科学共识VS资本谎言：揭秘“冰球杆曲线”背后的全球战争

图中创意

气候研究领域最著名且极具冲击力的图绝对是“冰球杆曲线”，这条曲线基于迈克尔·曼（Michael Mann）等人1998年在Nature上的文章(Mann et al., 1998)，以及1999年在GRL上的文章(Mann et al., 1999)绘制。冰球杆曲线的形状令人过目难忘——从公元1000年到1900年，全球平均气温呈现出缓慢而轻微的下降趋势，宛如冰球杆的长柄部分；然而，进入20世纪后，气温却如同被施了魔法般急转直上，形成了冰球杆前端锋利的叶片。这一直观的视觉冲击，迅速吸引了全球科学家和政策制定者的目光。

目前关于hockey stick curve，在国内学术圈的翻译为“曲棍球杆曲线”，或者“曲棍球曲线”，只能说最早的翻译对美式运动不了解，hockey有两种，一种是ice hockey，翻译为冰球，一种是field hockey，翻译为曲棍球，两个杆有些类似，但是北美的ice hockey更普遍，所说的hockey默认就是冰球，关于这一点，我专门问了迈克尔·曼本人，问他在发明这个词的时候，指的到底是哪种球杆，他回复是ice hockey，所以应该以此为准。

1999年，冰球杆曲线在政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第三份评估报告中崭露头角。IPCC在其报告中明确指出，根据冰球杆曲线等研究结果，“20世纪90年代很可能是过去一千年中最温暖的十年，而1998年则是最温暖的年份”。这一结论为全球气候变化的政策制定提供了关键的科学依据，也使得冰球杆曲线成为了气候科学领域最具代表性的符号之一。

然而，冰球杆曲线的出现，犹如一颗投入平静湖面的巨石，引起学术界和社会领域的滔天巨浪，遭受了来自反气候群体的猛烈攻击。2000年，在IPCC第三份评估报告尚未正式发布之前，弗雷德·辛格（Fred Singer）的组织“科学与环境政策项目”（SEPP，Science & Environmental Policy Project）在美国华盛顿国会山组织了一次新闻发布会。弗雷德·辛格在会上对IPCC草稿中关于气候观测的章节提出质疑，特别是对近期气候变暖在千年尺度上的异常性结论表达了不同意见。为此弗雷德·辛格还邀请了瑞典古气候学家维比约恩·卡尔伦（Wibjörn Karlen）来支持他的观点。Karlen断言冰球杆曲线既没有体现中世纪温暖期也没有体现小冰期。新闻发布会发表声明“我们不接受这一点。我们对此提出挑战”。

真正的交锋始于2003年，当年威利·宋（Willie Soon）和莎莉·巴利乌纳斯（Sallie Baliunas）在Climate Research 杂志上发表的一篇论文中，Climate Research也算是一个SCI刊物，只是现在影响因子只有1.5左右，中科院期刊分区里算是4区的杂志。这篇文章检索了之前的多篇研究，证明中世纪温暖期的全球温度高于20世纪，以此来质疑冰球杆曲线的结论。文章发表之后，迅速成为反气候群体的“弹药”，时任美国小布什总统的环境质量委员会主席菲利普·科尼（Philip A. Cooney）即向美国副总统办公室发送一份备忘录，建议在环保部环境状况报告中引用这篇文章，从而为美国政府弱化气候行动和退出《京都议定书》寻求支持。

威利·宋和莎莉·巴利乌纳斯再接再厉，在另一个偏政策类的杂志《能源与环境》（专门撰写否定气候变化的文章，导致科学声誉不佳，过去5年影响因子3.4，中国科学院SCI期刊分区4区）发表了更长的一篇文章(Soon et al., 2003)，在新闻报道里，“威利·宋和他的同事们得出结论，20世纪既不是过去1000年来最温暖的世纪，也不是最极端的世纪。”威利·宋和莎莉·巴利乌纳斯将中世纪温暖时期归因于太阳辐射的增加，并认为太阳辐射的减少导致了小冰河时代，认为太阳活动是主导气候变化的主要原因。

气候科学家出离愤怒了，多名气候科学家批评这篇文章，指出文章引用了他们的研究结果，但是却故意对结果进行了扭曲，并且判断中世纪冷暖纯粹是基于主观判断。例如亚利桑那大学树木年轮和古气候研究专家马尔科姆·K.休斯就指出论文“从根本上误解了，并且包含了许多严重的错误”。

媒体也懵了，他们征求熟悉威利·宋和莎莉·巴利乌纳斯论文所讨论问题的气候科学家和古气候学家的意见，于是迈克尔·曼在Eos杂志上发了一个声明，这个声明的联署作者共有13名气候科学家，这13名科学家的文章都被Soon所引用，并且被用来说明中世纪更暖，现在这13名科学家提出他们的结果得到了扭曲。

EOS论文主要聚焦于三个要点：1）树木年轮等资料对温度和降水都很敏感，威利·宋所用的代用资料更多反应的是降水和干旱的指标，而不是反应温度的指标；2）威利·宋的文章将区域温度变化视为全球变化，并且没有试图证明它们在世界各地同时发生；3）威利·宋以整个20世纪的100年的平均状况为基准期，这根本无法反映出20世纪后半期温度飙升的现实。

在方法上很有问题的文章为什么能在正规杂志发表？CR负责人奥托·金内（Otto Kinne）向负责这篇论文审稿的编辑克里斯·德·弗雷塔斯（Chris de Freitas）索要了同行评议的审稿记录，显示流程在形式上没问题，审稿人提出了修改建议，编辑进行了评估，作者进行了论文修改。可是为什么真正的专家却一致认为有问题呢？唯一的解释就是编辑有意将文章送审给了有倾向的审稿人。对于这样的不规范行为，《气候研究》10名编辑中有一半人辞职，以抗议同行评审的不规范。

2005年2月12日，斯蒂芬·麦金泰尔（Stephen McIntyre）和罗斯·麦克基特里克（Ross McKitrick）在《地球物理研究通讯》（GRL，Geophysical Research Letters）上发表文章(McIntyre and McKitrick, 2005)，对冰球杆曲线展开进攻（再次击穿科学界认为坚韧的“同行评议”机制）。他们指出，冰球杆曲线存在“数据汇编错误、不合理的数据截断或外推、过时数据、错误的主成分计算、地理位置错误以及其他严重缺陷”(McIntyre and McKitrick, 2005)，看起来问题多多。这些指控迅速被反气候组织所捕捉，并被夸大为冰球杆曲线完全不可信的“证据”。

这里要稍微介绍下这两位作者，斯蒂芬·麦金泰尔是一位退休的矿业顾问，曾经是加拿大一个矿业勘探公司的董事，并因为质疑科学界而被“新政治家”评为“2010年50个重要人物”中的第32位。罗斯·麦克基特里克是一位经济学家，在加拿大圭尔夫大学任教，担任游说机构弗雷泽研究所的高级研究员和全球变暖政策基金会（GWPF）学术咨询委员会的成员，2002年出版的反气候科学作品《风暴来袭：全球变暖的混乱科学、政策和政治》(Taken by Storm: The Troubled Science, Policy and Politics of Global Warming)荣获唐纳奖第二名（加拿大最大的基金会之一唐纳加拿大基金会颁发）。

他们的文章发表之后，媒体迅速跟进，除了麦金太尔和麦克基特里克论文中的指控外，有些媒体还继续煽风点火，美国报纸《今日美国》（USA Today）在社论里说到“迈克尔·曼从未将他的数据在线公开，许多早期研究人员也未公开。这本身就对联合国气候变化小组的科学程序提出了质疑。”（Mann never made his data available online, nor did many of the earlier researchers whose data Mann relied upon for his research. That by itself raises questions about the U.N. climate-change panel’s scientific process）。迈克尔·曼迅速联系《今日美国》编辑，向他们说明数据在公共网站上一直是可以下载的。《今日美国》在两周之后才发布了一则晦涩的更正说明。弗雷德・辛格更是试图依据麦金太尔和麦克基特里克论文向《自然》杂志施压，要求其“撤回” 迈克尔·曼在1998年发表的“冰球杆曲线”的论文。

斯蒂芬·麦金泰尔论文指控的焦点是主成分分析方法，文章指责冰球杆曲线在计算主成分时，故意用1902-1980年的数据对序列进行均一化处理，而不是传统主成分分析用整个1400-1980年的数据来处理，如果用后者对数据进行处理后，得到的主成分里就没有冰球杆的特征。这项指控把错误藏得很巧妙，因为在做主成分分析时，一般会得到好几个主成分，按照迈克尔·曼的做法，前两个主成分是显著的，其中冰球杆曲线是第一个主成分，空间分布代表了全球温度的一致变化。而采用McIntyre的方法之后，冰球杆曲线就成为第四个主成分，而如果只分析前两个主成分，那自然不会有冰球杆曲线了，在某种程度上来说，是把冰球杆曲线藏了起来。

这个错误很快就被气候科学家指了出来，2005年5月份，美国国家大气研究中心（NCAR）的研究人员（Eugene Wahl和 Caspar Ammann）就指出这一错误，并指出McIntyre还在数据处理和随机噪声统计模型生成方面存在错误，他们宣称使用的红噪声并不是简单的红噪声，而是比红噪声持续性更强且毫无科学依据的噪声。这种不恰当的噪声模型让他们既能大幅低估实际代用重建数据的可靠性，又能严重高估从噪声中“制造冰球杆”式图像的可能性(Ammann and Wahl, 2007; Wahl and Ammann, 2007)。

很快就有科学家对斯蒂芬·麦金泰尔的文章发表了评论文章。在《地球物理研究通讯》（GRL）上针对麦金太尔和麦克基特里克论文发表的两篇独立评论(Huybers, 2005; von Storch and Zorita, 2005)中，包括德国科学家汉斯・冯・斯托奇（H. von Storch）和MIT/伍兹霍尔海洋研究所的彼得・胡伯斯（P. Huybers）等，他们通过不同的分析方法，均表明主成分分析方法与实际的 “冰球杆” 重建形状毫无关联。另外不断有其他科学家利用采用不同方法与数据，持续得出与“冰球杆”大致相似的独立重建结果。时至今日，已经不是一条冰球杆曲线，而是20多条冰球杆曲线，彼此之间比较接近，并且时间延伸的更长。

然而，谣言一张嘴，辟谣跑断腿，时至今日，麦金泰尔（McIntyre）等还是自媒体口中的“大神”。21世纪初还没有Facebook、Twitter、Tiktok等社交媒体，那时候的主战场是博客，反气候群体四处发布博客文章，科学新闻的junkscience、TechCentralStation和newsbusters等网站充斥着各种反气候变化的观点，反气候群体也纷纷建立自己的博客平台，例如约翰·戴利（John Daly）建立Waiting for Greenhouse（http://www.john-daly.com/）、Patrick Michaels建立“世界气候报告”（World Climate Report），弗雷德·辛格（Fred Singer）建立的“科学与环境政策项目”（SEPP，Science & Environmental Policy Project，https://www.sepp.org/），以至于在当时谷歌网站里搜索climate change 或者global warming，出来一大堆反气候变化的内容。McIntyre和McKitrick 也在早期的网站Climate2003 不断发表博客文章。看得出来，不靠谱的科学家比靠谱的科学家更努力。

在这种背景下，迈克尔·曼看不下去了，他和美国国家航空航天局戈达德空间研究所的加文·施密特（Gavin Schmidt）、德国波茨坦大学的教授斯特凡·拉姆斯托夫（Stefan Rahmstorf）、华盛顿大学地球与空间科学系教授埃里克·斯坦（Eric Steig），在非营利组织环境媒体服务（Environmental Media Services，EMS，后来改为Science Communication Network）的帮助下，于2024年12月10日，建立起博客平台“真实气候”（RealClimate，https://www.realclimate.org/），展开科普文章大战，2005年，这个博客平台被科学美国人杂志评为25个最好的科学平台之一。McIntyre针锋相对于2005年2月2日建立起他的博客平台“气候审计博客”（Climate Audit，https://climateaudit.org/），2007年，气候审计还成为2007年网络博客奖“最佳科学博客”的获奖者。我检查了一下，刚提到的主要博客平台还都活着，他们发布的文章还在融入互联网的知识库之中，影响着全球的读者，这场全球范围内的气候战争还远没有结束。

2005年11月，美国国家科学院安排其下属的国家研究委员会（NRC）成立了一个由杰拉德·诺斯（Gerald North）领导的特别委员会来调查并报告。经过半年多的审查过程，NRC的报告于2006年6月22日发布，报告题目为《过去2000年地表温度的重建》，。报告得出结论，20世纪最后几十年的全球平均地表温度高于过去四百年间的任何可比时期，对此学界有高度信心。另外，尽管在冰球杆曲线的早期（900年至1600年期间）气温重建不确定性较大，但这些不确定性并不影响20世纪气温升高的显著性，并且这一结论得到多项研究和代用资料证据的支持。“真金不怕火炼”，调查肯定了迈克尔·曼研究结论的严谨性。

国家研究委员会（NRC）的报告得到了更广泛的科学界支持，这一报告确认了“冰球杆曲线”的核心结论，即最近的变暖在过去1000年中是前所未有的，这一结论在科学界得到了广泛认可。

“真金不怕火炼”，调查肯定了他研究结论的严谨性。这不得不让人感慨，科学家对温室气体的飙升发出危险警报，社会应该为科学家送上感谢信，而现实很残酷，科学家得到的是传唤和谩骂。

而反气候群体则赚的钵满盆满，威利·宋和莎莉·巴利乌纳斯当时是马歇尔研究所的有偿顾问，该研究所在气候变化问题上持怀疑态度，并且反对《京都议定书》等相关政策，研究所与石油行业团体深度绑定，是埃克森美孚石油公司的重点资助对象，根据http://exxonsecrets.org/揭露，光埃克森美孚石油公司在1997到2015年期间就资助马歇尔研究所86.5万美元。McIntyre则被加拿大特雷洛尼矿业与勘探公司（Trelawney Mining and Exploration Inc.）聘为董事会成员，后来还担任过董事长。

直至今日，冰球杆曲线诞生已经快30年了，关于过去1000年全球温度变化的独立研究已经有几十个，得到的历史数据重建曲线完全印证了迈克尔·曼恩当年结果的正确，这些相互独立的曲线组成“冰球杆曲线联盟”。

2021年IPCC报告的“冰球杆曲线联盟”，来自IPCC报告图3.2（第432页）(IPCC, 2021)

2013年发表在Science上的一篇文章(Marcott et al., 2013)，把对地球过去温度的重建序列延伸到11300年前，结果揭示，地球在全新世早期（10000至5000年前）的经历温暖期之后，在全新世中期到晚期（<5000年前）冷却了~0.7°C，在大约200年前的小冰河时代达到全新世最冷的温度。在过去的一个世纪里，我们星球变暖的速度比上一个冰河时代结束以来的任何时候都要快。

2021年，联合国气候变化专门委员IPCC发布了第六次气候变化评估报告，报告指出，“人为影响以至少2000年来前所未有的速度使气候变暖”，现在的冰球杆更长，球杆前端叶片更长更锋利，揭示出我们目前变暖史无前例，更凸显出应对气候危机的紧迫性。

2021年IPCC报告的“冰球杆曲线联盟”，来自IPCC决策者摘要(IPCC, 2021)

最后不得不感慨一下，真正的科学家忙于科研，也几乎不能在科普工作中获得什么职业的收益（升职加薪），但是反科学群体人数众多，有强大的资金支持，他们动力十足，不断提供反科学和伪科学素材。所以这就是我们为什么我们需要科学家挺身而出做真正的科普，如果我们不为公众提供真实可信的科学内容，我们的网络平台和媒体平台就会被伪科学和反科学的素材塞满，我们一起努力吧。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：魏科 中国科学院大气物理研究所 研究员
审核：戴云伟 中国气象局 高级工程师
出品：中国科协科普部
监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司