Klima se měnilo i v minulosti

Transkript

1 Klima se měnilo i v minulosti Argumenty pavědců: Klima se mění stále. Měli jsme doby ledové i teplejší období, během kterých bylo možné nalézt aligátory na Špicberkách. Doby ledové přicházely v cyklu sto tisíc let během posledních sedm set tisíc let a byla i předchozí období, která se zdají být teplejší než současnost navzdory tomu, že úrovně CO 2 byly nižší než nyní. Docela nedávno jsme měli teplé období ve středověku i malou dobu ledovou. (Richard Lindzen) Co říká věda Přírodní změny klimatu v minulosti ukazují, že klima je citlivé na nerovnováhu v energetické bilanci. Jestliže planeta akumuluje teplo, globální teploty stoupají. V současné době CO 2 způsobuje nerovnováhu v důsledku zesíleného skleníkového efektu. Klimatické změny z minulosti ve skutečnosti poskytují důkazy pro citlivost našeho klimatu na CO 2. Jestliže existuje něco, na čem se mohou shodnout všechny strany, které se účastní diskuze o klimatu, tak že klima se měnilo v minulosti přírodním způsobem. Dávno před obdobím industrializace planeta prošla mnoha obdobími oteplení a ochlazení. Tohle vedlo leckoho k závěru, že jestliže se teploty měnily přírodním způsobem v minulosti, dávno před SUV a plazmovými televizory, tak příroda musí být i příčinou současného globálního oteplování. Tento závěr je opakem toho, co zjistila věda. Naše klima je řízeno následujícím principem: pokud do něj přidáš více tepla, tak teploty rostou. Naopak, když klima ztrácí teplo, teploty klesají. Lze říci, že planeta je nyní v pozitivní energetické nerovnováze. Přichází více energie, než kolik jí je vyzářeno do prostoru. To označujeme jako radiační působení, změnu čistého toku energie na horní hranici atmosféry. Když Země zažívá kladné radiačně působení, naše klima hromadí teplo a globální teplota roste (ne monotónně, přirozeně, vnitřní variabilita přidá k signálu šum). Jak moc se mění teplota daným radiačním působením? To závisí na citlivostí klimatu planety. Čím citlivější je naše klima, tím větší je změna teploty. Nejčastější popis citlivosti klimatu je změna globální teploty při zdvojnásobení CO 2 v atmosféře. Co to znamená? Množství energie absorbované oxidem uhličitým lze vypočítat pomocí programů, které počítají zářivý přenos ve všech spektrálních čarách. Jejich výsledky byly experimentálně potvrzeny ze satelitních a povrchových měření. Radiační působení zdvojnásobené koncentrace CO 2 je 3.7 wattů na metr čtvereční (W/m 2 ) (IPCC AR4 Section ). Když tedy hovoříme o citlivosti klimatu na zdvojnásobení CO 2, máme na mysli změnu globálních teplot vlivem radiačního působení 3.7 W m 2. Toto působení nemusí pocházet nutně od oxidu uhličitého. Může jít o jakýkoliv faktor, který způsobuje energetickou nerovnováhu.

2 Jak se oteplí, zdvojnásobí-li se CO 2? Pokud bychom žili v prostředí bez zpětných vazeb, tak by se globální teploty zvýšily o 1.2 ºC (Lorius 1990). Avšak naše klima má zpětné vazby, a to jak pozitivní, tak negativní. Nejsilnější pozitivní zpětná vazba je vodní pára. Když se zvýší teplota, tak to samé se stane s množstvím vodní páry v atmosféře. Avšak vodní pára je také skleníkový plyn, který způsobují větší oteplení, to přináší více vodní páry, a tak dále. Jsou také negativní zpětné vazby více vodní páry přináší více mraků, které můžou mít efekt jak oteplovací tak ochlazující. Jaký je úhrn zpětných vazeb? Citlivost klimatu může být počítána na bázi empirických pozorování. Je nutné najít nějaké období, z něhož máme údaje o teplotách a také o velikosti různých radiačních působení, která řídila změnu klimatu. Jakmile máme změny teploty a radiačního působení, je možné vypočítat citlivost klimatu. Obrázek č. 1 ukazuje přehled recenzovaných studií, které poskytly odhad citlivosti klimatu dle dění v minulosti. (Knutti & Hegerl 2008) Obrázek 1: distribuce a intervaly citlivosti klimatu na bázi různých důkazových linek. Kruh ukazuje nejpravděpodobnější hodnotu. Barevné tlusté čáry ukazují pravděpodobnou hodnotu (pravděpodobnost více než 66%). Barevné tenké čáry ukazují nejpravděpodobnější hodnoty (pravděpodobnost více než 90%). Přerušované linky naznačují nepřítomnost nějakého spolehlivého ohraničení nejvyšší možné citlivosti. Pravděpodobný rozsah IPCC (od 2 do 4.5 ºC) a nejpravděpodobnější hodnota (3 ºC) jsou vyznačeny vertikálním šedým pruhem a černou linkou. Mnoho odhadů o citlivosti klimatu se opíralo o přístrojová měření (o posledních 150 let). Několik studií využilo oteplení pozorované na povrchu Země a v oceánech během 20. století spolu s odhady radiačního působení. Byly využity různé metody modely jednoduché nebo střední složitosti, statistické modely nebo výpočty energetické bilance. K odvození citlivosti klimatu byly také analyzovány data ze satelitů udávající radiační bilanci. Některé nedávné analýzy použily dobře pozorované radiační působení a reakce klimatu na velké vulkanické erupce ve 20. století. Několik studií zkoumalo rekonstrukce

3 paleoklimatu posledního tisíciletí nebo období zhruba před lety, kdy planeta vyšla z globální doby ledové. Co z tohoto můžeme vyvodit? Máme množství nezávislých studií pokrývajících sérii období, které studovaly různé aspekty klimatu a které využívají různé analytické metody. Všechny poskytují zhruba konzistentní rozmezí pro citlivost klimatu s nejpravděpodobnější hodnotou 3 ºC na jedno zdvojnásobení CO 2. Kombinované důkazy ukazují, že úhrn zpětných vazeb k radiačnímu působení je významně pozitivní. Není žádná důvěryhodná řada důkazů, která by poskytovala klimatickou citlivost velmi vysokou nebo velmi nízkou jako nejlepší odhad. CO 2 způsobil nahromadění tepla v našem klimatu. Radiační působení CO 2 je známo s vysokým stupněm porozumění a potvrzeno empirickými pozorováními. Odpověď klimatu na toto hromadění tepla závisí na citlivosti klimatu. Je ironické, že když skeptici citují změny klimatu z minulosti, odvolávají se fakticky na důkaz o silné klimatické citlivosti a na kladný úhrn zpětných vazeb. Vyšší klimatická citlivost znamená větší odpověď klimatu na radiační působení CO 2. Změny klimatu v minulosti ve skutečnosti poskytují důkaz, že lidé mohou nyní klima ovlivňovat. Záleží na Slunci Argumenty skeptiků: V posledních staletích docházelo ke stálému nárůstu počtu slunečních skvrn v obdobích, kdy se Země oteplovala. Data napovídají, že sluneční aktivita ovlivňuje globální klima a způsobuje, že se svět otepluje. (BBC) Co říká věda V posledních 35 letech globálního oteplování vykazovalo Slunce mírný sklon k ochlazování. Změny Slunce a klimatu probíhaly opačným směrem. Slunce, jakožto dodavatel téměř veškeré energie na zemském povrchu, má silný vliv na klima. Srovnání mezi Sluncem a klimatem v posledních 1150 letech ukazuje, že teploty se velmi těsně váží ke sluneční aktivitě (Usoskin 2005). Avšak po roce 1975 teploty rostly, zatímco sluneční aktivita jevila malý až nulový dlouhodobý trend. Studie proto došla k závěru, během těchto 30 let celkové sluneční záření, sluneční UV záření a tok kosmického záření nevykázaly žádný významný sekulární trend, tak tedy alespoň tohle období posledního oteplování musí mít jiný zdroj.

4 Doopravdy je to tak, že více nezávislých měření sluneční aktivity naznačuje, že Slunce prodělávalo od roku 1960 mírné ochlazování, a to ve stejném období, kdy rostly globální teploty. Během posledních 35 let globálního oteplování se Slunce a klima měnily opačným směrem. Jedna analýza slunečních trendů došla k závěru, že Slunce mělo ve skutečnosti v posledních desetiletích mírný ochlazující vliv (Lockwood 2008). Obrázek 1: Roční změny v globální teplotě (světle červená tenká čára) s jedenáctiletým klouzavým průměrem teplot (tmavě červená tlustá čára). Míry teploty pocházejí od NASA GISS. Celkové roční sluneční záření (TSI, Total Solar Irradiance, bledě modrá tenká čára) a klouzavý průměr přes 11 let (tlustá tmavě modrá čára). TSI od roku 1880 do roku 1987 je od Solankiho (Sami Solanki). TSI od roku 1979 do roku 2009 je od PMOD. Další studie o vlivu Slunce na klima: Tento závěr je potvrzen mnoha studiemi, které zjistily, že zatímco Slunce přispělo k oteplování na začátku 20. století, v posledních desetiletích přispělo k oteplování velmi málo (a nejpravděpodobněji tak, že je zpomalilo). Erlykin 2009: Odvozujeme, že maximum nedávného zvýšení průměrné teploty povrchu Země, které může být přisouzeno sluneční aktivitě, je 14 % z celkového pozorovaného globálního oteplení. Benestad 2009: Naše analýza ukazuje, že nejpravděpodobnější příspěvek sluneční aktivity na globálním oteplení je 7 ± 1 % pro 20. století a je zanedbatelný pro oteplování od roku 1980.

5 Lockwood 2008: Ukazuje se, že příspěvek sluneční variability na vývoj teplot od roku 1987 je malý a negativní; nejlepší odhad je -1.3% a interval spolehlivosti 2 sigma dává rozsah nejistoty od -0.7 do -1.9 %. Lean Lockwood 2008: Závěry našeho předchozího článku, že solární radiační působení se v posledních 20 letech snížilo, zatímco povrchové teploty pokračovaly v růstu, se ukázaly aplikovatelnými v celém intervalu možných časových konstant pro odpověď klimatu na změny sluneční aktivity. Ammann 2007: Ačkoli solární efekty a také ty vulkanické se zdají být dominantní ve velké části pomalých klimatických změn v posledních tisíci letech, tak vlivy skleníkových plynů dominují od druhé poloviny minulého století. Lockwood 2007: Rychlý růst pozorovaný u průměrných globálních teplot po roce 1985 nemůže být přisuzován sluneční variabilitě, ať už se odvoláváme na jakýkoliv mechanismus a jakkoliv velké zesílení vlivu solární proměnlivosti. Foukal 2006 uzavírá: Změny naměřené vesmírnými loděmi od roku 1978 jsou příliš malé, aby napomohly znatelně ke globálnímu oteplování urychlenému v posledních 30 letech. Scafetta 2006 říká: Od roku 1975 bylo globální oteplení mnohem rychlejší než to, které by bylo možné očekávat od samotného Slunce. Usoskin 2005 uzavírá během posledních 30 let celkové sluneční záření, sluneční UV záření a tok kosmického záření nevykázaly jakýkoliv významný sekulární trend, tak tedy alespoň epizoda nedávného oteplování musí mít jiný důvod. Solanki 2004 sestavuje let historie slunečních skvrn za pomoci koncentrací radioaktivního uhlíku nacházeje, že není pravděpodobné, že sluneční variabilita by byla hlavním důvodem silného oteplení v posledních třech desítkách let. Haigh 2003 říká Záznamy z pozorování napovídají, že Slunce ovlivnilo teploty v časových škálách desítek, stovek i tisíců let, ale úvahy o radiačním působení, výsledky modelů energetické bilance a modely všeobecné cirkulace atmosféry napovídají, že oteplení během posledního období 20. století nemůže být připisováno jen vlivům Slunce. Stott 2003 zvýšil citlivost klimatického modelu na sluneční variabilitu a i tak zjistil, že hlavní část oteplení za posledních 50 let je pravděpodobně způsobena rostoucím množstvím skleníkových plynů. Solanki 2003 uzavírá Slunce přispělo ke globálnímu oteplení od roku 1970 méně než 30 %. Lean 1999 uzavírá je nepravděpodobné že vztahy Slunce klima mohou vysvětlit nějakou větší část globálního oteplení po roce 1970.

6 Waple 1999 zjišťuje stěží nějaký důkaz napovídající, že změny záření mají velký vliv na současný vývoj oteplování. Frolich 1998 uzavírá že trendy v příkonu slunečního záření přispěly málo ke vzrůstu průměrné globální povrchové teploty o 0.2 ºC za poslední desetiletí.