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從科學研究的角度說，全球變暖是一個相當特殊的研究類型。它的研究對象是整個地球的氣候系統，其中有無數的未知因素。傳統的實驗室研究方法對它也不適用，因為我們需要預見一個與今天大不相同的世界。而且，這個問題的重要性要求我們在達到通常研究所要求的可靠性之前就要根據現有認識採取行動。這就決定了全球變暖問題涉及到許多特殊的問題。限於篇幅，本節只能討論兩個最常提起的問題：氣候模型的可靠性和科學界“共識”的問題。我們將會看到，氣候模型的可靠性沒有被實驗證明，也很難被實驗證明。我們需要發展其他的驗證方法。至於“共識”，它本來就沒多少意義，其存在性也最多是相對的。
6.1 我們能相信氣候模型嗎？
在以上章節中，我們主要討論了現有的觀察結果。就我們對全球變暖的了解來說，這些觀察結果有兩個用處：遠古高溫時的數據告訴我們全球變暖是不是會有“轉折點”，而二十世紀的數據告訴我們正在發生的全球變暖說帶來的影響。但是全球變暖的理論是建築在這樣的預言上：二十一世紀的溫度升高將比二十世紀（0.6C）高得多（一種說法是6C）。這樣的預言，是不能用現在的觀察來證實或證偽的。它只能是氣候模型的結果。那麼，整個全球變暖理論的可信度，更大程度上就取決於氣候模型的可信度。
6.1.1 混沌系統與氣候模型
對氣候模型的一個主要批評是：氣候系統是一個高度非線性的系統，因而很可能有混沌的性質：很小的初始條件或輸入變化會引起巨大的結果變化。因為我們不可能精確地確定初始條件和輸入，也就不可能精確預測未來的氣候。而反對意見則認為，雖然局部氣候有不穩定性很難預測（例如基於模型進行天氣預報就很困難），但全球平均的氣候狀況還是可以用模型預測的。
【Smith 2002】為回答這個問題，對同樣的模型用不同的初始參數運行，模擬1850至2000年之間的海面溫度變化。結果表明，三次不同初始值的運行導出的不確定值在0.1C，與近期的觀察值不確定性相近。而且，模型值與觀察值的差別也很小。如Figure 6 1所示。
雖然這個工作顯示模型與觀察的符合相當好（在兩者的誤差範圍之內），但是有幾點值得注意。首先，這是海面溫度的預測。而全球變暖理論還基於對其他現象，如洋流，極地氣流等的預測。這些現象的動力學特性更強，所以很可能更不穩定。不能用海面溫度的符合情況代表其他預測的可信度。第二，這個時段溫度變化本來就不大。事實上，一個平庸的模型（如處處變化為零），也能得到類似的符合精度。所以這個驗證不能算真正挑戰了模型的能力。第三，本工作使用的模型（GFDL）引自一篇未發表的文章。所以不清楚模型中有多少可調參數才達到了現在的符合程度。
6.1.2 模型預測與歷史數據的對比
迄今，可以說對模型是否成立的唯一驗證方法是看它能否重複歷史上的觀察數據，特別是在溫度有波動的時期。通常都是用二十世紀的數據來驗證模型，因為這段時期的測量數據最完整，準確。但是一個潛在的問題是：這個時期氣溫變化並不大，而模型預測的下一世紀變化要大得多。所以顯然兩者的機制有區別。對前者的符合併不能保證對後者的可靠。
在美國國會關於氣候模型的聽證中【House 2002】，模型與觀察的對比也是正，反雙方爭論的重點。反方的Patrick J Michaels指出 ，模型對美國地區溫度的預測，還不如隨機數與觀察符合得好。【Hansen 2007】提供了更詳盡的模型與觀察的對比。大多數情況下符合程度相當好。但是也有一些項目不甚符合。
6.1.3 氣候模型是否包含了必須的因素？
氣候模型的另一個困難時在氣候體系的外部有很多因素會影響它的行為（如太陽活動，地球軌道，宇宙線強度，人為的各種氣體排放等），在體系內部更是有很多相互作用的機制。如果遺漏了其重要作用的內部或外部因素，模型的可靠性就打了折扣。而且，這些因素的重要性在過去和在未來是不同的。所以，能很好重複過去的模型不見得就能很好預見將來。
【Hansen 2007.2】比較詳細地討論了模型中各種因素的影響。
Figure 6 1 歷史海面溫度變化的模型和觀察
6.2 科學界對全球變暖有沒有共識？
本來，一個科學理論或科學結果的正確與否自有科學界的驗證方法，不是靠投票決定的。所以有沒有共識和理論正確與否沒有關係，常常少數人的立場最終是對的。但是全球變暖問題是如此複雜，目前還沒有辦法進行客觀的驗證。而這個問題又與政治交織在一起，所以“共識”就成為一個問題了。
6.2.1 “共識”的文獻證明
“共識”論認為，反對全球變暖理論的科學家是極少數。【Oreskes 2004】用文獻檢索的方法來證明“共識”。他用“climate change”為關鍵詞檢索ISI數據庫，在1993到2003年中共找到928篇論文。在這些論文中，沒有一篇是反對全球變暖立場的。
但是這個檢索是不完全的。例如，以下幾篇文章明顯是反對全球變暖理論的， 都在ISI數據庫里，但是用以上關鍵詞就搜索不到【Lindzen 1993】，【Michaels 1997】,【Michaels 1996】。
而且很多科學家雖然研究的題目屬於氣候變化（或全球變暖）的課題，但他們的結論不一定支持某個特定的聲稱，如本文所分析和應用的許多文章。
6.2.2 IPCC的報告代表科學家共識嗎？
IPCC以其國際組織的身份，在全球變暖的研究界中享有權威的立場。它的研究報告號稱是集中了2500名科學家的共識，被全球的政府和智囊團應用。但這個“共識”背後，也是有疑問的。
首先，作為科學報告，IPCC的結論大多數具有不確定性，而這些不確定性也在報告中被指出和討論。但是在媒體和政策聲明的引用中，通常只提結論而不提相關的不確定性。所以即使關於IPCC報告的共識存在，它也不等於基於該報告的政策文件的共識。例如，在2001年和2007年的IPCC報告中，對海平面上升速度的預測很不相同。 而這主要不是因為背後的科學根據有變化，而是對不確定性的處理方式不同【stefan 2007】。
第二，對於IPCC的工作方式和所聲稱的“共識”，也有批評意見。
John McLean寫了一篇報告分析IPCC2007年報告起草中的同行評議過程【Mclean 2007】。該文通過分析同行評議的評論和回應，指出以下幾點：
1. 媒體所稱的“共識”隱喻大約1500名評審者都同意報告的結論。但是事實並非如此。
a. 只有308名評審者提供了評論。其中大多數人只評論了一章或幾章。只有5名評審者（包括美國和澳大利亞政府的代表）評論了所有章節。對這些評論的回應通常是簡短的，與通常科學論文的評審過程很不同。
b. 大多數政府代表，包括那些受到全球變暖影響嚴重的國家的代表，都沒有發表評論。
c. 對關鍵的第九章“了解氣候變化的原因”，一個評審者提出了總數一半的評論（在1158條評論中占了572條）。他的評論都有理有據。奇怪的是其他評審者沒有提出相同的問題。
d. 對第九章，62名評審者提出了評論，包括8名政府代表和54名個人評審者。其中，31名與起草班子有關（作者，聯合國官員，被引用的文獻的作者，或建議報告引用自己論文）。所以只有23名個人評審者沒有利害關係。
e. 對第九章，只有10名評審者作出20條以上評論（包括其他人沒有指出的錯別字等）。所以，看來大多數評審者沒有仔細閱讀、
2. 有許多評論來自同一章的作者。所以，看來他們不能在工作組內部達成一致，而需要利用評審評論的渠道來表達自己的觀點。
3. IPCC先發表了摘要，並修改正文來與摘要保持一致。這個做法違反了科學界先有證據再有結論的傳統。
4. 編輯對評論的回應也是問題。
a. 相當一部分評論被拒絕（在第九章是1/6）。雖然其中有種種理由，但至少不能說這些評論的作者是“共識”的一部分。
b. 對第九章，有些評論要求使用比較不確定的語氣或指出與報告陳述不符的參考文獻。這些幾乎都被拒絕，而且編輯沒有提出充足的理由。
c. 有些時候，評論指出一篇參考文獻，而編輯回應說有很多相反立場的文章。這是以共識代替整理的做法。
d. 但另些時候，編輯又以一篇參考文獻來否定評論的立場。
總之，根據這篇分析，IPCC的評審者沒有充分參與，他們的意見也沒有被認真考慮。把他們包括在“共識”里是不妥當的。
另外，對IPCC的批評還來自一些工作組成員或評審員。但是他們的意見不是在同行審議的雜誌上發表，也沒有提出可以被驗證的證據，所以不收入本文。
6.2.3 科學組織的發言
有很多科學家組織（學會等）聲明支持全球變暖理論。這也被認為是“共識”的標誌之一。但是也有反對全球變暖的智囊機構，其文章也是有資格的科學家寫的。用組織聲明來“體現共識”是一件危險的事。這為政治干涉科學打開了大門。
6.3 參考文獻
【Hansen 2007】Hansen, J., M. Sato, R. Ruedy, P. Kharecha, A. Lacis, R. Miller, L. Nazarenko, K. Lo, G.A. Schmidt, G. Russell, I. Aleinov, S. Bauer, E. Baum, B. Cairns, V. Canuto, M. Chandler, Y. Cheng, A. Cohen, A. Del Genio, G. Faluvegi, E. Fleming, A. Friend, T. Hall, C. Jackman, J. Jonas, M. Kelley, N.Y. Kiang, D. Koch, G. Labow, J. Lerner, S. Menon, T. Novakov, V. Oinas, Ja. Perlwitz, Ju. Perlwitz, D. Rind, A. Romanou, R. Schmunk, D. Shindell, P. Stone, S. Sun, D. Streets, N. Tausnev, D. Thresher, N. Unger, M. Yao, and S. Zhang, “Climate simulations for 1880-2003 with GISS modelE.”, Climate Dynam., 29 (2007), 661-696, doi:10.1007/s00382-007-0255-8. http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/2007/Hansen_etal_3.html
【Hansen 2007.2】J. Hansen, Mki. Sato, R. Ruedy, P. Kharecha, A. Lacis, R.L. Miller, L. Nazarenko, K. Lo, G.A. Schmidt, G. Russell, I. Aleinov, S. Bauer, E. Baum, B. Cairns, V. Canuto, M. Chandler, Y. Cheng, A. Cohen, A. Del Genio, G. Faluvegi, E. Fleming, A. Friend, T. Hall, C. Jackman, J. Jonas, M. Kelley, N.Y. Kiang, D. Koch, G. Labow, J. Lerner, S. Menon, T. Novakov, V. Oinas, Ja. Perlwitz, Ju. Perlwitz, D. Rind, A. Romanou, R. Schmunk, D. Shindell, P. Stone, S. Sun, D. Streets, N. Tausnev, D. Thresher, N. Unger, M. Yao, S. Zhang, “Dangerous human-made interference with climate: A GISS modelE study”Atmos. Chem. Phys. 7 (2007), 2287-2312. http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/2007/Hansen_etal_1.html
【House 2002】U.S. House of Representatives Subcommittee on Oversight and Investigations: THE U.S. NATIONAL CLIMATE CHANGE ASSESSMENT: DO THE CLIMATE MODELS PROJECT A USEFUL PICTURE OF REGIONAL CLIMATE? July 25 2002, http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi-bin/getdoc.cgi?dbname=107_house_hearings&docid=f:81495.pdf （未經同行審議）
【Lindzen 1993】Lindzen, R, “ABSENCE OF SCIENTIFIC BASIS”, RESEARCH & EXPLORATION, 9 (1993), 191-200
【Mclean 2007】John McLean, “Peer Review? What Peer Review? Failures of Scrutiny in the UN’s Fourth Assessment Report” (2007), http://scienceandpublicpolicy.org/images/stories/papers/originals/mclean/mclean_IPCC_review_final_9-5-07.pdf （未經同行審議）
【Michaels 1996】Michaels, PJ, Knappenberger, PC, “Human effect on global climate?”, NATURE 384 (1996) 522-523
【Michaels 1997】Michaels, PJ, “Science under siege”, ENVIRONMENT 39 (1997) 3-4 (Editorial)
【Oreskes 2004】Oreskes, Naomi “BEYOND THE IVORY TOWER: The Scientific Consensus on Climate Change”, Science 306. (2004) 1686 DOI: 10.1126/science.1103618, http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/306/5702/1686
【Smith 2002】Thomas M. Smith, Thomas R. Karl, and Richard W. Reynolds， “CLIMATE MODELING: How Accurate Are Climate Simulations?” Science 296 (2002), 483. [DOI: 10.1126/science.1070365]，http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/296/5567/483
【stefan 2007】stefan “The IPCC Sea Level Numbers”, http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/03/the-ipcc-sea-level-numbers/ （未經同行審議）
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