Neviditelný pes  |  Zvířetník  |  Ekonomika  |  Věda  |  SciFi Středa 7.1.2004
Svátek má Vilma




  Výběr z vydání
 >EKONOMIKA: Koruna vůči dolaru posiluje na historická maxima
 >SPOLEČNOST: Causa Goldflam
 >EKOLOGIE: Věda o globálních změnách klimatu
 >MROŽOVINY: Evropa v mlze
 >RODINA A PŘÁTELÉ: Na tři krále o hodinu dále
 >PSÍ PŘÍHODY: Kauza zmrzlých uší
 >NÁZOR: Emigranti mediálně a umělecky vytváření
 >FEJETON: "Queen Mary 2 potopena !!!"
 >PŘÍBĚH: Nepochopitelný
 >POSTŘEH: O velikosti
 >SVĚT: Předvánoční plavba 5.: Kostarika bez armády a diktatury
 >GLOSA: INDOŠ se moc nepovedl, ať žije INDODO !!
 >MEJLEM: Vtip
 >ARCHITEKTURA: Tajuplné pražské ghetto
 >FRANCIE: Kde ty hroby jsou, kde jsou ti vojáci ?

 >>> HLAVNÍ STRÁNKA  >>  Společnost  
 
7.1. EKOLOGIE: Věda o globálních změnách klimatu
Jiří Svršek

zpracováno podle materiálu Union of Concerned Scientists

Výsledkem ohromného vědeckého úsilí za posledních 10 až 15 let je lepší porozumění klimatickému systému a jeho vztahu k lidské činnosti. Stále více vědců je přesvědčeno o realitě globálních změn klimatu a globálního oteplování. Dnes již většina vědců nepochybuje o existenci člověkem vyvolaných změn klimatu a o tom, že se tyto změny v budoucnosti skutečně projeví.

Vyhodnocováním výsledků vědy o globálních změnách klimatu se zabývá Mezivládní panel o změnách klimatu (the Intergovermental Panel on Climate Change), který představuje mezinárodní sdružení vědců sponzorováné Organizací spojených národů. Každých pět let tento tým vědců vyhodnocuje výsledky vědeckých studií o změnách globálního klimatu a o dopadech na životní prostředí a člověka. Zprávy tohoto panelu jsou výsledkem shody stovek vědců celého světa, kteří se globálními změnami klimatu zabývají.

Unie angažovaných vědců (the Union of Concerned Scientists) souhlasí s předními vědci v oboru klimatologie, že průměrná teplota atmosféry Země vzrůstá a že se globální klima za posledních sto let změnilo. Tento vzrůst teploty a další změny globálního klimatu jsou z části způsobeny lidskou činností.

Světová média již začala tento názor vědců prezentovat. Avšak po desetiletí rozporných zpráv a veřejných debat ve společnosti převládá skepse a obavy, že akce k odvrácení globálních změn klimatu budou mít nepříznivé dopady na ekonomiku a rozvoj celé společnosti. Přestože hlavní taktika skeptiků se soustředila na odmítnutí potenciálních řešení, konkrétně na odmítnutí závěrů Kyotského protokolu z roku 1997 a na odmítnutí Rámcové konvence Organizace spojených národů o změnách klimatu (the UN Framework Convention on Climate Change), nepřestávají útočit na vědu s cílem znevážit racionální základ finančně účinných a trvale udržitelných kroků na řešení tohoto globálního problému.

1. Složitost našeho světa

Změny klimatu zahrnují systematické změny globální atmosféry, která je neoddělitelně spojena s oceány, biosférou, koloběhem vody v přírodě včetně tání polárních ledovců. Každá z těchto komponent je sama o sobě složitá a naše znalosti o ní jsou dosud neúplné. Všechny komponenty jsou navzájem propojeny ohromným počtem zpětných vazeb. Proto libovolné, často i nepatrné, změny v kterékoliv z těchto komponent nutně ovlivňují funkci celého systému. Přestože alespoň částečně rozumíme některým komponentám, dosud nejsme schopni popsat všechny aspekty chování klimatu jako celku. Naše činnost však ovlivňuje nejen atmosféru, ale i každou komponentu celého klimatického systému.

Vědci se pokoušejí porozumět složitosti našeho prostřední různými způsoby. Používají k tomu následující hlavní postupy:

1. Sledování různých interakcí v současnosti a jejich zkoumání pro dlouhá období geologické minulosti Země.

2. Studium izolovaných komponent klimatického systému a výzkum interakcí v řízených laboratorních experimentech.

3. Studium různých komponent klimatického systému v počítačových (matematických) modelech.

Výsledky všech těchto postupů nepochybně vedou ke dvěma výsledkům. Za prvé vzrůstají naše znalosti o životním prostředí a o interakcích mezi jeho částmi a posiluje se naše důvěra v tyto znalosti. Různé studie používají různé přístupy a postupy. Pokud docházejí ke shodným výsledkům, potvrzují a doplňují naše celkové poznání. Samotní vědci pak mají ke svým výsledkům větší důvěru.

Za druhé vědecký výzkum odhaluje další, dosud neprobádané nebo nevysvětlené aspekty celého problému. Objevuje se základní paradox vědeckého procesu: systematické zkoumání problému, bez zahrnutí našich názorů a pochybností, vede k narůstání jistoty a současně nejistoty. Nikde snad není toto tvrzení pravdivější, než ve vědě o klimatických změnách.

S ohledem na všechny tyto nejasnosti a neznalosti vědci používají různé přístupy, aby tyto složité interakce pochopili. Obecně metody, které vědci používají pro porozumění a předpovědi budoucích změn klimatu, spadají do tří hlavních kategorií:

1. Použití historických pozorování a trendů, které pomáhá dokumentovat již probíhající změny klimatu a umožňuje určit jejich hlavní příčiny.

2. Matematické modely, které používají empirická data z měření a pozorování pro předpovídání budoucí klimatické situace, přičemž zohledňují řadu podmínek souvisejících s emisemi, jako je růst populace, technologický pokrok, interakce prostředí atd.

3. Scénáře "co bude, když", které využívají předpovědi různých matematických modelů ke zkoumání dopadů klimatické situace na naše životní podmínky a ekonomiku.

Každá z těchto metod přispívá sice jiným, ale důležitým způsobem k pochopení současného globálního oteplování. Přitom musíme pamatovat na to, že zatímco již pozorujeme první známky globálních změn klimatu, současná vědecká nejistota, která se objevuje v debatě o klimatických změnách, má své kořeny v nezbytném soustředění do budoucnosti, tedy v tom, co v principu nikdy poznat s naprostou jistotou. Extrémní složitost zemského klimatického systému a lidské společnosti vede k předpovědím o budoucím klimatu, jejichž dopady jsou nutně předmětem dalšího vědeckého výzkumu a otevřených debat. Na druhé straně to však neznamená, že vědci nikdy nebudou schopni dospět k dostatečně spolehlivým závěrům i v případech, kde se dnes zcela rozcházejí.

2. Proč dochází ke globálním změnám klimatu?

Proč dochází ke globálním změnám klimatu? Co způsobuje globální oteplování atmosféry? Co je příčinou tzv. skleníkového jevu?

Odpovědi na všechny tyto otázky lze nalézt v chemickém složení atmosféry Země. Atmosféra Země je složena z různých plynů, z nichž některé působí jako skleněné panely skleníku: propouštějí sluneční záření a současně zadržují teplo akumulované v atmosféře, tedy nepropouštějí nazpět veškeré tepelné záření. Důsledkem tohoto jevu je stav, kdy celkové teplo v atmosféře je větší, než by bylo za nepřítomnosti těchto plynů. Lidská činnost k množství některých skleníkových plynů přispívá.

Jedním ze skleníkových plynů je oxid uhličitý (CO2), jehož koncentrace v atmosféře trvale vzrůstá od období průmyslové revoluce. Ke globálnímu oteplování atmosféry však přispívají další skleníkové plyny: metan (CH4), oxid dusný (N2O), ozón (O3) a sloučeniny halových prvků s uhlíkem. Společný příspěvek těchto plynů k oteplování atmosféry je přibližně stejný, jako samotný účinek oxidu uhličitého. Naopak malé částice v atmosféře (aerosoly) mohou přímo nebo nepřímo přispívat k ochlazování atmosféry. Takovými aeorosoly jsou sloučeniny síry (vznikající zejména spalováním uhlí) a vulkanický prach vznikající sopečnou činností.

Některé z těchto plynů a aerosolů jsou při zachycování tepla nebo odrážení slunečního záření velmi účinné, avšak relativně rychle v atmosféře zanikají. Jiné jsou sice méně účinné, ale v atmosféře setrvávají delší dobu. Kombinace těchto faktorů určuje to, co vědci označují jako přímý potenciál globálního oteplování. Tento potenciál umožňuje určit, jaký bude příspěvek různých směsí plynů k oteplování troposféry, tedy vrstvy atmosféry při zemském povrchu.

Abychom byli schopni porovnat potenciál globálního oteplování (GWP, Global Warming Potential) různých plynů, vezmeme jako jednotku potenciál globálního oteplování pro oxid uhličitý. Následující tabulka například ukazuje, že každá tuna metanu má dvanáctkrát větší dopad na globální oteplování po dobu několika staletí než tuna oxidu uhličitého.

* Oxid uhličitý CO2
Spalování fosilních paliv, výroba cementu, odlesňování a další změny ve využití půdy.
Celkové emise v roce 1990: 7,1.109 tun *)
Doba přetrvávání v atmosféře: 120 let
Přímý potenciál globálního oteplování: 1

* Methan CH4
Chov dobytka, pěstování rýže, pevný odpad, těžba uhlí, zpracování ropy a zemního plynu, spalování biomasy.
Celkové emise v roce 1990: 310.106 tun
Doba přetrvávání v atmosféře: 12 let
Přímý potenciál globálního oteplování: 21

* Oxid dusný N2O
Výroba nylonu, výroba kyseliny dusičné, spalováni biomasy, kultivovaná půda, automobily s třícestnými katalyzátory.
Celkové emise v roce 1990: 6,7.106 tun **)
Doba přetrvávání v atmosféře: 120 let
Přímý potenciál globálního oteplování: 270

* Chlor-fluor-uhlovodíky (CFC)
Chemická výroba a jejich použití při chlazení, v průmyslových rozpouštědlech, pěnová izolace, atd.
Celkové emise v roce 1990: 1,672.106 tun *)
Doba přetrvávání v atmosféře: 50 - 100 let
Přímý potenciál globálního oteplování: 3800 - 8100

* Substituenty CFC (HCFC, různé HFC)
Stejně jako CFC.
Celkové emise v roce 1990: zahrnuto v CFC
Doba přetrvávání v atmosféře: liší se řádově
Přímý potenciál globálního oteplování: liší se řádově

* Hexafluorid sírový (SF6)
Chemická výroba a zpracování.
Celkové emise v roce 1990: 37,7.106 tun *)
Doba přetrvávání v atmosféře: 3200 let
Přímý potenciál globálního oteplování: 23900

* Trifluoromethyl-sulfopentafluorid (SF5 CF3)
Neznámý původ.
Celkové emise v roce 1990: minimální, rychle rostou
Doba přetrvávání v atmosféře: asi 1000 let
Přímý potenciál globálního oteplování: asi 18000

*) Množství oxidu uhličitého se měří v "uhlíkovém ekvivalentu", což znamená, že se měří pouze hmotnost uhlíku a nikoliv hmotnost kyslíku. Tato vědecká konvence vychází z faktu, že uhlíkové cykly v atmosféře, v oceánech, v biosféře, v palivech atd. a v různých chemických procesech probíhají společně s různými chemickými prvky (tj. CO2, CH4, Ca CO3, CFC-12 atd.). Emise vyjádřené v "uhlíkovém ekvivalentu" lze snadno převést na emise oxidu uhličitého vynásobením poměrem molekulových vah uhlíku a kyslíku (tj. poměrem 44/12).

**) Množství oxidů dusíku se měří v "dusíkovém ekvivalentu" podle stejné logiky jako množství oxidu uhličitého.

3. Změnilo se již globální klima?

Historické záznamy dokazují, že globální klima se za posledních sto let již změnilo. Nemění se pouze dlouhodobé průměry, ale objevují se také krátkodobé meziroční variace a krátkodobé variace v desetiletích. Jsou pozorovány zejména následující změny:

* Vzrůst teploty
Globální střední teplota povrchu Země od počátku 20. století vzostla o 0,6 stupně Celsia s tím, že noční nimina vzrůstají rychleji než denní maxima. Zatímco teplotní záznamy vykazují významné variace podle oblastí a období, celkový globální trend vzrůstu teploty je nepochybný. K největšímu oteplení došlo v období od roku 1910 do roku 1945 a od roku 1976.

* Porovnání trendů vzrůstu teploty
Oteplování na severní polokouli ve 20. století bylo největší v porovnání se všemi stoletími za posledních tisíc let, přičemž 90. léta byla nejteplejším desetiletím a rok 1998 nejteplejším rokem. Deset nejteplejších let od roku 1860 bylo zaznamenáno od roku 1980.

* Změny množství srážek
Množství srážek ve středních a vyšších zeměpisných šířkách (v mírném a subpolárním klimatickém pásmu) vzrostlo a naopak v subtropickém a tropickém klimatickém pásmu pokleslo.

* Extrémní srážkové jevy
Zatímco trendy v teplotních a srážkových extrémech se globálně odlišují, trvale roste počet extrémních srážkových jevů. Roszáhlé oblasti světa jsou postihovány suchy nebo povodněmi.

* Ledovce
Během 20. století byl zaznamenám výrazný úbytek ledovců v nepolárních oblastech. Na severní polokouli byl zaznamenáno od roku 1950 zmenšení ledem pokryté plochy oceánů a moří o 10 až 15 procent. Letní tloušťka arktického ledu se zmenšila až o 40 procent.

* Hladina moří a oceánů
Globální hladina moří a oceánů se zvýšila o 10 až 25 centimetrů kvůli teplotní roztažnosti vody v oceánech a kvůli rozpouštění ledovců v polárních oblastech. Rychlost zvyšování hladiny oceánů během 20. století byla asi desetkrát vyšší než průměrná rychlost zvyšování hladiny oceánů za posledních 3000 let. Průměrná teplota oceánů se od 50. let 20. století soustavně zvyšuje.

* Klimatický jev El Niňo
V posledních desetiletích byl pozorován častější, trvalejší a intenzivnější klimatický jev El Niňo. El Niňo de la Natividad (Vánoční děťátko) je atmosférická a oceánská klimatická porucha, k níž dochází jednou za 3 až 6 let v rovníkové oblasti Tichého oceánu. Vzniká slabý na jih směřující teplý mořský proud podél pobřeží Ecuadoru a Peru, kdy dochází k prodlouženému ohřevu oceánu.

Důsledkem této oceánské a atmosférické poruchy je výrazné zesílení bouřkové činnosti a dalším významné klimatické jevy. V prosinci roku 1983 byla teplota proudu El Niňo poblíž Ecuadoru a Peru asi o 4 až 6 stupňů vyšší než normálně. Poté došlo ke katastrofálním změnám počasí, kdy se objevila značná sucha na Filipínách, Havajských ostrovech a v Jižní Americe.

Změny teploty mořských proudů se odrážejí také v mořské fauně. Podél ecuadorského pobřeží byl již v roce 1983 zjištěn úbytek jiker a plodů lovných ryb. Makrely se objevily v normálním počtu, ale živily se požíráním vlastních jiker.

Jedna z teorií tvrdí, že klimatický jev El Niňo je chaotickým jevem, jehož chování nelze předpovědět a který je citlivý vzhledem k počátečním podmínkám proměnných, jako je teplota, atmosférický tlak a síla a směr větrů. Výzkumníci již v roce 1997 sestavili první matematické modely, které měly charakteristické vlastnosti tohoto klimatického jevu. [I1], [X2]

Přetrvávající horká fáze v letech 1990 až poloviny roku 1995 klimatického jevu El Niňo a Jižní oscilace byla podle 120 let prováděných záznamů výjimečná. V roce 1997 jev El Niňo měl dosud největší intenzitu. Vědci zatím nemohou s určitostí tvrdit, že pozorované změny jsou způsobeny lidskou činností, avšak tato pozorování jsou v souladu s některými předpověďmi klimatických modelů. Započtením klimatických změny tyto modely předpovídají stejný vzorek oteplování v Tichém oceánu, který pozorujeme během klimatického jevu El Niňo. V souvislosti s globálním oteplováním tedy lze očekávat častější a intenzivnější výskyt zmíněných klimatických poruch.

4. Budoucí předpovědi klimatických změn ... celý článek najdete ve vědecké sekci Universum http://pes.internet.cz/veda/clanky/34424_0_0_0.html




Další články tohoto autora:
Jiří Svršek

Počet přístupů na stránku:

Komentáře ke článku