Otázka změny klimatu Mgr. Lukáš Dolák, Ph.D. Podzim 2021 Změna klimatu ■ Veškeré dlouhodobé změny způsobené jak přirozenou variabilitou klimatu, tak lidskou činností ■ Hlavní projevy změn klimatu - globální oteplování a s ním související děje: ■ celosvětový růst průměrné teploty vzduchu, ■ růst hladiny světového oceánu, ■ změna frekvence a místa srážkových úhrnů, ■ rostoucí počet a intenzita živelných pohrom, ■ změny fenologických fází aj. Vývoj klimatu v minulosti Změny klimatu v minulosti ■ 55 mil. let - paleocenní-eocenní teplotní maximum - > T o 5-8 °C/1000 let - vymření 75-96 % druhů na Zemi ■ Zalednění Země - 34 mil.: zalednění Antarktidy - 3 mil.: zalednění Grónska - 2,6 mil.-9 700 let př. n. I.: cca 20 glaciálů o délce až 100 000-120 000 let a změně teploty až o 9 °C a interglaciálů s teplotou vyšší až 5 °C Kolísání teploty vzduchu v minulosti PliO.PleistOCene HolOCene Anthropocene S a J pól bez ledovců Million Years Before Present t—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—y—i—1—1~ 10 5 0 20 10 . kyr BeforeN v * * emise C02 Present Year (MKO) konec tvorby ledovců Grónsko bez ledovce Zdroj: Westerhold et al. 2020 37 Glaciály a interglaciály (2,6 Myr-9 700 let př. n. I.) • Glaciály: - cca 20 glaciálů, délka 100 000-120 000 let - chladnější a sušší klima (T < 5-6 °C) -změna mořských proudů, posun Golfského proudu kjihu - nárůst kontinentality ve stř. Evropě (zalednění Baltského a pokles hladiny Severního m.) • Interglaciály: - teplejší a vlhčí klima (T > 2-3 °C) - růst srážkových úhrnů opožděný oproti T Rozsah maximálního zalednění před 20 000 lety Zdroj: profwladimir.blogspot.cz, 2017 Změny v Evropě na přelomu wurm/holocén • 10 800 př. n. I.: náhlé ochlazení o 8 °C/6 měsíců (jez. Agassiz) • 9 700 př. n. I.: náhlé oteplení o 8 °C/40 let • Tání ledovců: růst zemské kúry, menší tlak na zemský plášť (častější vulkanická činnost?) • Od 4000 př. n. I.: postupné ochlazování • Holocén: stabilní klima s malými teplotními výkyvy - středověké klimatické optimum, malá doba ledová ... Globální oteplování Globální oteplování zvýšení průměrné teploty vzduchu od počátku průmyslové revoluce (ca. r. 1780) o 1,3 °C 97 % tepla zachyceno světovým oceánem, zbylá 3 % skleníkovými plyny s 99,9 % jistotou růst teploty vzduchu způsoben zesilováním tzv. skleníkového efektu kvůli zvyšování množství skleníkových plynů v atmosféře vliv člověka (spalování fosilních paliv, průmysl, doprava, zemědělství, odlesňovaní, růst populace aj.) SVĚTOVÁ TEPLOTNÍ ANOMÁLIE ZA 22000 LET Současné oteplování je více než 10x rychlejší než přirozené oteplení, které proběhlo na konci poslední doby ledové. - Průměrná anomálie včetně pásu nejistoty Scénáře budoucího oteplení do roku 2100 • +4,4 °C Při pokračování růstu emisí skleníkových plynů Teplotní anomálie je odchylka vůči průměrné teplotě na Zemi ve zvoleném referenčním období. Zde se jedná o tzv. předindustriální období, tedy léta 1850-1900. +2 °C +1 °C 0 °C -1 °C C/7em Pařížské dohody je udržet oteplení pod +2,0 °C - Poslední doba ledová, Evropa na sever -2 °C °d ČR byla pokryta masivním ledovcem -3°C 20 000 př. n. I. a zároveň se snažit o nepřekročení hranice +1,5 °C 15 000 př. n. 10 000 př. n. I 5 000 př. n. I. VERZE 2021-02-22 LICENCE CC BY 4 0 více info na faktaoklimatu.cz/teplota-22000-let • +1,5 °C Při rychlém snížení emisí skleníkových plynů a brzkém dosažení uhlíkové neutrality V roce 1698 byl vynalezen parní stroj 0 2020 2100 zdroj dat: Shakun (2012): 22 050-4 550 př. n. I., Marcott (2013): 4 540 př. n. I-1860, NASA GISS: 1880-2020 http://xkcz.cz/1732-casova-osa-teplotv-na-zemi/ VÝVOJ SVĚTOVÉ TEPLOTNÍ ANOMÁLIE Svět je nyní o 1,2 °C teplejší než v letech 1850-1900. • Světová teplotní anomálie pro daný rok 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 VERZE 2021-02-22 LICENCE CC BY 4.0 vice info na faktaoklimatu.cz/teplotni-anomalie zdroj dat: NASA Goddard Institute for Space Studies Odchylka průměrné teploty vzduchu Temperature difference 2020 and 1981-2010 lidstvo 50 x urychlilo růst teploty vzduchu v porovnání s růstem teploty mezi glaciálem a interglaciálem °c Data source: ERA5 -J -5 -3 -2 -1 -0.5 0 0.5 1 2 3 5 7 zdroj: WMO, 2021 Vývoj průměrné teploty vzduchu (1850-2020) Zdroj: showyourstripes.info/, 2021 Příčiny změn klimatu Skleníkový efekt proces způsobující oteplení Země o 33 °C prínosný 1. Krátkovlnné záření Zemský povrch pohlcuje krátkovlnné sluneční záření. Následně vzhledem ke své teplotě vyzařuje dlouhovlnné záření. 2. Dlouhovlnné záření Skleníkové plyny (H20, C02, CH4, N20, freony) pohlcují část dlouhovlnného záření vyzařovaného zemským povrchem = tzv. skleníkový efekt Skleníkový efekt Změna klimatu 3. Skleníkové plyny Skleníkové plyny vyzařují pohlcenou radiaci, což zvyšuje teplotu atmosféry Země = příčina změny klimatu. Zdroje skleníkových plynů Vodní pára (20 °C) p * ^ M ■ světový oceán, průmysl, vegetace * ^ ^ C02(7°C) ~ ■ fosilní paliva, průmysl, doprava, lesní požáry, sopečné erupce, oceány 03 (2 °C) CH4 (0,8 °C) ■ zemědělství, těžba fosilních paliv, tání permafrostu, oceány, spalování biomasy N20 (>1 °C) ■ hnojiva, doprava, spalování fosilních paliv, raketové motory, hnací plyny Freony Uhlíkový cyklus, zdroje a emise C02 Uhlíkový cyklus Uhlík (C): základní stavební kámen organismů Proces fotosyntézy Ukládání uhlíku v zemské kůře - fosilní paliva Uvolňování uhlíku bažiny spalováním (C02) v Cas nr-»--p> Zdroj: aleklett.wordpress.com, 2013; HN 21.10.2014 Uhlíkový cyklus "Microbial respiration and Soil carbon decomposition Soil (2300) Fossil pool (10,000) Phytoplankton ihotosynthesis Net ocean uptake 2 W Surface ocean J (1000^,. Respiration and decomposition Deep ocean (37,000) Reactive sediments (6000) Zdroj: wikimedia.org, 2018 Zdroje přirozeného C02 ■ 1 Gt (gigatuna) = 1 mld. tun = 1 000 000 000 000 kg ■ Zdrojem 96,5 % C02 příroda; 3,5 % lidstvo ■ Zemská kůra, sedimenty, fosilní paliva, oceán, půda, lesy, sopky ■ činné sopky: 0,3 Gt/rok (0,8 % antropog. C02) ■ permafrost: 2x více C než v atmosféře (1440-1600 Gt) ■ půdní vzduch: 40-1 OOx více C02 než v atmosféře ■ 1 ha rašeliniště v Indonésii: cca 20 t C02/rok ■ narušená rašeliniště: 6 % globálních emisí C02/rok Zdroje antropogenniho C02 Agriculture, Forestry and Other Land Use (AFOLU) Industry Zdroj: ecowarriorprincess.net, 2016 Zdroje antropoge nního C02 (2019) SVETOVÉ EMISE C02 Z FOSILNÍCH PALIV A VÝROBY CEMENTU Emise C02 ze spalování fosilních paliv a výroby cementu byly v roce 2019 téměř 4x vyšší než v roce 1960. Dosáhly hodnoty 36 miliard tun C02. Emise skleníkových plynů běžně zobrazujeme přepočtené na CO2 ekvivalent (kvůli přítomnosti dalších plynů), tedy v jednotce C02eq, Zde jde přímo o emise oxidu uhličitého, 14 363 Mt CO Prot;o uvád'me P°uze C02. v roce 2019 12 354 2000 2019 1960 835 2019 1960 7616 UHLI ROPA 1980 2000 PLYN 1 564 1980 2000 201? CEMENT VERZE 2021-02-16 LICENCE CC BY 4.0 více info na faktaoklimatu.cz/emise-fosilni-paliva zdroj dat: Global Carbon Project Zdroj: faktaoklimatu.cz, 2021 Zdroje antropogenního C02 Doprava: ■ osobní auto: 100-150 g/km (http://www.ekoblog.cz/?q=emise) ■ 15 nej větších lodí světa emituje více emisí C02 více než všechny automobily na světě (cca 800 mil. ks) Emise C02 na vzdálenosti 10 km Chůze Jlzda Najnovéjší vozy Hybrid Toyota Hybrid Toyota na kole s naftovými motory Prius Prius Plug-in 122 g 53 g 940 g 700 g 230 g Zdroje a uloziste antropogen ního COn EMISE UHLÍKU DO OVZDUŠÍ VLIVEM LIDSKÉ ČINNOSTI I Fuels & Cement 2s, Land Use Change KAM JE ČLOVĚKEM PRODUKOVANÝ UHLÍK UKLADAN Atmosphere Land Data published Nov. 21 2010 at Nature Geoscience + GlobalCarbonProject.o Graphic Production: CO2Now.0rg Annual global fossil emissions, billion metric tons of C02 Roční emise Our World in Data ROPní Pmí^P Annual CO 2 emissions ' * ^ III V«» 1111«./ Vm> Carbon dioxide (CO2) emissions from the burning of fossil fuels for energy and cement production. Land use change is not included. _ 10 billion t /~China vybrané státy 8billiont (1800-2019) 6 billion t / I vvA United States 4 billion t / jA I EU-27 — India 2 billion t Russia South Africa Brazil United Kingdom 1800 1850 1900 1950 2000 2019 Source: Global Carbon Project; Carbon Dioxide Information Analysis Centre (CDIAC) OurWorldlnData.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions/ • CC BY Note: CO2 emissions are measured on a production basis, meaning they do not correct for emissions embedded in traded goods. Zdroj: ourworldindata.org/co2-emissions, 2021 Pořadí států EU podle emisí skleníkových plyn (2016) CELKOVE ROČNÍ EMISE [miliony tun CO eq*] 935,8 Velká Británie 516,8 Francie 475,4 Itálie 438,2 Polsko 397,8 Španělsko 340,5 Nizozemí 207,0 Česká republika 131,3 Belgie 122,1 Rumunsko 113,4 Řecko 94,7 Rakousko 82,0 Portugalsko 71.2 Irsko 64,2 Maďarsko 62,1 Finsko 50,8 Bulharsko 59,7 Švédsko 55,5 Dánsko 53,3 Slovensko 41,2 Chorvatsko 24,7 Litva 20,4 Estonsko 19,7 Slovinsko 1 7,8 Lotyšsko 11,7 Lucembursko 11.5 Kypr 9,7 Malta 2,3 'Jednotka COaeq označuje emise COz + emise methanu, n2o a dalších skleníkových plynů přepočtené na ekvivalentní množství co2. VERZE 2020-10-23 LICENCE CC BY 4,0 více info na faktaoklimatu.cz/emise-eu-poradi R0CNI EMISE NA OBYVATELE [tuny CO eq*] Lucembursko Estonsko Irsko Česká republika Nizozemí Německo Kypr Finsko Belgie Polsko Rakouski Dánsko Řecko Slovinsk Bulharsk Velká Británie Slovensko Španělski Itálie Litva Francie Portugalsko Maďarsko Lotyšsko Chorvatsko Rumunsko Švědsko Malta Sytější barva linie odpovídá výraznější změně v pořadí státu. zdroj dat: Evropská agentura pro životní prostředí Emise skleníkových plynů v ČR podle sektorů (2016) _, ,, Jiné Odpadové hospodářství . n 0/ 4,3% Zemědělství Spalování v průmyslu Domácnost a instituce Jiné 6,1 % Zpracování oceli a kovů 5,6 % C02eq: V energetice, dopravě a jiných oblastech, ve kterých je zásadní spalování, jde přímo o emise co2. V zemědělství a odpadovém hospodářství se jedná především o emise metanu (ChU) a oxidu dusného (n2o) přepočtené na co2, které by mělo stejný oteplujíci efekt. Teplárny a zpracování paliv 16 % Elektrárna Počerady 4,5 % Elektrárna Prunéřov 4,3 % Elektrárna Tušimice 3,6 % Elektrárna Mělník 3,3 % Elektrárna Dětmarovice 1,8 % Elektrárna Chvaletice 1,8 % Elektrárna Kladno 1,6 % Ostatní elektrárny 4,9 % Nákladní —/ \— Automobilová doprava 8,3 % a autobusová doprava 5,4 % zdroj dat: Evropská agentura pro životní prostředí faktaoklimatu.cz Emise CO 2ekv (1990-2018) ■v -CR Emise nejvíce klesaly v 90. letech díky opouštění těžkého průmyslu. Od roku 2000 spíše stagnují. I Energetika I Doprava Průmyslové procesy 200 150 100 50 Spalování v domácnostech, institucích a zemědělství VÝVOJ EMISÍ M LETECH 1990-2018 Celkové emise v roce 1990 činily 200 mil. tun C02eq 1990 2000 VERZE 2020-10-23 LICENCE CC BY 4.0 více info na faktaoklimatu.cz/emise-cr-vyvoj 2010 Spalování v průmyslu ■ Zemědělství ■ Odpadové hospodářství ■ Jiné a stavebnictví OBJEM EMISÍ V JEDNOTLIVÝCH SEKTORECH OPROTI ROKU 1990 Energetika Doprava Celkové emise v roce 2018 činily 129 mil. tun C02eq +50% 0 < -50% +50% -50 % +69 % -10% Průmyslové procesy Spalování v domácnostech, institucích a zemědělství -61 % 51 mil. tun C02eq v roce 2018 Spalování v průmyslu a stavebnictví Zemědělství 2018 -45 % 2010 2018 1990 2000 -69 % 2010 2018 zdroj dat: Eurostat Vývoj C02 Vývoj C02 ■ Měřeno v ppm (parts per million) ■ Období 800 000 let před průmyslovou revolucí: 180-280 ppm (0,028 %) ■ r. 1993: 360 ppm (0,036 %) ■ 13.11.2021: 414,67 ppm (0,044 %)= pliocén (před 3 mil. let) ■ Každoroční nárůst: cca 2-3 ppm i- Nov. 13, 2021 414.67 ppm ■ Prognóza 2100: 900 ppm Nov. 13, 2020 412.86 ppm ■ Bezpečná hladina C02:350 ppm 1 Year Change i.8l ppm {0.44%) Zdroj: cs.co2.earth/ 2021 Vývoj C02 March 25, 2021 Carbon dioxide concentration at Mauna Loa Observatory 400 h E Q. A 350 h c - o trat 300- c - CD O - C 250- o O - CM CO 200 150 800 500 400 300 Thousands ot Years Ago Zdroj: scripps.ucsd.edu, 2021 Vývoj C02 a průměrné teploty vzduchu (0-2017) Zdroj: es.earthednet.org, 2017 Další příčiny změn klimatu ■ Sluneční aktivita ■ 1,3-14 % vliv na změnu teploty ■ Vulkanická činnost ■ krátkodobý vliv ■ Milankovičovy cykly ■ změna intenzity slunečního záření dopadajícího na Zemi následkem gravitačního působení Slunce a planet na Zemi ■ Zpětné vazby ■ ENSO Negativní dopady změn klimatu Negativní dopady změn klimatu Tání ledovců, sněhové pokrývky a permafrostu Růst hladiny světového oceánu Oteplování (úbytek 02) a okyselování (bělení korálů, úbytek ryb a změna jejich velikosti) oceánů Změna směru a rychlosti oceánských proudů I 1 Častější a silnější projevy živelních pohrom Zdroj: idnes. Ústup horských ledovců Zdroj: watchers.news, 2013 Tání Antarktidy • Oteplení Z Antarktického pol: 2,4 °C (+- 1,2 °C) 1958-2010 • Od r. 1957 úbytek přes 28 000 km2 ledovcových šelfů • Západoantarktický ledovcový štít: od r. 1992 ztráta cca 65 mil. t ledu/rok • Období 1992-2017: ztráta 6,4 bil. tun ledu v Grónsku a Antarktidě (růst HSOo 1,8 cm) • Se stejným tempem tání růst HSO do r. 2100 o dalších 17 cm • Do r. 2200 ztráta 50-60 % ledu (vyrovnání minima z posledního interglaciálu - před 130 000-116 000 let) Arktida - negativní dopady Úbytek mořského ledu Tání permafrostu Škody na infrastruktuře a sídlech Změna krajinného rázu (termokras) Riziko průmyslových havárií a ekologických škod Nárůst migrace některých živočichů dále na sever _ v Zvýšení pobřežní eroze v Beringově a Čukotském moři (přesun vesnic do vnitrozemí) Zdroj: Mundo desconocido, 2017 Arktida - růst tepoty vzduchu • Oblast největšího nárůstu teploty vzduchu na Zemi (> 3,5 °C) • 2x (léto) až 3x (zima) rychlejší nárůst teploty vzduchu v porovnání s j inými oblastmi • R. 2100: nárůst teploty vzduchu o 4-6 °C (RCP 4.5) až 10-12 °C (RCP 8.5) Arktida - úbytek mořského ledu SEA ICE AGE (years) 1 9 2 «3 «4 #5+ September 1986 September 1996 source: u.s. national snow and ice data center Zdroj: NASA Earth Observatory, 2017 Arktida - úbytek mořského ledu Grónsko a dominový efekt jezer, mechů, řas a lišejníku Zdroj: NASA Earth Observatory, 2017 Tání permafrostu - následky • Vznik bažin a kráterů na Sibiři (urychlení tání deforestací) • Úbytek zemědělské půdy a snižování stavu chované zvěře • Větší a delší období povodní (zvýšené průtoky) • Pokles teploty vody v menších vodních tocích v létě • Nárůst počtu environmentálnich uprchlíků prchajících do měst • Růst nelegální těžby mamutoviny (80 t/2017) • Potencionální bod zlomu klimatického systému Tání Arktidy - změna krajinného rázu Vznik termokrasu 15 % zemského povrchu (23 mil. km2) tvořeno permafrostem Množství uhlíku v permafrostu = množství uhlíku v atmosféře Zdroj: Steve Jurvetson, Flickr, 2020 Tání Arktidy-ekologické havárie (Norilsk) Zdroj: Profimedia, 2020 Tání Arktidy-ekologické havárie (Norilsk) Tání Arktidy Grónsko: ■ ledovec o ploše 1 799 000 km2 a objemu 2 850 000 km3 ■ ■ ztráty ledu: 2019: 532 Gt; dlouhodobý průměr: 280 Gt/rok Si 4. Shelf i 9 2002-2003 Zdroj: Mathieu Morlighem/UC Irvine, 2014; scpr.org, 2016; skepticalscience.com, 2010; http: //to thedeathmedia.com Tempo růstu hladiny světového oceánu 8 50.0 = en « 0.0 "S -50-0 Ť z_ E S -loco i" E ^-150.0 Do r. 1870: 0,4-1 mm/rok Od r. 1870: 1,4 mm/rok Od r. 1993: 3,2 mm/rok 2010-2015: 4,1 mm/rok 2016-2020: 4,8 mm/rok Nárůst od r. 1901: cca 178 mm Pravděpodobný scénář v r. 2100: nárůst o 100 cm při nárůstu T=3 °C 1630 1300 1000 1910 1020 1030 1 940 1050 1860 1070 1 9E0 1 900 2000 2010 2020 Year Zdroj: climate.gov, 2021 Růst hladiny světového oceánu • 30 z 50 nej větších měst světa postaveno na pobřeží • V současnosti ohroženo HSO až 600 mil. lidí • Nej ohroženější lokality: - delty nej větších řek (Nil, Ganga, Brahmaputra, Jang -c'-ťiang) - Indonésie, V USA, Nizozemí, S Německo, JV Anglie • Dopady růstu HSO o 100 cm: - delta Nilu: 6 mil. postižených osob, 4500 km2 zaplaveného území Růst hladiny světového oceánu Zdroj: medium.com, 2019 Růst hladiny světového oceánu Zdroj: novinky.cz, 2017 Vývoj počtu tropických bouří a hurikánů v SA (1970-2017) oblasti nejvyššího očekávaného nárůstu počtu hurikánů: Madagaskar, Melanésie, Japonsko, V Čína, JZ USA, Karibiku 120 -i 100 ■ 80 ■ 60 - 40 20 "Tropical Storms+ - - I Iurricancs+ <»lobal Tropical Cyclone Frequency -- 12 month Running Sums — Dr. Ryan N. Mauc — Updated August 31, 2017 0 i—i—i—i—i—i—■—i—i—i—r—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i i i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 Zdroj: wattsupwiththat.com, 2017 Negativní dopady změn klimatu • Změna rozložení tlakových útvarů nad S Atlantikem a Evropou (rozložení srážek, Medard) • Posun výskytu letních a zimních monzunů v J Asii, nárůst intenzity dešťů o 5 %/l °C a jejich variability • Rostoucí plocha území s teplotami vzduchu >50 °C (neobyvatelnost) - nárůst počtu a intenzity vln veder • Rostoucí desertifikace (Sahel, Blízký Východ, Velké planiny) • Snížení zásob pitné vody v období sucha až pro 1/6 obyvatel do r. 2100 (Indie, Čína, Andy) Negativní dopady změn klimatu • Růst sociálního napětí, ozbrojených konfliktů, dopady na světovou ekonomiku, energetiku a zdroje vody, války, uprchlíci, humanitární krize — 23 % ozbrojených konfliktů v etnicky roztříštěných zemí ovlivněno změnou klimatu (sucho, vlny veder) - 40 % válečných konfliktů od r. 1950 o vodu a nerostné suroviny • Nárůst napětí mezi státy nárokuj ící si nová pobřežní pásma v Arktidě ^ Ä • Posun klimatických pásů (biota, škůdci, nemoci) - růst plochy vhodné pro výskyt škůdců a nemocí (malárie) Negativní dopady změn klimatu • Snížení výnosů hlavních plodin (kukuřice, pšenice, rýže a sóje) po r. 2030 o 9 %, po r. 2050 až o 23 % • Posun nebo vyhynutí některých rostlinných a živočišných druhů - od r. 1980 pokles počtu žijících živočišných druhů o 50 % - při oteplení o 2 °C očekávané vymření 99 % korálů v tropických mořích (80-90 % biomasy tropických moří) • Změny v bilanci C02 a nové zdroje ski. plynů - tropické pralesy, tundra, oceány • Riziko úniku bakteriálních nemocí z permafrostu Negativní dopady změn klimatu • Změny podmínek pro šíření virových onemocnění v zimních měsících a dřívější nástup alergenů • Prodloužení pylové sezóny • Znečištění ovzduší následkem spalování fosilních paliv — uhelné elektrárny v EU příčinou 19 500 předčasných úmrtí a 41 000 případů bronchitídy u dětí (2015) — externí náklady na životní prostředí a zdraví - 54 mld. EUR • Vyšší spotřeba el. energie nutné k fungování klimatizací Vlny veder Několikadenní období (3-5) spojené s mimořádně vysokou teplotou vzduchu Pricmy: - 1) příliv velmi teplého vzduchu z východního směru - 2) prohřívání zemského povrchu slunečním zářením za jasných dnů - 3) nedostatek vody v krajině a s ním související snížený ochlazovací efekt výparu B so 170 cd 60 x 50 40- c 30 o 20 S 10 co o i 1 i I i i I . H 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Zdroj: klimaweb, 2016 Vlny veder Příklady: - červen 2003: Z Evropa cca 30 000 obětí - červenec 2010: V Evropa cca 55 000 obětí - léto 2015: J Asie cca 3500 obětí Nárůst počtu dnů s Tmax > 35 °C/rok v období 1985-2005 oproti r. 2100: - Washington: 7/29 dnů - Madrid: 8/43 dnů - Dillí: 102/200 dnů - nejvyšší nárůst teploty během vlny veder: Praha, Vídeň (2-14 °C) 20°W 0° 20°E Sum of temperature deviations [°C] 0 1 10 20 50 Zdroj: klimaweb, 2016 Riziko sucha • Vysychání zdroj nic řek (Himaláje, Tibet) zásobující regiony v Pákistánu, severní Indii a Cíne • Nárůst četnosti epizod sucha ve Středomoří, na Blízkém Východě a pobřeží Guinej ského zálivu • Nárůst rozdílu v množství srážek mezi severem a jihem Evropy • Na kontinentech v r. 2100 bez přispění lidí 15-20 % oblastí s výskytem sucha, s přispěním lidí až 50 % • Rostoucí riziko konfliktů o vodu Změna srážkových úhrnů v období 1986-2015 (oproti 1901-1950) Annually-averaged Precipitation Trends rzzi Change in Precipitation (inches) I I I l=[ -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 6 8 10 12 Zdroj: Climate Science Special Report Predikce půdní vláhy v SA (2000-2100) podíl půdy v neustálém suchu: r. 2018: 2 % r. 2050: 10 % Zdroj: NASA, 2015 Pozitivní dopady změny klimatu Pozitivní dopady změny klimatu Šíření nových (ekonomicky prospěšných) druhů (lanýž) Zrychlení růstu vegetace (tundra) Střední šířky: ^S^H - rychlejší rozvoj listnatých lesů - růst výnosů plodin (vliv zvýšeného C02 (+12 %) - prodlužování vegetačního období (+ cca 18 dní/30 let) Pokles počtu mrazových, ledových a arktických dnů ! Snížení nákladů na vytápění v zimní sezoně Nižší náklady na údržbu komunikací v zimě Zdroj: pinterest.com, 2014 Pozitivní dopady změny klimatu • Prodloužení (letní) turistické sezóny • Zvýšená dostupnost vody v ledovcových řekách • Snižování GHG - pokles emisí S02 a polétavého prachu, zlepšení ŽP • Archeologie ledovců • Vyšší rybářské úlovky v S Atlantikem následkem stěhování druhů na S • Nové vhodnější podmínky pro chov včel ve městech • Pokles počtu některých parazitů a škůdců? Arktida - pozitivní dopady • Prodloužení využití mořských cest loděmi bez doprovodu ledoborců • Nová naleziště nerostných surovin v Arktidě - předpokládané zásoby ropy a zemního plynu v Arktidě (2018): • 97 mld. barelů ropy • 47 mld m3 plynu (80 % v území nárokovaném Ruskem) • Nová naleziště mamutoviny pod tajícím permafrostem na Sibiři • Růst ploch tundry s vegetací a její hustoty (nové zdroje potravy) • Nárůst úlovků typicky atlantických ryb (makrela, treska) za polárním kruhem Arktida - Severovýchodní cesta ■ Severovýchodní (Severní/Arktická) cesta: 23 dní ■ Jižní cesta: 34 dní SOUBOJ O ARKTIDU Proč tam velmoci chtějí? ropa a zemní plyn Plány Číny narážejí na zájmy dalších velmoci především ruské vojenské základny Cesta Čina......► Evropa zhruba o 2 týdny rychlejší než* * Trasa je ale využitelná jen po zlomek roku. zdroj: Economist, Geopolitika.hu Zdroj: denikn.cz, 2019 Očekávané dopady změn klimatu -180° -150° -120° -90° -60° -30° 0° 30° 60° 90° 120° 150° vývoj v období 2071-2100 oproti 1980-2016 Zdroj: IPCC, 2013 b Budoucí změna srážek -180° -150° -120° -90° -60° -30° 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180' 0.2 0.6 1 1.4 1.8 vývoj v období 2071-2100 oproti 1980-2016 Zdroj: IPCC, 2013 Změna klimatických pásů dle Kôppen-Geigerovy klimatické klasifikace Af Am As Aw BWkBWhBSkBSh Cfa Cfb Cfc Csa Csb Csc CwaCwbCwc Dfa Dfb Dfc Dfd Dsa Dsb Dsc DsdDwaDwbDwcDwd EF ET Zdroj: koeppen-geiger.vu-wien.ac.at, 2010 Změna podmínek pro život v období 2071-2100 Změny klimatu v ČR Variabilita srážek a teploty vzduchu v ČR (1500-2010) 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Years Zdroj: Dobrovolný et al. 2010, 2015 Průměrná roční teplota vzduchu 1775-2020, Česka republika n 10 10,0 °c 2018 1991-2020 vs 1801-1850 +1,9 °C 1991-2020 vs 1851-1900 +1,9 °C 1991-2020 vs 1901-1930 +1,6 °C 1991-2020 vs 1931-1960 +1,4 °C 1991-2020 vs 1961-1990 +1,2 °C (CzechGlobe in o řx oo o rx o o co o to 00 f^r^oo~eooocoeoooeooooo^^e>oj o co O co co o co O O O on o * on o no o O co as o on on o o o Klimatická Změna.cz Roky s nejvyššími ročními hodnotami: 2018, 2019, 2015, 2014, 2020 Roky s nejnižšími ročními hodnotami: 1829,1786,1799,1785,1805 Barva dekády vyznačuje nadprůměrné (červená) a podprůměrné (modrá) dekády, ve srovnání s celkovým průměrem za období 1785 až 2020 (7,03 °C). c-. oooooooooo _ ~. ONOjrCNtfOTfinvOf^co CN f-*coS°cooooococococo s $? $r & $p $r ^ kQ> ^ ^ ^° »o? ^° -0' ^ ^ $r ^ ^ Roky s nejvyššími ročními úhrny 1939,1941,1910, 2002,1915 Roky s nejnižšími ročními úhrny 1842,1825,1863,1834,1858 700 600 500 400 500 700 '00 ooooooooooo CM-**OCOO „C- „<> ffc „<> äv .6" ^ .„v 9 (p & 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 C 0 jaro léto podzim (^CzechGlobe 2.5 2.0 1.5 1.0 05 0.0 Klimatická Změna.cz rok Počet let v období 1991-2020, kdy byla daný měsíc průměrná teplota vyšší (červeně) či nižší (modře) než průměr pro daný měsíc pro různá období. 1991-2020 vs 1801-1900 1991-2020 vs 1801-2020 12 3 4 5 6 7 9 10 11 12 1991-2020 vs 1961-1990 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 1 2 3 4 5 9 10 11 12 Současné projevy změn klimatu v ČR • Růst průměrné teploty vzduchu (1901-2000: + 1,1-1,3 °C) • Rychlejší růst teploty vzduchu v létě, pomalejší na podzim • Rok 2019: — červenec 2019 nejteplejším měsícem na Zemi od počátku měření teploty vzduchu - léto 2019: nej teplejší léto na stanici Praha-Klementinum od r. 1775 a v CR od r. 1961 (19,5 °C) • 11 z 20 nejteplejších roků v Klementinu se vyskytlo po r. 2000 • Nej chladnější rok v období 2008-2018 stejně chladný jako průměrně teplý rok v období 1961-1970 • Nárůst frekvence vln veder a zhoršení jejich dopadů ve městech Současné projevy změn klimatu v ČR • Změna ve frekvenci, intenzitě a rozmístění srážek (nížiny x pohoří) • Nárůst srážek na Českomoravské vrchovině, pokles na jižní Moravě • Úbytek srážek na jaře a na podzim a nárůst v zimě • 1. pol. vegetačního období (duben-červen): — stabilní pokles množství srážek — nárůst počtu dnů s bezvýznamným deštěm (<1 mm/m2) • 2. pol. vegetačního období (červenec-září): — nárůst počtu dnů s intenzivními srážkami (>10 mm/m2) Současné projevy změn klimatu v ČR • Prodloužení vegetačního období - dřívější kvetení některých bylin a stromů, posunutí doby hnízdění ptáků, větší prostor pro pozdní mrazy • Změna podmínek pro růst rostlin - ústup pěstování obilnin z nížin a přechod do středních poloh (500 m n. m.) - vhodnější podmínky pro rostliny adaptované na sucho (kukuřice) a vyšší teploty (sója, čirok) - zvýšení variability výnosů v zemědělství • Vyšší variabilita extrémů počasí (vlny veder, epizody sucha, přívalové povodně) - v letech 2012-2016 16 extrémů počasí, které způsobily škody v zemědělství (povodně, mrazy, holomrazy, sucho - 9x) Posun ZVO (1961-2000/2000-2019) Production regions 1961-2000 2000-2019 100 km Grape Vine Production Region U g g S H g 1961-2000 - - - 6 0 0 13 3 2000-2019 6 0 0 18 5 0 10 16 1,2,3- Soil Groups (1 = highest quality soil types), AL = Arable Land Grain Maize Sugar Beet Cereal and Potato Production Region Production Region Production Region 0 5 Forage and Grassland Production Region 1 2 3 I D g MM 16 28 9 0 22 3 % AL 1 32 5 0 2 0 % AL Slope □ 0-2* fiiii 2.1-6° Ä 6.1-12' Zdroj: Trnka et al. 2021 Současné projevy změn klimatu v ČR • Zhoršení/zlepšení podmínek pro faunu (zavij eč kukuřičný) a floru (ústup smrku) • Pokles počtu dnů se sněhovou pokrývkou (< 35 %, 2000-2020), mrazových a ledových dnů • Rýchlej ší oteplování zimní sezóny než letní (zima v nížinách bez sněhu pravidlem) - problematika nepromrzání půdy (utužená půda) • Zvýšené riziko sesuvné činnosti následkem intenzivních srážek Změna vybraných klimatologických charakteristik Temperature sums above 10 ÖC (TSIO) Trend 1961-2019 : 99.6 °C/10 year*** Trendy 102.4 °C/10 year** 1961-2000' Trend 2001-2019' 1.5 "C/10 year** 100 o -100 -200 The soil water deficit June-August (K^a) ■ Trend1961 2Ql9: -8,3 mm/10 year Trend1961 200Q: -5.4 mm/10 year Trend2001 2019: -53.2 mm/10 year - "T — T3 Frost days Trend1961 -2019" -4.1 days/10 year** Trend1961_ -2000: -1.0 days/10 year** Trend2001 -2019: -9.1 days/10 year** Zdroj: Trnka et al. 2021 Změna vybraných klimatologických charakteristik Snow days Trend Trend Trend V'í= 1961-2019' 1961-2000' 2001-2019' -5.9 days/10 year -7.2 days/10 year* -21.9 days/10 year 80 £ 60 -3 40 20 Days with limited water availability Trend Trend Trend 1961-2019' 1961-2000' L 2001-2019' 6.9 days/10 year** 7.4 days/10 year** 14.6 days/10 year Tropical days Trend Trend Trend 1961-2019 1961-2000' 2001-2019' : 1.7 days/10 year*** 1.0 days/10 year*** 3.8 days/10 year*** Zdroj: Trnka et al. 2021 Očekávané dopady změn klimatu v ČR Očekávané dlouhodobé dopady změny klimatu • 2021-2050: - nárůst teploty vzduchu o 1 °C - úbytek počtu dnů se sněhovou pokrývkou v nížinách o 66 % (z 24 na 8) • Do r. 2100: nárůst teploty vzduchu o 2-4 °C podle výše emisí GHG • Nárůst počtu tropických dnů do r. 2050 o 50 % - období 1981-2010: 20 dnů léto 2019: až 39 dnů (Strážnice) • Do r. 2100 pokles počtu dnů s T < 0 °C v nížinách o 60 % • Prodloužení vegetačního období o 40 dnů 1981-2010 SNĚHOVÁ POKRÝVKA NAD 10 cm Průměrný počet dní se sněhovou pokrývkou > 10 mm SWE (vodní hodnoty sněhu) CUevotuprKi S paterou: CzechQtobe j Odhad budoucího vývoje na zaklade očekávaných klimatických podmínek pro 3 časové horizonty. Rozpětí očekávaných klimatických podmínek reprezentuje S vybraných globálních cirkulačních modelů (v popisku kód modelu a jeho zjednodušená charakteristika na základě odhadu změny teploty a srážek pro území ČR) a 2 scénáře vývoje koncentrací skleníkových plynů (RCP 4.5 = stabilizace koncentrace C02 na nižší úrovni; RCP 8.5 = bez omezeni emisí C02). i—i—i—i—i 1 ■ 10 15 20 40 60 80 100 [počet dní] 0> státní hranice <0» hranice kraje HadGEM2 teplý suchý Očekávané dlouhodobé dopady změny klimatu ■ Častější výskyt holomrazů a pozdních mrazů ■ do r. 2050 nárůst pravděpodobnosti výskytu pozdních mrazů na 60 % (současnost 30 %) ■ Očekávaná stagnace úhrnů srážek v ■ Škody způsobené živelními pohromami převýší očekávané vyšší výnosy zemědělských plodin ■ Náhlejší přechody mezi teplými a studenými dny v zimním období Sucho v kontextu budoucí změny klimatu ■ Do r. 2100 častější výskyt sucha, delší trvání a vyšší intenzita ■ Nárůst frekvence epizod sucha na jaře a na podzim ■ V době kvetení méně vody v půdě z důvodu vyšších teplot a nižších sněhových zásob ■ Problémy v energetice ■ Omezení rekreace u vodních ploch a vodních sportů Děkuji za pozornost