Morské vrty a vývoj klímy

Teploty naměřené teploměry máme k dispozici pouze posledních zhruba 150 let. Abychom zjistili, jaké teploty panovaly na různých místech dříve v historii, je nutné teplotu zrekonstruovat za pomoci tzv. proxy měření. Nejčastěji používaným proxy měřením je měření relativních koncentrací izotopů kyslíku v hloubkových vrtech.

Jak se v historii postupně usazovaly ledovce a mořské sedimenty, byly v nich zachycovány malé bublinky vzduchu. Poměr izotopů kyslíku v těchto zachycených bublinkách závisí na teplotě, která v době usazení v okolí panovala. Pro zrekonstruování průměrné globální teploty je nutné provést mnoho takových měření po celé Zemi a vytvořit z nich vážený průměr.

Rekonstrukce teploty ve studii Osman et al. (2021) využívá data z 539 měření po celém světě v kombinaci se simulacemi klimatických modelů. Díky znalosti radiačního efektu skleníkových plynů je možné předpovědět, o kolik se zvýší energie přicházející k Zemi při zvýšení koncentrace skleníkových plynů.

Protože v zemském klimatu působí různé pozitivní a negativní zpětné vazby, které výslednou teplotu ovlivňují, změna globální teploty se simuluje za pomoci klimatických modelů. Na světě existuje zhruba stovka nezávislých týmů, které vyvíjí vlastní klimatický model.

Graf začíná v době vrcholu poslední doby ledové, 20 000 let př. n. l. Můžeme pozorovat přirozené oteplení, které proběhlo během konce doby ledové, a následné ustálení teplot v nynější době meziledové. Během přirozeného přechodu z doby ledové do doby meziledové se planeta Země v průměru oteplila zhruba o 7 °C, toto přirozené oteplení trvalo přibližně 7 000 let. Během posledních 100 let se planeta kvůli působení lidmi vypouštěných skleníkových plynů oteplila o více než 1 °C. Toto oteplování bude pokračovat dokud lidstvo nepřestane zvyšovat koncentrace skleníkových plynů v atmosféře.

Čtěte také: Proč navštívit morské klimatické lázně?

V případě, kdy lidstvo co nejrychleji odstoupí od využívání fosilních paliv, se růst teplot zastaví na 1,5 °C nad hodnotami, které byly běžné před průmyslovou revolucí. V případě, kdy lidstvo naopak bude pokračovat využívání fosilních paliv, bude růst teplot pokračovat a před koncem tohoto století dosáhne približně 3,5 °C, což je dvakrát více než rozdíl mezi dobou ledovou a meziledovou.

Budoucí oteplení závisí na budoucím množství emisí skleníkových plynů. Proto IPCC vydává čtyři různé předpovědi pro čtyři emisní scénáře (Representative Concentration Pathways, RCP). Nejnižší emisní scénář RCP2.6, který by zaručoval udržení oteplení pod hodnotou 1,5 °C by vyžadoval rychlý celosvětový přechod ke klimatické neutralitě.

Na druhém konci škály je scénář RCP8.5, který by nastal v případě významného zvýšení využívání fosilních paliv a způsobil by oteplení o více než 4 °C. Tento vysoký emisní scénář je v současnosti také čím dál méně pravděpodobný díky klimatickým závazkům, které jsou všude po světě přijímány.

(Údaje zvýšení teploty jsou však udávány jako průměr celé planety. Kontinenty se oteplují přibližně dvakrát rychleji, severní ledový oceán téměř čtyřikrát rychleji.

Výzkum v Beringově moři

Mělké šelfové Beringovo moře na severu Tichého oceánu je uzavřené mezi ruskou Kamčatkou, americkou Aljaškou a obloukem Aleutských ostrovů. V zimě ho asi ze třetiny pokrývá mořský led, jenž na jaře roztává, přísun odsolené vody s nižší hustotou přispívá k výraznému rozvrstvení vodního sloupce a podporuje vývoj planktonu. Ale v minulosti oblast Beringova moře sužovaly oba extrémy - výrazné oteplení i ochlazení.

Čtěte také: Dopad mořského ovzduší

V poslední době ledové byla hladina celoročně pokrytá ledem a její nízká úroveň pravděpodobně odhalila část dna, čímž se vytvořil most mezi Kamčatkou a Aljaškou pro předky prvních Američanů. Alespoň tak to předpokládá jedna z uznávaných teorií.

O opačném extrému svědčí výsledky výzkumu mezinárodního týmu vědců z Kalifornské university v Santa Cruz a japonské University v Kjušú. Oceánologové strávili devět týdnů na palubě průzkumné lodi JOIDES Resolution a výsledky studie před dvěma dny prezentovali na podzimním zasedání Americké geofyzikální společnosti (AGU) v San Francisku.

Cílem plavby nebyly vody Beringova moře, ani stav fauny a flóry, ale to, co se za miliony let usadilo na jeho dně. Vědcům se podařilo získat unikátní vrtné jádro - 700metrový profil sedimentů, které představují geologicko-paleontologický průřez z období pliocénu (před 5,3 až 2,6 miliony let) do současnosti. Analýzy odhalily, že před 3,5 až 4,5 miliony let bylo na Zemi tak teplo, že i severní Beringovo moře a okolní souš byly celoročně bez ledu. V porovnání se současností byla teplota vody o pět stupňů a průměrná teplota spodní vrstvy atmosféry o 3 stupně vyšší.

Dávné sedimenty poskytly důkazy, že od nástupu teplé pliocenní periody až po současnost, tedy za posledních asi 5 milionů let, se mořskému planktonu na severu Země dařilo překvapivě dobře a žádná katastrofa nepřerušila tuto dlouhodobou vysokou biologickou produktivitu.

Na fosilních záznamech z teplého pliocenního období je pozoruhodné, že obsahují mnoho hlubokomořských organismů, které měly vyšší požadavky na kyslík, než by jim umožňovaly současné podmínky. A to je v rozporu se zjištěnou vysokou teplotou vody.

Čtěte také: Mořské želvy: Příčiny ohrožení

Vědci souhru protichůdných výsledků odůvodňují tím, že v minulosti muselo docházet k mnohem vyšší výměně vody mezi hloubkovými horizonty, než je tomu v současnosti.

„Běžně panuje představa, že v teplých periodách byl oceán mnohem rozvrstvenější a ve vertikálním směru bylo promíchávání vod ve vodním sloupci mnohem menší. Jestli se ve skutečnosti v průběhu období teplejších než je současnost oceán mnohem více „převracel“, budeme muset naše úvahy o oběhu jeho vodních mas pozměnit“, tvrdí Christina Ravelová z Kalifornské university.

O tom, že oblast Beringova moře byla před 4 miliony let pravděpodobně celoročně nejen bez mořského ledu, ale i výraznější ledové pokrývky okolního pobřeží svědčí jednak vyšší teploty, ale i samotné mořské sedimenty. Neobsahují oblázky a úlomky hornin, které jarní taní splachuje z pevniny, ale ani organizmy, které v současnosti nacházíme v mořském ledu a na jeho rozhraní s vodou.

Nyní, v prosinci, již začíná hladina směrem od severního pobřeží vymrzat a v březnu pokrývá mořský led celou severní část Beringova moře.

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

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

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

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

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 (tab. 5.1). Köppen tak vymezil 5 hlavních skupin klimatu, které dále rozdělil na typy a podtypy.

Vlhké tropické klima (skupina A)

Zabírá asi 19 % plochy Země. Chybí zde chladná roční období a je charakteristický konstantní teplotou vzduchu. Průměrné roční teploty vzduchu zde neklesají pod 18 °C a roční amplituda teploty nepřesahuje 6 °C. Tento typ klimatu se vyskytuje podél rovníku a jeho hranice se pohybuje mezi 5-10° zeměpisné šířky. V některých oblastech východního pobřeží však může zasahovat až k obratníkům (např.

Po celých 12 měsíců neklesají průměrné měsíční srážky pod 60 mm (obr. 5.1a) a je charakteristický výskyt rovníkových tišin a celoročního pásma nízkého tlaku vzduchu. V některých oblastech je celoroční klima jednotné a monotónní (severozápadní pobřeží Tichého oceánu Jižní a Střední Ameriky od Ekvádoru po Kostariku), ale vyskytují se i takové oblasti, které mají v důsledku většího přísunu sluneční energie vyšší srážkové úhrny (např. Palembang v Indonésii).

Vlhké tropické monzunové klima je příznačné jak pro oblasti s výskytem monzunů (např. Guinea, Bangladéš, Floridský poloostrov aj.), tak pro pobřežní oblasti, do kterých pasáty přinášejí celoročně dostatek srážek, čímž znemožňují jejich zařazení do klimatu savan (př.

Klima savan (vlhké a suché tropické klima) je příznačné pro oblasti s charakteristickými obdobími sucha (tečkované části v klimadiagramu, obr. 5.1b), kdy je množství srážek nejsuššího měsíce menší než 60 mm a zároveň vyhovuje podmínce uvedené v tab. 5.1. Většina těchto oblastí se nachází vně tropické zóny (např. Jakarta, Bombaj, Rio de Janeiro, Lagos, Darwin aj.), ačkoliv i oblasti v intertropické zóně (př. Kolumbia) podmínky klimatu savan splňují.

Příkladem může být pás karibského pobřeží východně od hranic mezi Kolumbií a Panamou až k deltě řeky Orinoko, charakteristický nízkými a nepravidelnými srážkami se srážkovým úhrnem menším než 300 mm za rok, který pokračuje přes souostroví Malé Antily k Velkým Antilám. Bývá označován jako cirkumkaribský pás sucha a v místech severní Venezuly dokonce nabývá charakteru horkého klimatu stepí a suchých savan (Bsh). Aridita se zmenšuje směrem do vnitrozemí Amazonie, kde se opět objevuje klima vlhkých tropických deštných lesů. Východně od And právě mezi suchým karibským pásem a vlhkou Amazonií se v povodí přítoků Orinoka (Llanos a Savannas) zformovaly oblasti savan. Z názvů přítoků také pochází označení klimatu savan.

Suché klima (skupina B)

Zabírá asi 30,2 % povrchu Země. Je pro něj charakteristický stav, kdy je množství srážek menší než potenciální evapotranspirace. Hranice sucha lze vymezit podle vztahu uvedeného ve vysvětlivkách k tab. 5.1. Průměrná teplota 18 °C je překročena po dobu několika měsíců.

Klima pouští mají ty oblasti, jejichž roční srážkový úhrn je menší než polovina ročního srážkového úhrnu pásu suchého klimatu zohledněná hranicí sucha. Zahrnuje rozsáhlé oblasti jak horkých pouští (BWh) dominujících severní Africe (obr.

Klima stepí a suchých savan indikuje oblasti, jejichž roční srážkový úhrn je menší než hodnota ročního srážkového úhrnu vymezující pás suchého klimatu, ale zároveň větší nebo rovna její poloviční hodnotě. Konkrétně klima suchých savan (BSh) lze nalézt v Africe (obr.

Klima stepí (BSk) se v Asii vyskytuje jako pás přiléhající ke klimatu chladných pouští (BWk), poledníkovým směrem kopíruje v USA území východně od Skalnatých hor a ostrůvkovitě ho můžeme nalézt také na Pyrenejském poloostrově (Španělsko), v jižní Africe, jižní Austrálii či Argentině.

Mírně teplé klima (skupina C)

Rozprostírá se na 13,4 % ploše Země a vyznačuje se značnou proměnlivostí počasí a silně vyvinutou cyklonální činností, střídáním čtyř ročních období a chladnou zimou bez pravidelné sněhové pokrývky. Pás je omezen izotermou 18 °C nejteplejšího −3 °C nejchladnějšího měsíce a podle srážkových úhrnů (tab.

Mírně teplé klima se suchým létem, neboli Středozemní klima je příznačné pro západní části kontinentů mezi 30-45° zeměpisné šířky, ostrůvkovitě pak v okolí Kapského města v jižní Africe, v Kalifornii v USA a dále na severozápad, či v jihozápadní Austrálii. Klima je charakteristické přítomností polární fronty během zimního období, což způsobuje teplotní proměnlivost počasí s častějším výskytem srážek.

Mírně teplé klima se suchou zimou je charakteristické zejména pro vnitrozemí kontinentů, nebo jejich východní pobřeží (pás směřující z východní Asie na západ v podhůří Himalájí, střední Mexiko, Konžská pánev). Léta jsou na rozdíl od Středozemního klimatu v důsledku nestálé polohy tropické vzduchové hmoty či pasátovému nebo monzunovému proudění vlhčí.

Ve východní Asi lze však očekávat srážkově chudé období, které je způsobeno zimními monzuny. Některé charakteristiky klimatu s teplým a chladným létem (Cwb, Cwc) odpovídají klimatu výše položených míst, zejména v Peru, Bolívii, Mexiku, Zambii a jinde.

Jedná se o typ klimatu vyskytujících se např. na východním pobřeží Asie, USA či jihovýchodním pobřeží Jižní Ameriky (Cfa) s určitou progresí do vnitrozemí, nebo na západních pobřežích kontinentů (např. západní Evropa) mezi 45-55° zeměpisné šířky taktéž zasahující do vnitrozemí (Cfb, Cfc). Obecně je pro ně specifické rovnoměrné rozložení srážek během roku s teplotně odlišným průběhem letního období (viz tab. 5.1).

Mírně studené klima (skupina D)

Zabírá 24,6 % povrchu Země a je vymezen izotermou −3 °C nejchladnějšího a 10 °C nejteplejšího měsíce. Obvykle se nachází ve vnitrozemí kontinentů, nebo na jejich východních pobřeží, a to severně od 40° severní zeměpisné šířky. Na jižní polokouli se v důsledku menšího zastoupení pevniny v této zeměpisné šířce objevuje jen zřídka, a to ve vazbě na vyšší nadmořskou výšku. Příznačným rysem klimatu je také krátké léto a pravidelná sněhová pokrývka.

Mírně studené klima se studeným létem je výlučně vázáno na polohy s vyšší nadmořskou výškou poblíž oblastí se Středomořským typem klimatu.

Dw mírně studené klima se suchou zimou - tzv. Tento typ klimatu je rozšířen převážně v oblasti Dálného východu a je pro něj v zimním období určující dominance Sibiřské tlakové výše. Podtyp s horkým a teplým létem (Dwa, Dwb) se vyskytuje v oblasti severovýchodní Číny a na Korejském poloostrově, chladnější modifikace tohoto typu (Dwc, Dwd) sahají více na sever.

Nejteplejší z variant tohoto typu klimatu (Dfa) je charakteristická průměrnou minimální teplotou nejteplejšího měsíce alespoň 22 °C, přičemž v zimním období lze očekávat teploty pod bodem mrazu. V Evropě je tento podtyp rozšířen v okolí Černého a Kaspického moře, přičemž největšího rozsahu nabývá v rovnoběžkovém pásu v severních částech USA.

Ve shlucích se vyskytuje také v západních státech USA, zde je však obklopen klimatem stepí (BSk) a je výrazněji sušší. Chladnější podtyp, stále však ještě s teplým létem (Dfb) dominuje v pásu ve střední a východní Evropě (zasahuje i do jižní Skandinávie), střední Asii a po 100° západní délky v Severní Americe zhruba mezi 45-55° zeměpisné šířky Na jižní polokouli (Nový Zéland, Chile a Argentina) je spíše vázán na vyšší nadmořské výšky.

Specificky chladné boreální klima s krátkým a chladným létem a zimními teplotami hluboko pod bodem mrazu (Dfc, Dfd) je rozšířeno v severní Kanadě a na Aljašce, v severní a východní Evropě a severní Asii. Zřetelné jsou zde také vysoké roční teplotní amplitudy pohybující se kolem 40 až 50 °C, někdy i více.

Polární klima (skupina E)

Rozkládá se na 12,8 % povrchu Země a je charakteristický nižší průměrnou teplotou nejteplejšího měsíce než 10 °C. Teplota vzduchu je tak většinou pod bodem mrazu a srážky většinou sněhové.

Určujícím znakem pro klima tundry je průměrná teplota nejteplejšího měsíce v rozmezí 0 až 10 °C. Tento typ klimatu se vyskytuje v nejsevernějších oblastech Severní Ameriky a Eurasie a jim přiléhajících ostrovů. Mimo to se nachází také v oblastech nad hranicí lesa s vyšší nadmořskou výškou mimo vymezenou oblast, která splňuje dané podmínky (př. Mt.

Mrazové klima představuje celoročně teplotně nejchladnější oblasti, kdy teplota nejteplejšího měsíce je nižší než 0 °C.

První komerční zařízení pro ukládání oxidu uhličitého

První komerční zařízení pro ukládání oxidu uhličitého z průmyslové výroby začalo tento týden fungovat u norského pobřeží. Tento pokus o řešení oteplování planety má ale řadu odpůrců.

„Právě jsme bezpečně injekčně vložili a uložili první dávku CO2 do rezervoáru,“ uvedl v pondělí generální ředitel společnosti Northern Lights Tim Heijn. „Naše lodě, zařízení a vrty jsou teď v provozu.“

tags: #morske #vrty #vyvoj #klimatu

Oblíbené příspěvky:

• Metody odstraňování ekologických zátěží z vody
• Ekologie: Předmět zkoumání
• Počasí a příroda
• Recenze ekologické drogerie
• Dopady špatného ovzduší na Olomoucký kraj