Klimatický Cyklus Země a Jeho Fáze

Lidská činnost zásadně mění globální klima, především prostřednictvím emisí skleníkových plynů, kde klíčovou roli hraje oxid uhličitý (CO₂). To je už dlouho známá věc.

Detekce Vlivu Člověka na Klima

Nicméně nová studie posouvá tento poznatek ještě dále: pokud by vědci měli k dispozici současné možnosti měření atmosférických parametrů, mohli změny v teplotě atmosféry související s činností člověka poprvé detekovat už během 80. let 19. století, tedy o více než půl století dříve, než se dosud předpokládalo. Tým vedený klimatologem Benjaminem Santerem se zaměřil na takzvaný „klimatický otisk“ lidské činnosti - tedy specifický vzorec změn teploty v atmosféře -, který lze odlišit od přirozené variability teploty.

Konkrétně se badatelé zaměřili na studium teplotních změn v troposféře, nejnižší části atmosféry, a nad ní ležící stratosféře, která se nachází ve výškách zhruba jedenáct až padesát kilometrů. Přirozená variabilita teploty je způsobená například sopečnými erupcemi (ty se projevují přechodným troposférickým ochlazením a stratosférickým oteplením) nebo sluneční aktivitou (která má typicky jedenáctiletý cyklus).

Hypotetický Experiment

Autoři zkonstruovali hypotetický experiment: předpokládali, že by vědci měli už od roku 1860 k dispozici přesná měření teploty stratosféry a současně používali dnešní sofistikované modely popisující chování klimatického systému. Stratosféra totiž hraje klíčovou roli v pochopení vlivu člověka - její ochlazování je jedním z nejspolehlivějších znaků zesilujícího skleníkového efektu.

Zatímco spodní vrstvy atmosféry, tedy troposféra, ve které žijeme, se v důsledku zvýšené koncentrace skleníkových plynů oteplují, teplota ve stratosféře se naopak snižuje. Tento rostoucí kontrast je právě oním „otiskem“, který vědci hledali.

Čtěte také: Vysvětlení klimatického optima

Výsledky Modelových Simulací

Následně testovali, jak brzy by za výše zmíněných hypotetických podmínek bylo možné „zaznamenat“ dopad rostoucí koncentrace oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů, které lidstvo začalo masivně vypouštět do ovzduší s nástupem průmyslové revoluce. Z modelových simulací vyplynulo, že antropogenní signál - tedy teplotní změna způsobená člověkem - by byl v globální průměrné teplotě stratosféry rozpoznatelný již ve druhé polovině 80. let 19. století.

Dokonce i kdyby naše monitorovací kapacity v roce 1860 nebyly globální, ale vysoce kvalitní měření teploty stratosféry by existovalo pouze pro oblasti mírných zeměpisných šířek severní polokoule, bylo by možné ochlazování stratosféry způsobené člověkem detekovat nejpozději do roku 1894, pouhých 34 let po předpokládaném zahájení sledování klimatu.

Tento výsledek je částečně způsoben skutečností, že mírné zeměpisné šířky severní polokoule nezahrnují teplotně hodně proměnlivou stratosféru v Arktidě, ale stále v sobě obsahují výrazný otisk antropogenního ochlazování stratosféry.

Při použití reálných historických dat a metod detekce by tak vědci mohli začít s vysokou pravděpodobností tvrdit, že dochází ke změnám, které nejsou vysvětlitelné přirozenými faktory. Studie samozřejmě netvrdí, že tehdejší vědci skutečně mohli v 19. století rozpoznat klimatickou změnu - chyběla jim jak měření, tak teoretické nástroje a znalosti, které mají současní klimatologové.

Ukazuje ale, že změny vyvolané člověkem byly z fyzikálního hlediska detekovatelné už v době, kdy svět zažíval teprve počáteční fáze industrializace. Jinými slovy: klimatický signál byl patrný dlouho předtím, než jej lidstvo vůbec začalo hledat. Dnešní věda tak může s ještě větší jistotou prohlásit, že vliv člověka na klima je hluboce zakořeněný v celé moderní éře lidstva - nejde o jev posledních desetiletí.

Čtěte také: Klíč k udržitelné budoucnosti

Není samozřejmě jasné, co by se stalo, kdyby tehdejší lidé už v této rané fázi měli povědomí o klimatických změnách v důsledku spalování fosilních paliv. Přiměly by lidskou společnost k tomu, aby se brzy vydala ekologicky udržitelnější cestou pomalejšího nárůstu a následně i snižování emisí skleníkových plynů? Možná bychom měli dříve k dispozici ekonomicky dostupné technologie obnovitelných zdrojů, možná by dnešní výroba elektřiny a tepla vypadala úplně jinak.

Klimatický Šok

Termín klimatický šok označuje bod, kdy klimatický systém už není stabilní - další zvyšování koncentrace skleníkových plynů nepřinese lineární růst teploty, ale spíše dramatický skok. Klimatologové upozorňují, že některé systémy - jako arktické moře, permafrost nebo tropické deštné lesy - už vykazují známky oslabení či zpětné vazby, které by mohly být klíčovými spouštěči.

Oblasti závislé na ledovcové vodě nebo sněhu (např. Oceánské proudy, které regulují klima (např. Jedním z klíčových poznatků analýzy je, že termination shock není nutně scénář daleké budoucnosti - může se dít skrze desetiletí, ne století.

Pokud se neomezí emise CO₂, může dojít ke strukturální změně přírodních cyklů během relativně krátké doby. Systémy odolné vůči změnám, jako jsou mokřady, deštné pralesy či korálové útesy, jsou už napjaté. Například korálové útesy trpící kyselostí vody a vyšší teplotou moře ztrácí schopnost obnovy.

Dalším problémem jsou zpětné vazby, které při dosažení určitého prahu začnou pracovat samy na sobě.

Čtěte také: Soukromá letadla: ekologická zátěž

Možná Řešení

• Okamžité a zásadní snížení emisí skleníkových plynů - zejména uhlíku a metanu.
• Investice do zachytávání uhlíku a obnovy ekosystémů - mokřady, pralesy, oceány jsou zásobárnami uhlíku, pokud jsou zdravé.
• Mezinárodní kooperace - změna klimatu nezná hranice.

Vědecká komunita požaduje, aby pojem „klimatický šok“ vstoupil do veřejného povědomí. Politici, průmysl i občané by měli být varováni, že současný rámec politik často snižování emisí odsouvá do budoucna - a že „když ne teď, tak kdy?“ není jen rétorika, ale existenciální otázka.

Klimatický šok představuje možný bod zlomu, kdy klimatický systém začne reagovat nekontrolovatelně, s dopady na přírodu, společnost i infrastrukturu. Pokud se zachytí příliš pozdě, následky mohou být dramatické a nevratné.

Měsíční Fáze a Teplotní Variace

Tím zajímavější je nedávná zpráva Roberta C. Ballinga a Randalla S. Cerveny ze Státní univerzity v Arizoně, která odhaluje, že měsíční fáze mají měřitelný vliv na denní celkové teploty (Geophysical Research Letters 22: 3199-3201, 1995). V průběhu měsíčního (synodického) cyklu se ukazuje, že celkové teploty v nižší troposféře (nejnižších 6 km) jsou největší 5 - 8 dní před úplňkem a nejnižší během novoluní.

Balling a Cerveny zjistili, že během období téměř 5934 dnů (více než 200 synodických cyklů) mezi léty 1979 a prvními měsíci roku 1995 lze fázím Měsíce přičíst globální kolísání teploty mezi 0,02 - 0,03 0C. Je sice pravda, že tak nepatrná anomálie se podílí méně než 1 % na celkové měsíční proměnlivosti teploty, ale je pozoruhodné, že lze takový vliv vůbec zjistit.

Autoři zprávy měli to štěstí, že mohli používat metody určující teplotu ve spodní troposféře měřením mikrovlnných emisí kyslíku (O2) v atmosféře (Science 247: 1558, 1990). Mikrovlnné radiometry na palubě orbitálních družic poskytovaly údaje o globálních teplotách od roku 1978.

Přestože klimatický dopad takových malých teplotních změn je zanedbatelný, pozorování je přece jen záhadou. Jestliže měsíční fáze jsou skutečně příčinou globálních teplotních variací, nezdá se, že by to byl přímý účinek sluneční energie odrážené z Měsíce, neboť kdyby tomu tak bylo, nejvyšší teploty bychom předpokládali za úplňku nebo krátce po něm, ale ne několik dnů před ním.

Další zajímavostí je, že záření koreluje s měsíčními cykly různě v závislosti na zeměpisné šířce, ze které pocházelo. Zatímco teplotní kolísání ve velké zeměpisné šířce (polární oblasti okolo 700) a v subtropech (okolo 300 severně i jižně) pozitivně korelovalo s celkovým vzorcem, v mírném pásmu (okolo 500 severní i jižní šířky) korelovalo negativně (!). Teploty na rovníku s lunárním cyklem nesouvisely vůbec.

Faktory Ovlivňující Klima

Vlastní projev klimatu je založen na režimu základních fyzikálních a meteorologických procesů, které představují výměna tepla, oběh vody a všeobecná cirkulace atmosféry. Parametry oběžné dráhy Země kolem Slunce, tvar Země, sklon zemské osy, aspekty vyplývající z oběhů planety Země aj. představují primární faktory, které přímo ovlivňují hodnotu insolace, délku ročních období atd. Jejími důsledky jsou pak zejména: šířková pásmovitost (např. Do cirkulačních procesů, které mají na celkový charakter klimatu největší vliv, patří zejména všeobecná cirkulace atmosféry a systém mořského proudění.

V důsledku existence základních typů vzdušného proudění můžeme usuzovat, jaké vlastnosti proudící vzduch do popisované destinace přináší (např. pasáty vanoucí z moře přinášejí mírné ochlazení a vlhkost). Zahrnují výsledek plynoucí z dopadajícího sluneční záření na horní hranici atmosféry.

Geografické faktory popisují přímý vliv polohy, složek a prvků fyzickogeografické části krajinné sféry na utváření dílčích charakteristik klimatu. orografie - průběh a charakter horských systémů způsobuje jak změny v převládajícím směru proudění a tím i změnu charakteristik meteorologických prvků (např. charakter povrchu (př.

Člověk sám o sobě není geografický činitel klimatu, jeho vliv se projevuje prostřednictvím socioekonomických aktivit, které by však ve vazbě na krajinnou sféru již geograficky hodnocené být mohly. Výsledkem lidských aktivit je postupná změna hodnot některých meteorologických prvků, které je možno považovat za faktor utváření klimatu.

Klimatické Klasifikace

Klimatické klasifikace umožnují identifikaci (klasifikaci) jednotlivých typů podnebí na základě zjištěných hodnot klimatických prvků. Taková regionalizace klimatu podává přehled o generalizovaných a zákonitě vymezených oblastech. Základní klasifikační jednotkou je klimatické pásmo, ačkoli se ve školské geografii tradičně používá označení klimatický (podnebný) pás. Klimatická pásma můžeme v důsledku vnitřní heterogenity klimatických podmínek rozdělit na dílčí klimatické oblasti.

• Klimatická solární pásma Země - se rozlišují na základě různého úhlu dopadu slunečních paprsků s ohledem na uvažovaný homogenní povrch Země a tedy odlišnou, ale v dané zeměpisné šířce stejnou insolaci. Lze tak rozlišit pět pásem: jedno tropické pásmo mezi obratníky, dvě mírná pásma mezi obratníky a polárními kruhy a dvě polární pásma mezi polárními kruhy a póly.
• Teplotní pásma Země - odrážejí skutečné rozložení teplot na heterogenním zemském povrchu. Zohledňují nejen hodnotu insolace, ale také rozložení pevnin a oceánů, všeobecnou cirkulaci atmosféry, cirkulaci mořských proudů atd. Na základě těchto aspektů je vymezeno jedno tropické pásmo ohraničené roční izotermou 20 °C, dvě mírná pásma vymezená roční izotermou 20 °C a izotermou 10 °C nejteplejšího měsíce, dvě pásma chladná rozkládající se mezi izotermami 10 °C a 0 °C nejteplejšího měsíce a dvě pásma věčného mrazu sahající za izotermu 0 °C nejteplejšího měsíce.
• Klimatická fyzická pásma Země - představují skutečná klimatická pásma Země, která jsou vymezena nejen na základě teplotních poměrů, ale zohledňují také rozložení srážkových úhrnů, charakter vegetačních formací, odlišnosti v cirkulaci vzduchu apod. Ve školské geografii se setkáváme s označením podnebné pásy.

Podle použitých přístupů můžeme klimatické klasifikace rozdělit do dvou skupin. Konvenční klimatické klasifikace vymezují typy klimatu podle předem konvenčně (pevně) stanovených mezních hodnot jednoho nebo více klimatických prvků. Mezi nejčastěji využívané klimatické charakteristiky patří teplota vzduchu a srážkové úhrny, jejichž vzájemná závislost bývá dána do souvislosti s vegetačním krytem, pěstováním zemědělských plodin, geomorfologickými procesy, vývojem půd apod.

Z nejznámější konvenčních klimatických klasifikací lze zmínit Köppen - Geigerovu klasifikaci či Bergovu klasifikaci, která vychází z krajinnogeografických oblastí (př. podnebí tundry, podnebí tajgy, podnebí stepí atd.). Köppen-Geigerova klasifikace představuje ve světě nejpoužívanější klasifikaci klimatu.

Její základ pochází od německého klimatologa Wladimira Köppena, který její první verzi publikoval již na sklonku 19. století. Následně představil několik dalších modifikací včetně té, na které spolupracoval s německým klimatologem Rudolfem Geigerem. Dnes se můžeme také setkat s jejími úpravami provedenými současnými klimatology.

Konceptem Köppenovy klasifikace je předpoklad, že přirozená vegetace je nejlepším odrazem klimatu daného území. Proto zohledňuje Köppenovo vymezení klimatických zón/pásů výskyt konkrétního vegetačního pokryvu. V zásadě je však založena na hodnocení průměrné roční a měsíční teploty a srážkových úhrnů a sezónnosti srážek.

Köppen tak vymezil 5 hlavních skupin klimatu, které dále rozdělil na typy a podtypy.

Hlavní Klimatické Skupiny podle Köppena

Köppenova klasifikace klimatu rozděluje klima do pěti hlavních skupin, které jsou dále děleny na typy a podtypy na základě teploty, srážek a sezónnosti srážek. Níže je uveden přehled těchto hlavních skupin:

Klimatické Změny a Budoucnost

I malá doba ledová v 17. a 18. Oteplování planety doc. Šídu nijak dramaticky netrápí. „Vezmeme-li to z pohledu civilizace, jejíž základy stojí na zemědělství, větší problém je zima. Se zimou se velmi obtížně bojuje. Teplu se dá přizpůsobit snadněji.

tags: #klimatický #cyklus #Země #fáze

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické dopady vodní elektrárny Štětí
• Emisní povolenky v Austrálii
• Recenze služeb čištění odpadů Blansko
• Hrozby v Německu: Přehled
• Vlastnosti olejů pro dvoutakty