Co způsobilo klimatickou krizi
srpen 2023
Jan Hollan
Rychle měníme zemské klima a s ním i mnoho dalších věcí,
je nemorální to ignorovat, to byla kdysi
Inconvenient Truth, čili Nepohodlná pravda
Přiléhavý název pro současnou situaci je jak
Klimatický rozvrat
tak i sousloví, které zahrnuje vnímání a reakci společnosti:
Klimatická krize
http://amper.ped.muni.cz/gw/CoVime.html
Stav vědeckého poznání o klimatické změně
a role Česka
– 8 hesel pro každého
1. Globální oteplování má už jen antropogenní příčiny
2. Přírodní vlivy působily spíše opačně
3. Země si ponechává skoro watt na metr čtvereční.
4. Hlavní roli má oxid uhličitý z fosilních paliv.
5. Růst koncentrace CO2 a oteplování jsou nyní rychlé jako během vymírání na konci prvohor
6. To vede ke změně, která dosáhla nebezpečného rozsahu
7. Pařížská dohoda chce zabrzdit oteplování, jak je jen možné
8. České emise na obyvatele patří k nejvyšším
- tolik stručně, podrobně s odkazy viz
http://amper.ped.muni.cz/gw/CoVime.html
1. Globální oteplování...
Rozumí se tím obvykle jen nárůst teplotních odchylek
měření z pozemních stanic a z povrchu moří,
braný jako průměr pro celou Zemi.
Později si ukážeme, že naprostá většina tepla jde jinam.
Velikost globálního oteplení, o níž se mluví, je odchylka od úrovně 2. poloviny 19. stol., což
je zhruba totéž jako od období 1880-1920
( http://www.columbia.edu/~mhs119/Temperature/ - J. Hansen a M. Sato z NASA GISS)
1. Globální oteplování má už jen antropogenní
příčiny …
Bohužel, i mnozí vědci na otázku, jestli nynější oteplování
způsobilo lidstvo, odpovídají vyhýbavě, např. „tak napůl“.
Nikdy si o tom nic solidního nepřečetli...
Pravda ovšem je, že žádný přírodní popud, který by
v posledním půlstoletí vedl k oteplování, nebyl nalezen, a že
oteplení probíhá tempem bohužel očekávaným.
1. Globální oteplování má už jen antropogenní příčiny...
2. Přírodní vlivy v posledním půlstoletí působily spíše opačně
Human vs. Natural Contributions to Global Warming, čili příspěvky lidstva a
příspěvky přírodní ke globálnímu oteplování, za posledních 50 až 65 let, dle
různých prací – převzato ze Skepticalscience.com. Vliv lidstva (vlevo) je kolem 100 %.
2. Přírodní vlivy v posledním půlstoletí (růst
vulkanických emisí oxidů síry a pokles výkonu
Slunce) působily spíše opačně a (velmi malou)
část oteplení tak kompenzovaly.
Emise z lidské činnosti zcela dominují jako hybatelé změn
teplot. K oteplování v první půli 20. století přispěl ale i pokles
ochlazujícího vlivu vulkanických emisí oxidů síry a tehdejší
mírný nárůst výkonu Slunce.
Proti oteplujícímu vlivu skleníkových plynů stojí ochlazující
vliv lidských emisí SO2 ze spalování sirnatých paliv. Ten ale
už neroste.
1. ...jen antropogenní příčiny, emise skleníkových plynů
(a černých částic z nedokonalého spalování)...
2. …vulkanické emise oxidů síry byly v posledním půlstoletí větší než v tom minulém
Jednotlivé vlivy lidstva a přírodní vlivy na oteplování od r. 1750 – obr. 1 ze článku „An
imperative to monitor Earth's energy imbalance“ v časopise Nature Climate Change,
2016 (doi:10.1038/nclimate2876). Antropogenní aerosoly mají v úhrnu velký vliv
ochlazující, menší má i antropogenní změna krajiny. Vlnky nahoře: proměnlivost
Slunce; „rampouchy“ dole: ochlazující vliv sopečných erupcí.
3. Země do vesmíru vrací méně tepla, než získává
od Slunce. Ponechává si watt na metr čtvereční.
Většina jde do oceánů, kde je dobře změřena,
na ovzduší připadá jedno procento.
To víme díky měření teplot oceánu, dříve do hloubek 2 km,
nyní zčásti až do 6 km (projekt Argo).
3. ... Na ohřev ovzduší
připadá jen 1 % tepla,
které Země nevrací do
vesmíru.
Obrázek ukazuje nárůst
entalpie Země, především
oceánu (ale bez hloubek pod
2000 m). Několik procent
připadá na tání ledu a
prohřívání pevnin.
(v zetajoulech,
1 ZJ = 1000 EJ = 1021
J)
zdroj:
IPCC, AR5, první díl
– The Physical Science Basis;
Box 3.1, Figure 1
potřebná odbočka:
Proč se ale vlastně Země otepluje?
Protože se zesílil skleníkový jev... což je:
Fyzikální proces, v němž
na povrch planety sálá kromě Slunce též její ovzduší
Podstatou skleníkového jevu je vyšší propustnost ovzduší pro
sluneční sálání (záření vlnových délek převážně pod 3 μm) než
pro sálání zemského povrchu a ovzduší samého (převážně
nad 3 μm).
V případě skleníku sálá na zem sklo či plast propustný pro
sluneční záření. V ovzduší jsou to příměsi, jejichž molekuly jsou
tvořeny více než dvěma atomy - skleníkové plyny
Nebo jinak, při pohledu „zvenčí“:
do vesmíru sálá až chladné ovzduší místo teplého povrchu.
(sálání = emise záření vlivem teploty tělesa)
zdroj: Veronica, kreslila Olga Pluháčková; prostudujte
si prosím plně čitelnou pdf verzi plakátu
Jak silné je sálání ovzduší dolů?
Na metr čtvereční povrchu dopadá tohoto
infračerveného záření v průměru třetina kilowattu
Slunečního záření získává povrch Země
dvakrát méně
Přírodní skleníkový jev je ohromně silný:
dvakrát silnější než sluneční záření
pohlcované zemským povrchem
a proto jeho, vlastně jen malé, jednoprocentní zesílení,
které jsme způsobili přidáním skleníkových plynů
(hlavně oxidu uhličitého z fosilních paliv) do ovzduší,
vede k nevídanému ohřívání planety
Popud k oteplování („radiační působení“) činí, v soupeření
přidaných skleníkových plynů a aerosolů, 2 W/m2
.
Proč je tedy nerovnováha mezi příjmem a výdejem energie
Země „jen“ necelý 1 W/m2
?
Je to proto, že se Země už ohřála, takže i ovzduší více sálá.
Už by se neoteplovalo, kdyby vlivem oteplení nepřibylo
v ovzduší vodní páry a povrch neztmavl úbytkem sněhu a ledu
Trenberth, K. E., 2009: An
imperative for climate change
planning: tracking Earth's global
energy. Current Opinion in
Environmental Sustainability, 1,
19-27. Dostupné jako “Energy
Diagnostics...”
v seznamu autorových publikací
4. Hlavní roli má oxid uhličitý z fosilních paliv,
lidstvo ročně vypouští na 40 Gt,
vulkanismus 100× méně.
Vliv CO2 byl spočítán už na konci 19. století.
Zopakujme:
Příčinou oteplování je
rostoucí koncentrace
skleníkových plynů
vinou využívání fosilních paliv
Tento vliv je zatím do značné míry maskován
síranovými aerosoly ze spalování uhlí a nafty
(odkaz vede na animovaný graf koncentrací CO2
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html, –
Kellingovu křivku prodlouženou díky antarktickému ledu až 0,8 Ma do
minulosti)
Koncentrace CO2 byla
před staletími 0,28 ‰,
nyní již přesáhla laťku
0,4 ‰
Ve čtvrtohorách byla
vždy pod 0,30 ‰
5. Růst koncentrace CO2 a tím vyvolané oteplování
jsou nyní
rychlé jako během vymírání na konci prvohor
a druhohor (tehdy šlo o gigantický vulkanismus)
a řádově rychlejší než na konci doby ledové.
Častou námitkou je, že klima se měnilo vždycky, že se
nemáme čeho bát... Jenže takovým tempem jako nyní se
klima neměnilo už desítky, ne-li stovky miliónů let.
5. Růst koncentrace CO2 a tím vyvolané oteplování jsou nyní aspoň tak
rychlé jako během vymírání na konci prvohor ...
...které bylo způsobeno gigantickým vulkanismem v místech dnešní
Sibiře. Rozhodující emise CO2 ale nebyly z magmatu, nýbrž
z uhelných slojí, které byly magmatem zahřáty. Ohřev poskytly tzv.
ložní žíly magmatu (sills), které pronikaly mezi vrstvy sedimentů.
Maximální tempo růstu koncentrace oxidu uhličitého bylo
pravděpodobně nižší než dnes, ale trvání delší.
Ze článku Earth’s worst extinction “inescapably” tied to Siberian Traps, CO2, and climate change,
na skepticalscience.com; další info viz článek (a odkazy z něj)
Underground magma triggered Earth’s worst mass extinction with greenhouse gases.
6. Prudké oteplování vede ke změně, která
dosáhla nebezpečného rozsahu;
tím byla porušena Rámcová úmluva OSN
(stabilizovat koncentrace na úrovni, která předejde
nebezpečnému narušení klimatického systému), již
jsme r. 1993 ratifikovali.
O dopadech globálního oteplování, které je příčinou
klimatické změny, slýcháme už skoro pořád. Ona změna je
už v mnoha regionech velmi škodlivá a dále roste a poroste.
Neodvratný se už jeví rozpad většiny ledového příkrovu
Západní Antarktidy a možná i Grónska
6. Prudké oteplování vede ke změně, která dosáhla
nebezpečného rozsahu
...rozpad příkrovu Západní Antarktidy a možná i Grónska:
vlivem příliš teplé mořské vody; jen z tamního ledu, který
předtím byl opřen o pevninu, může hladina oceánu do konce
století stoupnout o 1 m
Problém dělá ale i tání v Alpách...
Teplejší atmosféra může pojmout více vodní
páry
Mohou tak nastávat mohutnější srážky
(jako monzunové povodně a záplavy v Nepálu, Indii
a Bangladéši v létě 2017).
Ale přijde-li nebývale teplý vzduch, který je suchý,
vysuší krajinu mnohem více než vzduch chladný
(jako se to dělo od r. 2015 – důsledkem byl pokles
hladin spodních vod a rozpad lesů).
Nebývale teplý, do hloubky prohřátý oceán
umožňuje rozvoj tropických cyklónů do té největší
rychlosti větru: „5“
a jejich pokračování v ohromném rozsahu
a s ohromnými srážkami
(Florida měla r. 2017 štěstí... hurikán Irma se zeslabil kontaktem
s Kubou a pak průchodem nad pevninou místo nad mořem)
A u nás?
Teplá Arktida
=>
Ztráta našeho mírného podnebí
(v USA a Kanadě je to mnohem
horší…)
Teplotní odchylky pro první a druhou dekádu našeho tisíciletí,
a pro roky 2021 až 2022, oproti rokům 1951 až 1980.
Arktida se oteplila daleko nevíce.
Z webu http://www.columbia.edu/~mhs119/Temperature/T_moreFigs/
(Updated on 2023/01/12, with GHCN v4 and ERSST v5),
kam lze dojít ze stránky http://www.columbia.edu/~mhs119/ :
Updating the Climate Science
What Path is the Real World Following?
Makiko Sato & James Hansen
Teplejší Arktida vede k pomalejšímu
jet streamu, s většími vlnami a
pomalejším posunem
Vlivem menšího teplotního rozdílu mezi Arktidou a našimi
šířkami proudí jet stream častěji, dále a déle podél některých
poledníků k severu, podél jiných k jihu („stojaté vlnění“). To
vede k dlouhodobým typům jednoho, extrémního stavu
počasí, jako v létě 2018. Viz článek realclimate.org ze 31.
října 2018.
6. ...změně, která dosáhla nebezpečného rozsahu;
tím byla porušena Rámcová úmluva OSN:
1992: Stabilizovat složení ovzduší „na úrovni, která
zamezí nebezpečnému lidskému zásahu do
klimatického systému“
- United Nations Framework Convention on Climate Change
Jenže: ten zásah už dávno probíhá...
Extrémní události
 Větší srážky v přívalech !
 horší povodně
 horší sucha
 a požáry
Teplejší atmosféra pojme více
vlhkosti
(~7%/°C)
povodně
Teploty na pevnině severní polokoule:
horní řada 3 letní měsíce (červen, červenec, srpen),
dolní 3 zimní měsíce (prosinec, leden, únor).
Problémem jsou >3-sigma extrémy, dnes už i 5, ba i 6 σ
Z komentáře Regional Climate Change and National Responsibilities, Hansen&Sato 1. března 2016,
http://csas.ei.columbia.edu/2016/02/29/regional-climate-change-and-national-responsibilities/
Výskyt místních teplotních odchylek vztažený k období 1951-1980. Teplotní odchylky jsou
dělené tehdejší místní standardní deviací. Obsah ploch pod všemi křivkami je jednotkový.
7. Pařížská dohoda reflektuje vážnost situace, chce
zabrzdit oteplování, jak je jen možné, odvrátit
dopady ještě horší:
2015: „udržení nárůstu průměrné globální teploty
výrazně pod hranicí 2 °C oproti hodnotám před
průmyslovou revolucí a úsilí o to, aby nárůst teploty
nepřekročil hranici 1,5 °C“
Pařížská dohoda je konsensem, že oteplování je potřeba co
nejdříve zastavit. Hranice 1,5 K samozřejmě není
bezpečná, ale měla by méně hrozné důsledky než oteplení
o celé dva kelviny, natož větší.
Závazky všech států jsou jejich, dobrovolné. Když je nebudou
plnit, budou z toho mít jen hanbu. Dosavadní závazky
zdaleka na zastavení oteplování pod laťkou 2 K nestačí.
1 K už máme za sebou
Společný závazek dávat 100 miliard $ ročně zemím chudším,
zvláště postiženým, na snižování emisí a adaptaci
(Green Climate Fund), není nijak silný. Je to 2200 miliard
korun – jen dvojnásobek rozpočtu Česka a polovina jeho
HDP... Fond má přitom pomáhat asi pěti miliardám lidí.
Historická odpovědnost českých zemí, bráno na osobu, není
menší než německá nebo britská.
citát prince Charlese:
„Snahy snížit množství skleníkových plynů pomocí
mezinárodních dohod lze jen uvítat, přicházejí však
bohužel o deset let pozdě.“
a ještě citát prince Charlese:
„Snahy snížit množství skleníkových plynů pomocí
mezinárodních dohod lze jen uvítat, přicházejí však
bohužel o deset let pozdě.“
• tento citát je uveden v letáku Skleníkový efekt,
vytvořeného rakouským Ökologie-Institutem roku...
1991
Každá spotřeba,
je-li opřená o fosilní paliva
a není-li nezbytná,
je nemravná
• A to je naprostá většina topení, cestování, elektřiny
• a také výroba čehokoliv (kolik fosilního uhlíku na ni bylo
spotřebováno, leckdy dobře odráží cena výrobku).
• Výrobu posiluje zahazování a opětovné nakupování.
Dodatek:
nemluvili jsme o emisích metanu a oxidu dusného.
K jejich snížení je nutná veliká redukce spotřeby
mléčných výrobků a masa, tedy mnohem větší podíl
potravy rostlinného původu. K tomu může přímo přispět
každý, kdo není vegan...
Z encykliky Laudato si'
papeže Františka
14. Naléhavě vyzývám k obnovení dialogu o
způsobu, jímž pojímáme budoucnost planety. Je
třeba, abychom se do jednání zapojili všichni,
vždyť krize životního prostředí a její lidské kořeny
se týkají a dotýkají nás všech. …
http://amper.ped.muni.cz/gw/encyklika/
tinyurl.com/LaudatoSi-cz
(stačí ale zadat „encyklika hollan“ :-)
51. ...Zvláště je třeba počítat s užíváním
ekologického prostoru celé planety při ukládání
plynného odpadu, který se během dvou století
naakumuloval a vytvořil situaci, která nyní postihuje
všechny země světa. Oteplování, způsobené
enormní spotřebou některých bohatých zemí, se
odráží na těch nejchudších místech světa,
zvláště v Africe, kde má zvyšování teploty spojené
se suchem katastrofální účinky na úrodu. ...
Ztráta živobytí vede
• ke konfliktům, příp. až k občanské válce
• rozpadu státní struktury
• migraci uvnitř regionu
• emigraci nejsilnějších nebo těch, na něž se příbuzenstvo
složí, aby snad časem dokázali finančně podporovat jejich
přežití v původní zemi
Schellnhuber et al. , Nature Climate Change, 2016
Tipping Points Related to 2°C-Guardrail
Global Map of Potential Tipping Cascades
Steffen et al, 2018, PNAS
Where on Earth are We Heading: Pliocene or Miocene?
Temperature Trends for the Past 65 Ma and
Potential Geohistorical Analogs for Future Climates
Burke et al. 2018, PNAS
Z encykliky papeže Františka, o péči o společný domov,
z odstavce 52:
… Je nezbytné, aby rozvinuté země přispěly k řešení
tohoto dluhu zásadním omezením spotřeby energie z
neobnovitelných zdrojů a tím, že nejpotřebnějším zemím
poskytnou prostředky k podpoře politiky a programů
udržitelného rozvoje. … Neexistují politické či sociální
hranice a bariéry, které nám dovolují se izolovat, a proto
také neexistuje prostor pro globalizaci lhostejnosti.
Co dělat a co nedělat u nás
• Vrátit se k rozumným teplotám v zimních interiérech
(jaké to jsou?)
• Nestavět hůře než v pasivním standardu
• Neopravovat domy méně kvalitně
• Klást překážky růstu automobilové dopravy, podporovat
její alternativy (jaké?)
• Nelétat (proč?)
• Jíst o moc méně masa a mléčných potravin (proč?)
• A taky např. nesvítit silněji, než je vskutku nutné (kolik
světla potřebujeme? kdy?)
• Podílet se na rychlém budování nefosilních zdrojů energie
211. … K tomu, aby právní norma působila relevantní a
trvalé účinky, je nezbytné, aby ji většina společnosti na
základě vhodných motivací přijala a reagovala osobní
proměnou. Pouze na základě kultivace solidních ctností je
možné darovat se v nasazení za životní prostředí.
Jestliže se někdo – ačkoli mu jeho ekonomické
podmínky umožňují spotřebovat a utrácet víc – radši
lépe oblékne místo toho, aby zapnul topení, znamená
to, že si osvojil přesvědčení a způsoby prospěšné
ochraně životního prostředí. …
Když ze svého hlubokého přesvědčení radši opětovně
použijeme nějakou věc místo toho, abychom se jí rychle
zbavili, může to být skutek lásky, který vyjadřuje naši
důstojnost.
193. … Víme, že chování těch, kteří stále více konzumují
a ničí, je neúnosné, zatímco jiní nemohou žít v souladu s
vlastní lidskou důstojností. Proto nastal čas přijmout
jistý úbytek v některých částech světa, čímž se zajistí
zdroje, aby bylo možné zdravě růst v jiných
částech. ...
Jak nepřesáhnout další kelvin,
natož půl kelvinu
Zastavit růst osobní spotřeby v bohatých zemích
Snížit ji na polovinu té dnešní
Investovat do jejího snížení
a pokrytí obnovitelnými zdroji
Být tak modelem pro země chudé
A také jejich donorem
(Skoro) všechny technologie už máme
Žádné překvapivé už se nenajdou
Deploy, deploy, deploy, research, develop, deploy