A klímamodell az a modell, amelyre hivatkozva az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (a továbbiakban angol nevének rövidítésével IPCC) azt állítja, hogy közvetlen összefüggés van az emberi (antropogén) szén-dioxid-kibocsátás és a Föld utóbbi évtizedekben tapasztalt felmelegedése között. És valóban, ha valaki, különösen Európában, a hőmérsékleti adatokat és a levegő szén-dioxid-tartalmának növekedését nézi, nagyon könnyen jut arra a következtetésre, hogy a hőmérséklet emelkedését az üvegház hatású szén-dioxid légköri növekedése okozza. A szén-dioxid légkörben való növekedését pedig az ember által elégetett szén-, kőolaj, földgáz, vagyis a fosszilis tüzelőanyagok okozzák, tehát, ha ezek használatát lecsökkentjük – a célok szerint 2050-ig nullára –, akkor a Föld melegedése megáll.
A Föld klímaváltozásának okaira más elképzelések is vannak, ezekre később visszatérünk, egyelőre azonban az IPCC által használt modellt szeretnénk bemutatni, hiszen az Európai Unió klímapolitikája, amely alapvetően befolyásolja az Unió gazdaságát, ezen belül a mienket is, ennek következtetéseire épül.
Maga a modell hat alrendszerből áll: 1.) atmoszféra-modell, 2.) óceán-modell, 3.) szárazföldi felszín, 4.) tengeri jég, 5.) biogeokémiai ciklusok, 6.) aeroszol-modell. A modell alapja a légkörre vonatkozó atmoszféra modell, de mivel a légkör érintkezik a szárazfölddel és az óceánokkal, közöttük egy kölcsönhatás lép fel (például az óceán elnyeli, vagy kibocsátja a légköri szén-dioxidot), amit számításba kell venni. A sarkoknál az óceánokat jég borítja, azt is külön kell kezelni. A biogeokémiai modell azt vizsgálja, hogy az élőlények (az óceánokban a planktonok, a szárazföldön a növények) mennyiben nyelik el, raktározzák a szén-dioxidot (pontosabban a szenet), az aeroszol modell pedig a levegőbe bocsátott por szerepét (hűtő hatását) modellezi.
Már ebből is látszik, hogy a klímamodell elég bonyolult, de most jön a java. Az IPCC modell alapját az atmoszféra-modell képezi, amit a klímamodellezők a meteorológiai modellekből vettek át, vagy fejlesztettek ki. Ezt úgy kell elképzelni, hogy a föld felületét 100*100 km-es hálóra bontották (gyors fejszámolással kijön, hogy e hálónak mintegy 50 ezer eleme van) és egy-egy ilyen kocka feletti légkört 80 km magasságig rétegekre bontották, mintegy 50 réteget vizsgálva, amely rétegek a felszín közelében sűrűbbek. Megint egy gyors fejszámolás, és kiderül, hogy két és félmillió ilyen légköri cellánk van, amit én jobban szeretek téglatestnek nevezni, mert így a szomszéd téglatestekkel való érintkezés szempontjából szemléletesebb.
Minden ilyen téglatestnek van hét állapotjellemzője (hőmérséklet, légnyomás, sűrűség, vízgőztartalom, felhővíz, szélkomponensek, aeroszol-koncentrációk), amelyeknek van egy kiinduló állapota, és amelyek hatással vannak a szomszéd téglatestek állapotjellemzőire. Ezek után a számolás a következőképpen történik. Képzeljünk el egy téglatestet, nevezzük 1-esnek, amelyet a hat lapja mentén hat másik téglalap (2.-7. számú) határol, amelyek állapotjellemzői hatással lesznek az 1. téglatest jellemzőire. Erre minden egyes mutató esetében megvan a megfelelő képlet, hogy hogyan kell kiszámítani. De természetesen a 2.-7. számú téglatestet is körülveszik további téglatestek, amelyek hatása megváltoztatja a 2.-7. számú téglatestek állapotát, ami visszahat az 1.-es téglalapra.
Nem akarom tovább bonyolítani, a lényeg, hogy elvben itt egy végtelen iteráció következne, amelynek végállapota adná meg minden téglatest állapotjellemzőit. Ez persze végtelen számítást jelentene, amit úgy oldottak meg, hogy ezeket a hatásokat egy következő, rövid időn belül bekövetkező számításnál veszik figyelembe. Tehát az első lépésben mind a két és félmillió téglatestre elvégzik a közvetlen környezetből származó hatásokat, majd egy következő időpillanatban már a megváltozott állapotjellemzőkből kiindulva végzik el újból a számításokat, és így az időben haladnak előre. Ez az időlépték az atmoszféra modellnél 5-30 perc. El lehet képzelni mennyi számítógép kapacitást igényel, hogy egy nap alatt két és félmillió téglatest egyenként hét állapotjellemzőjén 48-288 számítást végezzenek el. És a klímamodellek nem csak egy napra, hanem 150 évre számolnak előre, úgy hogy egy egyszerű atmoszféra modell egy számításának időigénye egy általánosan e körben használt számítógépen a körülményektől függően 3-25 napig tart. Ha az összes alrendszert (óceán, szárazföld stb.) is figyelembe vesszük egy számítás időigénye 55-110 nap is lehet.
Az óceáni modellnél hasonló az eljárás, csak itt mások a téglatestek jellemzői (például sókoncentráció, turbulencia), és az atmoszféra modellnél több réteget vesznek figyelembe, mondjuk 5000 méter mélységig mintegy 75 réteget, ahol a felszín közelében ezek a rétegek sűrűbben helyezkednek el.
A többi modell adatai az atmoszféra és óceáni modellekben jelennek meg. Például az aeroszol az atmoszféra modellben a biogeokémiai ciklusok pedig az óceáni és szárazföldi modellben. Ez utóbbi esetben a vizsgálati szempont, hogy a szén hol tartózkodik. Ennek vannak rövid ciklusai, mint az óceán napi szén-dioxid-felvétele és leadása, ami hőmérsékletfüggő, és olyan hosszú távú folyamatok, mint a planktonképződés és azok lesüllyedése a tengerfenékre. Valaha e folyamat révén jöttek létre a mai kőszéntelepek és kőolajmezők. A szárazföldi növények is széntárolók, itt a szénciklus (amíg a légkörből felvett szén-dioxid visszakerül a légkörbe) lehet napi (nappal szén-dioxid felvevők éjjel kibocsátók), évszak nagyságrendűek (tipikusan a falevelek), vagy több évtizedesek, mint a fatörzsek esetében.
Természetesen a valóságos modellek bonyolultabbak és az említettetektől eltérő bontást, vagy jellemzőket használhatnak, de a fenti leírás tartalmazza a lényeget. A leírásból látható, hogy ezek a modellek elég komplikáltak és arra ugyan lehetőséget adhatnak, hogy bizonyos természeti folyamatokat jobban megértsünk, előrejelzésre azonban teljesen alkalmatlanok. Aki már modellezett életében az tudja, hogy a modellekből mindig az az eredmény jön ki, amit a modellező akar, erre az angoloknak van egy közismert kifejezésük, hogy garbage in, garbage out, vagyis szemét megy be, és szemét jön ki.
A klímamodellek esetében is ez a helyzet, a modell végeredménye az egyes összefüggések beállításától függ, konkrétan a víz szerepének a megítélésétől. Ha az üvegházhatású szén-dioxid növekedésének hatására a légkör melegszik, akkor az több vízgőzt fog felvenni és a vízgőz – lévén szintén üvegházhatású gáz –, tovább növeli a hőmérsékletet. De egy olyan feltételezés is lehetséges, hogy a többlet vízgőz kicsapódik, felhő lesz belőle, ami a napfényt visszaveri és így kevesebb energia éri a földet, ami hűtő hatású, tehát egy negatív visszacsatolás lép fel. Miskolczi Ferenc, a saját modelljében, amely a Föld és a légkör általános energetikai egyensúlyát vizsgálja, pont ezt a negatív visszacsatolást tételezi fel, és ezért mondja, hogy a szén-dioxid nem hat a Föld hőmérsékletének változására.
Mint az elmondottakból kitűnik ez a vita nincs nyugvóponton. Én magam összehasonlítottam a szén-dioxid klímahatását 1896-ban először felvető Svante Arrhenius svéd tudós számításait a valósággal, és az jött ki, hogy míg ő számításai szerint a Föld hőmérsékletének 2020-ig 4 Celsius-fokkal kellett volna növekednie, a tényadat csak 1,1 Celsius-fok. Ez azt jelenti, hogy az a pozitív visszacsatolás, amit Arrhenius és a nyomában az IPCC modellezői is feltételeznek, nem tartható.
A vita tehát folytatódni fog, a továbbiakban más, az IPCC modelleket kritizáló, attól eltérő felfogásokra épülő modelleket mutatunk be.
A szerző közgazdász, a Nemzeti Fórum tanácsadója