Думай «почему?». Причина и следствие как ключ к мышлению

До 2003 года ученые-климатологи избегали размышлений над такими вопросами. Расхожее мнение было примерно таким: хотя такой феномен чаще возникает из-за глобального потепления, невозможно приписать это конкретное его проявление предшествующим выбросам парниковых газов.

Майлз Аллен, физик из Оксфордского университета и автор приведенной выше цитаты, предложил способ добиться большего: использовать показатель, называемый долей приписываемого риска (Fraction of Attributable Risk; FAR), чтобы количественно оценить эффект климатических изменения. Для применения FAR надо знать два числа: p₀ — вероятность аномальной жары, подобной жаре 2003 года, до климатических изменений (например, до 1800 года), и p₁ — ее вероятность после климатических изменений. Так, если вероятность удваивается, справедливо сказать, что половина риска связана с изменениями климата. Если она утраивается, то с изменениями климата связаны две трети риска.

Поскольку FAR определяется исключительно на основе данных, у этого показателя не обязательно есть причинное значение. Но оказывается, что при двух умеренных причинно-следственных допущениях она идентична вероятности необходимости. Во-первых, мы должны допустить, что воздействие (парниковые газы) и результат (жаркая погода) не осложняют друг друга — у них нет общей причины. Это весьма рационально, ведь, насколько нам известно, на выброс парниковых газов влияем только мы сами. Во-вторых, нужно допустить монотонность. Мы кратко обсудили это допущение в предыдущей главе; в нынешнем контексте оно означает, что воздействие никогда не дает эффекта, противоположного ожидаемому, т. е. парниковые газы никогда не защитят нас от аномальной жары.

В отсутствие осложнителей и защиты FAR поднимается с первого уровня на третий уровень Лестницы Причинности, где становится PN. Но Аллен не знал причинной интерпретации FAR (вероятно, она не слишком популярна у метеорологов), и это заставило его представить результаты в достаточно туманных выражениях.

Но какие же данные мы можем использовать для оценки FAR (или PN)? Мы наблюдали только одну погодную аномалию такого рода. Мы не в состоянии провести контролируемый эксперимент, потому что для этого нужно проконтролировать уровень углекислого газа, будто щелкая выключателем. К счастью, у климатологов есть секретное оружие: они способны провести эксперимент in silico — компьютерное моделирование.

Аллен и Стотт из британской метеорологической службы взяли на себя эту задачу и в 2004 году стали первыми учеными-климатологами, которые решились сформулировать причинно-следственную связь для отдельного погодного явления. Удалось ли это? Судите сами. Вот что они написали: «Весьма вероятно, что более половины риска температурных аномалий в Европе, превышающих пороговое значение в 1,6 °C, связано с влиянием человека».

Хотя я высоко ценю храбрость Аллена и Стотта, мне жаль, что их важная находка была похоронена в дебрях непонятного языка. Я попробую разобрать это утверждение, а затем попытаюсь понять, почему они выразили его так запутанно. Во-первых, «температурные аномалии, превышающие пороговое значение 1,6 °C» — это их способ определить результат. Они выбрали этот порог, потому что средняя температура в Европе тем летом была более чем на 1,6 °C выше нормы, чего раньше не было за всю историю наблюдений. Их выбор уравновесил конкурирующие цели: остановиться на результате, достаточно экстремальном, чтобы уловить эффект от глобального потепления, но не слишком привязанном к конкретике 2003 года. Чтобы не использовать, например, среднюю температуру в августе во Франции, они взяли более широкий критерий средней температуры в Европе за все лето.

Во-вторых, что они имели в виду под «весьма вероятно» и «половиной риска»? С математической точки зрения Аллен и Стотт хотели сказать следующее: вероятность, что FAR превысила 50 %, составляет 90 %. Или, другими словами, есть 90 %-ная вероятность того, что летняя погода, как в 2003 году, будет наступать более чем в два раза чаще при нынешнем уровне углекислого газа по сравнению с доиндустриальным уровнем. Обратите внимание, что здесь есть два уровня вероятности: мы говорим о вероятности вероятности! Неудивительно, что от таких утверждений у нас вскипает мозг и плывет перед глазами. Причина удвоенной атаки в том, что на летнюю жару влияют два вида неопределенности. Первая связана с масштабом долгосрочных климатических изменений. Ей соответствуют 90 % вероятности. Но, даже если масштабы долгосрочных климатических изменений известны точно, есть неопределенность в отношении погоды в любой конкретный год. Именно эта переменчивость заложена в 50 %-ную долю приписываемого риска.

Таким образом, мы должны признать, что Аллен и Стотт пытались донести сложную идею. Тем не менее в их заключении отсутствует одна вещь: причинность. Там нет даже намека на причинно-следственную связь или, быть может, только намек и есть — в туманной фразе «можно отнести к человеческому влиянию».