Co (ne)víme o skleníkovém efektu
Již v roce 2007 vydal IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) zprávu, že oteplování klimatu se nyní jednoznačně děje, jak je patrno z pozorování globálních průměrných teplot vzduchu a oceánů, tání ledu a sněhu a zvyšování hladiny oceánů. Za postupným oteplováním Země stojí z největší části takzvaný skleníkový efekt. Ten má multiplikační efekt – na sebe vázané procesy v zemské atmosféře se ovlivňují a ve výsledku znásobují následky skleníkového efektu.
Jak to vše začalo
Lidská společnost díky prudkému průmyslovému rozvoji v druhé polovině 19. stoleté začala vypouštět do atmosféry velká množství oxidu uhličitého, metanu, oxidu dusného a dalších skleníkových plynů (GHG). Právě tyto jsou, společně i s párou, hlavními plyny způsobující silnější skleníkový jev. Ten je přitom pro planetu nezbytný. Vrstva GHG brání unikání tepla do vesmíru a tím udržuje podmínky nutné pro život.
Člověk svým chováním nicméně ovlivňuje přirozený koloběh přírody. Představme si například spalování fosilních paliv. Ty jsou z velké části tvořeny, jako každá živá hmota, uhlíkem. Fosílie, které za miliony let nashromáždily velké množství uhlíku, spalováním nastřádaný uhlík uvolňují. Při činnosti člověka je takto uvolňováno enormní množství CO2, což je pro planetu nepřirozeným jevem.
Trocha středoškolské fyziky
Lidská činnost, především průmyslová, je tedy příčinou zvyšování atmosférické koncentrace GHG. Sluneční paprsky v podobě světelné energie dopadají na povrch a odráží se zpět v podobě energie světelné a tepelné. Pokud je koncentrace GHG v ochranné vrstvě zvýšená, propouští méně energie zpět do vesmíru a více energie zůstává v atmosféře, která se v důsledku toho otepluje.
Jakožto jednotka měření nárůstu skleníkových plynů v atmosféře se používá ppm – parts per million, která se obecně dá užít jako jednotka koncentrace a je často používána pro měření znečištění (1 ppm se dá vyjádřit jako 0,0001% cizího tělesa v látce).
Pro příklad, předindustriální hodnoty CO2 byly kolem 280 ppm, v současnosti dosahují koncentrace kolem 400 ppm.
Existují důkazy o samotném oteplování?
Pro pochopení toho, jak vědci změny prokazují, je potřeba vysvětlit rozdíl mezi klimatem a počasím. Počasí je momentální stav atmosféry, který je determinován klimatem dané oblasti. Klima je na druhou stranu atmosférický fenomén, který přímo nezaznamenáme. Je to suma statistických informací o počasí v regionu, měřená a zaznamenávaná většinou v období 30 let. Právě těmito vědeckými měřeními, tedy konkrétním zaznamenáváním teploty, srážek, hladiny vod či větrných podmínek, je dnes již jasné, že klima se mění. Změnu klimatu ale pociťujeme právě díky dlouhodobé průměrné změně počasí.
Toho, že jsou v poslední době zimy teplejší a léta víc horká, si pravděpodobně všiml již každý (příkladem může být nejteplejší únor v Norsku za celou historii zaznamenávání teplot a rekordní tepla a sucha v létě 2015). Přesto je řada lidí skeptických vůči klimatickému výzkumu a považuje předložené důkazy za nedostačující. Klimaskeptici poukazují například na přílišnou politizaci výzkumu a vliv lobbingu lidí, kteří mohou na zdůrazňování problému vydělat. Tvrdí také, že oteplování je dějem přirozeným a že člověk na ně nemá větší vliv.
Keeling a led
Takzvaná Keelingova křivka je užívána pro znázornění koncentrace CO2 v atmosféře. Charles Keeling v roce 1958 začal měřit koncentraci CO2 na ostrově Mauna Loa na Havaji a zjistil, že trajektorie křivky se mění podle ročního období. V atmosféře je oxidu uhličitého méně ve vegetačním období, kdy rostliny oxid pohlcují. V horizontu desítek let má ale křivka vzrůstající tendenci.
Mimo jiné došlo i ke zjištění toho, že nezáleží na tom, kde je CO2 vypuštěn. Vzduch na Havajských ostrovech, které leží daleko od kontinentů, má stejnou koncentraci GHG jako jinde. Jejich zvýšené množství způsobující skleníkový jev je tedy globálním, nikoli regionálním problémem.
Keelingova měření tak odhalila, že voda a živá příroda není schopna dostatečně pohlcovat vypouštěný CO2, který se pak hromadí v atmosféře.
Informace o tom, jak vypadala atmosféra ve vzdálenější minulosti, podávají takzvané „ice cores“, tedy vrty do ledu. Led obsahuje vzduch a částice v něm obsažené a díky jeho analýze se dá zjistit, jak velké koncentrace různých látek byly na Zemi obvyklé v minulosti a stejně tak i teploty, které dříve panovaly. Díky výzkumu vrtů nyní víme, že koncentrace GHG je vyšší než kdy byla za posledních 650 tisíc let.
Multiplikační jevy
Tepelná energie odražená od povrchu Země uniká zpátky do volného prostoru vesmíru. Čím větší ale vrstva GHG je, tím méně uniká a naopak se odráží zpět k povrchu. A ten se pak dále otepluje. Energie takto zachycená u zemského povrchu jen těžko uniká.
Tání ledu a sněhu není problémem jen kvůli zvyšování hladin oceánů. Multiplikačním efektem také podporuje oteplování planety. Sníh a led má světlou barvu, která lépe odráží energii, která dorazí k povrchu. Jakmile je ale bílé barvy méně a je naopak nahrazena větší plochou tmavé barvy (tj. vodní plocha oceánů), energie je absorbována snadněji a teplota vody se tak zvyšuje. To vede k dalšímu tání ledu a sněhu. Vzrůstající teplota dále omezuje tvorbu sněhových srážek, tudíž sněhu je obecně méně.
Role IPCC
Výzkumem změn klimatu a vydáváním doporučení pro zákonodárce o doporučených postupech v jejich konkrétní oblasti se zabývá IPCC. Jeho skupiny, kde spolupracují vědci z různých odvětví, se snaží především o účinnou implementaci Rámcové úmluvy o změně klimatu. Vydáváním svým meziročních zpráv informuje o novinkách z oblasti výzkumu.
„A co s tím mám dělat“
Budoucí vývoj klimatu mohou nejvíce ovlivnit zákonodárci a lídři států. Často je proto argumentem lidí to, že s problémem nemohou nic dělat. Uvědomění si problému a s tím spojené změny v životním stylu musí ale proběhnout u každého jednotlivce, stejně jako pochopení toho, že nejde jen o environmentální ale i sociální problém.
Tomu, že se klima změní, nyní již nezabráníme. Jiné životní podmínky, které díky tomu v různých oblastech světa nastanou, budou příčinou pro zvýšené finanční náklady států (například budování vodních bariér, import potravin), klimatickou migraci (stěhování lidí z oblastí, které budou hůře obyvatelné), úbytek živočišných druhů (s tím spojené problémy s dostupností potravin) a invaze živočichů do nových oblastí (kde nemusí mít přirozené nepřátele) nebo zhoršená dostupnost sladké vody a její kvality (vysychání zdrojů, odsolování mořské vody).
Světová politika, vůle lidí a to, zda dokáží změnit své životní návyky, tak v příštích několika desetiletích nejspíše rozhodne o podobě planety a budoucí společnosti na staletí dopředu.
Zdroj úvodní fotografie: Len Radln
Mohlo by vás zajímat:
Dobrý den,
toto zní trochu divně
"Lidská činnost, především průmyslová, je tedy důsledkem zvyšování atmosférické koncentrace GHG."
Není náhodou Lidská činnost příčinou zvýšených hodnot CO2? a tedy hodnoty CO2 jsou zvýšeny důsledkem lidské činnosti?
a ještě překlep: "zhoršená dostupnost sladké vodou a její kvality"
Jinak článek pěkný, bohužel patřím ke skupině skeptiků, dle mého soudu není prokázáno, že lidská činnost ovlivňuje klima - nebo tedy že ho ovlivňuje v uváděném rozsahu. Tedy že opravdu nevíme jestli oteplování způsobuje lidstvo, je pravdou, že než to ověříme může být pozdě. Rozhodně by ale stálo za to revidovat některé plány, které mají vést k nižším emisím CO2, např biopaliva.
Nevíte někdo proč GHG neodráží i větší část záření co na zem dopadá z vesmíru? Proč je ta vrstva jak polopropustné zrcadlo? Nevím jestli užívání vozidel na vodík by celou situaci ještě nezhoršilo.. vyšší vlhkost?
Take mam za to, ze nejde jen o co2, ale take metan a vodni paru a nedostatek vody v krajine a asfaltove plochy (viz teplejsi mesta v porovnani s krajinou), ale Al Gore a podobni to zpopularizovali takto...
Jedina biopaliva, co dle mne maji smysl, jsou vyrabena z odpadu, idealne metan, jelikoz jeho produkci clovek (alespon ze sveho odpadu) tezko snizi :)
Dobrý den,
lidská činnost opravdu stojí za zvýšenou koncentrací nejen CO2, ale i dalších GHG. Například methan, který vzniká činností v petrochemickém průmyslu či v zemědělství, které také, díky zvyšující se lidské spotřebě, roste. Dobře je to popsáno například na stránkách EPY: https://www3.epa.gov/climatechange/ghgemissions/gases/ch4.html
Světelná energie, která dobře projde vrstvou GHG, má jinou vlnovou délku než energie tepelná. Ta poté vzniká při dopadu energie světelné na povrch Země. Jelikož má poté odražené tepelné záření jinou vlnovou délku, tak je díky ní tato energie zachycována GHG lépe a část z ní tak zůstává v atmosféře.
Diky za vysvetleni :)
Kdyby byla pravda to, co píšete, a část energie slunce by zůstávala v atmosféře, tak už by život na Zemi nejen dávno neexistoval, ale naše drahá planeta by se již dávno nacházel ve skupenství plazmy. :-)
Asi ano, tedy za předpokladu že by ta část byla téměř zanedbatelně malá :-)
Jenom mě rozčiluje, že nás tu o klimatu poučuje někdo, kdo nezná elementární základy fyziky. Stejné množství energie, kterou Země obdrží od Slunce musí okamžitě vyzářit zpět do Vesmíru. I nepatrný rozdíl v této rovnováze by nás velmi rychle doslova usmažil. Princip skleníkového efektu je v tom, že při lepší "izolaci" musí teplota povrchu země trochu stopnout, aby se obnovila energetická rovnováha. Ale není to o žádném zachycování energie v atmosféře, to je absolutní nesmysl.
Je vidět, že ani autorka ani část diskutujících nezná vysokoškolskou fyziku ani na úrovni informací všeobecně známých z Wikipedie. K autorce: 1ppm není tisícina procenta, je to ještě 10x méně.
Na obrázku Greenhouse effect je zásadní chyba, incoming solar radiation je o jeden tisíc vyšší než uvedeno v obrázku.
Co se týče absorpce a reflexe elektromagnetického záření v atmosféře, spektrální rozložení záření ze Slunce je dáno především jeho teplotou cca 6000 K, spektrální rozložení záření ze Země je opět dáno její teplotou cca 300 K. Absorpce a reflexe atmosféry je dána elektronovými a vibračními přechody v plynném obalu Země a jejich "velikost" je zcela odlišná pro spektrum elmag. záření přicházejícího ze Slunce a ze Země.....
Co se týče změn klimatu, je pro naši civilizaci zcela odlišné, když se nyní změny dějí na časové škále několika lidských generací což je nesrovnatelné například s nástupem doby ledové u nás.
Martin Hájek. Rozumím co tím myslíte, s těmi výkony máte samozřejmě pravdu, ovšem energie, která ohřeje Zemi o těch pár stupňů do nové rovnováhy je uložena do tepelné kapacity materiálů na Zemi. Je to část solárního příkonu, který zemi neopouští. Dokonce Země asi vyzařuje víc než dostane ze Slunce, viz příkon ze středu planety.
Pane Vaněčku, jsem rád že jste se opět pasoval do role určování toho kdo čemu rozumí a kdo ne. Za vysvětlení děkuji.
Já bych to tak jednoznačně neviděl, na práci IPCC se opravdu snáší dost kritiky. Ať už jde o nevěrohodnou rekunstrukci teplot v minulosti, míru vlivu CO2 na oteplování i na statistické hrátky s daty.
Pro celou planetu by bylo jistě prospěšnější intenzivně řešit spíše znečišťování životního prostředí, než oteplování.
"Tomu, že se klima změní, nyní již nezabráníme." Klima se mění po celou dobu existence lidstva a až donedávna si nikdo nemyslel, že by těmto změnám bylo možné nějak zabránit. Objektivně totiž vůbec přesně nevíme, proč se klima měnilo v minulosti (a kvůli emisím CO2 to určitě nebylo) a tudíž ani přesně nevíme, proč se mění teď a tudíž ani nemůžeme pořádně vědět, jak se bude měnit v budoucnosti. Jen tak mimochodem objevitel skleníkového efektu propagoval spalování uhlí, protože se domníval, že zabrání nástupu další doby ledové...
Jinak ten článek je tak na úrovni agitační brožurky zelného hnutí pro základní školu. Realita je komplikovanější tak minimálně o 2 řády. Problém je totiž v tom, že toho stále neskonale více o klimatu nevíme, než kolik toho víme. Primárně to souvisí se zoufalým nedostatkem dat, protože globálně sledujeme klima pořádně možná 100 let. To je v těchto dimenzích sotva mrknutí oka. Starší data jsou již velmi řídká, v zásadě nepřímá a tudíž zatížená velkou chybou.
Cílem tohoto článku nebylo jít do problematiky skleníkového efektu velmi do hloubky. Na to na našich stránkách není prostor a ano, je to problematika velmi komplikovaná. Účelem bylo spíše informovat o tom, co čtenáři ví/zatím neví o tomto tématu a poskytnout o věci širší obrázek.
Samozřejmě, jak bylo ve článku zmíněno, klima skeptici mají na věc názor jiný a i jejich argumenty by měly být v současné klima debatě svůj prostor.
Já jsem myslící člověk a chápu, že píšete článek na internet a ne vědeckou monografii. Přesto by ani zjednodušený krátký článek neměl vyvolávat dojem, že je vše jasné a zjištěné a klima máme vyřešené jako Newtonovy zákony a když hodíme kuličku (vypustíme CO2), tak přesně víme, kam dopadne. Vědci sluší skromnost a skuteční vědci se netají tím, co nevědí. Jen hlupáci a pavědci si hrají na vševědoucí.
Mno, tento článek člověka, který se o to jen trošku zajímá, rozhodně o ničem novém nepoučí (neinformuje). To by tam musela být alespň zmínka o tom, jak vědci z IPCC podváděli a stále podvádějí, aby jim ty grafy šly stále nahoru!
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se