Emisní Scénáře a Klimatické Modely: Budoucnost Klimatu

S rostoucím počtem lidí žijících v blahobytu a jejich vzrůstajícími materiálními potřebami se zvyšují také nároky na přírodní zdroje. Planeta jim přestává stačit. Stoupající průměrná globální teplota a stále častější extrémy počasí mění ekosystémy po celém světě a ohrožují rostliny i živočichy. Lesy usychají, ubývá srážek a přibývá požárů, na světových pólech se zmenšují ledovce. Arktida se otepluje asi 2 - 3x rychleji než zbytek planety. Za posledních 100 let vzrostla v důsledku tání ledovců hladina oceánů o 190 mm.

Klima a Počasí

Klima není počasí. S počasím ale úzce souvisí. Klima (neboli podnebí) určuje dlouhodobý charakter pro dané místo: např. mírné nebo tropické. Vztah mezi nimi: počasí je klimatu podřízeno. Klima určuje celkové úhrny srážek i charakter meteorologických jevů jako je prudkost bouří.

Skleníkový Efekt a Skleníkové Plyny

Sluneční energie v podobě záření dopadá na Zemi, kde jsou cca dvě třetiny vstřebány povrchem planety. Další část se odrazí zpět do atmosféry, ve které působí skleníkové plyny. Ty odrazí energii zpět na zemi, kde se opět promění v teplo, čímž se udržuje planeta obyvatelná. Tento jev se nazývá skleníkový efekt. Přirozeně s přibývajícími skleníkovými plyny v atmosféře dochází k zesílení tohoto efektu a k následnému nárůstu globální teploty.

Skleníkové plyny se v atmosféře vyskytují přirozeně. Propouštějí sluneční paprsky, ale pohlcují tepelnou energii, kterou vyzařuje zemský povrch, a udržují tak naši planetu teplou. Bez jejich dostatečného množství by byla Země chladná podobně jako Mars. Hlavními skleníkovými plyny v zemské atmosféře jsou vodní pára (H₂O), oxid uhličitý (CO₂), metan (CH₄), oxid dusný (N₂O) a ozon (O₃). Kromě vodní páry je koncentrace všech skleníkových plynů v důsledku lidské činnosti zvýšena.

Hlavní Skleníkové Plyny a Jejich Zdroje

• Oxid uhličitý (CO₂): Je jeden z hlavních skleníkových plynů pocházejících z lidské činnosti, který přispívá ke změně klimatu. Vzniká zejména při spalování fosilních paliv, ale i v důsledku orby, tání permafrostu (trvale zmrzlé půdy) nebo rozkládání organické hmoty. Obrovské množství uhlíkatých látek bylo uloženo během prvohor hluboko do země v podobě ropy a uhlí. Jejich těžbou a spalováním vypouštíme CO₂ zpět do atmosféry.
• Metan (CH₄): Je 30krát účinnější skleníkový plyn než CO₂. Vzniká v prostředí bez přístupu kyslíku, tzv. metanovým kvašením. Velké množství metanu se uvolňuje při těžbě a přepravě ropy a zemního plynu, chovu dobytka, na skládkách odpadu a při pěstování rýže. Rovněž vzniká na dně přehrad a v oceánech v místech ústí světových řek (s vodou obohacenou hnojivy). Kvůli tomu dochází k bujení mikroorganismů, vyčerpání kyslíku ve vodě a vzniku obrovských bezkyslíkatých zón.
• Oxidy dusíku (N₂O): Jsou 300krát účinnější skleníkové plyny než CO₂. Hlavním zdrojem jejich emisí jsou procesy spalování fosilních paliv v dopravě i průmyslu, chemický průmysl včetně např. výroby hnojiv. Mezi největší přispěvatele tak patří průmyslové zemědělství, zejména chemická hnojiva, ale i doprava.

Odlesňování

Odhaduje se, že lidstvo vykácelo přibližně polovinu světových lesů. Většina odlesňování v současnosti probíhá v souvislosti s vypalováním a kácením tropických deštných pralesů, primárně pro potřeby zemědělství nebo pastvy, pro výrobu dřevěného uhlí a druhotně pro těžbu dřeva jako materiálu. Přestože tropické deštné pralesy pokrývají jen asi 6 % zemského povrchu, mají významný vliv na globální klima - tropické lesy mají nejvyšší fotosyntetickou produktivitu a rovněž schopnost ochlazovat zemský povrch ze všech lesů na Zemi, čímž pomáhají zmírňovat globální oteplování.

Čtěte také: Aktuální normy emisí v ČR

Přírodní Síly

Mezi přírodní síly, které přispívají ke změně klimatu, patří intenzita slunečního záření, sopečné erupce a změny v koncentraci přirozeně se vyskytujících skleníkových plynů. Podle NASA jsou tyto přírodní příčiny ve hře i dnes, ale jejich vliv je v porovnání s vlivem člověka příliš malý nebo se projevují příliš pomalu na to, aby mohly mít přírodní příčiny zásadní vliv na rychlé oteplování pozorované v posledních desetiletích.

Lidská Činnost a Emise Skleníkových Plynů

Lidská činnost v čele se spalováním fosilních paliv (uhlí, ropy a zemního plynu) vede ke zvyšování koncentrace oxidu uhličitého (CO2) v atmosféře. Ročně se ho v energetice, dopravě a průmyslu vyprodukuje asi 35 miliard tun, odlesňování přidá dalších 5 miliard tun. Na průměrného obyvatele planety tedy připadá asi 5 tun CO2 ročně. Lidská činnost tak vede k nárůstu koncentrací CO2 v atmosféře.

Energetické emise se ale promítají do všech oblastí ekonomiky a jednotlivé sektory je těžké oddělit. Další významné zdroje skleníkových plynů jsou doprava, průmysl (zejm. chemický průmysl a výroba stavebních hmot) a zemědělství.

Emise oxidu uhličitého se obvykle měří na základě produkce na území jednotlivých států. Tento způsob výpočtu ale nedává úplný obrázek toho, kdo je za ně zodpovědný. Mezinárodní firmy zpravidla najímají levnou pracovní sílu v rozvojových zemích a zpracovávají tamní suroviny, přičemž vzniklé emise jsou přičteny na vrub “montovnám,” ačkoliv výrobky jsou určeny pro trhy v bohatších zemích, např. Evropě či USA - tyto země tak emise vznikající jinde “dovážejí”.

Dopady Změny Klimatu

Mnohé ze zemí, které jsou historicky nejvíce odpovědné za emise skleníkových plynů, jsou vůči jejím dopadům paradoxně nejméně náchylné. Chudší země, které mají zpravidla menší schopnost jednat a reagovat, pociťují dopady změny klimatu jako první a nejhůře. S důsledky se vyrovnávají dočasnými i trvalými způsoby, např. migrací.

Čtěte také: Pravidla pro vjezd do německých měst

Země se od 19. století oteplila o přibližně 1,1°C. Oteplování planety se projevuje nedostatkem vody a záplavám na pobřeží. Změna klimatu dorazila i k nám. Průměrná teplota v Česku stoupla za posledních 200 let o 2 °C (oproti období před průmyslovou revolucí), což je o stupeň víc než celosvětový průměr. To se projevuje střídáním období sucha s přívalovými dešti nebo bleskovými povodněmi na straně druhé. Měnící se klima na planetě je pro lidstvo existenční problém.

Klimatické Modely a Emisní Scénáře

Možný budoucí vývoj klimatu vypočítávají tzv. klimatické modely. Jedná se o složité matematické modely zemského a planetárního systému, kterých existuje celá řada a stále se vyvíjejí. Pokud všechny země dosáhnou svých současných cílů a závazků stanovených v rámci Pařížské klimatické dohody, odhaduje se, že průměrné oteplení do roku 2100 dosáhne 2,5 až 2,8 °C. Existuje celá řada emisních scénářů, které by vedly k omezení průměrného oteplení na 2 °C do roku 2100.

Socioekonomické Scénáře (SSP)

Globální klimatické modely (GCM) jsou navázány na tzv. socioekonomické scénáře. Ty reflektují různé možné budoucí trajektorie vývoje světa nejen z pohledu emisí či výsledných koncentrací skleníkových plynů v atmosféře, nýbrž i z hlediska různého hospodářského a společenského vývoje na planetě. Poslední 6. hodnotící zpráva IPCC (AR6) pracuje se scénáři socioekonomického vývoje, tzv. Shared Socioeconomics Pathways (SSP). V jednoduchosti lze jednotlivé scénáře změny klimatu používané na vstupu GCM simulací interpretovat takto:

• SSP1-2.6: Udržitelná cesta vývoje, jsou realizována úspěšná opatření na ochranu klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je očekávána na mírně vyšší něž současné hodnotě 446 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 1,6 °C.
• SSP2-4.5: Střední cesta, degradace environmentálních systémů, ale jsou některá zlepšení týkající se využívání zdrojů a energie, realizována částečně úspěšná opatření na ochranu klimatu, a koncentrace CO2 v roce 2100 by měla být 603 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 2,8 °C.
• SSP3-7.0: Regionální rivalita a konflikty umožňující jen malý ekonomický rozvoj, velmi nízká ochrana klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je předpokládána na úrovni 867 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 4,4 °C.
• SSP5-8.5: Vývoj založený na fosilních palivech, žádná ochrana klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je předpokládána na úrovni 1135 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 5,8 °C.

Označení SSP5-8.5 a SSP3-7.0 signalizují, že na konci století bude radiační působení větší než 8,5 W/m2, respektive 7,0 W/m2. V SSP1-2.6 a SSP2-4.5 je však radiační působení sníženo na 2,6 W/m2, resp. 4,5 W/m2, prostřednictvím dodatečných opatření na ochranu klimatu.

Pro získání robustnějších výsledků jsou jednotlivé modely a scénáře zpracovány ve společném ansámblu, a uživateli je tak předložena nejpravděpodobnější očekávaná změna, včetně vyjádření nejistoty. Ta je konstruována, že obsahuje dvě nižší a dvě vyšší úrovně projekcí (například teplejší a chladnější nebo sušší a vlhčí).

Čtěte také: Kotle na dřevo a dřevní odpad: Delta S

Emisní Scénáře a Pařížská Dohoda

Pařížská dohoda navazuje na mnoho předchozích mezinárodních setkání, smluv a opatření. Emisní scénáře jsou možné varianty budoucího vývoje emisí lidstva, které často počítají se spoustou proměnných - od vývoje počtu lidí na planetě a poptávky po elektřině, až po možné rozšíření větrných elektráren a dalších technologií. Z vývoje emisí skleníkových plynů lze spočítat budoucí vývoj koncentrací skleníkových plynů v atmosféře (například RCP), které pak slouží jako základní vstup dat pro modely klimatu.

Emise a Oteplení

Základním způsobem, jak můžeme radikálně snížit emise CO2, je přestat používat fosilní paliva (uhlí, ropa, plyn) v dopravě, průmyslu a energetice. Právě výroba elektřiny a tepla se na celkové produkci emisí podílí nejvíce a je v současnosti z velké části závislá na uhlí. Důležitým mechanismem pro přechod k nízkoemisní ekonomice jsou systémy zpoplatnění produkce skleníkových plynů, které vytváří ekonomicky výhodné podmínky pro nízkoemisní technologie.

tags: #emisní #scénáře #klimatické #modely

Oblíbené příspěvky:

• Slavné citáty o přírodě
• Geotermální energie na Islandu
• Domácí recepty pro čistou toaletu
• Lesy a pralesy světa
• Obydlené hory Kyrgyzstánu