Rychlost oteplování klimatu: Historická data

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.

Teploty v minulosti

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.

Vliv CO2 na teplotu

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.

Polární amplifikace

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.

Čtěte také: Nejlepší čistič odpadů

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.

Křídová záhada a klimatická citlivost

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.

Čtěte také: Perspektivy rozvoje obnovitelných zdrojů

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.

Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 20. září v odborném časopise Science. Jde o jedno z nejprestižnějších vědeckých periodik, které publikuje výsledky výzkumů v různých vědeckých oborech, od biologie a fyziky po chemii, medicínu a klimatologii.

Globální klimatická situace v roce 2025

Série výjimečných teplot pokračovala i v roce 2025, který bude podle zprávy Světové meteorologické organizace (WMO) o stavu globálního klimatu druhým nebo třetím nejteplejším rokem v historii. Posledních jedenáct let, od roku 2015 do roku 2025, bude jednotlivě patřit mezi jedenáct nejteplejších let v 176leté historii pozorování, přičemž poslední tři roky budou třemi nejteplejšími roky v historii, oznámila WMO. Průměrná teplota v blízkosti povrchu v lednu až srpnu 2025 byla o 1,42 stupně vyšší než průměr v období před masivním spalováním fosilních paliv, konstatuje zpráva.

Uvádí i řadu dalších faktů o planetárním klimatu během letoška. Koncentrace skleníkových plynů zadržujících teplo a obsah tepla v oceánech, které v roce 2024 dosáhly rekordních úrovní, také v roce 2025 pokračovaly v růstu. Rozloha arktického mořského ledu po zimním zamrznutí byla vůbec nejnižší v historii a také rozloha antarktického mořského ledu byla po celý rok výrazně pod průměrem. Dlouhodobý trend zvyšování hladiny moře pokračoval i přes malé a dočasné výkyvy způsobené přirozenými faktory, uvádí vědci.

Extrémní jevy související s počasím a klimatem - od ničivých dešťů a povodní po brutální vedra a lesní požáry - měly kaskádový dopad na životy, ekonomiky i potravinové systémy. To přispělo k vysídlení obyvatel v mnoha regionech, což poškodilo udržitelný rozvoj i ekonomický růst.

Čtěte také: Rychlost větru v přírodě

„Tato bezprecedentní série vysokých teplot v kombinaci s loňským rekordním nárůstem úrovně skleníkových plynů jasně ukazuje, že v příštích několika letech bude prakticky nemožné omezit globální oteplování na 1,5 stupně Celsia, aniž by došlo k dočasnému překročení tohoto cíle. Věda však stejně jasně ukazuje, že je stále zcela možné a nezbytné snížit to zpět na 1,5 stupně Celsia do konce století,“ uvedla generální tajemnice WMO Celeste Saulová.

„Každý rok s teplotami nad 1,5 stupně bude mít devastující dopad na ekonomiky, prohloubí nerovnosti a způsobí nevratné škody. Musíme jednat hned, rychle a v širokém měřítku, aby překročení bylo co nejmenší, co nejkratší a co nejbezpečnější - a aby se teploty do konce století vrátily pod 1,5 stupně Celsia,“ uvedl generální tajemník OSN António Guterres, který ve svém prohlášení na klimatickém summitu v brazilském Belému zprávu WMO citoval.

Atribuční studie a hurikán Melissa

Na to, jak konkrétně se projevila změna klimatu na konkrétní meteorologické katastrofě, popsala tento týden takzvaná atribuční studie organizace World Weather Attribution. Podle ní lidmi působená změna klimatu zvýšila rychlost větru a množství srážek hurikánu Melissa.

Obor, který se anglicky jmenuje Climate Attribution a česky se někdy označuje jako „přisuzování vlivu klimatu“, se zabývá zkoumáním toho, do jaké míry za konkrétní jev nebo událost může změna klimatu způsobená člověkem.

Vědci například sledují extrémní počasí - vlny veder, sucha, povodně či hurikány - a snaží se zjistit, jestli a jak moc se pravděpodobnost nebo intenzita takové události zvýšila kvůli globálnímu oteplování. Prakticky se to dělá pomocí klimatických modelů a statistiky. Vědci si představí dva „světy“ - jeden s dnešními emisemi a oteplováním a druhý, kde by člověk neovlivňoval atmosféru. Pak porovnávají, jak často by se v každém z těchto světů vyskytla sledovaná událost. Pokud je například vlna veder desetkrát častější v „našem“ světě, pak se dá říct, že změna klimatu významně zvýšila její pravděpodobnost.

Climate Attribution tak pomáhá lépe chápat rizika, informovat veřejnost i politiky a ukázat, že dopady klimatické změny jsou patrné už dnes a nejsou tedy jen hudbou vzdálené budoucnosti.

Studie konstatovala, že atmosférické a oceánské podmínky vedoucí k tak silným bouřím jsou kvůli změně klimatu asi šestkrát pravděpodobnější. Podle modelu IRIS, který odhaduje vliv klimatických změn na tropické cyklóny, klimatické změny zvýšily maximální rychlost větru o sedm procent a extrémní srážky o šestnáct procent.

Historická pozorování ukazují, že maximální srážky za pět dní na Jamajce a východní Kubě jsou nyní o dvacet až padesát procent vyšší než v předindustriální době. Přesnější odhad vlivu klimatických změn na tento nárůst nebylo možné touto metodou získat, protože klimatické modely mají potíže zachytit extrémní srážky v této oblasti, která je historicky málo prozkoumaná.

Konference OSN o změně klimatu (COP 30)

WMO zveřejnila tuto zprávu o stavu globálního klimatu 2025 pro summit na konferenci OSN o změně klimatu COP30 v Belému. Jedná se o vědecky podložený dokument, který má podpořit jednání COP autoritativními důkazy. Zpráva zdůrazňuje klíčové klimatické ukazatele a jejich význam pro podporu tvorby politik a slouží jako most k podrobnějším, ale méně častým vědeckým zprávám.

Zpráva také poskytuje přehled o tom, jak WMO podporuje rozhodovací orgány pomocí informací o počasí a klimatu. Od 10. do 21. listopadu 2025 proběhne další konference OSN o změně klimatu (UNFCCC COP 30), letos v Brazílii. Bude zahrnovat 30. zasedání konference smluvních stran (COP 30), 20. zasedání konference smluvních stran sloužící jako zasedání smluvních stran Kjótského protokolu (CMP 20) a 7. zasedání konference smluvních stran sloužící jako zasedání smluvních stran Pařížské dohody (CMA 7), jakož i 63. zasedání pomocného orgánu pro vědecké a technologické poradenství (SBSTA 63) a pomocného orgánu pro provádění (SBI 63).

Vývoj teplotní anomálie

Graf zobrazuje vývoj teplotní anomálie vzhledem k referenčnímu období 1850-1900 v uplynulých 144 letech. Teplotní anomálie pro daný rok udává, o kolik byl svět teplejší než průměrná teplota ve vybraném referenčním období a podrobněji oba pojmy vysvětlujeme níže. Z grafu můžeme také vidět, že rok 2024 byl nejteplejším v historii měření, kdy teplotní anomálie dosáhla hodnoty 1,47 °C. V první dvacítce nejteplejších let není žádný z minulého století, všechny rekordní roky jsou ze století jednadvacátého.

Světová teplotní anomálie je pouze průměrnou hodnotou - z grafu tedy přímo nevidíme, že severní polokoule se otepluje rychleji než jižní a místa na souši se oteplují rychleji než oceány. V Evropě a severní Asii jsou současné teploty o 2-3 °C teplejší než před sto lety, v arktických oblastech až o 4 °C. Tempo, kterým oteplení v posledním století probíhá, je asi desetkrát rychlejší, než změny teplot planety kdykoliv v historii lidstva.

Referenční období a teplotní anomálie

Říká se tomu referenční období. Například v celosvětovém průměru byl rok 2016 o 1,2 °C teplejší než průměr z let 1850-1900, ale jen o 0,6 °C teplejší než průměr z let 1981-2010. Na těchto stránkách používáme jako referenční období roky 1850-1900, protože např. Pařížská dohoda, ale i většina vědeckých publikací, vztahuje hodnoty dosaženého nebo předpokládaného oteplení planety právě k touto období.

Toto období se označuje se jako pre-industriální, což znamená před průmyslovou revolucí. Z historického pohledu to není přesné pojmenování, neboť průmyslová revoluce v té době již probíhala. Z období před rokem 1850 však nemáme k dispozici dostatek teplotních záznamů a do roku 1900 se koncentrace CO2 v atmosféře se pohybovaly okolo 280-300 ppm - a tedy teplota planety ještě nebyla příliš ovlivněna zesilujícím se skleníkovým efektem.

Místní teplotní anomálie pro daný rok udává, o kolik bylo dané místo teplejší než normálně, tedy než průměrná roční teplota ve vybraném referenčním období. Světová teplotní anomálie je pak vypočtena jako vážený průměr místních teplotních anomálií pro jednotlivé měřicí stanice. Vážený průměr koriguje rozdílnou hustotu měřicích stanic v různých místech. Například teplotní anomálie pro rok 2016 byla 1,2 °C - to znamená, že v celoplanetárním průměru byl rok 2016 o 1,2 °C teplejší než období 1850-1900.

Různá místa na planetě však v různých měsících zažívala různé teploty. Třeba listopad roku 2016 byl v Kanadě o více než 5 °C teplejší, pro většinu Ruska o 4 °C chladnější a v Evropě jen slabě nadprůměrný. Především proto, že průměrná teplota je užitečná pro relativně malé geografické celky, ale přestává dávat smysl pro kontinenty nebo celý svět. Jistě si dokážete představit, co znamená, když řekneme, že průměrná teplota v Brně byla letos třeba 10 °C. Když budeme mluvit o průměrné teplotě celé České republiky, je průměr o něco méně reprezentativní kvůli různým nadmořským výškám - ale pořád dává smysl mluvit o průměrné teplotě ČR. Ale průměrná teplota celé Evropy, nebo celého světa je údaj, který sice můžeme spočítat, ale nic si pod ním nedokážeme představit a srovnávali bychom nesouvisející teploty.

Dalším důvodem je, že průměrná teplota planety má charakteristický roční průběh - v měsících, kdy je na severní polokouli léto, vychází průměr teplot celé planety asi o 3 °C vyšší než v zimních měsících. To je způsobeno tím, že na severní polokouli je výrazně více pevniny a když dopadá sluneční záření na souš, ohřeje se rychleji a více než oceán. A další důvody jsou metodologické: ne všechna měření teploty jsou k dispozici každý den - občas se stane, že některá stanice má výpadek.

Představme si pro ilustraci, že bychom počítali teplotu v ČR jako průměr ze dvou stanic: v Praze a na Sněžce. Na Sněžce jsou teploty typicky o 8 °C nižší než v Praze kvůli nadmořské výšce. Když by měla stanice na Sněžce jednodenní výpadek, vyšly by průměrné teploty ČR pro ten den o 8 °C vyšší, pouze jako důsledek nedokonalosti metody. Použití teplotní anomálie však při výpadku stanice žádnou takovou chybu nezpůsobí: byla-li v daný den Praha teplejší než běžně, je velmi pravděpodobné, že Sněžka byla také teplejší, protože počasí v rámci celé republiky je podobné.

Zdroje dat a radiační rovnováha

Data pocházejí z měření více než 20 000 stanic na souši, měření lodí i plovoucích bójí a vědeckých stanic v Arktidě a Antarktidě. Z toho asi jen 6000 stanic má teplotní záznamy starší než 100 let a okolo 1000 stanic z doby před rokem 1880.

Místní počasí se celkem běžně mění - částečně v předvídatelných cyklech den-noc a léto-zima, částečně nepravidelně vlivem přicházejících tlakových výší a níží a dalšími atmosférickými jevy. Teplota planety jako celku je však z dlouhodobého pohledu určena radiační rovnováhou, tedy rozdílem mezi množstvím energie, které planeta přijímá od Slunce a množstvím energie, které planeta ve formě tepelného záření vyzáří do vesmíru. Množství záření, které planeta přijímá od slunce se mění jen málo v rámci slunečních cyklů, a tyto změny pozorovanému nárůstu teplot neodpovídají. Naopak množství energie, kterou Země vyzáří ve formě tepelného záření do vesmíru, silně záleží na chemickém složení atmosféry - na koncentracích skleníkových plynů.

I bez podrobného klimatického modelu můžeme ilustrovat souvislosti následujícím odhadem: Zdvojnásobení koncentrací CO2 by mělo vést k oteplení planety asi o 3 °C - to je údaj, ke kterému na základě zkoumání pohlcování infračerveného záření v plynech dospěl roku 1896 Svante Arrhenius, a novější výpočty a modely tuto hodnotu jen dále potvrzují. Od roku 1900 se koncentrace CO2 zvýšila z 295 ppm na 410 ppm, tedy skoro o 40 %. Jestliže zdvojnásobení koncentrace má podle klimatických simulací vést k oteplení o 3 °C, nárůst o 40 % by měl způsobit oteplení o 1,2 °C. Výsledek měření skutečných teplotních anomálií je stejný: 1,2 °C oproti předindustriálnímu období.

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.

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

Proxy měření a rekonstrukce teploty

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.

Klimatické modely a emisní scénáře

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.

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.

Vývoj teplotní anomálie v letech 1880-2024

Graf zobrazuje vývoj teplotní anomálie vzhledem k referenčnímu období 1850-1900 v uplynulých 144 letech. Teplotní anomálie pro daný rok udává, o kolik byl svět teplejší než průměrná teplota ve vybraném referenčním období a podrobněji oba pojmy vysvětlujeme níže. Z grafu můžeme také vidět, že rok 2024 byl nejteplejším v historii měření, kdy teplotní anomálie dosáhla hodnoty 1,47 °C. V první dvacítce nejteplejších let není žádný z minulého století, všechny rekordní roky jsou ze století jednadvacátého. Světová teplotní anomálie je pouze průměrnou hodnotou - z grafu tedy přímo nevidíme, že severní polokoule se otepluje rychleji než jižní a místa na souši se oteplují rychleji než oceány. V Evropě a severní Asii jsou současné teploty o 2-3 °C teplejší než před sto lety, v arktických oblastech až o 4 °C. Tempo, kterým oteplení v posledním století probíhá, je asi desetkrát rychlejší, než změny teplot planety kdykoliv v historii lidstva.

Následující tabulka shrnuje klíčové údaje o globální teplotě a jejím nárůstu:

tags: #rychlost #oteplování #klimatu #historická #data

Oblíbené příspěvky:

• Nové poplatky za odpady
• Materiály pro odpadkové koše
• Zpracování bioodpadu v Praze
• Služby pro čištění odpadů
• Biopotraviny z Jižních Čech