Osporio znanstveni konsenzus o klimatskim promjenama i kritizirao ono što je nazvao “klimatskim alarmizmom”
Richard Siegmund Lindzen (rođen 8. veljače 1940.) američki je atmosferski fizičar poznat po svom radu u dinamici srednje atmosfere, atmosferskim plimama i fotokemiji ozona. Objavio je više od 200 znanstvenih radova i knjiga. Od 1983. do umirovljenja bio je profesor meteorologije na Massachusetts Institute of Technology. Bio je glavni autor sedmog poglavlja “Fizički klimatski procesi i povratne informacije” Trećeg izvješća o procjeni međuvladinog panela o klimatskim promjenama o klimatskim promjenama. Osporio je znanstveni konsenzus o klimatskim promjenama i kritizirao ono što je nazvao “klimatskim alarmizmom”.
Njegov otac, postolar, pobjegao je iz nacističke Njemačke s majkom. Ubrzo nakon rođenja preselio se u Bronx i odrastao u židovskom kućanstvu u tamošnjoj pretežno katoličkoj četvrti. Lindzen je pohađao Srednju školu znanosti u Bronxu (osvojivši stipendije za regente i nacionalne zasluge), Politehnički institut Rensselaer i Sveučilište Harvard. S Harvarda je diplomirao fiziku 1960., zatim S.M. primijenjene matematike 1961. i doktorirao primijenjenu matematiku 1964. godine. Njegov doktorski rad, radijalni i fotokemijski procesi u strato- i mezosferskoj dinamici, liječili su interakcije fotokemije ozona, radijativnog prijenosa i dinamike u srednjoj atmosferi.
Lindzen je objavio radove o hadley cirkulaciji, monsunskoj meteorologiji, planetarnim atmosferama, hidrodinamičkoj nestabilnosti, vremenu srednje geografske širine, globalnom transportu topline, vodenom ciklusu, ledenom dobu i sezonskim atmosferskim učincima. Njegov glavni doprinos akademskoj literaturi o antropogenim klimatskim promjenama je njegov prijedlog hipoteze o šarenici iz 2001. godine, s koautorima Ming-Dah Chouom i Arthurom Y. Houom. Član je Nacionalne akademije znanosti i Savjetodavnog vijeća za znanost, zdravstvo i gospodarstvo u Annapolis centru za znanstveno utemeljenu javnu politiku. Pridružio se MIT-u 1983. godine, prije čega je obnašao dužnosti na Sveučilištu u Washingtonu (1964.-65.), Institutu za teorijsku meteorologiju, Sveučilištu u Oslu (1965.-67.), Nacionalnom centru za atmosferska istraživanja (NCAR) (1966.-67.), Sveučilištu u Chicagu (1968.-72.) i Sveučilištu Harvard (1972.-83.). Također je nakratko bio na poziciji gostujućeg predavača na UCLA-u 1967. godine. Od siječnja 2010. njegov popis publikacija uključivao je 230 radova i članaka objavljenih između 1965. i 2008., a pet ih je bilo u tijeku za 2009. godinu. Autor je standardnog udžbenika o atmosferskoj dinamici, a koautor je monografije Atmosferske plime i oseke sa Sydney Chapman.
Rani rad (1964.-1972.)
Lindzenov rani rad bavio se fotokemijom ozona, aerodinamikom srednje atmosfere, teorijom atmosferskih plima i planetarnih valova. Njegov rad na tim područjima doveo ga je do brojnih temeljnih znanstvenih otkrića, uključujući otkriće negativnih ekvivalentnih dubina u klasičnoj teoriji plime i oseke, objašnjenja i za kvazi-dvogodišnju oscilaciju Zemljine stratosfere i četverodnevno razdoblje superrotacije Venerine atmosfere iznad vrha oblaka.
Fotokemija ozona
Doktorski rad iz 1964. odnosio se na interakcije fotokemije ozona, radijativnog prijenosa i dinamike srednje atmosfere. To je bila osnova njegovih seminalnih radiativnih i fotokemijskih procesa u mezosferskoj dinamici koji su objavljeni u četiri dijela u časopisu Journal of the Atmospheric Sciences između 1965. i 1966. godine. Prvi od njih, I. dio: Modeli za radijalne i fotokemijske procese, koautor je sa svojim kolegom s Harvarda i bivšim savjetnikom za doktorsku disertaciju, Richardom M. Goodyjem, koji je poznat po udžbeniku Atmosfersko zračenje iz 1964. godine. Studija Lindzen i Goody (1965.) široko je citirana kao temelj u točnom modeliranju fotokemije ozona srednje atmosfere. Ovaj je rad proširen 1973. godine kako bi uključio učinke reakcija dušika i vodika sa svojom bivšom doktorandicom Donnom Blake, u efektu fotokemijskih modela na izračunatu ravnotežu i brzinu hlađenja u stratosferi. Lindzenov rad na fotokemiji ozona bio je važan u studijama koje proučavaju učinke koje će iscrpljivanje antropogenog ozona imati na klimu.
Atmosferske plime i oseke
Još od vremena Pierre-Simona Laplacea (1799.) znanstvenici su bili zbunjeni zašto varijacije tlaka izmjerene na Površini Zemlje povezane s polu-dnevnom sunčevom plimom dominiraju onima dnevne plime u amplitudi, kada bi intuitivno očekivali da dominira dnevni prolaz Sunca. Lord Kelvin (1882.) predložio je takozvanu teoriju “rezonancije”, u kojoj bi polu-dnevna plima bila “odabrana” nad dnevnim oscilacijama ako bi atmosfera nekako mogla slobodno oscilirati u razdoblju od vrlo blizu 12 sati, na isti način na koji se prizvuk odabire na vibrirajućem nizu. Međutim, do druge polovice dvadesetog stoljeća opažanja nisu potvrdila tu hipotezu, pa je predložena alternativna hipoteza da nešto umjesto toga mora potisnuti dnevnu plimu. Manfred Siebert je 1961. sugerirao da bi apsorpcija sunčeve insolacije troposferskom vodenom parom mogla objasniti smanjenje dnevne plime. Međutim, nije uspio uključiti ulogu stratosferskog ozona. To su 1963. ispravili australski fizičar Stuart Thomas Butler i njegov student K.A. Small koji su pokazali da stratosferski ozon apsorbira još veći dio sunčeve insolacije.
Ipak, predviđanja klasične teorije plime i oseke još uvijek se nisu slagala s opažanjima. Lindzen je u svom radu iz 1966. godine, O teoriji dnevne plime, pokazao da je skup rješenja Houghovih funkcija koje je dao Bernhard Haurwitz Laplaceovoj plimnoj jednadžbi nepotpun: izostavljeni su načini s negativnim ekvivalentnim dubinama. Lindzen je detaljno izračunao toplinski odziv dnevne plime na apsorpciju ozona i vodene pare i pokazao da je, kada se uključe njegovi teorijski razvoj, oscilacija površinskog tlaka predviđena približno magnitudom i fazom, kao i većina značajki dnevnih oscilacija vjetra u mezosferi. Godine 1967., zajedno sa svojim kolegom iz NCAR-a, Douglasom D. McKenziejem, Lindzen je proširio teoriju na izraz za Newtonovo hlađenje zbog emisije infracrvenog zračenja ugljičnim dioksidom u stratosferi zajedno s fotokemijskim procesima ozona, a zatim je 1968. pokazao da je teorija također predvidjela da će polu-dnevna oscilacija biti neosjetljiva na varijacije u temperaturnom profilu, zbog čega se promatra mnogo jače i redovito na površini.
Dok je obnašao položaj istraživača u Nacionalnom centru za atmosferska istraživanja (NCAR) u Boulderu, CO Lindzen je primijetio i sprijateljio se s profesorom Sydney chapmanom, koji je pridonio teoriji atmosferskih plima u brojnim radovima od 1920-ih do 1940-ih. To je dovelo do njihove zajedničke publikacije 1969. godine monografije na 186 stranica (ponovno objavljene 1970. kao knjiga) Atmosferske plime i oseke.
Kvazi-dvogodišnja oscilacija
Iako to tada nije bilo realizirano, kvazi-dvogodišnja oscilacija (QBO) primijećena je tijekom erupcije Krakatoe 1883. godine, kada su pepeo iz vulkana stratosferski vjetrovi za otprilike dva tjedna transportirali širom svijeta s istoka na zapad. Ti su vjetrovi postali poznati kao “Krakatoa easterlies”. Ponovno ga je 1908. godine primijetio njemački meteorolog Arthur Berson, koji je vidio da vjetrovi pušu sa zapada na 15 km nadmorske visine u tropskoj Africi iz njegovih eksperimenata s balonima. Oni su postali poznati kao “Berson westerlies”. Međutim, tek početkom 9-ih prvi je put opisan ~ 32-mjesečni ciklus QBO-a, neovisno Richard J. Reed 1960. i Veryhard i Ebdon 26. godine.
Lindzen podsjeća na svoje otkriće mehanizma na kojem se temelji QBO u poluautobiografskom preglednom članku, O razvoju teorije QBO-a. Njegovo zanimanje za taj fenomen započelo je 1961. godine kada je njegov doktorski savjetnik Richard M. Goody nagađao da bi 26-mjesečno vrijeme opuštanja stratosferskog ozona na 25 km (15,53 mi) u tropima moglo nekako biti povezano s 26-mjesečnim razdobljem QBO-a i predložio istraživanje ove ideje kao teme teze. Zapravo, Lindzenovi, Radiativni i fotokemijski procesi u mezosferskoj dinamici, dio II: Vertikalno širenje poremećaja dugog razdoblja na ekvatoru, dokumentirali su neuspjeh ovog pokušaja objašnjenja QBO-a.
Lindzenov rad na atmosferskim plimama doveo ga je do proučavanja planetarnih valova i opće cirkulacije atmosfera. Do 1967. godine pridonio je brojnim radovima o teoriji valova u srednjoj atmosferi. U planetarnim valovima na beta ravninama razvio je aproksimaciju beta ravnine za pojednostavljenje jednadžbi klasične teorije plime i oseke, istovremeno razvijajući odnose planetarnih valova. Iz svojih je jednadžbi primijetio da su valovi koji putuju prema istoku (poznati kao Rossbyjevi valovi od njihovog otkrića 1939. od strane Carla-Gustava Rossbyja) i valovi koji putuju prema zapadu (koje je sam Lindzen pomogao uspostaviti kao “atmosferske Kelvinove valove“) s razdobljima kraćim od pet dana bili “okomito zarobljeni”. Istodobno se pojavio važan rad Bookera i Brethertona, koji je Lindzen pročitao s velikim zanimanjem. Booker i Bretherton pokazali su da su vertikalno propagirajući gravitacijski valovi potpuno apsorbirani na kritičnoj razini.
U svom radu iz 1968. s Jamesom R. Holtonom, teorijom kvazi-dvogodišnje oscilacije, Lindzen je predstavio svoju teoriju QBO-a nakon što ju je testirao u dvodimenzionalnom (2-D) numeričkom modelu koji su razvili Holton i John M. Wallace. Pokazali su da QBO može biti pogonjen vertikalnim širenjem gravitacijskih valova s faznim brzinama u smjeru zapada i istoka te da je oscilacija nastala kroz mehanizam koji uključuje dvosmjernu povratnu informaciju između valova i srednjeg toka. Bila je to hrabra pretpostavka, s obzirom na to da je bilo vrlo malo opservacijskih dokaza koji bi potvrdili ili konfuzirali hipotezu. Konkretno, još uvijek nije bilo opservacijskih dokaza o valovima “Kelvina” koji putuju prema zapadu; Lindzen je teoretski postulirao njihovo postojanje. U godinama nakon objavljivanja Lindzena i Holtona (1968.), postalo je dostupno više opservacijskih dokaza, a potvrđen je i Lindzenov temeljni uvid u mehanizam koji pokreće QBO. Međutim, utvrđeno je da je teorija interakcije putem apsorpcije kritične razine nepotpuna i modificirana je tako da uključuje važnost prigušenja zbog radijativnog hlađenja. Revidirana teorija objavljena je u radu Holtona i Lindzena (1972.), Ažuriranoj teoriji za kvazibiennialni ciklus tropske stratosfere. (d.k.)
