%\documentclass[a5paper]{article}
\input a5_11_cz.ltx
\parindent=0pt \parskip=0.5\baselineskip
\usepackage{graphicx}
%\input mypdf.lt
%begin{latexonly}
\ifx\pdfoutput\undefined
\else
 \RequirePackage[latin2]{inputenc}
 \usepackage
  [pdftex,bookmarks=false,
   %pdfview=fitb,
   pdfauthor = {Jan\ Hollan}%,
   pdftitle  = {Ledova doba neprijde!},
   pdfsubject= {Milankovich forcing past and future},
   %pdfkeywords={Ice Age, insolation, glaciation}
   ]
  {hyperref}
\fi
%end{latexonly}
\input myhtml.lt
\begin{document}

\title{Ledová doba je vyloučena ,,s astronomickou přesností``}
\author{\www{Jan Hollan}{http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan}}
\date{18. prosince 2000}
\maketitle

Četl jsem mockrát, že začátek velkých změn klimatu je řízen změnami
oslunění různých zeměpisných šířek vlivem změn geometrie pohybu Země
(Milankovićova teorie, viz
 \www{www.mpae.gwdg.de/EGS/egs\_info/milankovic.htm}
     {http://www.mpae.gwdg.de/EGS/egs_info/milankovic.htm}). 

Také se často setkávám se starým nedorozuměním, že když je tu holocén už
deset tisíc let, měl by brzo skončit, neb minulý interglaciál (ani
předešlá teplá období) tak dlouho netrval.

Jestliže je ale řídícím faktorem změna insolace, nejsme odkázáni na
(zavádějící) hádání, že současná poledová doba bude podobná
předcházejícím, ale můžeme se spolehnout na astronomické předpovědi
budoucího oslunění.  Ty říkají jasně, že současné teplé období bude trvat
alespoň tak dlouho jako předcházející ledová doba! To platí zcela jistě
i~bez antropogenního zesílení skleníkového jevu. 

Příštích sto tisíc let bude trajektorie Země takřka kruhová a~žádná
období, kdy by v~šířkách kolem severního polárního kruhu byla
v~letním období krajina málo osluněna, nemohou proto nastat.  Studená
tisíciletí se vyskytují jen tehdy, když Země prochází odsluním (apoheliem,
nejvzdálenějším bodem své orbity kolem Slunce) během nejteplejších
severních měsíců, a~když je navíc toto odsluní skutečně daleko.
Poslední podmínka je splněna jen v~dobách, když má zemská orbita
velkou výstřednost.  Hodně velké výstřednosti dosáhne oběžná trajektorie
Zem až za více než půl miliónu let a~zalednění proto do té doby
nehrozí. 


 %\begin[h]{figure} 
\centerline{\mygraphics{width=0.8\textwidth}{insolr} }
 %\caption{Global temperature and northern latitude insolation
 % during the last two glacial cycles}
 %\end{figure}

Nyní si znázorněme souvislost mezi osluněním a~globálními teplotami. 
Abychom to mohli udělat, potřebujeme data
z~\http{www.ngdc.noaa.gov/paleo}. Obrázek z~nich zhotovený
ukazuje tři křivky. Horní udává průměrné oslunění severní zeměpisné šířky
65 stupňů (watty na čtvereční metr vodorovné atmosféry) uprostřed
července. Jak vidno, oslunění kolísá mezi 390 a~490\,W/m$^2$ (data
jsou převzata z~\cite{Berger}). 

Střední křivka ukazuje dobře globální teploty. Přesněji, zčásti opomíjí
severní polokouli, neboť data jsou z~ledového jádra z~vrtu na
antarktické stanici Vostok \cite{Vostok}. 

Spodní křivka je z~grónského vrtu GRIP; nejsou udány samotné teploty,
ale jen relativní obsahy  izotopu kyslíku O$^{18}$. Ty jsou
indikátorem převažujících teplot v~severním Atlantiku. Je nápadné, že
se v~této oblasti objevovalo mnoho rychlých změn; ty byly téměř jistě
způsobeny různými stavy oceánského proudění v~Atlantiku (obvyklý stav
je teplý proud k~severu).  Nicméně vyhlazená křivka by byla docela
podobná křivce uprostřed, tj. dlouhodobé změny teplot jsou skutečně
celosvětové. 

 \parbox{0.45\textwidth}
 {
 %\begin{figure}
\mygraphics{width=0.5\textwidth}{eiszeit} 
 %\caption{Variation of methane and carbon dioxide atmospheric
 %concentrations, enabling large temperature changes} 
 %\end{figure} 
 }
\hfill 
 \parbox{0.45\textwidth}
{Souvislost oslunění severních šířek a~globálních teplot je skutečně
nápadná.  Jak je taková shoda možná? Odpověď je dána trendy
v~zaledňování.  Teplá severská léta vedou k~úbytku ledového
příkrovu, kdežto během chladných letních období (a~teplejších zim
s~většími srážkami) souvislá sněhová pokrývka roste.  To ovlivňuje
nejen albedo Země (více sněhu znamená, že sluneční záření se nepohltí, ale
odchází nevyužito do vesmíru), ale nějak i~obsah metanu
v~ovzduší. Mnoho metanu je obsaženo v~hydrátech
v~permafrostu a~na mořském dně ve vysokých severních šířkách,
oteplování jej může uvolnit do vzduchu.  Velké teplotní změny jsou změnou
oslunění jen spouštěny, jejich velký rozsah je nicméně možný jen vlivem
velké změny v~obsahu skleníkových plynů v~atmosféře.  Údaje
o~metanu jsou z~\cite{Chapellaz}, o~CO$_2$
z~\cite{Barnola}. }

\bigskip Nyní k~budoucnosti. Abych zjistil oslunění severní 65.
rovnoběžky, použil jsem program insola z~\cite{Laskar}.  Výsledek je
v~následujícím obrázku.

\vfill

 %\begin{figure}
\centerline{\mygraphics{width=0.9\textwidth}{insol65n}}
 %\caption{Summer insolation of northern latitudes 
 %during the last 0.26 and next 0.70 million years} 
 %\end{figure}

Můžete si všimnout, že hodnoty pro minulých 260 tisíc let jsou trochu
vyšší než v~prvním obrázku. To je dáno hlavně trochu jinou částí
léta, pro kterou data platí (a~zčásti i~jinou ,,sluneční
konstantou``, použil jsem 1366,3\,W/m$^2$). 

Hlavní výsledek je, že oslunění rozhodujících severních šířek uprostřed
léta neklesne tak nízko jako na počátku minulé doby ledové (před 111\,ka) 
ještě 0,6\,Ma. Vůbec první výrazný pokles letního oslunění nastane asi za
130 tisíc let, ale nebude zdaleka tak hluboký jako ty, které nastartovaly
dvě poslední ledové doby. Můžeme tak říci, že neexistuje žádná
představitelná příčina nového zalednění alespoň pro oněch 130\,ka. Dosti
pravděpodobně nemůže dokonce nová doba ledová začít dříve než za 620 tisíc
let ode dneška.

Obávat se, že se k~nám znovu přiblíží ledový příkrov, je věru legrační
starost.  Mnohem více bychom se měli mít na pozoru před překotným
skleníkovým jevem, který by naši Zemi mohl změnit v~druhou Venuši
ještě před oním půlmiliónem let! 


\begin{thebibliography}{9} \raggedright

\bibitem{Berger} Berger, A., 1992, Orbital Variations and Insolation
Database.  IGBP PAGES/World
 Data Center-A for Paleoclimatology Data Contribution Series \# 92-007. 
NOAA/NGDC Paleoclimatology Program, Boulder CO, USA.  See
\ftp{ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/insolation}, soubor orbit91. 

\bibitem{Vostok} Mnoho autorů, hlavně J. Jouzel et al.; soubor
s~vysvětlivkami a~daty je \www
{ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/vostok\_deld.txt}
{ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/vostok_deld.txt}

\bibitem{GRIP} GRIP Ice Coring Effort, viz soubor gripinfo.htm
v~adresáři
\http{www.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/greenland/summit/document/}

Data pro O18, udávající minulé teploty, jsou v~souboru gripd18o.txt
v~adresáři \ftp
{ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/greenland/summit/grip/isotopes/}.  První
uvedená (nejnovější) práce o~nich je

Johnsen, S.J., H.B. Clausen, W. Dansgaard, N.S. Gundestrup, C.U. Hammer,
U.  Andersen, K.K. Andersen, C.S. Hvidberg, D. Dahl-Jensen, J.P.
Steffensen, H.  Shoji, A.E. Sveinbjörnsdóttir, J.W.C. White, J. Jouzel,
and D. Fisher.  1997. The d18O record along the Greenland Ice Core
Pproject deep ice core and the problem of possible Eemian climatic
instability. Journal of Geophysical Research 102:26397-26410. 

\bibitem{Chapellaz} Chappellaz et al, Nature 345, 127-131 (1990). Data ze
souboru \ftp{ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/ch4.txt}

\bibitem{Barnola} Barnola et al,Nature, 329, 408-414 (1987). Data ze
souboru
 \ftp{ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/co2.txt}

\bibitem{Laskar}
\ftp{ftp.bdl.fr/pub/ephem/sun/la93}. Citace tam uvedená zní:

Laskar, J., Joutel, F., Boudin, F.: 1993, Orbital, precessional
                  and insolation quantities for the Earth
                  from -20 Myr to + 10Myr
                  Astron. Astrophys. 270, 522

\end{thebibliography}

\input jh_sih.lt
 
\end{document}
