Pociťované klimatické změny nevybočují z rámce obvyklého kolísání. Oxid uhličitý nezvedá hurikány ani hladinu moře.

V minulém čísle jsme začali publikovat texty od kolektivu autorů², které možná měly vliv na rozhodnutí vlády USA nepodepisovat zatím žádné zavazující dohody o snižování emisí oxidu uhličitého. V pokračování bude pojednána a diskutována důvěryhodnost počítačových modelů a vliv globálního oteplení na úroveň hladiny oceánů a přírodní katastrofy.

Počítačové modely

Počítačové modely, na kterých předpověď globálního oteplení je založena, předpovídají, že troposférická teplota bude stoupat přinejmenším tak, jako povrchová teplota [14]. Z tohoto důvodu, a proto, že tyto teploty mohou být přesně měřeny bez vlivu komplikovaných efektů v povrchových záznamech, jsou tyto teploty předmětem největšího zájmu. Globální trendy, znázorněné na obrázcích 5, 6 a 7 poskytují definitivní prostředek k ověření platnosti hypotéz o globálním oteplování.

Obr. 9: Kvalitativní znázornění ohřevu skleníkovými plyny. 1. sloupec zleva: současný skleníkový efekt celé atmosféry. 2. sloupec zleva: další skleníkový efekt při zdvojnásobení podílu CO₂ bez uvážení vlivu ostatních složek atmosféry. Hypotéza 1: hypotetický násobný efekt předpokládaný IPCC. Hypotéza 2: hypotetický zmírňující efekt.

Hypotéza globálního oteplování

Skleníkové plyny v zemské atmosféře, jako je H₂O a CO₂, snižují únik tepelného infračerveného vyzařování Země. Zvýšení CO₂ proto ve výsledku zvýší zářivou energii, pohlcenou zemí a atmosférou. Ale co se stane s tímto zářením je složitější. Je přerozděleno, jak svisle, tak i vodorovně, různými fyzikálními procesy, včetně vodorovného a svislého proudění, rozptýleno v atmosféře a v oceánu.

Když zvýšení CO₂ zvyšuje absorpci záření atmosférou, jak a jakým směrem atmosféra odpoví? Hypotézy o této odpovědi se různí a jsou schematicky znázorněny na obr. 9. Bez skleníkového efektu by byla Země podle většiny hypotéz asi o 14oC chladnější [25]. Přerozdělení záření zdvojnásobením podílu atmosférického CO₂ je malé, ale tento přidaný skleníkový efekt je pojímán různě různými klimatickými hypotézami. Hypotéza, kterou si vybral IPCC3 , předpovídá, že efekt CO₂ je násoben atmosférou (zvláště vodní parou), takže způsobí vysoký teplotní nárůst [14]. Druhá hypotéza, v grafu označená jako hypotéza 2, předpokládá opačnou reakci atmosféry, která potlačí vliv CO₂ a ve výsledku vede k nepodstatným změnám globální teploty [25,26,27].

Praktické doklady z obrázků 5 až 7 upřednostňují hypotézu 2. Zatímco podíl CO₂ trvale rostl, velké změny teploty předvídané modely IPCC se nekonaly (viz obr. 11). Pozn. překladatele: Pokud by opravdu existovala v atmosféře pouze kladná zpětná vazba, znamenalo by to, že každé zvýšení teploty (nejen od skleníkových plynů, ale třeba i od ročních dob) by vedlo ke zvýšení obsahu CO₂, následně opět ke zvýšení teploty atd.
Sebemenší vzrůst teploty by nakone vedl k odpaření veškerých oceánů. Pokud se tomu tak dosud nestalo, pak je to důkazem, že záporné a zpětné vazby jsou vyváženy a jakákoliv odchylka od stacionárního stavu vyvolá odezvu směřující k výchozímu stavu. Hypotézy o velkém vzrůstu teploty vlivem skleníkových plynů (GHGs) a další hypotézy, kdy zvýšení teplot povede k záplavám, nárůstu bouřkové aktivity a katastrofickým klimatickým změnám celosvětového rozsahu, které jsou dnes ztotožňovány s projevy „globálního oteplování“, slouží k závěrům, že je nezbytné realizovat dramatickou redukci světové spotřeby energie a zavést drsné programy mezinárodního přidělování technologií [29].

Počítačové modely klimatu, na kterých je „globální oteplování“ založeno, mají podstatné neurčitosti. Není to překvapivé, protože klimat je provázaný, nelineární dynamický, laicky řečeno, velmi komplexní systém. Obr. 10 shrnuje některé z obtížností v porovnání radiačního skleníkového efektu CO₂ s korekčními faktory a neurčitostni v některých parametrech počítačového modelování klimatu. Také další faktory, jako jsou efekty sopek, nemohou být nyní spolehlivě modelovány počítači.

Obr. 10: Radiační skleníkový efekt zdvojnásobení koncentrací atmosférického CO₂ (sloupec napravo) v porovnání se čtyřmi z nejistot v počítačovém modelování klimatu [14,28].

Obr. 11 porovnává trend atmosférických teplot předpovězený počítačovými modely přejatými IPCC s těmi, které jsou aktuálně sledované během uplyunulých 19 let, během kterých se vyskytla největší atmosférická koncentrace CO₂ a dalších skleníkových plynů. Jeví se, že na Zemi byl během posledních padesáti let proveden neplánovaný experiment, který zahrnuje všechny komplexní faktory a zpětné vazby, které podmiňují teplotu Země a klimat. Od roku 1940 atmosférické koncentrace skleníkových plynů trvale vzrůstaly, zatímco teploty atmosféry nikoli. Ve skutečnosti během 19 let s nejvyššími úrovněmi koncentrace CO₂ a dalších skleníkových plynů teploty klesaly.

Obr. 11: Globální průměrné teploty nižší troposféry, jak byly změřeny satelity MSU mezi 83. stupni severní a jižní zeměpiusné šířky [17,18], vynesenými jako pdchylky od hodnoty roku 1979. Hodnota trendu tohoto experimentálního měření je porovnána s odpovídající čarou trendu, předpovězenou počítačovými modely kllimatu Mezinárodního panelu pro klimatickou změnu (IPCC) [14].

Nejenže hypotéza globálního oteplování selhala v experimentálním testu; ona je také teoreticky vadná. Rozumně lze argumentovat, že ochlazování v důsledku existence záporných fyzikálních a biologických zpětných vazeb reagujících na růst skleníkových plynů v ovzduší bude anulovat počáteční teplotní vzestup [26, 30].

Příčiny selhání klimatických modelů jsou předmětem vědecké debaty. Například vodní páry jsou největším přispěvatelem celkového skleníkového efektu [31]. Jako jedno z vysvětlení bylo navrženo, že počítačové modely klimatu nakládají se zpětnou vazbou vztaženou k vodním parám nesprávně [27,32].

Navíc není hypotéza o globálním oteplování založena na radiačních vlastnostech samotných skleníkových plynů. Je zcela založena a předpokladu, že malý počáteční nárůst teploty, způsobený skleníkovými plyny, vyvolá rozsáhlý růst teplot. Tudíž také jakýkoli jiný teplotní nárůst z jiných případů by produkoval stejný výstup z výpočtů.

V současnosti, věda nemá souhrnné kvantitativní znalosti o zemské atmosféře. Je známo velmi málo relevantních parametrů dostatečně pevně, aby to umožnilo teoretické výpočty. Každá hypotéza musí být posuzována s empirickými (=naměřenými) výsledky. Hypotéza globálního oteplování byla pečlivě vyhodnocena. Nesouhlasí s (naměřenými) daty, a proto není potvrzena.

Obr. 12: Jedenáctiletý klouzavý průměr globální povrchové teploty, jak byl odhadnut NASA GISS [23,33,34], vynesený jako odchylka od roku 1890 (levá osa a tenká čára), v porovnání s množstvím atmosférického CO₂ (pravá osa a tlustá čára) [2]. Přibližně 82% tohoto nárůstu nastalo po teplotním maximu v roce 1940, jak je ukázáno na obr. 1.

Nové teplotní maximum, odhadnuté NASA GISS po roce 1940, není přítomno v měření meteorologických sond, ani v měření satelitních MSU. Také není přítomno v povrchových měřeních pro oblasti s úplnými, vysoce kvalitními teplotními záznamy [35]. Záznamy teploty ve Spojených státech (obr. 4) dávají roky 1996 a 1997 jako 38. a 56. nejchladnější ve dvacátém století. Odchylky a nejistoty, jako jsou na obrázku 13, vysvětlují tento rozdíl.

Důkazy o globálním oteplování

Stranou počítačových výpočtů byly v podpoře hypotézy globálního oteplování upřednostněny dvě skupiny důkazů: shrnutí teplotních záznamů a výpovědi o globálních záplavách a náhlých změnách počasí. Obr. 12 ukazuje teplotní graf, který byl zpracován Goddardovým ústavem vesmírných studií (NASA GISS) [23,33,34]. Tato kompilace, která je často k vidění v tisku, nesouhlasí s atmosférickými záznamy, protože povrchové záznamy mají vážné nepřesnosti [36]. Obr. 13 ilustruje některé z těchto důvodů. Efekt teplotních ostrovů v osídlených oblastech (urban heat island effect) je pouze jeden z několika povrchových jevů, které mohou „pokazit“ obecnost záznamů povrchové teploty. Obr. 13 ukazuje velikost tohoto efektu, v příkladu povrchové stanice v Kalifornii, a problémy spojené s objektivním sbíráním vzorků. Stanice East Park, o které se myslí, že je nejlépe situovaná stanice v neobydlené oblasti v tomto státě [37], vykazuje od roku 1940 trend mínus 0.055°C na desetiletí.

Obr. 13: Trendy povrchové teploty pro období od roku 1940 do roku 1996 ze 107 měřících stanic ve 49 okresech Kalifornie [39,40]. Po zprůměrování hodnot trendu v každém okrese, okresy s obdobnou populací byly shrnuty a vyneseny jako plná kolečka spolu se standartní chybou těchto hodnot. Šest měřících stanic ve středu města Los Angeles bylo použito k výpočtu standartní chyby a vyneseno samostatně jako okres s populací 8.9 milionů. Efekt ohřevu obydlených oblastí na povrchové hodnoty je patrný. Přímá čára je proložena metodou nejmenších čtverců plnými kolečky. Body označené „X“ jsou šest neupravených staničních záznamů, které byly vybrány NASA GISS [23,33,34] pro použití při jejich odhadování globální teploty, jak byla znázorněna na obrázku 12.

Na podporu „globálního oteplování“ je často citován celoplošný vzrůst teploty o asi 0.5 °C během 20. století. [38]. Vzhledem k tomu, že 82% nárůstu množství CO₂ během tohoto století se stalo až po vzrůstu teploty (viz obrázky 1 a 12), vzrůst množství oxidu uhličitého nemohl způsobit teplotní nárůst. Nárůst během 19. století byl pouze 13 ppm [2].

Pro podporu „globálního oteplování“ byly navíc užity nekompletní regionální teplotní záznamy. Obr. 14 ukazuje jeden takový příklad, kde částečný záznam byl použit při pokusu potvrdit předpově. vzrůstu teploty vlivem skleníkových plynů počítačovým modelem klimatu [41]. Kompletnější záznam popřel tento pokus [42].

Obr. 14: Plné kroužky uvnitř oválu jsou troposférické teploty na jižní polokouli mezi 30 a 60 stupněm jižní šířky, publikované v roce 1996 [41] na podporu oteplování, předpovězeného počítačovými modely. Později v roce 1996 tato studie byla vyvracena delší sadou dat, jak ukazují prázdné kroužky [42].

Ani jeden z teplotních grafů na obr. 4 až 7 (viz Stavebnictví a interiér č. 12/2004), které zahrnují nejpřesnější a nejspolehlivější dostupná povrchová a atmosférická měření, globální i lokální, neukazují takové oteplování, aby mohlo být připsáno nárůstu skleníkových plynů. Navíc, tato data ukazují, že současné teploty nejsou neobvyklé v porovnání s přirozenou proměnlivostí, ani se nemění neobvyklým způsobem.

Úroveň mořské hladiny a bouře

Počítačové modely klimatu nedávají žádné spolehlivé předpovědi globálních záplav, proměnlivosti bouřkové aktivity a jiných katastrof, které jsou součástí populární definice „globálního oteplování“ (viz kapitola 6, sekce 6 - 5 v [14]). Přesto samostatně vzniklo několik scénářů nastupující globální katastrofy. Jedna z nich říká, že vzrůst mořské hladiny zaplaví velké oblasti pobřeží. Obr. 15 ukazuje výsledky satelitních měření globální úrovně moře mezi roky 1993 a 1997 [43]. Výsledný současný globální nárůst je pouze asi 2 mm ročně, nebo 8 palců za století, a dokonce i tento odhad je pravděpodobně vysoký [43]. Trend ve vzrůstu nebo poklesu hladiny moří v různých regionech je v širokém rozmezí až 100 mm ročně, přičemž většina oblastí vykazuje snižující se trend.

V zásadě lze říci, že na kolísání mořské hladiny má objektivně největší vliv teplota oceánů, tedy ovšem nikoli jen povrchové vrstvy, musí dojít k prohřátí do hloubky (nemůže být způsobeno globálním oteplováním).

Obr. 15: Výsledky měření globální úrovně moře satelitem Topex/Poseidon (altimetrem) z let 1993 až 1997 [43]. Záznamy přístroje dávají rychlost změny 0.2 mm ročně. Naproti tomu bylo oznámeno, že 50 leté měření úrobně moře dává plus 1.8 mm ročně. Na základě porovnání s vybranými měřeními hladiny moře byla satelitní data korigována o 2.3 mm ročně, takže nyní dávají 2,1 mm ročně, tedy 8 palců za století [43].

Ze subjektivního hlediska pak mají největší vliv tektonické pohyby. Je všeobecně známo, že například Nizozemí klesá, zatímco Skandinávie se vynořuje. U tichomořských ostrovů by mělo docházet všeobecně k poklesu, vzpomeňme si, jak vlastně takový korálový ostrov vznikl (korály rostou na obvodu sopečného kužele, který se potápí). Většina těchto ostrovů jsou bývalé sopky a jsou na slabé oceánské dno příliž těžké, takže je logické, že se časem propadají. Na jiném místě pak vyrostou nové.

Historické záznamy neukazují žádné zrychlení vzrůstu úrovně moří ve dvacátém století [43]. Navíc tvrzení, že globální oteplení způsobí roztátí antarktické (pevninské) ledové pokrývky a rychlý nárůst hladiny, se neslučuje se zkušenostmi, ani s teorií [45]₁.

Obdobně tvrzení, že častost výskytu hurikánů a zvýšení jejich intenzity se také neslučuje s naměřenými daty. Obr. 16 ukazuje množství vážných hurikánů v Atlantiku ročně a také maximum intenzit těchto hurikánů. Obě tyto hodnoty s časem klesaly.

Obr. 16: Roční počet prudkých hurikánů (numbers of violent hurricanes) a největší dosažená rychlost větru (maximum attained wind speeds) těchto hurikánů v Atlantském oceánu [46]. Sklon přímky trendu je mínus 0.25 hurikánů za dekádu a mínus 0,33 metrů za sekundu maximální dosažené rychlosti větru během deseti let.

Jak se teplota obnovuje z hodnot Malé doby ledové, extrémnější počasí, které odpovídá tomuto období, se může pomalu měnit k mírnějším podmínkám, které převládaly během středověku, který se těšil teplotám o asi 1oC vyšším, než jsou dnes. Také se objevují průvodní jevy této změny, jako je ústup ledovců v národním parku „Montana's Glacier“.

Diskuse

Nejsou žádná experimentální data, která by podpořila hypotézu, že zvýšení množství oxidu uhličitého a jiných skleníkových plynů způsobuje nebo může působit katastrofální změny v globálních teplotách nebo počasí. Naopak, během dvaceti let, kdy byla největší koncentrace oxidu uhličitého, atmosférická teplota klesala.

Také se nemusíme obávat žádných kalamit v prostředí, dokonce i pokud současný dlouhodobý trend oteplování bude pokračovat. Země byla mnohem teplejší během uplynulých 3000 let, bez katastrofických následků. Teplejší počasí prodlouží růstovou sezónu a všeobecně zlepší obyvatelnost chladnějších regionů. „Globální oteplování“, popřená hypotéza, neposkytuje žádný důvod k omezení produkce skleníkových plynů (CO₂, CH₄, N₂O, HFCs, PFCs, SF₆) lidstvem, jak bylo navrhováno v [29].

References (literatura):

[2] Idso, S. B. (1989) Carbon Dioxide and Global Change: Earth in Transition, IBR Press, 7.
[14] Houghton, J. T. et. al. (1995) Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press.
[25] Lindzen, R. S. (1994) Ann. Review Fluid. Mech. 26, 353-379.
[29] Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change (1997). Adoption of this protocol would sharply limit GHG release for one-fifth of the world’s people and nations, including the United States.
[31] Lindzen, R. S. (1996) in Climate Sensitivity of Radiative Perturbations: Physical Me-chanisms and Their Validation, NATO ASI Series 134, ed. H. Le Treut, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 51-66.
[35] Christy, J. R. (1997) The Use of Satellites in Global Warming Forecasts, George C. Marshall Institute.
[36] Balling, Jr., R. C. The Heated Debate (1992), Pacific Research Institute.
[37] Goodridge, J. D. (1998) private communication.
[38] Schneider, S. H. (1994) Science 263, 341-347.
[41] Santer, B. D., et. al. (1996) Nature 382, 39-45.
[42] Michaels, P. J. and Knappenberger, P. C. (1996) Nature 384, 522-523; [pjm8x@rootboy.nhes.com,pck4s@rootboy.nhes.com]; Weber, G. O. (1996) Nature 384, 523-524; Also, Santer, B. D. (1996) Nature 384, 524.
[43] Nerem, R. S. et. al. (1997) Geophys. Res. Let. 24, 1331-1334; [nerem@csr.utexas.edu];Douglas, B. C. (1995) Rev. Geophys. Supplement 1425-1432.
[45] Bentley, C. R. (1997) Science 275, 1077-1078; Nicholls, K. W. (1997) Nature 388, 460-462.
[46] Landsea, C. W., et. al. (1996) Geophys. Res. Let. 23, 1697-1700; [landsea@aoml.noaa.gov].
[47] Houghton, J. T. (1995) Global Warming: The Complete Briefing, Lion Publishing, Oxford, England, český preklad Jeník, Jan a Jeníková Kveta (1998) Globální oteplování, Academia Praha
[48] Petit, J.R., J. Jouzel, D. Raynaud, N.I. Barkov, J.-M. Barnola, I. Basile, M. Benders, J. Chappellaz, M. Davis, G. Delayque, M. Delmotte, V.M. Kotlyakov, M. Legrand, V.Y. Lipenkov, C. Lorius, L. Pépin, C. Ritz, E. Saltzman, and M. Stievenard: Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. C. Nature 399: 429-436., 1999.
[49] http://www.bigelow.org/shipmates/octemp.html; http://gyre.ucsd.edu/sio210/pickard_emery/chapter_4.htm; http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/temp.html