Milan Lapin – Človek a klimatická zmena.

Ako vníma jeden z najvýznamnejších slovenských klimatológov Prof. RNDr. Milan Lapin CSc. (METEOROLÓGIA A KLIMATOLÓGIA – KLIMATICKÉ ZMENY (estranky.sk) súčasnú klimatickú zmenu? 

Pod pojmom „globálna klimatická zmena“ rozumieme také zmeny v klimatických pomeroch na celej Zemi v priemere, ktoré sú jednoznačne spôsobené činnosťou človeka (emisia skleníkových plynov a aerosólov do atmosféry a zmeny zemského povrchu). Popri tom existujú aj prirodzené zmeny klímy, ktoré spôsobujú také prirodzené faktory ako je premenlivosť slnečného žiarenia, vulkanická (sopečná) činnosť, zmeny obehu Zeme okolo Slnka a i. Globálna zmena klímy ako aj globálne prirodzené zmeny klímy sa rôznym spôsobom premietajú do regionálnych alebo lokálnych zmien klímy. Keďže za charakteristiku klimatických pomerov považujeme hodnoty (priemery, premenlivosť, extrémy) vypočítané najmenej z 30-ročných radov spoľahlivých meteorologických pozorovaní, tak aj pod pojmom zmena klímy alebo prirodzené zmeny klímy rozumieme zmeny týchto hodnôt vypočítaných z 30-ročných za sebou idúcich radov pozorovaní. V niektorých prípadoch sa dá zmena klímy alebo prirodzené zmeny klímy vyjadriť aj ako lineárny alebo nelineárny časový trend, tiež s dĺžkou najmenej 2 obdobia 30-ročných pozorovaní.
Kľúčovým problémom globálnej klimatickej zmeny je odlíšenie faktorov, ktoré menia klimatické pomery vplyvom ľudskej činnosti a prirodzených faktorov zmien klímy. V tom nám účinne pomáha teoretická časť meteorológie a klimatológie, hlavne fyzika klimatického systému Zeme. Z tejto komplexnej a dosť zložitej teórie vyberieme a stručne opíšeme dve najdôležitejšie časti – radiačné (energetické) a cirkulačné faktory (prúdenie atmosféry a oceánov). Energetika atmosféry a zemského povrchu je z pohľadu klimatických pomerov založená hlavne na prichádzajúcom krátkovlnnom slnečnom žiarení k hornej hranici atmosféry, zmenách (transformácii) tohto žiarenia pri prechode atmosférou až po zemský povrch, na odraze žiarenia od atmosféry, aerosólov, oblakov a zemského povrchu a na vyžarovaní dlhovlnnej radiácie zemským povrchom a atmosférou všetkými smermi. Dôležitú úlohu hrá pritom aj oceán a rozdelenie spotrebovanej energie na ohrievanie atmosféry, morskej vody a zemskej kôry. Predovšetkým je potrebné uviesť dobre známe skutočnosti, že prichádzajúce slnečné žiarenie je veľmi stabilné. Má síce 11-ročný cyklus ovplyvnený slnečnými škvrnami, no keď to berieme ako 11-ročné priemery, tak množstvo slnečného žiarenia dopadajúceho na hornú hranicu atmosféry kolíše o menej ako 0,1%. Rovnako je pomerne stabilné aj planetárne albedo Zeme, teda od Zeme sa odrazí späť do kozmu približne 30% prichádzajúceho slnečného žiarenia a táto hodnota za normálnych okolností kolíše tiež o menej ako 0,1%. Hodnoty albeda Zeme sa menia iba v prípade veľkých sopečných erupcií (rastie aj o viac ako 1%) a podobný nárast bol zaznamenaný v období 1946-1980, keď ľudstvo na Zemi spaľovalo veľa uhlia a ropy bohatých na síru.
Z pohľadu prebiehajúcej klimatickej zmeny hrá dôležitú úlohu skleníkový efekt atmosféry. Je to dobre teoreticky zdôvodnený a aj merateľný fyzikálny proces, ktorý zabezpečuje to, že priemerná teplota na zemskom povrchu je približne 15 °C. Bez vplyvu skleníkového efektu atmosféry by bola priemerná teplota na Zemi -18 °C (taký stav môžeme pozorovať na Mesiaci a čiastočne aj na Marse, kde je skleníkový efekt oveľa slabší ako na Zemi). Funguje to tak, že skleníkové plyny v atmosfére (H2O, CO2, CH4, N2O, O3 a niekoľko ďalších) absorbujú značnú časť dlhovlnného (tepelného) vyžarovania povrchu Zeme, čím sa ohrievajú a spätným dlhovlnným žiarením udržujú charakteristickú teplotu na zemskom povrchu a v atmosfére. Dôležitú úlohu hrá pritom aj oblačnosť. Výsledkom je tzv. radiačná bilancia pri zemskom povrchu, ktorá sa dá presne odmerať a dosahovala pred rokom 1800 v priemere na Zemi len o málo viac ako 100 Watov na meter štvorcový. To je energia, ktorú má klimatický systém Zeme k dispozícii na všetky meteorologické procesy v blízkosti zemského povrchu. Do roku 1945 sa táto hodnota radiačnej bilancie zmenila len nepatrne. Od roku 1800 vzrástlo množstvo oxidu uhličitého (CO2) v atmosfére Zeme už o 50%, metánu (CH4) už o 170% a aj iných skleníkových plynov (všetko vplyvom ľudskej činnosti). V dôsledku zvyšovania teploty prízemnej atmosféry o 1,2 °C a povrchu oceánov asi o 0,8 °C vzrástlo aj množstvo vodnej pary (H2O) v atmosfére asi o 4%. To spôsobilo zosilnenie skleníkového efektu atmosféry o viac ako 3 Waty na meter štvorcový. Keďže sa zvýšilo aj množstvo aerosólov v atmosfére vplyvom ľudskej činnosti, tak trochu vzrástlo albedo Zeme. Výsledné radiačné zosilnenie je takmer 3 Waty na meter štvorcový, čiže klimatický systém Zeme má k dispozícii o 3% viac energie z radiačnej bilancie ako pred rokom 1800.
Uvedené radiačné zosilnenie sa z viac ako 90% použilo na ohrievanie oceánov a len asi 10% z neho sa použilo na ohrievanie atmosféry a vrchných vrstiev pôdy na kontinentoch. Aj tak ale vzrástla teplota prízemnej atmosféry Zeme približne o 1,2 °C. Keďže sa rýchlejšie ohrieva Arktída a severné časti kontinentov Ázie, Ameriky a Európy (asi o 3 °C) ako zvyšok Zeme, dochádza aj k zmene atmosférického a oceánického prúdenia (menia sa cirkulačné pomery v klimatickom systéme Zeme). Má to za následok posúvanie klimatických pásiem, hlavne z pohľadu výskytu atmosférických zrážok. Dá sa to zjednodušene povedať tak, že tam, kde bol nedostatok zrážok v minulosti, tak ich je ešte menej a tam, kde bolo zrážok veľa, tak ich je ešte viac, hoci v priemere na Zemi množstvo zrážok pomaly rastie. U nás v strednej Európe je závažnou skutočnosťou to, že klesá množstvo trvalých zrážok s malou intenzitou a rastie množstvo zrážok z prehánok a búrkových lejakov s väčšou intenzitou. Je to nepriaznivý vývoj z pohľadu požiadaviek vegetácie, lebo prehánky a búrkové lejaky sú jednak rozložené nerovnomerne v krajine a tiež môžu spôsobiť značné škody. Aj preto sa v teplom období roka vyskytuje v posledných 30 rokoch často ničivé sucho a občas aj závažné prívalové povodne.
Záverom sa ešte zmienim o vplyve zmien krajiny na človekom vyvolanú globálnu klimatickú zmenu. V roku 1500 nášho letopočtu žilo na Zemi asi 0,5 miliardy ľudí, v roku 1950 to bolo už 2,5 miliardy a teraz sa blížime k 8 miliardám. Ešte viac rástlo používanie energie a spotreba rôznych tovarov a služieb, vrátane dopravy. V posledných desaťročiach sa zrýchlila premena vlhkých lesov na poľnohospodársku a inú nelesnú krajinu v rozsahu asi 100 tisíc kilometrov štvorcových ročne, predovšetkým v tropickom a subtropickom pásme Zeme. Je to ovplyvnené hlavne tým, že v rozvojových krajinách pribúda ročne asi 80 miliónov nových obyvateľov. V miernom a subpolárnom pásme severnej pologule ale rozloha lesov ako aj množstvo biomasy v lesoch mierne rastie. Toto všetko má tiež vplyv na globálnu klimatickú zmenu. Je to hlavne tým, že lesná pôda obsahuje viac biosférického uhlíka ako nelesná pôda, ročne tak dochádza k doplnkovej emisii skoro 5 miliárd ton CO2 do atmosféry z bývalej lesnej pôdy. V dôsledku využívania fosílnych palív (uhlie, ropa a zemný plyn) a teraz emituje ročne do atmosféry Zeme asi 37 miliárd ton CO2. Závažné je aj zvýšenie rozlohy ryžových polí a počtu hovädzieho dobytka, ktoré sú dôležitým zdrojom emisie CH4 do atmosféry. Je už celkom zrejmé, že sa naštartovali kladné spätné väzby v klimatickom systéme Zeme a v dôsledku otepľovania klímy začala masívna emisia CH4 uloženého na dne polárnych morí a pod permafrostom ako aj emisia CO2 spod topiaceho sa permafrostu (večne zmrznutej pôdy na 20% povrchu kontinentov).
Globálnu klimatickú zmenu môžeme riešiť tak, že sa na ňu adaptujeme, čo ale vyžaduje značné finančné prostriedky, ktoré rozvojové krajiny nemajú. Druhou možnosťou je spomalenie globálnej klimatickej zmeny tak, že budeme dosť rýchlo znižovať emisiu skleníkových plynov do atmosféry. To naráža na odpor obyvateľova a ekonomických sektorov, pretože by sa tak značne predražil život a zrejme by došlo aj k zníženiu životnej úrovne. Prebiehajú o tom rokovania koordinované OSN, no zatiaľ bez merateľného výsledku. Skleníkový efekt atmosféry a globálna klimatická zmena sa vyvíjajú tak ako keby sa žiadne opatrenia nerobili. Scenáre klimatickej zmeny naznačujú, že do roku 2100 je najpravdepodobnejšie globálne oteplenie o 2,5 až 3,0 °C od roku 1851-1900 (dohodnutý priemer pred priemyselnou revolúciou), v strednej Európe o 4 až 6 °C.
V poslednej dobe sa často diskutuje o takých opatreniach proti klimatickej zmene ako výsadba lesov, zelené strechy, zadržiavanie vody v krajine, rozširovanie mokradí ap. Sú to všetko účinné lokálne adaptačné opatrenia na zmiernenie dôsledkov klimatickej zmeny v menších regiónoch, no na spomalenie globálnej (celosvetovej) klimatickej zmeny nemajú takéto opatrenia takmer žiaden merateľný význam.

Graf rozdelenia globálnych (celosvetových) klimatických zmien na prirodzené zmeny klímy (modrá čiara) a človekom spôsobenú klimatickú zmenu (oranžová čiara). Čiernou krivkou sú označené odchýlky priemernej globálnej teploty vzduchu od dlhodobého priemeru z obdobia 1851-1900. Je vidieť, že človekom spôsobená klimatická zmena je po roku 1975 už oveľa významnejšia ako prirodzené zmeny klímy. Graf je spracovaný na základe fyzikálneho modelu na Univerzite Oxford (Veľká Británia).

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.