Proč se teď rychleji otepluje
Globální oteplování začalo před dvěma staletími nenápadně. Lidstvo začalo výrazněji zesilovat skleníkový jev. Ten byl ovšem velice silný vždycky a tvořil podmínky příznivé pro život. Bez něj by Země zmrzla, zbělala, odrážela by skoro všechno sluneční záření.
Je to jednoduché: je to sálání ovzduší na povrch. Tedy záření závislé na teplotách vzduchu v různých výškách. Jeho úhrn je ohromný, ale přepočtem na metr čtvereční je už dobře představitelný: jde o 1/3 kW. Vidět není, je to infračervené záření s vlnovými délkami desetkrát až stokrát většími, než má světlo.
S čím to srovnat? Člověk svým metabolismem produkuje 1/10 kW. To je taky hodně, a možné je to jen díky tomu, že se jeho potrava opírá o fotosyntézu z velikánské plochy naší planety... Poháněna je sluncem, z jehož záření pohlcuje povrch 1/6 kW/m2 (v letní poledne víc, v noci nic, získává z něj tedy dvakrát méně tepla než ze skleníkového jevu). Rostliny a plankton ze slunečního příkonu využijí globálně necelá dvě promile. Skoro vše pak samy prodýchají.
Povrch je díky skleníkovému jevu v průměru mile teplý, globálně to bývalo 15 K nad bodem mrazu (kelvin je správný název pro „stupeň Celsia“, „stupeň“ je jednotka úhlu, ne teplotního rozdílu). A sálá samozřejmě víc než ovzduší na něj dolů. Vzduch je totiž směrem nahoru čím dál chladnější a to jeho sálání přichází i z výšek stovek metrů až kilometrů. Tam panují teploty o několik nebo až o mnoho kelvinů nižší. A sálání na teplotě velmi závisí, jak víme.
Lidstvo ta dvě století přidává stále rychleji do ovzduší molekuly, které sálání vzduchu umožňují, těm se říká skleníkové plyny. Mají alespoň 3 atomy. Jde hlavně oxid uhličitý, produkt oxidace fosilních paliv.
Jak CO2 z nich přibývalo, každá vrstva vzduchu pohlcovala více dlouhovlnného infračerveného záření, ale taky více emitovala, protože měla více vyzařujících molekul (dusík a kyslík sálat neumějí). Na povrch tak mohutněji sálaly vrstvy nižší, teplejší než vrstvy ležící výše. A tím se rozbíhalo globální oteplování. Povrch se ohříval, ovzduší nad ním od něj také. Globálně odchylka teplot od minulosti dosáhla nyní už půldruhého kelvinu.
Aha... ovzduší je teplejší, tak i proto více sálá dolů, že? Ano, to je zpětná vazba, kterou skleníkový jev dále vzrostl. A teplejší vzduch obsahuje více vodní páry, nejsilnějšího skleníkového plynu, jehož koncentrace je extrémně silně závislá na teplotě. Ovzduší sálá dolů proto vydatněji z ještě nižších výšek. To je další silná zpětná vazba.
Do čtvrtiny 21. století se tím skleníkový stal o kus silnější než před staletími. Roste za každé desetiletí globálně o watt na metr čtvereční, u rovníku pomaleji, v našich šířkách ale o 3 W/m2. Povrch se tak dále otepluje, rychleji ve vyšších zeměpisných šířkách.
Oteplování činívalo globálně dva decikelviny za desetiletí, od roku 2015 se ale dvakrát zrychlilo na 4 dK za deset let. I pro autority z oboru Climate science to bylo překvapení. Pro některé ale ne.
Proti oteplování totiž vydatně působí emise oxidů síry, jimiž se vzduch stává méně čirý a které zvyšují bělost oblačnosti, tedy albedo Země. A takových emisí ubylo nejen již odsiřováním uhelných elektráren, ale nověji i námořní dopravy. Více slunečního záření tak dopadá na pevniny a oceány. James Hansen, seniorní autorita oboru, na problém upozorňoval již dávno.
Druhý problém je v reakci oblačnosti na oteplení. Ukazuje se, že s oteplením ubývá nízké oblačnosti, hlavně stratokumulů. Je to zpětná vazba, která oteplování výrazně zesiluje. Z modelů vycházela nejistě, ale pozorování její existenci prokázalo. A bez takové silné „pozitivní“ (nemilé…) zpětné vazby také nelze objasnit velký nárůst teplot mezi koncem doby ledové a holocénem – činil totiž 7 K, ne jen 3,5 K, jak ukazovaly práce opírající se o nespolehlivé ukazatele. Citlivost klimatu na koncentraci CO2 je proto o polovinu vyšší, než se doposud odhadovalo.
A tak to nynější dvakrát zrychlené oteplování není výkyv, ale bohužel trend, který bude pokračovat, dokud spotřeba fosilních paliv neklesne na zlomek té nynější. Díky tak velkému poklesu se už koncentrace CO2 v ovzduší začne snižovat, jelikož se jeho přebytek po staletí a tisíciletí bude rozpouštět v mořích. O kolik se celkově oteplí, to závisí na tom, kolik fosilních paliv ještě spálíme, pak se už oteplovat přestane. Teplota ale bohužel bude vyšší, než jsme doposud doufali...
