Schematická mapa klimatické změny

Základní výklad (Jak číst tento graf?)

• Lidská činnost v čele se spalováním fosilních paliv (uhlí, ropy a zemního plynu) vede ke zvyšování koncentrace oxidu uhličitého (CO₂) v atmosféře. Ročně se ho v energetice, dopravě a průmyslu vyprodukuje asi 35 miliard tun, odlesňování přidá dalších 5 miliard tun. Na průměrného obyvatele planety tedy připadá asi 5 tun CO₂ ročně. Lidská činnost tak vede k nárůstu koncentrací CO₂ v atmosféře (viz Cykly koncentrací CO₂ a O₂ v atmosféře). Mezi skleníkové plyny patří kromě CO₂ také metan (CH₄) a oxid dusný (N₂O), které vznikají v zemědělství při chovu dobytka, pěstování rýže či používání průmyslových hnojiv.

• Vyšší koncentrace CO₂ a dalších skleníkových plynů v atmosféře vedou k silnějšímu skleníkovému efektu. Tepelné záření, které by jinak planeta Země vyzářila do vesmíru, je skleníkovými plyny pohlceno a vráceno zpět k povrchu. Země se proto otepluje.

• Zesílený skleníkový efekt vede k oteplování vzduchu i vody v oceánech. Od průmyslové revoluce narostly teploty vzduchu v průměru o 1,2 °C, ale většinu tepla pohltila voda v oceánech, jejíž teplota také dlouhodobě narůstá. Změna teploty je různá v různých místech – severní polární oblasti se oteplují čtyřikrát rychleji než oceány (viz Mapa změny teploty).

• Oteplení planety vede k častějším vlnám veder, silnějším hurikánům, závažnějším a delším suchým obdobím, ale také k silnějším dešťům a povodním – tedy k častějšímu výskytu extrémních jevů.

• Atmosférický CO₂ se částečně rozpouští v oceánu, kde vytváří kyselinu uhličitou. To vede k poklesu pH, neboli okyselování oceánů. To je nebezpečné pro korály a jiné mořské živočichy.

• Vyšší teploty mořské vody způsobují zmenšování plochy a tloušťky mořského zámrzu v Severním ledovém oceánu. V září 1979 byl objem ledu v Severním ledovém oceánu asi 17 000 km³, v září roku 2017 již jen 5 000 km³. Očekává se, že kolem roku 2050 přijdou první léta, během kterých rozmrzne celý Severní ledový oceán.

• Hladina světových oceánů se zvyšuje rychlostí 3,3 cm za desetiletí. Z toho asi polovinu způsobuje tání pevninských ledovců, druhou polovinu nárůstu hladin má na svědomí oteplování mořské vody – jako každý jiný materiál, i mořská voda zvětšuje s teplotou svůj objem.

• Zvyšující se teploty stojí rovněž za táním horských ledovců v Alpách, Himalájích, Andách a dalších světových pohořích. To bude mít zásadní dopad na zemědělství a zásoby vody, neboť v mnoha oblastech světa jsou řeky napájeny z tajících horských ledovců.

Podrobnější diskuse schématu a jeho některých zjednodušení

Toto schéma má sloužit k základní orientaci v problematice probíhající klimatické změny a nemůže tedy ukazovat úplnou komplexnost problému. Zde proto podrobněji zmíníme aspekty, ve kterých je schéma zjednodušující nebo které vyžadují další komentář.

• Schéma zachycuje dlouhodobý pohled (klima) a nevěnuje se krátkodobým změnám (počasí). Stejně tak schéma neukazuje dynamickou povahu proudění v atmosféře a oceánech, která zásadně ovlivňuje distribuci tepla a srážek. K podrobnějšímu zachycení dynamické povahy jsou potřeba počítačové modely klimatu, které modelují časový vývoj atmosférických a oceánských proudění i jejich interakce. Ve schématu je toto dynamické ovlivňování pouze naznačeno oboustrannou šipkou mezi teplotami vzduchu teplotami oceánů.
• Schéma neukazuje tzv. cyklické zpětné vazby, jako například Ice-Albedo feedback, kdy roztátí mořského ledu vede k odhalení volné hladiny, která pohlcuje více slunečního záření a tedy způsobuje zvýšení teploty vody a další tání ledu. Tato zpětná vazba je pouze naznačena oboustrannou šipkou. Jako vhodný rozcestník mohou posloužit třeba stránky anglické Wikipedie o zpětných vazbách v klimatickém systému.
• Oxid uhličitý v průmyslu vzniká jednak spalováním fosilních paliv při zahřívání (tavení, destilace, sušení apod.) a jednak při některých chemických reakcích např. při výrobě cementu nebo železa. Pokud se emise třídí podle těchto kritérií, pak například část emisí z výroby cementu bude započítána jako „průmyslové procesy“, zatímco druhá část, která souvisí se zahříváním na vysokou teplotu, bude započítána jako „spalování v průmyslu“.
• Častým argumentem zpochybňujícím lidský vliv na klima je, že nejsilnější skleníkový plyn je obyčejná vodní pára. To je pravda. Množství vodní páry v atmosféře je ale také ovlivňováno lidskou činností, byť nepřímo. Cyklus vodní páry je řízen teplotou, která je ovlivňována ostatními skleníkovými plyny vypouštěnými člověkem. Ve výpočtech síly skleníkového efektu a citlivosti klimatu je vliv vodní páry započítán.

Odkazy na další zdroje

• Změny v oceánech a kryosféře: Podrobně se změnami v oceánech a kryosféře zabývá speciální zpráva IPCC, označovaná zkratkou SROCC (Special report on Ocean and Cryosphere). Jako přehledné rozcestníky ale lépe poslouží stránky anglické Wikipedie o nárůstu hladin v oceánech, okyselování oceánů nebo zalednění Severního ledového oceánu. Mrtvé zóny jsou oblasti, kde je nedostatek kyslíku rozpuštěného ve vodě, tento nedostatek následně vede k masovým úhynům ryb. Mrtvé zóny vznikají buď přemnožením řas v důsledku vysokých koncentrací fosforečných nebo dusičných hnojiv ve vodě nebo zvýšením teploty vody (teplejší voda obsahuje méně rozpuštěného kyslíku).
• Skleníkový efekt: Pro základní orientaci dobře poslouží stránka skleníkový efekt na české Wikipedii. Podrobnější výklad o fyzice průchodu záření atmosférou je potřeba hledat v učebnicích fyziky atmosféry a spektroskopie. Doplňující souvislosti nabídnou také stránky anglické Wikipedie o radiačním působení a citlivosti klimatu.