Klimaticke zmeny
ZIVOTNE PROSTREDIE:
Organizacie / Granty / Casopisy / Publikacie / Publikacie / Legislativa

Klimaticke zmeny - navrat na publikaciu

  • ZMENA KLÍMY
  • Najdôležitejšia zmena, ktorú sme v zemskej atmosfére spôsobili a ďalej spôsobujeme, je zmena koncentrácie skleníkových plynov. Problém spočíva v tom, že ich stále sa zvyšujúca koncentrácia výrazne prispieva ku skleníkovému javu.

    Vedci veria, že nastávajúce obdobie rýchlych klimatických zmien bude značne nepredvídateľné. Globálna aj lokálna klíma sa môže meniť náhle a nebezpečne. Vo viacerých odborných štúdiách sa predpokladá, že tak ako bude narastať priemerná teplota Zeme, budeme svedkami stále väčšieho výskytu záplav, ničivých búrok, sucha, požiarov a veľkých teplotných výkyvov.

    Faktom je, že zmeny podnebia ovplyvňovali existenciu človeka na Zemi už od počiatku. Ľudia na ne reagovali, buď prispôsobením sa alebo sťahovaním sa na iné miesta. Počas poslednej doby ľadovej napr. poklesli hladiny morí a ľudia mohli putovať medzi jednotlivými kontinentmi. Zem bola vystavená mnohým prírodným zmenám a katastrofám. Niektoré z nich spôsobili len málo významnú zmenu klímy. Najznámejšia z nich bola tzv. malá doba ľadová, ktorú zažila Európa na začiatku stredoveku, znamenajúca migráciu a konflikty medzi národmi. Otázkou zostáva, či ľudstvo je dnes schopné takéto zmeny zvládnuť.

    Problematika globálnych klimatických zmien pravdepodobne ovládne svetové dianie v budúcich desaťročiach. Prehlásenie veľkej väčšiny svetových klimatológov je jasné: ak ľudstvo radikálne neobmedzí emisie skleníkových plynov do atmosféry, speje do obrovských problémov. Pokiaľ bude zvyšovanie emisií pokračovať súčasným tempom, priemerná teplota na Zemi by sa mohla zvýšiť až o 1 st. Celzia za necelých 30 rokov. Odvtedy čo človek chodí po Zemi sa rýchlosť otepľovania ani len nepriblížila k tak vysokým hodnotám. Závery medzinárodnej konferencie o svetovej klíme v Toronte v roku 1988 hovoria o účinku klimatických zmien, ktorý sa v svojich potenciálnych dopadoch zaraďuje hneď za celosvetovú atómovú vojnu. Vyjadrenie ministra životného prostredia Veľkej Británie na konferencii OSN v Ženeve (júl 1996) o tom, že katastrofálne dôsledky týchto zmien pre ľudstvo sa dajú porovnať s 2. svetovou vojnou, len podčiarkuje predchádzajúce tvrdenie.

    Závažnosť klimatických zmien viedla k založeniu medzivládnej komisie OSN pre klimatické zmeny (IPCC). Vedci pracujúci v rámci tejto komisie, ktorí tu dnes zastupujú viac ako 40 krajín vyhlásili, že ak sa má stabilizovať koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére na súčasnej úrovni, musia sa globálne emisie znížiť o viac ako 60 %.

    Od roku 1992, kedy na summite OSN v Rio de Janeiro, došlo k podpisu Rámcového dohovoru o klimatických zmenách, sa diskusia v odborných aj politických kruhoch väčšinou sústreďovala na otázku či skutočne dochádza k ohrievaniu zemskej atmosféry. Od polovice 90-tych rokov však nastáva zmena a väčšina klimatológov (IPCC) je presvedčená, že klimatické zmeny vyvolané ľudským pričinením skutočne nastali. Tento záver je podporovaný nielen stálym nárastom priemernej teploty Zeme, ale prejavuje sa aj na lokálnej úrovni napr. topením ľadovcov, posunom začiatku ročných období a rýchlou migráciou niektorých rastlinných a živočíšnych druhov. Odborníci z IPCC už v správe z roku 1995 vyhlásili, že ... "nárast koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére takmer určite ovplyvňuje súčasnú svetovú klímu ."

    3. správa IPCC z roku 2001 hovorí, že: ”Zemská klíma sa v porovnaní s pred-industriálnym obdobím pozorovateľne zmenila tak na globálnej ako aj regionálnej úrovni, pričom niektoré z týchto zmien je možné priradiť dôsledkom ľudskej činnosti. Ľudská činnosť viedla k zvýšeniu koncentrácií skleníkových plynov a aerosólov v atmosfére. Atmosferické koncentrácie najdôležitejších skleníkových plynov ako sú CO2, CH4, N2O a troposférického ozónu dosiahli najvyšších úrovní práve vďaka spaľovaniu fosílnych palív, intenzívnemu poľnohospodárstvu a krajinným zmenám. Narastajúci počet dôkazov dáva obraz otepľujúcej sa atmosféry a iných zmien klimatického systému.

    Z celosvetového hľadiska je veľmi pravdepodobné, že 90. roky sa stali najteplejšími v histórii merania teplôt, pričom rok 1998 bol najteplejším od začiatku týchto meraní v roku 1861. Povrchová teplota na severnej pologuli bol vyššia ako kedykoľvek predtým počas uplynulého tisícročia. Teplotné zmeny neboli rovnomerné na celosvetovej úrovni, ale menili sa v závislosti na regiónoch a rôznych častiach prízemnej vrstvy atmosféry.

    IPCC tvrdí, že váha dôkazov vedie k názoru, že pozorované zmeny sú minimálne z časti spôsobené ľudskou činnosťou. Klimatické modelovanie, ktoré berie do úvahy pozorovaný nárast koncentrácií skleníkových plynov, aerosólov a pozorovaný pokles ozónu v prízemnej vrstve atmosféry, spolu so zmenami vulkanickej a solárnej aktivity, poukazuje na zhodu uvedených skutočností s nárastom priemernej teploty atmosféry. Toto spolu so základným poznaním skleníkového javu vedie k tvrdeniu, že za pozorovanými zmenami zemskej klímy je potrebné hľadať ľudskú činnosť. V skutočnosti, pozorované zmeny teploty od 70-tych rokov, nie je možné vysvetliť iba zmenami slnečnej aktivity a vulkanických emisií. Zmeny teploty je však veľmi dobre možné vysvetliť pomocou modelov berúcich do úvahy človekom vyvolané zmeny koncentrácií skleníkových plynov a aerosólov. Súhlas s klimatickými modelmi je nielen na globálnej ale aj na regionálnej úrovni. Napr. klimatický model predpovedá nárast intenzívnej zrážkovej činnosti v USA, čo je v zhode s pozorovaniami.

    IPCC okrem prehlásenia, že existuje silný dôkaz o ľudskom pričinení na zvýšení globálnej teploty, uvádza že zmeny výšky morskej hladiny, veľkosti snehovej pokrývky a zmeny zrážkovej činnosti sú v zhode s nárastom teploty pri povrchu Zeme. Existuje viacero dôkazov pre tieto tvrdenia zahrňujúce výskyt silných búrok, posun zrážkovej aktivity do iných oblastí, zmenšenie ľadovcov mimo pólov, nárast výšky morskej hladiny, zmeny teploty oceánov, stenčovanie hrúbky ľadu a iné. Podľa IPCC je veľmi pravdepodobné, že oteplenie počas 20. storočia významne prispelo k pozorovanému nárastu morskej hladiny v dôsledku tepelného zväčšovania objemu morskej vody a rozsiahlej straty ľadovej pokrývky Zeme.

    Súčasné regionálne zmeny klímy, hlavne nárast teploty ovplyvnili hydrologický systém, morské i riečne ekosystémy v mnohých častiach Zeme. Pozorované zmeny týchto systémov sú v zhode s predpokladaným smerom očakávaných zmien regionálnych teplôt. Pravdepodobnosť, že pozorované zmeny by mohli v očakávanom smere vzniknúť náhodne je podľa IPCC zanedbateľná.

    Narastajúce celospoločenské straty v dôsledku výčinov počasia a regionálnej zmeny klímy svedčia o narastajúcej zraniteľnosti nášho prostredia v dôsledku klimatických zmien. Je možné povedať, že niektoré spoločensko-ekonomické systémy boli postihnuté nárastom záplav, období sucha sprevádzaných nárastom ekonomických strát. Avšak v dôsledku toho, že tieto systémy sú ovplyvňované aj inými faktormi ako napr. demografickým pohybom, zmenou využívania pôdy, je kvantifikácia relatívnych dôsledkov (antropogénne aj prirodzené) zložitá.

    Zmeny atmosféry, klímy a biofyzikálneho systému Zeme v 20. storočí.

    Indikátor

    Pozorované zmeny

    Koncentrácie skleníkových plynov

    Atmosferická koncentrácia CO2

    280 ppm v období rokov 1000-1750

    368 ppm v roku 2000 (nárast 31±4%).

    Atmosferická koncentrácia CH4

    700 ppb v období rokov 1000-1750

    1750 ppb v roku 2000 (nárast 151±25%).

    Atmosferická koncentrácia N2O

    270 ppb v období rokov 1000-1750

    316 ppb v roku 2000 (nárast 17±5%).

    Troposférická koncentrácia O3

    Nárast o 35±15% v období od roku 1750 do roku 2000. Mení sa regionálne.

    Stratosferická koncentrácia O3

    Poklesla v období od 1970 do 2000, mení sa v závislosti na zemepisnej polohe.

    Atmosférická koncentrácia HFCs, PFCs, a SF6

    Globálne vzrástla za posledných 50 rokov.

    Počasie

    Globálna teplota povrchu Zeme

    Vzrástla o 0,6±0,2°C počas 20.storočia. Teplota Zeme vzrástla viac ako teplota oceánov (veľmi pravdepodobné).

    Povrchová teplota severnej hemisféry

    Vzrástla počas 20. st. viac ako počas ktoréhokoľvek iného st. za posledných 1000 rokov. 90. roky boli najteplejšou dekádou uplynulého tisícročia (pravdepodobné).

    Rozsah zmien teplôt deň-noc

    Poklesol na pevnine v rokoch 1950-2000. Nočné minimálne teploty vzrástli dvojnásobne v porovnaní s dennými max. teplotami (pravdepodobné).

    Počet horúcich dní

    Vzrástol (pravdepodobne).

    Počet chladný (mrazivých) dní

    Poklesol v 20.st. takmer pre všetky miesta na pevnine (veľmi pravdepodobné).

    Zrážky na kontinentoch

    Vzrástli o 5-10% počas 20.st. na severnej hemisfére (veľmi pravdepodobné), hoci v niektorých oblastiach poklesli (napr. v Sev. a Záp. Afrike a krajinách v okolí Stredozemného mora).

    Silné búrky

    Vzrástli v stredných a severných zemepisných šírkach (pravdepodobné).

    Výskyt a dĺžka obdobia sucha

    Vzrástlo letné vysušovanie a výskyt sucha v niektorých oblastiach (pravdepodobné). V niektorých regiónoch (časti Ázie a Afriky) výskyt a dĺžka obdobia sucha vzrástli počas uplynulých desaťročí.

    Fyzikálne a biologické indikátory

    Výška hladiny morí

    Narastala v priemere o 1 až 2 mm ročne počas 20.storočia.

    Doba zamrznutia riek a jazier

    Poklesla o 2 týždne počas 20.st. v stredných a vyšších oblastiach severnej hemisféry (veľmi pravdepodobné).

    Veľkosť a hrúbka Arktického ľadu

    Stenčenie o 40 % v uplynulých desaťročiach v období od konca leta do začiatku jesene (pravdepodobné) a zmenšenie zaľadnenia o 10-15 % od roku 1950 na jar a v lete.

    Ľadovce (mimo pólov)

    Globálne zmenšenie počas 20. storočia.

    Snehová pokrývka

    Poklesla asi o 10 % od začiatku satelitného sledovania Zeme (1960) (veľmi pravdepodobné).

    Permafrost (večný ľad)

    Topenie, oteplenie a degradovanie častí polárnych, subpolárnych a vysokohorských regiónov.

    El Nino jav

    Stal sa častejším, pretrvávajúcejším a intenzívnejším počas uplynulých 20-30 rokov v porovnaní s predchádzajúcim storočím.

    Vegetačná sezóna

    Na severnej hemisfére, obzvlášť na ďalekom severe, sa predlžovala počas uplynulých 40 rokov o 1-4 dni za desaťročie.

    Flóra a fauna

    Organizmy sa presúvajú smerom k zemským pólom a do vyšších polôh (rastliny, hmyz, vtáky a ryby)

    Správanie zvierat, vývoj rastlín

    Skoršie obdobie kvitnutia, skorší návrat sťahovavých vtákov, skorší výskyt hmyzu v severnej hemisfére.

    Odumieranie korálov

    Vyšší výskyt hlavne počas obdobia El Nino.

    Ekonomické indikátory

    Ekonomické straty v dôsledku extrémnych výčinov počasia

    Počas uplynulých 40 rokov vzrástli škody (zohľadňujúce infláciu) desaťnásobne. Časť týchto škôd je spojená so sociálno-ekonomickými faktormi a časť s klimatickými faktormi.

       

    Vysv.: ppm (part per milión) = milióntina,

    ppb (part per billion) = miliardtina.

    El Nino je relatívne teplý a úzky prúd v Tichom oceáne objavujúci sa okolo Vianoc (z toho je odvodený aj názov El Nino – dieťatko). Súčasne dochádza k zmene tlaku vzduchu medzi východnou a západnou časťou v okolí rovníka a zmene smeru vetrov fúkajúcich v tejto oblasti. Mimoriadne silne a pretrvávajúce El Nino javy vedú k vzniku tropických cyklónov v juhozápadnom a strednom Pacifiku.

    Tabuľka zmien uvádza len niektoré kľúčové indikátory. Zahŕňa zmeny priraditeľné antropogénnym klimatickým zmenám ako aj zmeny súvisiace s prirodzenými podnebnými zmenami. Spoľahlivosť a pravdepodobnosť výskytu uvedených javov vychádza zo zistení publikovaných v 3. správe IPCC (2001). Je založená na výsledkoch pozorovaní a modelovaní. Pojem “veľmi pravdepodobné” znamená, že pravdepodobnosť výskytu javu je pravdivá na 90–99%, pojem “pravdepodobné” znamená pravdivosť na 66–90%.

  • MODELOVANIE KLÍMY
  • Klimatický systém je mimoriadne zložitý. Navyše neexistuje žiaden jednoduchý spôsob stanovenia klimatických zmien v budúcnosti v dôsledku stúpajúcich koncentrácií skleníkových plynov. Ak by povrchová teplota Zeme bola jediným parametrom, potom by bolo na základe súčasného vývoja jednoduché predpovedať nárast teploty o 1 až 1,5 st. Celzia do roku 2100. Avšak takáto priama závislosť je takmer nepoužiteľná, pretože je fyzikálne nemožné, aby došlo k otepleniu klimatického systému o 1 st. Celzia bez toho, aby to malo vplyv na iné zmeny.

    Z meraní teploty na Zemi vyplýva, že od roku 1860 sa globálna teplota zvýšila o 0,4 až 0,8 st. Celzia. Tento nárast sa, pri zahrnutí ochladzovacieho účinku emisií síry, dobre zhoduje s projekciou počítačového modelovania. Merania teploty pred rokom 1900 sú však redšie a najvyšší nárast teploty bol zaznamenaný medzi rokmi 1910 až 1940, t.j. ešte pred najväčším rastom emisií skleníkových plynov. Je zrejmé, že tu existuje viac ako len jednoduchá priama závislosť na raste emisií. To sa však vzhľadom na komplikovanosť klimatického systému dá očakávať.

    Morská hladina vzrástla o 10 až 25 cm a horské ľadovce sa stále zmenšujú. Tým, že sa vrchná vrstva oceánov ohrieva voda zväčšuje svoj objem a morská hladina sa zvyšuje. Z počítačových modelov vyplýva, že nárast globálnej teploty o 0,4 až 0,8 st. Celzia skutočne zodpovedá 10 až 25 cm nárastu morskej hladiny. Avšak skutočnú a zdanlivú výšku hladiny tiež ovplyvňujú iné, ťažšie predpovedateľné zmeny, hlavne sneženie a topenie ľadu v Grónsku a Antarktíde a pomalý pohyb kontinentov po uvolnení obrovského množstva ľadu. Takmer všetky merania veľkosti ľadovcov poukazujú na ich zmenšovanie počas uplynulého storočia.

    Pozorovaný trend otepľovania je silnejší ako to predpovedajú počítačové modely, čo by mohlo byť prejavom aj prirodzených zmien. Kľúčovým problémom je, že klimatológovia nemajú k dispozícii žiadny priamy spôsob sledovania klímy “ponechanej svojmu osudu”. Neexistuje žiaden spôsob ako porovnať “signál” pochádzajúci od klimatických zmien a pozaďový “signál” prirodzenej variácie počasia. Pozaďový signál môže byť vypočítaný pomocou modelov na základe konštantnej koncentrácie skleníkových plynov. Z výsledkov vyplýva, že je nepravdepodobné, aby pozorovaný trend otepľovania na úrovni 0,4 až 0,8 st. Celzia bol dôsledkom náhodných variácií počasia.

    Klimatické modely nezahrňujú viacero zdrojov variácií, ktoré tiež môžu ovplyvňovať dlhodobý vývoj klímy. Súčasné počítačové modely napr. nezahrňujú vplyv vulkanických erupcií na prirodzené výkyvy globálnej teploty, ktoré môžu mať ochladzujúci účinok na úrovni niekoľkých desatín stupňa Celzia. Tiež vplyv dlhodobých zmien slnečnej aktivity bol zahrnutý do modelov len nedávno. Slnečná aktivita mohla byť zodpovedná za relatívne chladné obdobie v 16., 17., a 19. storočí (tzv. malá doba ľadová), kedy bola severná pologuľa chladnejšia o 0,5 st. Celzia ako je dnes. Časť oteplenia (asi 20 až 30%) počas 19. storočia by mohla byť prisúdená zmenenej aktivite Slnka.

    Modely je možné využiť na ocenenie všeobecného vývoja klimatických zmien. Vzhľadom k tomu, že tu existuje viacero neznámych faktorov ovplyvňujúcich celosvetovú teplotu, sú klimatológovia opatrní vo vyhláseniach, že klimatické zmeny sú dôsledkom len jedného faktora. Namiesto toho sa ich pozornosť sústreďuje na porovnávanie pozorovaných trendov vývoja a teploty a výsledkov počítačových modelov.

    Viacero štúdií poukazuje na to, že existuje stále väčší súhlas medzi pozorovaniami teplotných zmien a výsledkami modelov. Štúdie zamerané na sledovanie povrchovej teploty poukazujú na to, že pevnina sa otepľuje rýchlejšie ako oceány. Tiež hovoria o tom, že existuje nižšie oteplenie atmosféry v oblastiach ovplyvnených emisiami sulfátov a v oceánoch kde dochádza k väčšiemu premiešavaniu povrchovej a spodnej vody. Všetky tieto faktory sú zahrnuté v počítačových modeloch. Avšak pokrytie celého zemského povrchu je neúplné a porovnávania teplôt na pevnine a na moriach sa uskutočňujú rôznymi spôsobmi. Podrobnejšie merania počas kratšej doby sú však uskutočňované meteorologickými stanicami na pevnine. Tieto merania poukazujú na to, že stratosféra (10 km nad povrchom Zeme) sa ochladzuje a troposféra (nižšia vrstva atmosféry) sa otepľuje, čo je tiež predpovedané počítačovými modelmi.

    Satelitné merania sú ešte príliš krátke na to, aby odhalili významné zmeny klímy. Zemská klíma musí byť sledovaná niekoľko desaťročí aby bolo možné oddeliť klimatické zmeny od prirodzených zmien. Najdlhšie satelitné pozorovania sú kratšie ako 20 rokov. Z modelov vychádza, že počas takej krátkej doby nie je možné zistiť žiadne zmeny. Všetko čo je možné povedať o satelitných meraniach je, že tieto údaje sú v zhode s počítačovými modelmi a pozorovaniami pozemských meteorologických staníc. Satelitné údaje však poskytujú globálne pokrytie Zeme, čo pomáha overovať správnosť počítačových modelov a znižovať neurčitosti.

    Viacero dôkazov poukazuje na to, že je nepravdepodobné aby súčasné zmeny boli spôsobené výlučne známymi zdrojmi prírodných variácií. Trend vývoja ukazuje na istý vplyv človeka, ktorý je väčší ako by sa dal očakávať z prírodných zmien klímy. Vzhľadom na neurčitosti týkajúce sa schopnosti modelov realisticky simulovať prirodzené zmeny, však tento dôkaz ešte nie je ustálený. Pre mnohých klimatológov je však dostatočný, nakoľko tu existuje istá zhoda medzi pozorovaniami a modelovaním klímy.

    Počítačové modelovanie klímy je rozhodujúce pre pochopenie klimatických zmien. Počítače umožňujú vedcom predpovedať mnoho vzájomných súvislostí medzi jednotlivými zložkami klimatického systému. Najpodrobnejšie predpovede sú založené na kombinovanom modeli atmosfericko-oceánskej cirkulácie. Je to podobný model ako sa využíva na predpoveď počasia, v ktorom sú fyzikálne zákony riadiace pohyb atmosféry zúžené do systému rovníc riešených super výkonnými počítačmi. Avšak klimatický model musí navyše zahrňovať aj rovnice reprezentujúce správanie sa oceánov, pôdnej vegetácie a kryosféry (ľadovce na pevnine i na mori, zemské póly).

    “Kladná spätná väzba” zahrňujúca vodné pary, sneh, a ľad môže zosilniť priamy dôsledok emisií skleníkových plynov dva až trikrát. Sneh a ľad odrážajú veľmi účinne slnečné žiarenie. Ak oteplenie spôsobí topenie snehu skôr ako zvyčajne, dochádza k väčšej absorpcii energie Zemou, čo spôsobí ďalšie oteplenie. Toto je hlavný dôvod prečo sa očakáva, že severné oblasti Zeme sa budú otepľovať viac. Vplyv spätnej väzby spôsobenej vodnými parami je ešte dôležitejší. Vodná para je veľmi silný prirodzený skleníkový plyn a z modelov vyplýva, že globálne oteplenie zvýši koncentráciu vodnej pary v nižších vrstvách atmosféry.

    Zmena oblačnosti môže zosilniť alebo znížiť klimatické zmeny. Z modelov vyplýva, že oblačnosť sa zmení, keď sa atmosféra oteplí. Avšak s ohľadom na typ a miesto oblakov dôsledky môžu byť rozdielne. Oblaky odrážajú slnečné žiarenie, z čoho by vyplývalo, že viac oblačnosti bude znamenať celkové ochladenie. Avšak väčšina oblakov, obzvlášť tie vo vyšných vrstvách atmosféry majú tiež izolačný účinok - tým že sú veľmi chladné, odrážajú energiu do vesmíru relatívne málo účinne, čím udržujú planétu teplú. Preto môže mať spätná väzba spôsobená oblačnosťou rozdielne dôsledky. Oblaky sú hlavným dôvodom pre veľké neurčitosti v klimatických modeloch pre rôzne emisné scenáre.

    Rýchlosť a časová postupnosť klimatických zmien silne závisí na reakcii oceánov. Najvyššie vrstvy oceánov sú v neustálom styku s atmosférou a preto sa očakáva, že sa budú ohrievať spolu so zemským povrchom. Avšak zohriatie vrchných 100 metrov oceánov si vyžaduje až 40 krát viac energie ako zohriatie celej zemskej atmosféry o rovnakú teplotu. Tým že hĺbka oceánov dosahuje niekoľko kilometrov a na ich ohriatie je potrebnej viac energie očakáva sa, že oceány budú spomaľovať ohrievanie atmosféry. O koľko sa spomalí ohrievanie bude závisieť na hĺbke, do ktorej teplo v oceánoch prenikne. Najmodernejšie klimatické modely iba začínajú zohľadňovať procesy výmeny energie medzi atmosférou a hĺbkou oteplenia oceánov, a tak táto súvislosť zostáva naďalej dôležitým zdrojom neistoty.

    Klimatické predpovede musia začať od stabilnej a realistickej simulácie súčasnej klímy, čo nie je jednoduché zistiť. Ideálne by bolo keby klimatický model mohol vychádzať z pred industriálnej koncentrácie skleníkových plynov a následnému pozorovanému nárastu koncentrácie by bola priradená odozva klímy. Nevyhnutné aproximácie vedú k tomu, že model sa postupne odkláňa súčasnej klímy. Existuje viacero spôsobov ako korigovať tento odklon a získať stabilnejší model klímy. Takéto korekcie sú však stále predmetom diskusie, pričom sa očakáva, že v blízkej budúcnosti rozsah korekcií bude podstatne znížený.

    Schopnosť vedecky overiť počítačový model je často obmedzená nedostatočnou znalosťou skutočnej klímy. Procesy, ktoré majú z hľadiska modelovania klímy význam sú predovšetkým dlhodobé a pokrývajú obdobie niekoľko desiatok i sto rokov. Detailné pozorovania však existujú len počas niekoľkých posledných desaťročí. Vedci sa snažia tento nedostatok nahradiť nepriamym pozorovaním. Táto snaha viedla k tomu, že simulovanie klímy v minulosti sa neustále zlepšuje.

    Klimatické modely sú vedecké nástroje a nie zariadenia na predpovedanie budúcnosti. Počítačové modelovanie klímy si vyžaduje obrovské zdroje a kladie mimoriadne vysoké nároky na výpočtovú techniky. Z toho dôvodu sa do roka uskutoční len niekoľko málo modelovaní klímy. Práca spojená s interpretovaním výsledkom je však často ešte náročnejšia. Hoci všetka činnosť spojená s modelovaním by mohla navodiť dojem spoľahlivosti, ani najdokonalejší počítač nedokáže úplne presne predpovedať budúci vývoj klímy. Napriek tomu by neistoty nemali byť preceňované. Udáva sa, že nie sú väčšie ako neistoty spojené s ekonomickými modelmi, ktoré sú často základom pre rozhodovanie politikov a ekonómov. Keďže klimatické zmeny môžu nastať len raz a žiadne iné modely k dispozícii nie sú, je počítačové modelovanie najlepším nástrojom, ktorý dnes máme k dispozícii.

    Klimatické zmeny, ktoré prebehli v minulosti poskytujú dôležitý vstup pre klimatológov. Štúdium minulých zmien (paleoklimatológia) dáva možnosť nahliadnuť do budúcich zmien predpovedaných počítačovými modelmi. Tieto zmeny tiež poskytujú kľúčovú kontrolu vedeckých záverov klimatických procesov a schopnosti modelovať ich.

    Zemská klíma sa prirodzene mení. Každá zložka tohto zložitého systému sa vyvíja v rôznom časovom období. Atmosféra sa mení počas niekoľkých hodín a jej detailné správanie nie je možné predpovedať ani na niekoľko dní vopred. Horné vrstvy oceánov sa prispôsobujú počas niekoľkých sezón, avšak zmeny v hĺbkach oceánov prebiehajú počas storočí. Život rastlín a živočíchov, ktorý ovplyvňuje zrážky a teploty, sa mení počas niekoľkých desaťročí. Kryosféra (sneh a ľad) sa mení ešte pomalšie – zmeny v hrúbke ľadovcov si vyžadujú storočia. Geosféra (pevnina) sa mení najpomalšie – tvorba pohorí alebo posun kontinentov, čo ovplyvňuje vetry a oceánske prúdy, prebieha počas miliónov rokov.

    Systematické meranie teploty prebieha na Zemi len od roku 1860. Takéto merania zahrňujú teploty na pevnine a merania teploty povrchovej vrstvy morí. Tieto údaje musia byť podobne kontrolované s ohľadom na možné zmeny meracích metód a miest. Napr. veľa meracích miest bolo umiestnených v blízkosti miest. Avšak ako mestá rástli mali aj vplyv na nárast teploty v ich blízkosti. Tieto efekty sa berú do úvahy pri dnešnom modelovaní.

    Štúdie o minulej klíme sú založené na nepriamych pozorovaniach. Meniaca sa hladina jazier môže napr. odhaliť vzťah medzi množstvom zrážok a odparovaním v minulosti. Letokruhy stromov, korálové útesy, ľadovce alebo oceánske sedimenty môžu tiež uchovávať záznam o klíme v minulosti. Využitím kombinácie meraní, modelov a “detektívnej práce” vedci transformujú veličiny, ktoré merajú (ako napr. chemické zloženie ľadu), na fyzikálne veličiny, ktoré potrebujú zistiť ako napr. teplota v Antarktíde pred 100 tisíc rokmi.

    Z výsledkov vyplýva, že počas uplynulých niekoľko milión rokov bolo podnebie na Zemi určované ľadovými dobami. Doby ľadové boli spúšťané pomalými zmenami sklonu zemskej osi a dráhy okolo Slnka. Tieto zmeny ovplyvnili nielen množstvo dopadajúcej energie zo Slnka na Zem, ale aj geografické rozloženie energie. Počas poslednej doby ľadovej globálna teplota klesla o 5 st. Celzia a ľadová pokrývka sa rozšírila na väčšiu časť Európy a Severnej Ameriky. Ľadové doby boli prerušované teplejšími obdobiami.

    TEPLOTY NA ZEMI

    Zmeny koncentrácie skleníkových plynov mohli zosilniť ľadové obdobia. Malé zmeny množstva energie dopadajúcej zo Slnka v dôsledku zmeny zemskej osi totiž nie sú dostatočné na vyvolanie tak veľkej zmeny teploty počas doby ľadovej. Vzorky veľmi starého ľadu ukazujú, že počas tohto obdobia sa tiež podstatne menila koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére, čo mohlo zohrať významnú úlohu pri zosilnení teplotných výkyvov.

    Rekonštrukcia podnebia v minulosti môže byť použitá ako kontrola súčasných klimatických modelov. Porovnaním modelu popisujúceho podnebie doby ľadovej v minulosti s paleontologickými dôkazmi poskytuje rozhodujúcu kontrolu schopnosti modelu predpovedať zmeny klímy v budúcnosti. Avšak paleontologické dôkazy nie sú vždy hodnoverné. Podľa niektorých zdrojov boli tropické moria počas vrcholu doby ľadovej chladnejšie v porovnaní so súčasnosťou o 5 st. Celzia a podľa iných zdrojov len o 1 až 2 st. Je preto veľmi zložité odlíšiť chybu modelu od neistoty dôkazov.

    Ukazuje sa, že klíma je pozoruhodne stabilná od poslednej veľkej doby ľadovej pred 10 tisíc rokmi. Z vedeckých pozorovaní vyplýva, že globálna teplota sa od úsvitu ľudskej civilizácie menila v rozsahu menšom ako jeden stupeň C. Čo sa javí ako veľmi pokojné medzi ľadové obdobie v porovnaní s extrémnymi a rýchlymi zmenami klímy počas predchádzajúcich 100 tisíc rokov.

    Uvádza sa, že Zem zažila malú dobu ľadovú, ktorá začala okolo roku 1400 a trvala asi 490 rokov. Počas tohto obdobia sa dramaticky ochladila Európa a Severná Amerika. Teplota oceánov klesla o 2 až 3 stupne C, čo bolo dostatočné na to, aby ľad pokryl veľkú časť Severného Atlantiku a zablokoval väčšinu prístavov v zime. Počasie sa výrazne zmenilo aj v Európe, rieky ktoré predtým nikdy nezamŕzali, sa naraz v zime využívali na korčuľovanie.

    Z počítačových modelov vyplýva, že pozemská klíma by mohla byť na konci 21. storočia teplejšia ako kedykoľvek predtým počas medziľadových období. Asi pred 125.000 rokmi v období medzi dvoma dobami ľadovými bola teplota v Európe a Ázii asi o 2 st. vyššia ako je dnes. Avšak z modelov vyplýva, že do konca 21. st. by mohla teplota vyrásť až o 6 st. C.

    Dramatickosť potenciálnych zmien klímy vyplýva aj zo skutočnosti, že priemerná teplota Zeme bola počas poslednej doby ľadovej len o 3 až 5 st. Celzia nižšia, ako je dnes. Počas tohto obdobia ľadovec pokrýval väčšiu časť Európy, a tam kde sa dnes nachádza New York ležala 100 metrov hrubá vrstva ľadu. Ak by došlo k otepleniu o rovnako veľký teplotný rozdiel, vyvolalo by to zmeny v opačnom smere, ktoré by mohli byť rovnako dramatické. Posledná doba ľadová sa vyskytla pred niekoľkými tisícročiami - oteplenie v dôsledku skleníkového javu by mohlo spôsobiť rovnaké zmeny už počas nasledujúcich dvoch storočí.

    Ukazuje sa, že náhle klimatické zmeny v dávnej minulosti mali výrazný dopad na život na Zemi. Biologická história Zemi je poznačená masívnym vyhynutím niektorých organizmov. Existuje niekoľko vysvetlení pre takéto masívne vyhynutie, avšak z pozorovaní vyplýva, že niektoré tieto javy boli sprevádzané s relatívne náhlymi zmenami klímy – podobnými tým, ktoré sú predpovedané počítačovými modelmi pre 21. storočie. Z uvedeného vyplýva, že počas nasledujúcich 100 rokov môžu nastať také podmienky, ktoré sa na Zemi nevyskytli niekoľko milión rokov.

  • Výsledky modelovania klímy
  • Klimatické zmeny budú mať pravdepodobne značný dopad na celosvetové životné prostredie. Z počítačového modelovania budúcich klimatických zmien vyplýva, že celosvetová teplota vzrastie do roku 2100 o 1,4 až 5,8 st. Celzia. Do roku 2100 sa tiež predpokladá nárast výšky hladiny morí o 15-95 cm. Vo všeobecnosti platí, že čím rýchlejšia je zmena v prírode, tým väčšie je riziko škôd. Uvedené zmeny budú mať za následok zatopenie nízko ležiacich pobrežných území a iné škody. Hranice klimatických zón (a tým aj ekosystémy a poľnohospodárske zóny) sa môžu v regiónoch ako je napr. Európa, posunúť smerom na sever o 150 až 550 km. Lesy, púšte, pastviny a iné neupravované ekosystémy budú vystavené väčšiemu klimatickému stresu. Výsledkom bude pokles alebo úplné vymiznutie niektorých živočíšnych resp. rastlinných druhov. Očakáva sa, že vyššie teploty v budúcnosti spôsobia zvýšenie vyparovania vody z rastlín, pôdy, morí a oceánov, čo nevyhnutne povedie k zvýšenej zrážkovej činnosti, podľa princípu: "čo ide hore musí ísť aj dole".

    Ľudstvo bude vystavené novým rizikám a tlakom.

    Je nepravdepodobné, že by mohla byť ohrozená celosvetová potravinová bezpečnosť, avšak v niektorých regiónoch sa môže v dôsledku sucha prejaviť nedostatok poľnohospodárskych plodín a následne aj hlad. Ovplyvnené budú vodné zdroje ako výsledok zmien zrážkovej činnosti resp. odparovania vody z morí a oceánov. Infraštruktúra bude taktiež ovplyvnená a to hlavne v dôsledku nárastu hladiny morí a extrémnych výčinoch počasia. Ekonomické aktivity, ľudské obydlia a zdravie budú vystavené mnohým priamym či nepriamym dopadom klimatických zmien. Pravdepodobne najviac postihnutí budú ľudia žijúci v rozvojových krajinách.

    Ľudia a ekosystémy sa budú musieť prispôsobiť budúcim klimatickým podmienkam.

    Tak emisie skleníkových plynov z minulosti ako aj tie súčasné prispeli k tomu, že Zem musí v 21. storočí čeliť istému stupňu klimatických zmien. Prispôsobenie sa týmto podmienkam si bude vyžadovať pochopenie socio-ekonomických a prírodných ekosystémov, ich citlivosti na klimatické zmeny a ich vnútornej schopnosti prispôsobiť sa. Stabilizácia atmosferických koncentrácií skleníkových plynov si bude vyžadovať značné úsilie.

    Zmeny aj po stabilizácii emisií.

    Aj po stabilizácii atmosferických koncentrácií CO2 a iných skleníkových plynov sa očakáva, že teplota vzduchu bude naďalej rásť rýchlosťou niekoľko desatín st. C za storočie, pričom morská hladina by mala stúpať ešte po mnoho storočí. Dlhé obdobie do nadobudnutia opätovnej klimatickej rovnováhy je spôsobené pomalým prenosom tepla do oceánov. Niektoré zmeny klimatického systému v 21. storočí by však boli nezvratné. Sem patrí napr. veľké topenie ľadovcov a podstatná zmena cirkulácie oceánskych prúdov, ktorých návrat do pôvodného stavu by si vyžadoval mnoho storočí. Prah pre zmenu oceánskeho prúdenia by mohol nastať už pri relatívne malom avšak veľmi rýchlom oteplení.

    Klimaticke zmeny - navrat na publikaciu


    ZIVOTNE PROSTREDIE:
    Organizacie / Granty / Casopisy / Publikacie / Publikacie / Legislativa