Fyzikálny mechanizmus klimatickej zmeny a jej možné dôsledky (1. časť)

05. jún. 2017 • Fyzikálne vedy

Fyzikálny mechanizmus klimatickej zmeny a jej možné dôsledky (1. časť)

Významný slovenský klimatológ prof. RNDr. Milan Lapin, CSc., z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave, vystúpil s vyžiadanou prednáškou zameranou na fyzikálne princípy klimatických zmien a ich možné dopady na medzinárodnej vedeckej konferencii v Košiciach. Konferenciu pod názvom Vplyv globálnych zmien na životné prostredie, zdravie ľudí a zvierat spoločne pripravili Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie (UVLF) v Košiciach a Nord Universita v Bodø. Podujatie, podporené z grantov z Nórska, Islandu a Lichtenštajnska, sa uskutočnilo v máji 2017 za účasti 110 odborníkov z 13 krajín štyroch kontinentov sveta. 

 

Profesora Milana Lapina sme v tejto súvislosti požiadali o článok na uvedenú tému.

* * *

Merania teploty vzduchu potvrdili, že v strednej Európe sa od konca 19. storočia zvýšili priemery teploty vzduchu tak v teplom ako aj v chladnom polroku približne o 2,0 °C. Je to podstatne viac ako je rast priemernej globálnej teploty (asi o 1,0 °C), ale menej ako je oteplenie klímy za rovnaký čas v Arktíde (asi o 3,0 °C).

Hlavne rast teploty v posledných 37 rokoch (od r. 1980) bol výrazne najvyšší za celú éru meteorologických meraní v strednej Európe (od r. 1775) a je zrejme najvyšší aj za posled­ných 2000 rokov za rovnaký čas (podľa IPCC 2014). Úhrny zrážok nemajú od konca 19. storočia v strednej Európe významný trend, zvýšila sa ale ich premenlivosť (obr. 1).

Odchýlky priemerov teploty vzduchu - M. Lapin podľa údajov SHMÚ

Obr. 1: Trend odchýlok teploty vzduchu od normálu a % ročných úhrnov zrážok z normálu na Slovensku od roku 1881 (podľa údajov SHMÚ). Rast premenlivosti ročných úhrnov zrážok je zrejme čiastočne ovplyvnený zmenami atmosférickej cirkulácie ale aj rastom podielu konvektívnych zrážok.

Fyzikálny mechanizmus klimatickej zmeny

Termínom „globálna klimatická zmena“ označujeme len tú časť zo všetkých zmien klímy, ktorá je spôsobená zmenami skleníkového efektu atmosféry, teda aj zmenami radiačnej a energetickej bilan­cie zemského povrchu a atmosféry vplyvom ľudskej činnosti. Ide hlavne o dôsledky emisie tzv. radiačne aktívnych (skleníkových) plynov (CO2, CH4, N2O, O3 a i.) a aerosólov do atmosféry, ale aj zmien využívania krajiny (odlesňovanie, zalesňovanie, odvodňovanie, zavlažovanie, urbanizácia...).

Kým prirodzené faktory meniace klímu (slnečná a vulkanická aktivita, tektonika, zmeny oceánickej a atmosférickej cirkulácie...) spôsobili doteraz zmeny klímy iba na úrovni niekoľkých desatín °C za jedno storočie (ak to hodnotíme ako zmeny kĺzavých 30-ročných priemerov teploty), globálna zmena klímy vplyvom zosilňovania skleníkového efektu atmosféry už dosiahla za posledných 136 rokov asi 1,0 °C. V Arktíde bol rast teploty za rovnaké obdobie asi 3,0 °C, v subtropických šírkach severnej pologule asi 1,0 °C a v miernom pásme severnej pologule asi 1,5 °C (obr. 2).

Odchýlky priemernej ročnej teploty vzduchu od normálu - M. Lapin podľa údajov NASA

Obr. 2: Odchýlky priemernej ročnej teploty vzduchu od normálu z obdobia 1951 – 1980 v rôznych pásmach severnej pologule (Arktída 64 – 90° s.z.š., Mierne pásmo 44 – 64° s.z.š., Subtrópy 24 – 44° s.z.š.), podľa strediska GISS (NASA) v období 1880 – 2016.

Rastúca koncentrácia skleníkových plynov (GHGs) v atmosfére vedie k tzv. „radiative forcing“, čiže k rastu disponibilnej energie v klimatickom systéme Zeme. Prirodzené zmeny v hodnotách radiative forcing dosahujú iba niekoľko desatín W.m-2, ak to berieme ako 11-ročné kĺzavé priemery za 100 rokov. V súčasnosti už predstavuje radiative forcing vplyvom ľudskej činnosti asi 2,5 W.m-2 v porovnaní so stavom v polovici 18. storočia a je predpoklad, že sa bude zvyšovať v súlade so správaním svetového spoločenstva ľudí do roku 2100 v rozsahu od 4,5 do 8,5 W.m-2 (čo môže spô­sobiť globálne oteplenie od 3,0 do 5,0 °C). V prípade dramatickej redukcie emisie skleníkových plynov do atmosféry sa môže radiative forcing po predchádzajúcom miernom zvýšení od roku 2040 postupne znižovať do roku 2100 na 2,6 W.m-2 (znamenalo by to globálne oteplenie iba o 2,0 °C do roku 2100 v porovnaní s polovicou 18. storočia, obr. 3, IPCC 2014).

Tzv. RCP scenáre klimatickej zmeny - M. Lapin

Obr.: 3 Tzv. RCP scenáre klimatickej zmeny, teda rast koncentrácie GHGs v atmosfére ako ekvi­valent koncentrácie CO2 v atmosfére v hodnotách radiative forcing od 2,6 do 8,5 W.m-2 od roku 1750 (IPCC 2014).

 

Autor: prof. RNDr. Milan Lapin, CSc., Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave

Redigovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Foto a obrázky sú od prof. Milana Lapina

 

Druhú časť príspevku uverejníme vo štvrtok 8. 6. 2017.

Súvisiace:

Hore
kúpa časopisov jún 2016
Prechod VK na VND - zima
Bratislavská vedecká cukráreň
QUARK
Atmosféra počas TVT 2017
téma mesiaca
brožúra Veda v Centre 2015
Veda v Centre
Aurelium - centrum vedy
TVT 2017 články
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Autizmus je neurovývinová porucha, spôsobená chybami vo vývine neurónov a ich spojení.
Zistite viac