爾文發表《物種起源》同年。瑞典化學家 Arrhenius 1897 年就已預言工業活動會引發全球暖化。

媒體有時誤將「溫室效應」議題簡化為陣營對立。

2012 年《華爾街日報》一段刊在 16 名科學家社論影片下方的字幕寫著：「許多科學家不相信 CO₂ 會造成全球暖化。」

但即使是最直言的懷疑論者（普林斯頓物理學家 Happer）也說：「像我這樣的人多半相信工業排放會造成暖化。」他質疑的是預測，不是因果。

三種氣候懷疑論#

席佛在哥本哈根 COP15 訪問 NASA 退休科學家 Rood，他歸納出三種懷疑：

• 自利型懷疑：化石燃料產業 2011 年遊說支出約 3 億美元，較 5 年前翻倍——他們有理性自利，但你不該把這誤認為對真相的探求。
• 特立獨行型：在任何爭論中，總有人會自視為「被迫害的少數」，氣候、臭氧、香菸都出現過這類「對抗主流」的群體。
• 科學懷疑論：科學社群中對某些細節的合理保留——這部分值得認真對待。

預測者對預測的批評#

賓州大學 Wharton 商學院的 Scott Armstrong 是預測學的權威。2007 年他向高爾下戰書，賭「全球氣溫保持在 2007 年的水準」（no-change forecast）將擊敗 IPCC 的暖化預測。高爾未應戰，但 Armstrong 仍按月公布結果：截至 2012 年 1 月，他的「無變化」假設在 47 個月中贏了 29 個月。

Armstrong 與 Green 對 IPCC 預測的「審計」可濃縮為三條質疑：

• 預測者間共識 ≠ 準確：科學不靠投票。
• 問題太複雜，模型越複雜越糟：經濟模型的歷史就是教訓。
• 預測者沒充分表達不確定性——典型的過度自信。

席佛接受其中的合理性，但會在後文檢驗它在氣候領域是否真的成立。

「氣候科學家」對共識與模型的真實態度#

「共識」並非「全體一致」也不是「過半數」，而是經過審議後大多數人聚合於同一觀點。

IPCC 報告經過數年、層層審議，「即使你那位酒醉的表親留下評論，也必須回應」（Rood 語）。

但共識過程也可能犧牲獨立性：

• IPCC 名義上有約 20 個氣候模型，實際上彼此假設與程式碼大量重疊，相當於僅 5–6 個獨立模型。
• 最後仍以單一預測對外發布。

MIT 颶風學者 Emanuel（國家科學院院士）告訴席佛：

「氣候模型的多樣性至關重要——你不會把所有蛋放進同一個籃子。

不同模型有不同 bug。一個百萬行程式碼的模型不可能毫無錯誤。」

2008 年的氣候科學家民調顯示：

• 94% 同意當下正在發生氣候變遷、84% 認為由人為造成。
• 但只有 19% 對「未來 50 年的海平面上升模型」有信心。

換言之，多數氣候科學家自己對模型細節保有強烈懷疑，與外界刻板印象相反。

氣候、複雜性、與颶風的成功故事#

氣象與氣候的差別：

• 氣象（weather）：短期偏離長期均衡。
• 氣候（climate）：長期均衡本身。

氣象學擁有兩項氣候學暫時不具備的優勢：每天都有回饋訊號可校準、對大氣物理理解透徹。氣候預測的時程動輒 80–100 年，幾乎無法即時校準。

Emanuel 區分兩類颶風預測：

• 純統計：把當前颶風與資料庫中相似事件比對，過去 30 年的颶風路徑預測就是這樣做。
• 物理模型：模擬大氣動力，需要更多運算與根因理解，但可獲得指數級的準度提升——如本書第 4 章描述，颶風登陸位置誤差過去 30 年縮短到 1/3。

一旦因果結構足夠強，複雜模型反而比簡單統計更準。Armstrong 對「複雜模型一定差」的批評，更貼近經濟而非氣候。

氣候預測的不確定性#

NASA 的 Gavin Schmidt（RealClimate.org 共同作者）在紐約酒吧紙巾上幫席佛畫出氣候預測的三層不確定性：

• 初始條件不確定（initial condition uncertainty）：天氣、ENSO（厄爾尼諾—南方震盪）、太陽週期、火山——主要在 1–10 年內主導。
• 情境不確定（scenario uncertainty）：CO₂ 等排放路徑——隨時間拉長越重要。
• 結構不確定（structural uncertainty）：氣候動力學本身的理解誤差——隨時間略增、且會在動態系統中自我放大。

三者疊加後，最佳預測點約為 20–25 年——CO₂ 軌跡已可預估、短期雜訊也已平均掉。

這也意味著 1990 年的 IPCC 報告與漢森 1980 年代的預測，正落在這個「甜蜜點」可被檢視。

漢森的預測準度#

• 漢森 1981 年那篇《Science》論文，依相對簡單的統計推估溫度上升，至 2011 年甚至略低估了實際暖化。
• 1988 年論文則用三維大氣模型，並對 4 座城市作出「熱夏」（top 1/3）的具體預測：
  • 華盛頓 1990s：實際 6/10 夏天為熱夏，命中。
  • 紐約 LaGuardia：8/10。
  • 奧馬哈：1/10（顯著低於歷史 33%，反例）。
• 全球均溫的多情境預測，整體偏高：即使最保守情境也略過頭。

IPCC 的 1990 預測#

1990 年 IPCC 的全球均溫範圍為 100 年內 +2°C 至 +5°C，最可能 +3°C。

1990–2011 實際暖化速率為每年 0.015°C，相當於每世紀 1.5°C——只達最可能值的一半，連下界都未達。

部分原因是 IPCC 採用「業如常（business-as-usual）」假設，假定 2010 年 CO₂ 達 400 ppm；歐盟略有減排，實際只到 390 ppm。

1995 年 IPCC 自我修正為每世紀 +1.8°C，與後續實際吻合。預測者願意修正自己是好事，但也凸顯預測的高度不確定。

諾德豪斯（William Nordhaus）：正因為氣候預測有不確定性，才更需要採取行動——高暖化情境的後果嚴重到不能輕忽。

美國同樣以遠不及氣候科學嚴謹的依據，把數千億美元投入經濟刺激或中東戰爭。

「全球冷卻」的歷史教訓#

1970 年代曾有少數論文預測全球將進入冷卻期：當時假設硫排放冷卻效應會壓過 CO₂ 的暖化效應。

• 多數同期文獻反駁此假設；但媒體常截取最聳動的版本（如《Newsweek》1975 年提到泰晤士河與哈德遜河可能結冰）。
• 1991 年皮納圖博火山爆發，把硫噴入大氣，讓全球均溫下降約 0.2°C 兩年——大致與模型預期一致，但顯示溫室氣體之間的交互作用本就難預測。
• 1970 年代後硫排放因美國《清淨空氣法》下降，因此 1980–1990 年代部分暖化是「失去 SO₂ 反作用力」的反映；2000 年起中國工業使全球硫又上升，可能稍微壓抑了當前的暖化速率。

一個「簡單」氣候預測的成功#

席佛親自做了一個簡單實驗：

用 1850–1989 年的全球溫度與 CO₂ 濃度做線性回歸，外推到 2011 年。

• 預測：每世紀升溫 1.5°C。
• 實測：每世紀升溫 1.5°C。
• 比 IPCC 1990 的 3°C 預測更準。

另一個近似做法是用「CO₂ 加倍會帶來多少暖化」的長期估計：

• 不論是 Callendar（1938）的化學公式，還是現代超級電腦，這個值大致落在 2–3°C。
• 套到實際 CO₂ 變化路徑，1990 年代起年化暖化率應為 1.1–1.7°C / 世紀，與實際 1.5°C 完全吻合。

Armstrong 對「複雜模型」的質疑贏了戰役，卻沒贏戰爭。

簡單模型的成功本身就是溫室效應假說的有力證據。Armstrong 的「無變化預測」反而沒有可信的物理機制——為什麼 2007 年比 1907 年溫暖？除了大氣組成改變外無他答。Armstrong 自承「我刻意不想學太多氣候，我只是預測學的人」——但好預測不能與科學脫鉤。

一條不便的真相：2001–2011 年沒升溫#

從 2001 到 2011，全球溫度幾乎沒上升（甚至微幅下降）。

• 這是「真資料」，不是反方在挑年份；如果以 1998 為起點才會看似冷卻。
• 歷史上 1894–1913、1937–1956、1966–1977 也都曾出現多年無升溫，CO₂ 仍在上升。
• 類似股市：長期向上、短期可能橫盤甚至下跌。

在預測信心上，Armstrong 與 Schmidt 都過於極端：Armstrong 對 2007–2107 的「不升溫」說法視為「幾乎必勝」；Schmidt 願給 100:1 的賠率押下個十年比這個十年熱。

用簡單統計法估算：

• 每十年內升溫的歷史機率約 75%、降溫約 25%。
• 假設 CO₂ 每年增加 2 ppm，則某個十年「無淨升溫」的機率約 15%。

為什麼「估對不確定性」對科學如此重要#

貝氏定理示範：

設你 2001 年對暖化假設的先驗為 95%。觀察「2001–2011 沒升溫」的證據後：

• 如果你正確估計到「即使暖化為真，仍有 15% 機率某個十年無升溫」，後驗下調為 85%。
• 如果你過度自信地說「機率 1%」，後驗暴跌至 28%。

過度自信的代價並非僅在當下落空，而在每次失準都會被觀察者依貝氏邏輯正確地嚴厲懲罰先驗，這是最公平也最殘酷的科學機制。

把每一場暴雪都歸因於暖化，與宣稱每場暴雪反證暖化，本質上一樣愚蠢。

「我們在跟這些人街頭混戰」#

賓州州大地球系統中心主任 Mann（Climategate 事件的核心當事人之一）告訴席佛：

「對科學的誠實評估會承認：有些東西我們很清楚、有些只是大致知道；但也有東西我們充滿不確定，甚至完全不知道。

這場惡意的公共辯論最大的代價，是讓我們把時間花在重複早已確立的科學上，而沒有空間真誠討論真正的不確定。」

Mann 與 RealClimate.org 站在「共識方」，與懷疑派 Watts Up With That 等網站長期纏鬥。但他承認：「不能讓我們的訊息被不確定性淹沒到沒人聽，否則會被謠言取代。」這是個兩難：科學需要不確定，公共溝通卻獎勵確信。

科學與政治的根本差異#

「在科學裡，進步是可能的——若你相信貝氏定理，進步甚至是必然的。

在政治裡，我們似乎正越走越遠離共識。」

• 美國國會的兩黨極化在 2011 年達到至少一個世紀以來的最高點。
• 政治期待陣營一致、鄙視「不便利但真實」的言論。
• 科學接受訊號夾雜雜訊、所有理論都是 work in progress。
• 政治場上的「街頭混戰」會讓氣候科學的真理更難勝出。

席佛認為氣候科學家應從政治戰場後退，留在科學戰場：

「美國政治系統的失靈，是對國家未來最悲觀的理由；

我們的科學與技術力，是對未來最樂觀的理由。

若可選擇，我寧願參加一場思想的錦標賽，而不是政治的鐵籠賽——尤其當我相信自己有正確的預測時。」