誰偷走了你的邏輯

　　最近，一篇名為《誰“偷走”了北京的風》的文章（注明來源于《中國國家地理》），在微信朋友圈中廣為傳播，并在微博上被一些報刊媒體的官V推薦轉發，引起了不少關注。
　　文中關鍵性的論述如下：
　　1、內蒙古風電大發展始于2008年，京津冀霧霾天氣是從2008年開始劇增，兩者之間存在“令人驚詫的巧合”。至于到底只是巧合還是有因果關系呢？目前尚無“可靠的研究和確鑿的結論”。
　　2、風電場對局地風速有明顯影響，還能影響高空風速，“對整體風力產生削弱作用”。
　　3、2013年北京風力出現“斷崖式的暴減”，“無獨有偶的是”，2013年內蒙古電網風電裝機容量也從2012年的1004萬千瓦，“驟增至1848.86萬千瓦”，“兩者之間的同步性倒是令人咋舌”。“更令人不安的是，北京上風口張家口地區，風力發電也突飛猛進”。
　　4、“根據能量守恒定理，架在內蒙古地區的無數風機必然要截取巨量的風能。”“不難想象，由于超大規模的風力發電廠的消耗，很大一部分冷空氣已經很難像以往那樣越過陜西、山西，到達中部的河南，形成降雨。它們驟然停滯在了華北平原，再與京津超級城市群中的熱空氣發生強烈對流作用，形成突如其來的降雨，卻使得中東部地區遭遇連綿干旱。”“近年來，中國遭遇的各類極端氣候災害，似乎正是這一運轉模式的翻版。”“北京這些標志性的突發氣候事件，或許并不是無緣無故發生的。”
　　5、“時至今日，科學家們基本認同風能開發會導致局部地區風速減慢的觀點，但是否會減弱大氣環流，目前尚沒有定論。”“令人憂慮的是，中國的風能開發在缺乏對于氣候影響的整體性評價的前提下仍在突飛猛進。”
　　我認為，這篇文章（以下簡稱《誰》文），在風力發電場對氣候的影響問題上，存在著重大誤導性：首先是事實方面有誤導，其次是邏輯方面有誤導。
　　先說事實部分：
　　《誰》文中說：“內蒙古的風電大發展與京津冀爆發大面積霧霾之間，究竟是純粹的巧合，還是略有影響，抑或構成因果關系？目前并沒有可靠的研究和確鑿的結論。”篇末又再次強調：“時至今日，科學家們基本認同風能開發會導致局部地區風速減慢的觀點，但是否會減弱大氣環流，目前尚沒有定論。”
　　——誰說沒有“可靠的研究”沒有“確鑿的結論”沒有“定論”的？！
　　《Nature》上發過通訊文章，氣象學家Robert Vautard及其團隊，利用區域氣候模型，對歐洲2012年全部風力發電場，以及未來（至2020年）即將建設的風力發電場，進行了測定。結論顯示，風力發電場對氣候產生的影響非常微小，甚至不如自然氣候本身的變率大。
　　另外，就別說“目前”了，早在2011年，內蒙古赤峰市就曾組織氣象專家們發布了《關于風力發電對氣候變化影響的評估報告》，對當地3個風電場（克旗達里風電場、右旗翁根山風電場、翁旗燈籠河子風電場）的氣象要素進行分析對比，發現其風速、氣溫、蒸發量、降雨量等變幅，均在正常范圍區間內，并沒有超遠氣候變化本身的變率。同時，還與另外7個沒有建設風電場的旗縣進行對照，其氣象要素的變幅也在正常范圍區間內。
　　內蒙的風速在正常范圍內，那北京和河北呢？
　　中國國家氣候中心做過研究，在河北北部及其周邊內蒙古區域內，選擇與風電場集中建設區域較為接近的氣象站（內蒙的四王子旗、化德、朱日和、多倫，河北的張北、沽源、懷來、圍場、豐寧、樂亭、黃驊），加上密云氣象站，共12個氣象站。研究表明，這12個氣象站的地面風速確有減弱趨勢——但是請注意！不是在風電開發期間（2006-2010）減弱的，而是從1961-2013年一直都在減弱。究其原因，主要有兩個：一是全球氣候變化的大背景；二是城市化進程。這種風速的減弱是漸進式的，沒有發現外力影響下的突變。尤其在2006-2010年風電開發突飛猛進的時期，均未出現風速減弱上的突變。
　　北京風力減弱的趨勢是從70年代就開始的，那與2006年之后才開始的風電大發展，又怎么構成“純粹的巧合”？更別說什么“構成因果關系”了！《誰》文中說“2013年北京的風力如同斷崖式的暴減，引發了人們的諸多猜想”，請問2013年這個“斷崖”時間點是怎么選出來的？
　　《誰》文中還說，“根據能量守恒定理，架在內蒙古地區的無數風機必然要截取巨量的風能。”——請問“巨量”這兩個字有數據支撐嗎？
　　美國斯坦福大學Maria的研究顯示，即使——請注意即使是讓步假設——即使把全球所有的能源需求都換做風能，大氣層1km以下的能量損失也只有0.006-0.008% 。這談得上“巨量”嗎？
　　《誰》文中又說，“在丹麥一個風電場進行的觀測表明，進入風電場的風速是8至9米/秒，經過風電場運行對風量的吸收后，在風電場的下風的風速明顯減弱，其下風處6公里的風速與原有風速比率為0.86，下風11公里處的比率是0.90。”
　　我想說明的是，風電場所處的小區域，風速的確是會有減弱，但是關鍵在于，這種減弱能輻射多遠？持續多久？是不是真的能從內蒙撐到北京？
　　丹麥科技大學Risoe實驗室Frandsen用數值模擬方法研究大型風電場的局地大氣環境影響效應，其研究表明，在大型風電場下風向所存在的風速減弱，只要經過30-60km的距離就可恢復。所以，內蒙和北京離多遠？
　　既然，風電場對自然界風力的消耗非常小，對風速的減低也能在30-60km之后恢復。那內蒙的風電場是如何影響到北京的風的呢？
　　《誰》文中推敲：“不難想象，由于超大規模的風力發電廠的消耗，很大一部分冷空氣已經很難像以往那樣越過陜西、山西，到達中部的河南，形成降雨。它們驟然停滯在了華北平原，再與京津超級城市群中的熱空氣發生強烈對流作用，形成突如其來的降雨，卻使得中東部地區遭遇連綿干旱。”
　　這一段“不難想象”，有任何理論支撐和數據支撐嗎？這一串關于冷空氣如何車馬疲憊、如何中途驟停、如何偶遇津京熱空氣、如何還造成中東部干旱之類的……好在文中自己都說只是“想象”。
　　一篇帶有科普性質的文章，在基本的科學事實上缺乏調研，在支撐全文的重要思路上全憑想象，這樣的文章是怎么獲得《中國國家地理》這樣級別與影響力的雜志認可和推薦的？
　　有的人辯解：你說的這些都太專業了，難怪人家作者和雜志社都不知道嘛！
　　我下面要說的就是，即使一個沒有氣象學知識背景的人，也能發現上述思路的不靠譜之處，因為這種思路的最大問題，在于——邏輯。
　　《誰》文中最重要的論證點有兩個：
　　1、從現象上看呢，內蒙風電發展和京津冀霧霾劇增，存在時間上的同步性，由此懷疑這其中有因果關系。
　　2、從道理上說呢，根據能量守恒定理，風電要截取風能、轉化成電能，那風能自然減少了，那冷空氣自然就減弱了，那吹到北京的風自然就變小了，那霧霾自然就無法吹散了，就劇增了。
　　——哎呀媽呀妥妥的，現象和道理都對上了！到底誰“偷走了北京的風”，你們明白了么？
　　誤區1：相關性與因果性
　　就算——請注意就算也是讓步假設——就算內蒙風電發展和京津冀霧霾劇增在時間上真的一致，這叫相關性；而內蒙風電發展導致京津冀霧霾增多，這叫因果性。相關性和因果性之間相隔十萬八千里。
　　舉個例子：
　　某學生宿舍樓長大媽長期觀察男生樓某男生和女生樓某女生，發現他們倆經常都在早上7點50分出門。樓長大媽兢兢業業統計了整整一學期的樣本量，基本如此（高相關性）。天吶這說明神馬？
　　樓長大媽一分析，這有如下幾種可能（邏輯因果性）：
　　1、因為女生要出門，所以男生才出門（矮油好甜）
　　2、因為男生要出門，所以女生才出門（你想得美）
　　3、因為男生和女生都要去上課，走到教學樓10分鐘正好8點打鈴，所以出門時間恰好一致（世界真無趣）
　　4、不知道（大媽忙著呢）
　　然而，樓長大媽二話不說毅然決然就選擇了第一種可能，四處八卦這男生狂追這女生……
　　——對于生活中的邏輯荒謬，大部分人還知道躲，但涉及科學問題，則總有人前仆后繼地往“相關性=因果性”的大坑里跳。
　　就算內蒙風電發展和京津冀霧霾劇增在時間上完全同步，又怎樣？
　　1、因為風電發展所以霧霾劇增
　　2、因為霧霾劇增所以風電發展
　　3、純屬巧合
　　4、不知道
　　所以作者是怎么一眼挑中第一種可能的？
　　除此之外，網絡上盛傳的各種諸如“因為近年來沙塵暴少了，同時霧霾多了，所以是三北防護林擋住了大風來吹散霧霾”之類的“學說”，以及各種諸如“因為某人吃了某藥，并且某人死了，所以是某藥把某人藥死的”之類的臆斷，無不盡出于該邏輯陷阱。
　　其實嘛，混網絡，只要牢記“相關性不等于邏輯因果性”這一句話，就已然可以破掉大半網絡偽科普。
　　另外，大家對比《誰》文和樓長大媽的例子，也不難發現兩者還有巨大差異，那就是——人家樓長大媽好歹統計了一個學期的樣本，這才是高相關性；而內蒙風電發展和京津冀霧霾劇增在時間上一致，這充其量算是“偶然同步性”。
　　高相關性是需要統計檢驗來證實的，你一共才統計一次，這一次恰好中了而已，這真的連“高相關性”都談不上，就更別說什么因果性了。
　　哦，我一輩子感冒100次，其中一次吃了橘子，我就統計這一次，然后說因為吃了橘子所以患上感冒——這荒誕性已經遠超樓長大媽了啊！
　　請問理解上述這點點邏輯，需要氣象學專業背景嗎？
　　誤區2：脫離量級談影響
　　昨天氣溫20度，今早一起床，你媽跟你說：降溫啦！快快加衣服！秋褲和羽絨服統統套上哦寶貝兒！
　　于是你穿成熊去上班，在路上熱成狗！
　　你回家怪你媽，你媽說：是降溫了啊！降了0.1度！
　　——這就是脫離量級談影響。
　　是的，風電場是會消耗風能——問題是消耗了多少呢？消耗0.001%和消耗50%能是一回事兒嗎？
　　人人都知道吸煤氣會中毒，但是吸一口會中毒么？
　　請問理解這點點常識，需要氣象學專業背景嗎？
　　《誰》文中用以支撐其主要邏輯的一番洋洋灑灑的推斷，都建立在“量級”基礎上——風電場對于風能的消耗必須大到足以削弱冷空氣的程度。然而這一關鍵點，作者卻在有意無意間忽略掉了。當然我前面已經說了，即使把全球所有的能源需求都換做風能，大氣層1km以下的能量損失也只有0.006-0.008%。
　　不過說起來，我覺得作者還是心里有數的吧，不然他就不會信手寫下“巨量”和“很大一部分”了——“內蒙古地區的無數風機必然要截取巨量的風能”，“由于超大規模的風力發電廠的消耗，很大一部分冷空氣已經很難像以往那樣越過陜西、山西，到達中部的河南，形成降雨。它們驟然停滯在了華北平原，再與京津超級城市群中的熱空氣發生強烈對流作用，形成突如其來的降雨，卻使得中東部地區遭遇連綿干旱。”。
　　所以，作者對于“一切脫離量級談影響都是耍流氓”這一點，到底是懂，還是不懂呢？
　　有些人跟我說，《中國國家地理》又不是學術期刊，不懂氣象很正常嘛……
　　沒錯，我們不能要求所有涉及專業領域的文章，都由專業研究人員來寫，這不現實。我們也不可能要求一個記者或者撰稿人或者編輯，通曉各個專業的知識，這更不現實。
　　但是，一篇文章，能夠被《中國國家地理》這樣級別與影響力的刊物在微信上推送、在朋友圈里廣為轉載、被一些嚴肅媒體的微博官V轉發傳播，這樣的文章，難道不應該至少有邏輯嗎？！
　　如果內蒙的風電真能偷走北京的風，那么是誰偷走了你的邏輯？
　　——假如有的話。
作者 | 李汀 中國科學院氣象學博士后