Klimatické podmínky za 100 let: Predikce a realita

Klima na Zemi se mění, myslí si 94 procent lidí v Česku. Šest z deseti lidí v tom vidí výrazný vliv lidské činnosti a má ze změn obavy, zjistil červnový průzkum Centra pro výzkum veřejného mínění (CVVM). Osobní zodpovědnost za změny klimatu cítí necelá třetina populace. Špatné dopady na Česko předpokládá téměř polovina dotázaných.

O tom, že klima se na zemi v posledních 100 letech mění, je přesvědčeno 59 procent lidí, pravděpodobně se mění podle 35 procent. Jen dvě procenta dotázaných uvedla, že se klima určitě nemění. Změn klimatu se velmi obává devět procent lidí v Česku a spíše z nich má strach 52 procent. Obavy naopak nemá 35 procent.

Zásadně lidská činnost ke změnám přispívá podle 23 procent a velmi podle 41 procent. Žádný vliv lidské činnosti na klima nevidí dvě procenta, podle 32 procent lidé ke změnám přispívají trochu. Osobní zodpovědnost za změnu klimatu cítí 32 procent, zodpovědnost spíše nepociťuje 46 procent a rozhodně necítí 18 procent. "Výsledky ukazují, že ženy si oproti mužům častěji myslí, že lidská činnost přispívá ke klimatické změně a také se častěji cítí zodpovědné za změny klimatu," uvedlo CVVM.

Pokud by lidé změnili své chování, může to změnu klimatu zpomalit podle 78 procent dotázaných a úplně zastavit podle tří procent. Podle 14 procent změna lidského chování nemůže mít žádný vliv.

Špatný dopad změn klimatu na Českou republiku očekává 48 procent mužů a 46 procent žen. Dobré důsledky naopak předpokládá 39 procent mužů a 42 procent žen. Bez dopadů na Česko budou změny klimatu podle osmi procent mužů a tří procent žen.

Čtěte také: Klimatické podmínky

Průzkum CVVM provedlo mezi 16. a 30. červnem.

Proč se zabývat modelováním klimatu?

Protože je známo, že kvůli chaotickému chování atmosféry lze počítačově simulovat její chování se spolehlivými výsledky jen na dobu nanejvýš v řádu jednotek dní, nabízí se otázka, zda má cenu zabývat se modelováním počasí na týdny, měsíce či dokonce roky nebo desetiletí, když je v podstatě jisté, že se taková předpověď nejspíš vůbec nesplní. Odpověď je však zřejmá: Meteorologové a hlavně klimatologové se touto problematikou zabývat musejí!

Je to podobné, jako kdybychom si v roce 1950 řekli, zda má cenu vyvíjet počítače, když je to prapodivný přístroj, instalovaný v celé budově a vyžadující tým obsluhujícího personálu. Anebo ve 20. letech 20. století, kdy byly konány první pokusy o ruční výpočet diferenčních rovnic, modelujících atmosférické děje - tehdy, bez výpočetní techniky, počítali počtáři ručně něco podobného, co dnes obsluhují superpočítače nesrovnatelně vyšší rychlostí. Ačkoli tehdejší výsledky byly naprosto nepoužitelné a časově výrazně opožděné oproti reálným procesům v atmosféře, ukázaly cestu, kterou se má další vývoj ubírat. S touto logikou můžeme přistupovat k výpočtům počasí a klimatu i dnes.

S tím rozdílem, že v současnosti máme k dispozici mohutnou strojovou výpočetní podporu, takže vývojáři modelů se mohou soustředit nikoli na rychlost procesu, ale na spolehlivost výsledků. Tu kazí (a kazit vždy bude) chaotický charakter počasí.

Faktory ovlivňující klimatické modely

Děje v atmosféře jsou neustále ovlivňovány jinými, nečekanými ději, se kterými modely nemohou nijak počítat. Může dojít k sopečné erupci, kdy sopka bude chrlit vulkanický prach v takovém množství, že i v ohromném objemu atmosféry bude nutno počítat s vlivem této prachové příměsi. Prach může utlumit sluneční záření, které je pro termodynamiku atmosféry klíčové, a k zemskému povrchu pak bude pronikat méně dlouhovlnného záření; zemský povrch se ochladí, alespoň v některých částech planety.

Čtěte také: Postup zateplení v ČR

To může vyvolat na několik dalších let nové mechanismy všeobecné cirkulace atmosféry a jiné chování klimatu v určitých regionech. Rozvrstvení a umístění vyšších koncentrací sopečného prachu je v těchto případech vlivem turbulence v atmosféře i vlivem komplikovaného všeobecného proudění ovšem naprosto nepředvídatelné, takže by bylo zcestné tyto vlivy nyní zavádět do klimatických modelů.

Může dojít k takovému odtávání polárního ledu, že se změní poměr pohlcování a odrážení slunečních paprsků a z toho vyplývající tepelné poměry v daných podnebných pásech. Opět by to vyvolalo změny ve všeobecné cirkulaci atmosféry a na to by navázaly změny místního klimatu v jednotlivých částech planety.

Krom toho by se změnily také tepelné poměry oceánských vod a mohlo by dojít k výraznějším proměnám mořských proudů, které rozvádějí teplé nebo studené vody do jiných zeměpisných šířek a zásadním způsobem tak ovlivňují klima v mnoha různých oblastech.

Na vyspělých kontinentech, potažmo i na těch v současnosti rozvojových, může dojít k rozvoji průmyslu a dopravy, tzn. k podstatnému zvyšování emisí skleníkových plynů. A opět z toho pramenícím změnám tepelného režimu atmosféry v daných regionech a následně i jinde.

Mohou vysychat velká jezera, měnit se salinita rozlehlých mořských a oceánských ploch, měnit se podmořský život, z něhož je produkován uhlík, který pak uniká z vod do atmosféry a ovlivňuje tam tepelný režim.

Čtěte také: Charakteristika klimatu v ČR

Atmosféra, vodstvo a pevniny se společně podílejí na stavu, který nazýváme klimatický systém. Do něho můžeme zahrnout i mimozemské činitele, zejména záření Slunce, slapové síly Měsíce a Slunce, kosmické záření. A také pozemské činitele, například působení člověka.

V současnosti stojíme vlastně takřka na počátku pokusů počítačové simulace vývoje klimatu. Máme určitý soubor znalostí i dat, ale zatím to nestačí ke spolehlivé diagnostice, bez které se následně neobejde prognostika. Abychom mohli řešit prognózu, musíme znát, proč a jak se potřebné procesy dějí. Ačkoliv víme hodně, ještě větší „hodně“ nevíme.

Jen nevzdělaný člověk s omezeným obzorem odsuzuje neúspěšné kroky vědy, když tvrdí, že dlouhodobé předpovědi jsou špatné. Nejsou. Vědci, kteří nyní matematicky modelují počasí i podnebí, mají dobré výsledky pro stále vzdálenější časové horizonty. Vytvářejí základy, na kterých budou stavět příští generace meteorologů a klimatologů.

Historický vývoj teplot na Zemi

Vědci už desítky let zkoumají historii klimatických podmínek na naší planetě, ale jejich pohled se většinou zaměřuje pouze na posledních několik milionů let. Nová studie provedená vědci z University of Arizona a Smithsonianova institutu přináší detailní pohled na vývoj teploty na Zemi za posledních 485 milionů let.

Díky pokročilým klimatickým modelům a fosilním důkazům se podařilo vytvořit dosud nejkomplexnější obraz vývoje teplot na naší planetě od doby, kdy se zde objevily první složitější formy života. Výsledky této studie jsou důležité nejen pro pochopení minulosti Země, ale i pro predikce budoucího vývoje klimatu.

Klíčovým objevem této studie je skutečnost, že se globální teploty na Zemi v průběhu posledních 485 milionů let pohybovaly v rozmezí od 11 do 36 °C. To znamená, že naše planeta zažila mnohem širší teplotní rozsah, než se dříve předpokládalo.

Nejnovější výzkum odhalil, že během dlouhých období bez ledovců, známých jako skleníkové klima, byla Země podstatně teplejší než dnes. Tato období byla charakterizována vysokými koncentracemi CO2 a teploty se blížily k horní hranici 36 °C.

Na druhé straně během ledových období, kdy na planetě dominovaly rozsáhlé ledovce, byly teploty podstatně nižší a blížily se k 11 °C. Současná éra tak patří k těm chladnějším, což je zajímavé zejména proto, že se lidé vyvinuli právě během jednoho z nejchladnějších období za poslední stovky milionů let.

Jedním z nejzajímavějších zjištění je, jak silně jsou globální teploty spojeny s koncentracemi CO2. Historická data ukazují, že s rostoucími koncentracemi tohoto skleníkového plynu v atmosféře vždy došlo k výraznému oteplení. Naopak s poklesem množství oxidu uhličitého přicházela období ochlazení.

To potvrzuje roli CO2 jako hlavního činitele, který řídí klimatické změny na Zemi. Stávající rychlý růst emisí CO2 může proto vést k oteplování, které bude rychlejší než kdykoli, co Země zažila v uplynulých stovkách milionů let.

Studie také ukazuje, že planeta během své historie strávila více času v teplejších obdobích než v chladných. Skleníkové klima dominovalo více než 41 % času, zatímco chladnější pouze asi 31 %. To naznačuje, že Země má přirozenou tendenci se ohřívat, když nejsou přítomny ledové pokrývky. Tento fakt může být důležitý pro naše současné klima, protože odráží, jak rychle se Země může vrátit k teplejším podmínkám.

Polární amplifikace

Zajímavým fenoménem, který výzkum zdůrazňuje, je tzv. polární amplifikace. To znamená, že změny v teplotě jsou nejvýraznější v polárních oblastech, kde mohou teplotní výkyvy dosáhnout až 50 °C. V teplejších obdobích byly rozdíly mezi póly a rovníkem menší, zatímco během chladných period byly tyto rozdíly extrémní.

Polární amplifikace je důsledkem větších změn teplot v polárních oblastech během oteplování, a to zejména kvůli tání ledu, což zvyšuje absorpci slunečního záření. To je v souladu s aktuálními poznatky, dle kterých se Arktida ohřívá rychleji než zbytek světa.

Další překvapivé zjištění se týká období křídy, kdy bylo klima na Zemi extrémně teplé, přestože hladina oxidu uhličitého zůstávala stabilní. Tato nesrovnalost, označovaná jako „křídová záhada“, zatím nemá jasné vysvětlení, ale vědci předpokládají, že v tomto období mohly hrát roli i jiné faktory než CO2, jako například změny v koncentracích dalších skleníkových plynů nebo změny ve slunečním záření.

Klimatická citlivost, tedy úroveň, jak moc se teplota změní při zdvojnásobení koncentrace CO2, byla v této studii stanovena na zhruba 8 °C. To je významně vyšší hodnota než dřívější odhady, které uváděly rozmezí 2 až 5 °C. Vyšší klimatická citlivost znamená, že současné emise oxidu uhličitého mohou vést k ještě závažnějším a rychlejším změnám klimatu, než se očekávalo.

Současné oteplování a jeho rychlost

Ačkoli Země už v minulosti zažila extrémně vysoké teploty, aktuální situace je jiná. Rychlost, jakou dnes dochází k oteplování, je mnohem vyšší než kdykoli dříve. Zásadním rozdílem proti minulosti je rychlost, kterou lidé přidávají CO2 do atmosféry. Přírodní procesy, jako sopečné erupce, měly pochopitelně v minulosti velký vliv na oteplování, ale nikdy ne v tak krátkém časovém období, jaké nyní způsobují antropogenní emise.

Studie varuje, že takto rychlé změny klimatu mohou mít devastující dopady na ekosystémy a lidskou civilizaci. Zatímco planeta samotná téměř jistě přežije i extrémní oteplování, lidstvo se bude muset vypořádat s následky, jako jsou stoupající hladiny oceánů, ztráta biodiverzity a další extrémní klimatické jevy - například sucha a povodně.

Celkově lze konstatovat, že tato studie poskytuje neocenitelný kontext pro současné diskuse o změně klimatu. Ukazuje, že Země má za sebou dlouhou historii teplotních výkyvů, ale žádný z nich nebyl tak rychlý jako ten, který pozorujeme dnes.

Globální změny klimatu

Existuje řada důkazů, že dochází ke globálním změnám klimatu. Změny klimatu jsou popisovány dlouhodobými hodnotami popisující klima v určité oblasti. Změny klimatu jsou patrné v dlouhé posloupnosti odchylek od určité střední hodnoty.

Průměrná globální teplota od konce 19. století se zvýšila o 0,8 stupňů Celsia s věrohodností 0,95. Měření ukazují zvyšování této teploty o 0,17 stupňů Celsia každých 10 let.

Zvýšení teploty na severní polokouli je vyšší než na jižní polokouli. Existují proto oblasti s velkými změnami průměrné teploty. Například měření prováděná ve Švýcarsku od 70. let 20. století ukazují oteplení o 2 stupně Celsia za 10 let.

Dochází k tání ledovců, a v Severním ledovém oceánu. Zimní období je v mnoha oblastech světa kratší a teplejší.

Mění se četnost a intenzita extrémních klimatických jevů, jako jsou bouře, vichřice, přívalové deště a hurikány.

Skleníkový efekt

Průměrná teplota zemského povrchu je poměrně složitá a souvisí s mnoha faktory. Díky tomuto záření mohl na Zemi vzniknout a vyvíjet se život. Část tohoto záření se odráží od povrchu Země nazpět do vesmíru. Průměrná teplota zemského povrchu je 288 Kelvinů (+15 stupňů Celsia).

Mezi skleníkové plyny patří například vodní pára H2O, oxid uhličitý CO2 a methan CH4. Tyto plyny mají schopnost zachycovat teplo a zvyšovat teplotu nejnižších vrstev atmosféry. Rozdíl mezi skutečnou průměrnou teplotou zemského povrchu a průměrnou teplotou, která by existovala bez atmosféře, je 33 stupňů Celsia. Zesilování skleníkového efektu vede k růstu průměrné světové teploty.

V minulosti se klima měnilo v přirozených cyklech za období 50 tisíc let. Teplotní změny byly 1,5 až 2 stupně Celsia za období 1000 let. Dnešní změny se výrazně liší od pozorovaných změn teplot od 50. let 20. století.

Řada studií prokázala, že z deseti nejteplejších let ve 20. století, bylo devět z nich po roce 1990. K předpovědi budoucího klimatu se používají matematické modely klimatu. Tyto modely zohledňují vzájemné vazby mezi různými jevy. Pokud jsou nastaveny pomocí změřených dat za vhodné předchozí období, např. období let 1900 až 1980. Lze s nimi provádět předpovědi za období 1980 až 2000 a tyto předpovědi lze ověřit změřenými daty.

Emise skleníkových plynů a lidská činnost

Zásadní roli ve fosilních palivech (ropa, zemní plyn, uhlí) hrají emise. Fosilní paliva jsou velmi starou biomasu za období stovek miliónů let. Při spalování biomasy se uvolňuje energie a oxidu uhličitého. Od 50. let 20. století do začátku 21. století spalovalo lidstvo ohromné množství fosilních paliv. To vedlo k masivnímu nárůstu koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře. Příroda má samozřejmě mechanismy, jako jsou živočichové, rostliny, půda, horniny, oceány a atmosféra.

Atmosféra Země udržuje koncentraci oxidu uhličitého na úrovni 280 ppm (parts per million = dílů na milión). Tato koncentrace tedy byla v kvazistabilní rovnováze. Dnes je zjištěna hodnota 367 ppm. Koncentrace skleníkových plynů v atmosféře se mění, avšak lze je obtížně předpovědět. Odpověď na tuto otázku je však obtížná.

Spalování benzínu a nafty pro motorová vozidla je jedním z hlavních zdrojů emisí. Od 50. let 20. století bylo spáleno obrovské množství světových zásob ropy.

Systematický výzkum a použití nejvyspělejších technologií od 70. let 20. století vedlo k objevení nových ložisek ropy. Produkce ropy má charakteristickou křivku, která má zvonovitý tvar. V současné době se produkce ropy v mnoha oblastech světa blíží ke svému vrcholu. A v některých oblastech produkce ropy dokonce klesá. Produkce ropy v Severním moři klesá již více než deset let.

Koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře vzrostla z 280 ppm z počátku 20. století na 367 ppm z počátku 21. století. Souvislost mezi spalováním fosilních paliv a oxidu uhličitého, je zcela zjevná. Podle některých odhadů do roku 2030 dosáhne koncentrace oxidu uhličitého 450 ppm a koncem 21. století se může blížit 600 ppm. Někteří vědci však s tímto scénářem nesouhlasí.

Spojené státy mají nejvyšší produkci emisí oxidu uhličitého na jednoho obyvatele, tedy asi 20 tun na jednoho obyvatele. V západní Evropě je to asi 10 tun oxidu uhličitého. V České republice je produkce asi 5,7 tun. V rozvojových zemích je produkce nižší: Čína 2,7 tun, Indie 1,1 tun, Pákistán 0,7 tun, Brazílie 1,8 tun.

Dopady zvýšené koncentrace CO2

Oxid uhličitý se v atmosféře Země udrží dalších 100 až 200 let. To může vést ke zvýšení průměrné teploty o 2 až 5 stupňů Celsia. V posledních letech byla průměrná teplota ve střední Evropě o 2 až 3 stupně nad dlouhodobým průměrem. Přestože klimatické modely umožňují vědcům odhadnout, co se stane, přesně se nedá říci, co se přesně stane. Chyby těchto modelů jsou velké.

Zvýšení teploty může mít katastrofální důsledky. Může dojít k urychlenému tání ledovců v Grónsku a Arktidy a ke vzrůstu hladiny oceánů až o několik metrů. Zvýšení teploty může vést k zasolování půdy (prosakováním slané vody a ukládáním minerálních solí v půdě). V permafrostu je uložen organický materiál, který zadržuje značné množství methanu, dalšího skleníkového plynu. Uvolnění methanu z permafrostu způsobuje velmi silný skleníkový jev.

Možnosti omezení klimatických změn

Pro omezení klimatických změn je potřeba aplikovat stejné standardy, které používá v jiných oblastech společnosti. Omezení emisí skleníkových plynů má samozřejmě určité vedlejší projevy. Proto bychom neměli činit žádné kroky, dokud nerozumíme všem možným důsledkům.

tags: #klimatické #podmínky #za #100 #let #predikce

Oblíbené příspěvky:

• Snížení energetické náročnosti budov
• Rozšíření skládky Čáslav
• Dopady komunismu na přírodu
• Rozměry igelitových pytlů
• Udržitelnost rybích konzerv: Co potřebujete vědět