Abstrakt
Artykuł proponuje epistemologiczną rekonstrukcję współczesnej klimatologii w świetle logodygmatu i epistemologii modalnej. Punktem wyjścia jest rozróżnienie pomiędzy materializacją procesu, operatorem wyjaśniającym oraz symulacją modelową. Autor argumentuje, że spory dotyczące zmian klimatu bardzo często wynikają z utożsamiania wskaźników, przyczyn oraz modeli prognostycznych. Klimatologia okazuje się nauką widzialności pośredniej, w której przedmiot poznania rekonstruowany jest z relacji pomiędzy wieloma współzależnymi materializacjami.
Słowa kluczowe: epistemologia modalna, klimatologia, CO₂, H₂O, logodygmat, modele klimatyczne, sprzężenia zwrotne.
1. Problem
Zmiany klimatu należą do najczęściej dyskutowanych zagadnień współczesnej nauki.
Jednocześnie stanowią przykład szczególnie złożonego procesu poznawczego.
Debata publiczna bardzo często koncentruje się wokół pojedynczych parametrów, takich jak stężenie CO₂ lub średnia temperatura powierzchni Ziemi.
Powstaje jednak pytanie bardziej fundamentalne.
Co właściwie jest przedmiotem poznania klimatologii?
Czy poznajemy bezpośrednio klimat?
Czy też rekonstruujemy go poprzez uporządkowaną strukturę materializacji?
2. Klimat jako system złożony
Klimat nie jest pojedynczym zjawiskiem.
Stanowi dynamiczny układ obejmujący między innymi:
atmosferę,
oceany,
lądolody,
biosferę,
obieg wody,
bilans promieniowania,
cyrkulację atmosferyczną.
Każdy z tych elementów oddziałuje na pozostałe poprzez liczne sprzężenia zwrotne.
Przedmiotem klimatologii jest więc system relacyjny.
3. Materializacje
Bezpośrednio obserwujemy:
temperaturę,
opady,
zawartość pary wodnej,
zasięg pokrywy lodowej,
poziom mórz,
zmiany zachmurzenia,
bilans promieniowania.
Żaden z tych parametrów nie jest jednak „klimatem”.
Stanowią one materializacje procesów zachodzących w systemie klimatycznym.
4. Operatorzy wyjaśniający
Epistemologia modalna proponuje odróżnienie materializacji od operatorów wyjaśniających.
Operatorami są mechanizmy organizujące relacje pomiędzy obserwowanymi zjawiskami.
Przykładowo:
wymuszenia radiacyjne,
sprzężenia zwrotne,
cyrkulacja oceaniczna,
dynamika atmosfery.
CO₂ oraz H₂O nie pełnią identycznych funkcji.
W aktualnym rozumieniu klimatologii wzrost stężenia CO₂ jest traktowany jako jedno z głównych długotrwałych wymuszeń radiacyjnych, natomiast para wodna działa przede wszystkim jako silne sprzężenie zwrotne wzmacniające lub osłabiające zmiany temperatury w zależności od stanu układu.¹
Oznacza to, że oba składniki uczestniczą w organizacji klimatu, lecz nie są epistemologicznie tożsame.
5. Symulacja
Na tym etapie pojawia się kolejne rozróżnienie.
Model klimatyczny nie jest samym klimatem.
Symulacja komputerowa nie jest obserwacją.
Stanowi narzędzie umożliwiające analizę możliwych trajektorii rozwoju systemu przy określonych założeniach.
Nie tworzy rzeczywistości.
Nie zastępuje obserwacji.
Organizuje przestrzeń możliwych scenariuszy.
6. Widzialność pośrednia
Klimatologia jest klasycznym przykładem widzialności pośredniej.
Nie obserwujemy bezpośrednio globalnego operatora organizującego klimat.
Rekonstruujemy go poprzez relacje pomiędzy licznymi materializacjami.
Żaden pojedynczy parametr nie wyjaśnia całego systemu.
Znaczenie uzyskuje dopiero ich współzależność.
7. Logodygmat klimatologii
Logodygmat nie odpowiada na pytanie, czy określona hipoteza klimatyczna jest prawdziwa.
Opisuje natomiast sposób organizacji procesu poznawczego.
Wyznacza:
jakie dane uznawane są za istotne,
jakie modele są rozwijane,
jakie relacje pomiędzy danymi mają charakter wyjaśniający,
jakie prognozy uznawane są za naukowo uzasadnione.
Nie organizuje klimatu.
Organizuje możliwość jego poznawania.
8. Operator zagrożenia
W debacie publicznej często utożsamia się zagrożenie z pojedynczym parametrem.
Epistemologia modalna proponuje odmienne ujęcie.
Operator zagrożenia nie jest pojedynczym wskaźnikiem.
Stanowi dynamiczną konfigurację relacji pomiędzy:
temperaturą,
bilansem energetycznym,
obiegiem wody,
stanem oceanów,
składem atmosfery,
procesami biologicznymi.
Zagrożenie pojawia się jako właściwość całego systemu.
Nie jako własność jednego parametru.
9. Znaczenie sztucznej inteligencji
Rosnąca liczba danych klimatycznych sprawia, że coraz większego znaczenia nabierają algorytmy sztucznej inteligencji.
Ich zadaniem nie jest zastępowanie modeli fizycznych.
Pozwalają natomiast identyfikować złożone relacje pomiędzy materializacjami oraz wspierać analizę wzorców trudnych do uchwycenia klasycznymi metodami.
Nie oznacza to, że algorytm sam rozstrzyga o przyczynach zmian klimatu.
Pozostaje narzędziem organizacji relacji wymagających interpretacji w świetle wiedzy fizycznej.
10. Wnioski
Przypadek klimatologii pokazuje, że współczesna nauka coraz częściej operuje nie na bezpośrednio obserwowanych przedmiotach, lecz na rekonstrukcji operatorów wyjaśniających poprzez uporządkowaną sieć materializacji.
Największym zagrożeniem epistemologicznym nie jest brak danych.
Jest nim utożsamianie:
materializacji z operatorem,
operatora z modelem,
modelu z symulacją,
symulacji z rzeczywistością.
Można więc sformułować zasadę epistemologii modalnej:
Im bardziej złożony jest badany system, tym większego znaczenia nabiera rozróżnienie pomiędzy obserwacją, operatorem wyjaśniającym, modelem i symulacją. Dopiero ich właściwe uporządkowanie pozwala oddzielić strukturę przyczynową od narzędzi służących jej poznawaniu.
Przypisy
Współczesna klimatologia rozróżnia wymuszenia radiacyjne (np. długotrwały wzrost stężenia CO₂) od sprzężeń zwrotnych (np. zmiany zawartości pary wodnej czy pokrywy lodowej). Para wodna jest najsilniejszym gazem cieplarnianym pod względem chwilowego efektu, jednak jej stężenie zależy głównie od temperatury atmosfery, dlatego pełni przede wszystkim rolę sprzężenia zwrotnego. Zob. raporty Intergovernmental Panel on Climate Change oraz opracowania NASA.
Pojęcia „operator wyjaśniający”, „materializacja” oraz „logodygmat” stanowią element aparatu pojęciowego rozwijanej epistemologii modalnej i służą analizie struktury procesu poznawczego, a nie zastępowaniu modeli fizycznych stosowanych we współczesnej klimatologii.
Komentarze
Pokaż komentarze