Globální oteplování: Porovnání verzí

Výraz globální oteplování, resp. globální změna klimatu,^[1][2] je v současnosti používán pro poslední oteplování planety Země, které započalo na začátku 20. století a projevuje se jednoznačným a pokračujícím růstem průměrné teploty klimatického systému Země^[3] a které je, dle názoru naprosté většiny vědců z oboru klimatologie,^[4][5] způsobeno především aktivitami člověka.^[3][6] Podle jiných vědců a odborníků se ale jedná o dezinformaci - jen minimum vědců se shoduje na tom, že globální oteplování způsobuje aktivita člověka.[1] [2]. Termín „globální oteplování“ je nejčastěji používán pro zvyšování průměrné teploty vzduchu a povrchových vod,^[7][8] odborníci však uvádějí 10 indikátorů globálního oteplování – kromě vzestupu teploty vzduchu nad povrchem země a nad oceány a vzestupu teploty povrchových vrstev oceánů to je úbytek mořského ledu, tání ledovců, vzestup hladiny moří, vzestup vzdušné vlhkosti, úbytek sněhu a vzestup tepla celkově zachyceného v oceánech.^[9] K většině navýšení akumulované tepelné energie (90 %) od roku 1971 došlo právě v oceánech.^[3] V letech 1910–2010 došlo k nárůstu teploty vzduchu a povrchových vod o 1,0 °C, z toho asi dvě třetiny nárůstu nastaly od roku 1980.^[10] Každé z posledních tří desetiletí bylo postupně na povrchu Země teplejší než jakékoli z předcházející desetiletí od roku 1850.^[3] Nárůst teplot od padesátých let 20. století je nejvyšší jak v rámci instrumentálních záznamů teplot tak v rámci historických a paleoklimatických proxy záznamů klimatických změn za poslední tisíce let.^[11]

V roce 2014 uvedla Pátá hodnotící zpráva Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC), že „je extrémně pravděpodobné, že lidský vliv je dominantní příčinou pozorovaného oteplování od poloviny 20. století.“^[12] Největší antropogenní vliv je způsoben emisemi skleníkových plynů jako je oxid uhličitý, methan a oxid dusný. Vzhledem k dominantní roli lidské činnosti se někdy mluví o „antropogenním globálním oteplováním“ nebo „antropogenní změně klimatu“. Tato zjištění akceptují akademie věd všech významných industrializovaných států a nejsou zpochybněna jakýmkoliv státním či mezinárodním vědeckým orgánem.^[13][14][15]

Do roku 2100 by měla povrchová teplota na Zemi stoupnout o 0,3 až 1,7 °C pro scénáře s výrazným snižováním produkce CO₂, resp. o 2,6 až 4,8 °C pro scénář s dnešním tempem produkce CO₂.^[16][17] Nejistoty v odhadech nárůstu teploty plynou z používání modelů s různou citlivostí změny teploty na koncentraci skleníkových plynů.^[18][19] Očekávané budoucí oteplování a související změny však nejsou rovnoměrné a budou se lišit region od regionu.^[20] Variabilita klimatu se ale bude lokálně zvyšovat, globálně však snižovat.^[21] Očekává se, že oteplování bude větší nad pevninou než nad oceány a nejvýraznější bude v Arktidě^[22] a bude spojeno s pokračujícím táním ledovců, věčně zmrzlé půdy a mořského ledu, což bude doprovázet zvýšování hladiny oceánů, změny v množství a formě srážek,^[23] rozšiřování subtropických pouští.^[24] Mezi další očekávané jevy patří častější extrémní projevy počasí, jako jsou období veder, suchá období, lesní požáry, přívalové deště se záplavami, intenzivní sněhové srážky, okyselování oceánů či masivní vymírání druhů.^[6] Z následků významných pro člověka se uvádí především ztráta potravinové bezpečnosti kvůli klesajícímu výnosu zemědělských plodin a ztráta přirozeného prostředí zaplavením pobřežních oblastí.^[25] Vzhledem k tomu, že klimatický systém má velkou setrvačnost a skleníkové plyny zůstávají v atmosféře po dlouhou dobu, mnohé z těchto účinků přetrvají nejen desetiletí nebo staletí, ale i desítky tisíc let.^[26]

K možným reakcím společnosti na globální oteplování patří zmírňování změny klimatu (mitigační opatření) snížením emisí skleníkových plynů, adaptace na globální oteplování budováním systémů odolných vůči jeho účinkům (resilience) a případné klimatické inženýrství (geoengineering). Většina států světa je stranami Rámcové úmluvy Organizace spojených národů o změně klimatu (UNFCCC),^[27] jejíž cílem je zabránit nebezpečným antropogenním změnám klimatu.^[28][29] V roce 2015 státy UNFCCC přijaly Pařížskou dohodu, jejímž cílem je omezit globální oteplování na výrazně nižší hodnotu než 2,0 °C ve srovnání s předindustriální úrovní, s úsilím o omezení oteplení do 1,5 °C.^[30][31] V roce 2018 se státy na konferenci v Katovicích shodly na části konkrétních opatření k plnění Pařížské dohody od roku 2020.

Pozorované změny teploty

Mnoho nezávisle vytvořených datových souborů potvrzuje, že od roku 1880 do roku 2012 se globální průměrná (povrchová a oceánská) povrchová teplota zvýšila o 1,0 (0,8 až 1,2) °C.^[32] Od roku 1906 do roku 2005 vzrostla průměrná povrchová teplota Země o 0,74 ± 0,18 °C. Rychlost oteplování se v druhé polovině tohoto období téměř zdvojnásobila (0,13 ± 0,03 °C za desetiletí, oproti 0,07 ± 0,02 °C za desetiletí).^[33] Přestože média často uvádí jako měřítko globálního oteplování nárůst průměrné atmosférické teploty, většina dodatečné energie uložené v klimatickém systému od roku 1970 se nahromadila v oceánech. Teprve zbytek způsobil tání ledu a zvýšení teploty kontinentů a atmosféry.^[34]

Nejzávažnějším projevem globálního oteplování je zvyšování teploty oceánů, protože v nich se zachycuje cca 93 % nárůstu tepelné energie klimatického systému Země, který vzniká díky antropogenním skleníkovým plynům.^[36] Zatímco teploty vzduchu rostou čím dál rychleji, teplota povrchových i hlubších vrstev oceánu roste konstantním tempem.^[37] Je prakticky jisté, že se horní vrstvy oceánu (0–700 m) ohřály v období 1971–2010, a je pravděpodobné, že došlo k ohřevu mezi lety 1870 a 1971. V globálním měřítku se nejvíce ohřívaly povrchové vody (do hloubky 75 m) a to rychlostí 0,11 °C (0,09 až 0,14 °C) za dekádu.^[38]

Průměrná teplota spodní troposféry se podle satelitních měření teploty od roku 1979 zvýšila mezi 0,13 a 0,22 °C za každé desetiletí. Klimatické proxy data ukazují, že teplota byla před rokem 1850 během jednoho nebo dvou tisíc let poměrně stabilní s měnícími se regionálními výkyvy, jako bylo středověké klimatické optimum a malá doba ledová.^[39]

Oteplení, které je patrné na instrumentálních záznamech teplot, je v souladu s celou řadou pozorování, jak dokumentuje mnoho nezávislých vědeckých skupin.^[40] Indikátory oteplení zahrnují zvýšení hladiny moří,^[41] rozsáhlé tání sněhu a pozemního ledu,^[42] navýšení akumulované tepelné energie v oceánech,^[40] zvýšení vlhkosti vzduchu,^[40] a dřívější načasování jarních událostí, jako např. kvetení rostlin.^[43] Pravděpodobnost, že by tyto změny mohly vzniknout nezávisle, je v podstatě nulová.^[44]

Regionální trendy a krátkodobé výkyvy

Globální oteplování je definováno celosvětovými průměrnými teplotami. Trendy ale nejsou na celém světě stejné: účinky se mohou lišit podle oblastí.^[45] Od roku 1979 vzrostly celosvětové průměrné teploty zemského povrchu přibližně dvakrát rychleji než průměrné průměrné teploty oceánu (0,25 °C za desetiletí oproti 0,13 °C za desetiletí).^[46] Teploty oceánu se zvyšují pomaleji než teploty půdy, protože oceány mají daleko větší tepelnou kapacitu (díky mořským proudům se oteplují i hlubší části oceánů) a také se daleko více ochlazují odpařováním.^[47] Od počátku industrializace v 18. století se zvýšil kvůli tání mořského ledu a sněhu a vyššímu podílu pevniny na severu teplotní rozdíl mezi severní a jižní polokoulí.^[48] Za posledních 100 let se průměrné teploty v Arktidě zvýšily téměř o dvojnásobek proti zbytku světa. Tento jev je označován jako polární zesílení.^[49]

Ačkoliv na severu vzniká více antropogenních skleníkových plynů než na jižní polokouli, nepřispívá to k rozdílu v oteplování, protože hlavní skleníkové plyny přetrvávají v atmosféře tak dlouho, že jsou rozptýleny v rámci každé polokoule i mezi oběma polokoulemi.^[50]

Existují různé faktory, které způsobují klimatickou změnu, ale vzhledem k tomu, že klimatický systém má značnou tepelnou setrvačnost, může trvat staletí – nebo dokonce déle – než se klima vrátí do rovnováhy. Pokud by byly skleníkové plyny stabilizovány na úrovni roku 2000, povrchové teploty by se podle klimatologů přesto zvýšily o 0,5 °C.^[51] A pokud by byly stabilizovány na úrovni roku 2005, povrchové oteplování by mohlo překročit celý 1 °C. Je možné, že část současného oteplování je stále ještě způsobována přírodními výkyvy z minulosti, které dosud nedosáhly rovnováhy v klimatickém systému.^[52]

Globální teplota může mít krátkodobé výkyvy, které překrývají dlouhodobé trendy a mohou je dočasně potlačit, nebo naopak zvětšit.^[53][54] Příkladem takovéto situace^[55][56] může být relativní stabilita povrchové teploty od roku 2002 do roku 2009, která byla v tomto období médii a některými vědci nazývána zastavením globálního oteplování.^[57] Aktualizace v roce 2015 zohledňující odlišné metody měření povrchových teplot oceánu však ukazuje, že teploty ve skutečnosti stoupaly i v tomto období.^[58][59]

Nejteplejší roky vs. celkový trend

Šestnáct ze sedmnácti nejteplejších roků za posledních 150 let bylo zaznamenáno od roku 2000.^[60] Zatímco rekordní roky přitahují značný zájem veřejnosti, pro globální oteplování jsou jednotlivé roky méně významné než celkový trend. Někteří klimatologové kritizovali pozornost, kterou média věnují statistikám nejteplejšího roku. Zvláštní oscilace oceánů, jako je například Jižní oscilace El Niño (ENSO), mohou způsobit, že teplota daného roku je neobvykle vysoká nebo nízká z důvodů nesouvisejících s celkovým vývojem klimatických změn. Gavin Schmidt uvedl: „Dlouhodobé trendy nebo očekávaná sekvence záznamů jsou daleko důležitější než to, zda je nějaký rok rekordní, nebo ne.“^[61]

Počáteční příčiny teplotních změn (vnější síly)

Klimatický systém sám o sobě může generovat náhodné změny globálních teplot po celá léta až desetiletí, ale dlouhodobé změny vycházejí pouze z tzv. vnějších sil.^[62][63][64] Tyto síly jsou „vnější“ vůči klimatickému systému, ale ne nutně vnější vůči Zemi.^[65] Příklady vnějších sil zahrnují změny složení atmosféry (např. zvýšené koncentrace skleníkových plynů), sluneční záření, vulkanické erupce a změny oběžné dráhy Země kolem Slunce.^[66]

Skleníkové plyny

Skleníkový efekt je proces, při kterém plyny způsobují absorpci a vyzařování infračerveného záření a tím ohřívání dolních vrstev atmosféry a povrchu Země. Tento jev prvně popsal Joseph Fourier v roce 1824, podrobněji ho popsal v roce 1860 John Tyndall.^[67] Kvantitativně ho prvně vyčíslil v roce 1896 Svante Arrhenius, když ve své práci uvedl, že při zdvojnásobení koncentrací CO₂ narostou povrchové teploty o 4 °C.^[68] Dále problém rozvinul v letech 1930–1960 Gue Steward Callendar.^[69]

Přirozený skleníkový efekt je podmínkou života na Zemi tak, jak ho známe.^[70] Bez zemské atmosféry by teploty prakticky na celém povrchu Země byly pod bodem mrazu.^[71] Přirozeně se vyskytující skleníkové plyny způsobují nárůst teplot o cca 33 °C.^[72] Hlavními skleníkovými plyny jsou vodní pára, která způsobuje 36–70 % skleníkového jevu, oxid uhličitý, který může za 9–26 % skleníkového efektu, methan může za 4–9 % a ozon, kterému je přičítáno 3–7 % skleníkového efektu.^[73][74][75]

Podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu jsou lidské vlivy hlavním faktorem tzv. radiačního působení na klima. Radiační působení je změna radiační bilance v tropopauze vlivem dodatečného působení na klimatický systém Země. Od průmyslové revoluce lidská činnost zvýšila množství skleníkových plynů v atmosféře, což vede ke zvýšenému radiačnímu působení způsobené oxidem uhličitým, methanem, troposférickým ozonem, freony a oxidem dusným.^[76] Již od 19. století je známo, že zvýšení koncentrací skleníkových plynů vede ke zvýšení teploty ovzduší. Je to důsledkem Planckova a Stefan–Boltzmannova zákona, tzv. absorpčních spekter skleníkových plynů v infračervené oblasti (proměřených laboratorně) a zákona zachování energie. Koncentrace oxidu uhličitého se zvýšila oproti období před začátkem průmyslové revoluce z tehdejších 280 ppm na dnešních více než 400 ppm (leden 2017).^[77][78] Jelikož v předcházejících 8 000 letech (před rokem 1750) byla hladina CO₂ relativně stabilní, dá se předpokládat, že by se, nebýt lidského zásahu, udržela stabilní i nadále.^[79] Nárůst množství atmosférického CO₂ je výsledkem lidských aktivit: hlavně spalování fosilních paliv, odlesňování a dalších změn ve využívání půdy jako je pálení biomasy, rostlinná výroba a přeměna pastvin na ornou půdu.^[76] Průmyslová revoluce narušila přirozený koloběh uhlíku, protože do ovzduší začala dodávat velká množství oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů. Uhlík, který byl před mnoha miliony let uložen do rezervoárů fosilního uhlíku pod zem (a tím i mimo uhlíkový cyklus), se velmi rychle vrací do oběhu v emisích oxidu uhličitého. Zhruba 2/3 antropogenních emisí CO₂ od roku 1750 pochází ze spalování fosilních paliv a zhruba 1/3 ze změn ve využití půdy. Asi 45 % tohoto dodatečného CO₂ zůstalo v atmosféře, zatímco zbylých 55 % pohltily oceány a pozemská biosféra.^[79]

Od roku 1750 vzrostly koncentrace i dalších přírodních skleníkových plynů: methanu ze 700 na 1800 ppb, oxidu dusného z 270 na 320 ppb a troposférického ozonu z 25 na 34 ppb.^[80] Do ovzduší se dostaly i umělé látky – freony. Jejich koncentrace jsou sice ještě o několik řádů nižší, mají však silný relativní účinek.^[81]

Podle páté hodnotící zprávy IPCC je celkové antropogenní radiační působení (RP) za období 1750–2011 2,29 (1,33 až 3,33) Wm⁻², konkrétně pak:^[82]

• radiační působení emisí skleníkových plynů je 3,00 (2,22 až 3,78) Wm⁻²
  • sám CO₂ způsobuje radiační působení 1,68 (1,33 až 2,03) Wm⁻²
  • emise methanu způsobují radiační působení 0,97 (0,74 až 1,20) Wm⁻²
  • freony způsobují radiační působení 0,18 (0,01 až 0,35) Wm⁻²;
• radiační působení celkového působení aerosolů v atmosféře, což zahrnuje i zvyšování oblačnosti, je −0,9 (−1,9 až −0,1) Wm⁻². Toto působení je kombinací negativního působení aerosolů v kombinaci s pozitivním působením černého uhlíku. Je velmi pravděpodobné, že interakce aerosolů s mraky způsobily posun v celkovém průměrném radiačním působení; přispívají k největším nejistotám v určení celkového radiačního působení;
• působení částic z vulkanické činnosti má velký vliv na klima v letech následujících po velkých erupcích. Během let 2008–2011 je odhadováno toto působení na −0,11 (−0,15 až −0,08) Wm⁻²;
• působení aktivit Slunce je odhadováno na 0,05 (0,00 až 0,10) Wm⁻². Satelitní pozorování z let 1978 až 2011 ukazují, že poslední solární minimum bylo výraznější, než předchozí dvě, což znamená RP −0,04 (−0,08 až 0,00) Wm⁻² při porovnání minim v roce 2008 a 1986.

Citlivost klimatu, neboli míra odezvy klimatického systému na radiační působení, ze které se odvozuje oteplení na základě změny toku záření (způsobené změnou koncentrací skleníkových plynů), je považována za zhruba rovnu 0,8 K/(W/m²). Některé studie ale udávají jiné hodnoty.^[83]

Částice a saze

Globální stmívání, tedy globální pokles přímého ozařování zemského povrchu, bylo pozorováno od roku 1961 až minimálně do roku 1990.^[84] Pevné a kapalné částice známé jako aerosoly produkované sopkami a znečišťující látky produkované průmyslem, jsou považovány za hlavní příčinu tohoto stmívání (např. polétavý prach, sírany, nitráty, organický uhlík). Tyto částice způsobují ochlazovací efekt zvýšeným odrazem přicházejícího slunečního záření. Účinky produktů spalování fosilních paliv – CO₂ a aerosolů – se ve velké míře v minulých desetiletích navzájem kompenzovaly, takže čisté oteplování bylo způsobeno nárůstem dalších skleníkových plynů, jako je methan.^[85] Radiační působení těchto částic je však časově omezené díky mokré depozici, která způsobuje, že jejich doba setrvání v atmosféře je asi týden. Naproti tomu oxid uhličitý má životnost v atmosféře století i více, takže zvýšené koncentrace částic v atmosféře pouze pozdrží klimatické změny způsobené oxidem uhličitým.^[86] Naopak černý uhlík má, po oxidu uhličitém, druhý největší příspěvek ke globálnímu oteplování.^{[pozn. 1]} Navíc k jejich přímému vlivu díky rozptylu a absorpci slunečního záření mají částice nepřímý vliv na energetický účet země. Sulfáty působí jako kondenzační jádra mraků a vznikají tak mraky, které obsahují větší množství menších kapiček. Tyto mraky odrážejí sluneční záření účinněji než mraky s menším množstvím větších kapek – tento jev nese název Twomeyův jev (Twomey effect).^[87] Tento jev též způsobuje, že částice mají ve větší míře stejnou velikost, což omezuje vznik dešťových kapek a způsobuje větší odraz přicházejícího slunečního záření mraky. Tento jev se nazývá Albrechtův jev (Albrecht effect).^[88] Nepřímé vlivy jsou nejvíce patrné v případě stratiformní oblačnosti nad oceány a mají jen malý vliv v případě konvektivní oblačnosti. Nepřímé účinky aerosolů tvoří největší nejistotu v bilanci radiačního působení.^[89][82]

Saze mohou jak ohřívat, tak i ochlazovat povrch Země, záleží na tom, zda jsou v ovzduší, nebo jsou uložené. Atmosférické saze přímo pohlcují sluneční záření a ohřívají tím atmosféru a ochlazují povrch. V určitých izolovaných oblastech, kde je velká produkce sazí, jako je vnitrozemí Indie, může být až 50 % povrchového oteplování díky skleníkovým plynům maskováno tzv. hnědými mraky.^[90] V případě usazení na povrchu, zvláště na povrchu ledovců, nebo na ledu v arktických oblastech způsobí nižší povrchový odraz (albedo), což může přímo ohřívat povrch. Vliv částic včetně černého uhlíku je nejvýraznější v tropech a subtropech, zvláště v Asii, zatímco účinky skleníkových plynů jsou dominantní v mírných pásech a na jižní polokouli.^[91] Výrazný krátkodobý vliv na klima mohou mít erupce vulkánů.^[92]

Sluneční aktivita

Z přírodních faktorů ovlivňujících klima je na prvním místě Slunce jakožto základní zdroj energie pro klimatický systém. Korelace změn sluneční aktivity a změn teplot na Zemi byla v minulosti velice vysoká: okolo 0,8. Ať už za posledních 1 000 let,^[93] nebo za posledních 150 roků.^[94] I když nárůst sluneční aktivity v první půli 20. století byl pravděpodobně nejvyšší za pět set let, jak poukázal tým Solankiho a Usoskina,^[95] není tento nárůst rozhodujícím faktorem oteplování od poloviny 20. století.^[93][96] Na základě přímých satelitních měření slunečního záření (od roku 1978)^[97][98] lze s vysokou jistotou říci, že změny slunečního záření nepřispěly k vzestupu globálních průměrných teplot na povrchu Země v období let 1986–2008. Se střední jistotou lze říci, že jedenáctileté sluneční cykly ovlivňují v některých oblastech Země fluktuace v klimatických projevech. Nebyl zjištěn těsnější vztah mezi kosmickými paprsky a oblačností.^[99]

K ověření vlivu slunečního záření jsou používány klimatické modely.^[100] Tyto modely ukazují, že rychlé oteplování posledních desetiletí nelze vysvětlit pouze změnami intenzity slunečního záření a vulkanickou činností. Zároveň poslední sluneční cyklus je výrazně slabší, než cykly předchozí.^[101] Pokud však jsou do modelů započítány i antropogenní vlivy, jsou schopny reprodukovat teplotní vzestup.

Dalším důkaz toho, že Slunce není příčinou současných klimatických změn, je dán pozorováním změn teplot v různých atmosferických vrstvách.^[102] Podle základních fyzikálních principů působí skleníkové plyny ohřívání dolních vrstev atmosféry – troposféry, ale zároveň ochlazování vyšších vrstev – stratosféry.^[100][103] Pokud by bylo příčinou globálního oteplení Slunce, bylo by třeba očekávat oteplení jak v troposféře, tak i ve stratosféře.^[104]

Změny oběžné dráhy Země

Změny sklonu osy Země a tvar oběžné dráhy kolem Slunce se mění pomalu za desítky tisíc let. Díky těmto změnám dochází ke změnám sezónního a zeměpisného rozložení příchozí sluneční energie na povrchu Země a tím i ke změnám klimatu.^[105] Během posledních několika tisíc let tento jev přispěl k pomalému trendu ochlazování ve vysokých zeměpisných šířkách severní polokoule v létě; tento trend se v průběhu 20. století obrátil díky oteplování vyvolaného skleníkovými plyny.^[106] Během následujících 50 000 let nelze očekávat orbitální změny, které by vedly k ochlazování Země.^[107][108]

Klimatická zpětná vazba

Klimatický systém obsahuje celou řadu zpětných vazeb, které mění reakce systému na změny ve vnější síly. Pozitivní zpětná vazba způsobuje zvýšení odezvy klimatického systému, zatímco negativní zpětná vazba tyto odezvy snižuje.^[109]

Mezi zpětné vazby klimatického systému se řadí vodní páry, změny na ledovém a sněhovém povrchu (sněhový a ledový kryt ovlivňuje množství pohlceného nebo odráženého slunečního záření), mraky a změny v koloběhu uhlíku na Zemi (např. uvolňování uhlíku z půdy).^[110][111] Hlavní negativní zpětnou vazbou je energie, kterou zemský povrch vyzařuje do prostoru jako infračervené záření.^[112] Toto vyzařování narůstá silně s rostoucí teplotou.^[113] Zpětné vazby jsou důležitým faktorem při určování citlivosti klimatického systému na zvýšení koncentrací atmosférických skleníkových plynů. Vyšší klimatická citlivost znamená, že při daném zvýšení účinku skleníkových plynů dojde díky zpětným vazbám k většímu oteplování.^[114] Nejistoty ohledně vlivu zpětných vazeb jsou hlavním důvodem, proč různé klimatické modely vykazují různé velikosti oteplování pro daný scénář. Je zapotřebí další výzkum, abychom pochopili úlohu mraků^[109] a zpětné vazby uhlíkového cyklu v projekcích klimatu.^[115]

V roce 1991 byla na Harvardu provedena studie závislost změn klimatu na uvolňování uhlíku z půdy. Tato studie naznačuje, že do roku 2010 se očekává uvolnění asi 190.10⁹ t půdního uhlíku z metrové povrchové vrstvy půdy díky změnám mikrobiálních společenstev působením zvýšených teplot. To je ekvivalent emisí skleníkových plynů ze spalování fosilních paliv za období 1990–2010.^[116][117] Další studie provedená výzkumnými pracovníky Harvardu naznačuje, že zvýšená koncentrace vodních par, které se dostávají do stratosféry kvůli rostoucí teplotě narušují stratosférický ozon a následně zvyšují pravděpodobnost rakoviny kůže a poškozování úrody.^[118]

Arktické teploty stoupají téměř dvojnásobnou rychlostí, než je celosvětový průměr oteplování.^[119] Důvodem je zřejmě jak intenzifikace přenosu tepla směrem k pólu, tak i změny lokální čisté radiační rovnováhy.^[120] Další faktory, které přispívají k tomuto intenzivnímu oteplování, jsou úbytek sněhové pokrývky a mořského ledu, změny atmosférických a oceánských proudění, přítomnost antropogenních sazí v arktickém prostředí, zvýšení oblačnosti a vodní páry. Podle zprávy IPCC z roku 2013 mají modely často tendenci podceňovat Arktické zesílení.^[121][122] Studie ukázaly souvislosti mezi oteplující se Arktidou s mizící kryosférou a výskyty extrémního počasí ve středních šířkách^[123][124] a změnami tryskového proudění.^[123]

Vodní páry mohou přibývat nejen v reakci na růst antropogenního CO₂, ale i v reakci na přírodní oteplování. Vyšší hladině sluneční činnosti odpovídá vyšší koncentrace vodní páry. Po roce 2000, kdy se růst teplot zpomalil, došlo k poklesu koncentrace vodní páry v atmosféře.^[125] Podle Stefanova-Boltzmannova zákona dochází k tomu, že při nárůstu teploty na dvojnásobek se vyzářená energie zvýší šestnáctkrát (2⁴), nebo při vzrůstu teploty o 1 % vyzářená energie vzroste o přibližně 4 %.^{[126][pozn. 2]} Změna koncentrace vodních par v atmosféře je reakcí na změny povrchového klimatu, a proto musí být považována za zpětnou vazbu a nikoliv za radiační působení.^[127] Nelinearita této vazby a existence dalších, negativních zpětných vazeb ale zajišťují, že se teplota na Zemi při tomto procesu nemůže zvyšovat lavinovitě a nemůže samovolně narůst na libovolně vysoké hodnoty. Vodní pára funguje jako zesilovač vlivu ostatních skleníkových plynů. Přímé emise vodní páry při lidské činnosti přinášejí zanedbatelný příspěvek k radiačnímu působení. Emise vzniklé při zavlažování odpovídají méně než 1 % přírodních zdrojů vodní páry. Vypouštění páry při spalování fosilních paliv je významně nižší než její emise při zemědělské činnosti.^[128]

Klimatické modely

Klimatický model představuje fyzikální, chemické a biologické procesy, které působí na klimatický systém.^[129]

Přestože se výzkumníci pokoušejí zahrnout do modelů co nejvíce procesů, zjednodušení skutečného klimatického systému omezením výpočetním kapacitám a omezením znalostí klimatického systémuj sou nevyhnutelná. Výsledky modelů se mohou také lišit díky různým vstupům skleníkových plynů a klimatické citlivosti modelu. Například nejistota v projekcích IPCC z roku 2007 je způsobena:

1. používáním více modelů^[130] s rozdílnou citlivostí na koncentrace skleníkových plynů,^[104]
2. použitím rozdílných odhadů budoucích antropogenních emisí skleníkových plynů,^[130]
3. jakýmikoliv dalšími emisemi z klimatické zpětné vazby, které nebyly zahrnuty do modelů IPCC používaných k přípravě zprávy, např. uvolňování skleníkových plynů z permafrostu.^[131]

Modely nepředpokládají, že klima se zahřeje kvůli rostoucím koncentracím skleníkových plynů. Namísto toho předpovídají, jak budou skleníkové plyny interagovat s radiačním přenosem a jinými fyzikálními procesy. Ohřev nebo chlazení jsou tedy výsledkem, ne předpokladem modelů.^[132]

Zvláště obtížné je předvídat oblačnost a její účinky; jejich modelování je důležitým tématem výzkumu 20. let 21. století. Zlepšení zastoupení modelů mraků je proto důležitým tématem v současném výzkumu.^[133] Dalším významným výzkumným tématem je rozšiřování a zlepšování reprezentace uhlíkového cyklu.^{[134][135][136]}

Modely jsou také používány k tomu, aby pomohly zkoumat příčiny klimatických změn v nedávné minulosti. Zatímco pro období 1910–1945 modely neurčují jednoznačně, zda se jednalo o změny přírodní či antropogenní, pro oteplování od roku 1970 dominují jako příčina jasně antropogenní emise skleníkových plynů.^[137]

Správnost modelů je testována zkoumáním jejich schopnosti simulovat současné nebo minulé klima.^[138] Klimatické modely se pro 20. století relativně dobře shodují s pozorovanými průměry globálních teplotních, ale nesimulují správně všechny aspekty klimatu.^[139] Například úbytek ledu v Antarktidě byl rychlejší, než bylo předpovídáno.^[140] Srážky vzrostly proporcionálně s atmosférickou vlhkostí, a tudíž výrazně rychleji, než předpokládají globální klimatické modely.^[141][142] Od roku 1990 se také zvýšila hladina moře podstatně rychleji, než předpokládaly modely.^[143] V roce 2017 Spojené státy zveřejnily národní hodnocení klimatu, kde se uvádí, že „klimatické modely stále podceňují vývoj oteplování nebo chybí příslušné procesy zpětné vazby.“^[144]

Pro předpověď budoucího vývoje globálního oteplování používají vědci hierarchickou řadu klimatických modelů od jednoduchých přes středně složité až po komplexní klimatické modely a modely systému Země (Earth System models, ESM). Všechny tyto modely se snaží simulovat budoucí změny klimatu na základě různých scénářů antropogenního vlivu. V simulacích pro Pátou hodnotící zprávu IPCC byly v rámci projektu CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) Světového programu výzkumu klimatu (WCRP) jako scénáře nově využity tzv. reprezentativní směry vývoje koncentrací (RCP). Modely v současné době počítají s antropogenními i přírodními vlivy. Mezi antropogenní vlivy jsou započítávány změny koncentrací plynů s dlouhou životností v atmosféře (CO₂, CH₄, halogenovaných uhlovodíků a N₂), plynů s krátkou životností v atmosféře (CO, NMVOC a NO_x), aerosolů a jejich prekurzorů, změn oblačnosti vlivem aerosolů a změn albeda v důsledku změn využití půdy. Mezi přírodní vlivy jsou započítány změny příkonu slunečního záření. Zatímco spolehlivost určení vlivu skleníkových plynů a aerosolů je v modelech vysoká, až velmi vysoká, vlivy plynů s krátkou životností, vliv změn albeda a změn v příkonu slunečního záření je v modelech určena se střední spolehlivostí, nejméně spolehlivé v modelech je určení vlivů změn oblačnosti vlivem aerosolů.^[145]

Modelování podle všech scénářů ukazuje, že: „další emise skleníkových plynů způsobí další oteplení a změny ve všech složkách klimatického systému. Omezení klimatické změny bude vyžadovat podstatné a trvalé snižování emisí skleníkových plynů“.^[146]

Modelování vývoje klimatu do konce 21. století předpovídá nárůsty průměrných globálních teplot při povrchu a vzestup hladiny moří podle různých scénářů. Všechny scénáře ukazují změny proti průměru let 1986–2005. Podle scénáře RCP 2.6, který počítá s prakticky okamžitým výrazným snižováním produkce skleníkových plynů, by měly průměrné teploty v letech 2046–2065 narůst o 1,0 (0,4 až 1,6) °C, v letech 2081–2100 pak už nepředpokládá další růst teplot – 1,0 (0,3 až 1,7)°C. V případě vzestupu hladiny moří předpokládá tento scénář vzestup o 0,24 (0,17 až 0,32) m v letech 2046–2065 a 0,4 (0,26 až 0,55) m v letech 2081–2100.^[17] Podle scénáře RCP 8.5, který počítá s produkcí skleníkových plynů prakticky bez omezení, by měly průměrné teploty v letech 2046–2065 narůst o 2,0 (1,4 až 2,6) °C, v letech 2081–2100 pak o 3,7 (2,6 až 4,8) °C proti současným teplotám. V případě vzestupu hladiny moří předpokládá tento scénář vzestup o 0,30 (0,22 až 0,38) m v letech 2046–2065 a 0,63 (0,45 až 0,82) m v letech 2081–2100.^[17]

Podle modelů v IPCC AR5 bude oteplování nadále vykazovat variabilitu mezi jednotlivými roky a dekádami a nebude stejné ve všech oblastech. Modely předpokládají zvyšování rozdílů srážkových úhrnů mezi vlhkými a suchými oblastmi a mezi suchými a vlhkými obdobími s regionálními výjimkami. Předpokládají také, že teplo v oceánech bude pronikat z povrchu do hlubokých vrstev oceánu a ovlivní cirkulaci vody v oceánu. Bude pokračovat acidifikace oceánů. Dojde také k pokračujícímu tání ledovců – globální objem ledovců bude nadále klesat.^[147] Z historických dat je ale pozorován pokles variability klimatu s růstem teplot.^[148] To odpovídá i jistým modelům.^[21] Klimatická změna způsobená člověkem tak může odvrátit následující dobu ledovou.^[149]

Dopady

V posledních desetiletích způsobily změny klimatu změny v přírodních i antropogenních systémech napříč všemi kontinenty i oceány. Důkazy dopadů změny klimatu jsou nejsilnější a nejrozsáhlejší pro přírodní systémy. V případě antropogenních systémů lze také pozorovat některé vlivy, postupně získáváme znalosti o tom, které změny tohoto systému jsou skutečně způsobeny změnou klimatu. V největší míře jsou ovlivňovány ekosystémy pevnin a oceánů, pobřežní systémy, vodní zdroje a kryosféra.^[150]

V mnoha oblastech dochází ke změnám srážkové bilance nebo tání sněhu a ledu a díky tomu dochází ke změnám hydrologických systémů a ovlivnění kvalitativních i kvantitativních parametrů vodních zdrojů. Po celém světě dochází k výraznému úbytku ledovců a tím je ovlivňován odtok z nich a navazující vodní zdroje. Změna klimatu způsobuje oteplování a rozmrazování permafrostu v regionech v blízkosti pólů a v oblastech s vysokými nadmořskými výškami.^{[151][152][150][153][154][155]}

Mnoho suchozemských, sladkovodních a mořských druhů živočichů změnilo v reakci na klimatické změny své geografické působiště, sezónní aktivity, migrační modely, hojnosti výskytu a také druhové interakce. I když zatím je změně klimatu přisuzováno jen malé množství zániku druhů, z historie (v řádu tisíců až milionů let) víme, že výrazně menší změny klimatu, než jsou současné antropogenní změny, způsobily významné posuny v ekosystémech a významná vymírání druhů.^{[156][157][158][159]}

Na základě mnoha studií, které pokrývají celou řadu regionů a plodin, se ukazuje, že negativní dopady změny klimatu na výnosy budou častější než pozitivní dopady. Některé studie vykazují pozitivní dopady na zemědělské výnosy v oblastech daleko od rovníku. Zatím není jasné, jaký byl poměr kladných a záporných dopadů v těchto regionech. Změna klimatu negativně ovlivnila v mnoha regionech výnosy pšenice a kukuřice. Účinky na výnosy rýže a sójových bobů byly v hlavních výrobních oblastech a celosvětově menší, v některých oblastech byly i příznivé. Rychlé nárůsty cen potravin a cereálií ukazují na vysokou citlivost současných trhů na klimatické extrémy.^[160][161]

Sociální dopady

Přímý vliv klimatických změn na lidské zdraví není doposud dostatečně kvantifikovatelný. Bylo zaznamenáno zvýšení úmrtnosti související s teplem a snížení úmrtnosti související s chladem. Místní změny teploty a srážky změnily distribuci některých vodních zdrojů a s těmito změnami lze pozorovat i výskyt nemocí.^[162][161]

Rozdíly ve zranitelnosti obyvatel vznikají z neklimatických faktorů a z vícerozměrných nerovností často způsobovaných nerovnoměrným vývojem v různých oblastech. Lidé, kteří jsou sociálně, ekonomicky, kulturně, politicky, institucionálně nebo jinak marginalizováni, jsou zvláště ohroženi změnou klimatu a také některými adaptačními a mitigačními opatřeními. Zvýšená zranitelnost má většinou více důvodů najednou, například diskriminaci na základě pohlaví, třídy, etnického původu, věku a schopností.^[163]

Dopady extrémních jevů souvisejících s klimatem, jako jsou vlny horka, sucha, záplavy, cyklóny a požáry, odhalují značnou zranitelnost některých ekosystémů a obyvatel současnými změnami klimatu. Dopady takových extrémů, souvisejících s klimatem, zahrnují změny ekosystémů, narušení výroby potravy a zásobování vodou, poškození infrastruktury a sídel, nemocnost, úmrtnost, dopady na zdraví, včetně duševního. Žádný stát není v současnosti dostatečně připravený ve všech sektorech na probíhající změny klimatu.^[164]

Rizika související s klimatem zhoršují ostatní stresory, často s negativními výsledky pro život, zejména pro chudé. Rizika související s klimatem ovlivňují životy chudých lidí přímo prostřednictvím dopadů na živobytí, snižováním výnosů plodin nebo zničením sídel a nepřímo prostřednictvím například zvýšení cen potravin a nedostatkem potravin. Pozitivní účinky pro chudé a marginalizované obyvatele jsou většinou omezené a nepřímé, jako například diverzifikace sociálních sítí a zlepšení zemědělských praktik.^[165]

Násilné konflikty zvyšují zranitelnost vůči změně klimatu. Větší násilné konflikty poškozují prostředky, které jsou potřeba pro adaptaci, včetně infrastruktury, institucí, přírodních zdrojů, sociálního kapitálu a možností obživy.^[166]

Vzestup hladin moří a oceánů

Hladina moře rostla v letech 1961–2003, hlavně vlivem teplotní roztažnosti vody a táním pevninských ledovců, o 1,7 (1,5 až 1,9) mm·rok⁻¹. Celkově stoupla hladina oceánů za období 1901–2010 o 19 (17 až 21) cm.^[167] Také u výšky mořské hladiny dochází k oscilacím, způsobeným jak dočasným „přesunem“ vod na pevninu, tak především díky jevům El Niño a La Niňa.^[168] IPCC předpokládá další nárůst zvyšování rychlosti hladiny moří a tvrdí, že nejpravděpodobněji stoupne hladina do roku 2100 o 80 cm až 1 m.^[169]

Tání ledovců

Během posledních dvou desetiletí došlo podle vyhodnocení měření k úbytku zalednění v Grónsku a v Antarktidě. Ledovce ubývají na většině míst na světě a na severní polokouli dochází k úbytku sněhové pokrývky v jarních měsících. Úbytek masy ledu v ledovcích byl podle IPCC celosvětově odhadován na 275 (140 až 410) Gt/rok v období let 1993–2009.^[170] Dochází též ke zmenšení tloušťky permafrostu, rozlohy sezónně zamrzlé půdy a zkrácení doby zamrznutí řek a jezer.^[171] Satelitní data ukazují, že roční průměrná rozloha arktického ledu se od roku 1978 zmenšovala o 2,7 % ± 0,6 % za desetiletí.^[172]

V Antarktidě, s výjimkou Východní Antarktidy, podle studií dochází k úbytkům pevninského ledovce (rychlost úbytku je asi 70 Gt/rok).^[173] Naopak mořský led obklopující Antarktidu roste, i když teplota moře roste obdobným tempem.^[174] Odborníci vysvětlují tento protiklad působením ozonové díry nad Antarktidou,^{[175][176][177]} změnami mořských proudů,^[174] a také k němu pravděpodobně přispívá sladká voda z tajících pevninských ledovců.^[178] Studie NASA z roku 2015 ukazuje, že sice zatím stále v Antarktidě ledu přibývá, ale tento přírůstek klesá a během 20 let se pravděpodobně zastaví.^[179] NASA zároveň v souladu s výsledky studie konstatuje, že celkově úbytek Arktických ledovců výrazně převyšuje přírůstky v Antarktidě a že v celosvětovém měřítku dochází nadále k ubývání ledovců.^[180]

Globální oteplení vede na celém světě k ústupu ledovců. Oerlemans prokázal podle záznamů od roku 1900 do roku 1980 jednoznačný ústup 142 ze 144 horských ledovců. Od roku 1980 se ústup ledovců značně zrychlil.^[181] Podobně Dyurgerov a Meier zprůměrovali data o velikosti ledovců z hlediska velkých regionů (např. Evropy) a zjistili, že v každém regionu došlo od roku 1960 do roku 2002 k celkovému ústupu ledovců, ačkoli některé lokální regiony (např. Skandinávie) vykázaly nárůsty.^[182] Některé ledovce již zmizely zcela^[183][184] a očekává se, že rostoucí teploty způsobí neustálý ústup i většiny ostatních horských ledovců na světě. U více než 90 % ledovců zaznamenalo Světové středisko pro monitorování ledovců od roku 1995 jejich ústup.^[185]

Změny uhlíkového cyklu a ostatních biogeochemických cyklů

Atmosférické koncentrace oxidu uhličitého, methanu a oxidu dusného se zvýšily na nejvyšší úroveň za posledních minimálně 800 tisíc let. Koncentrace CO₂ vzrostly od předindustriální doby o 40 %, a to především díky spalování fosilních paliv, částečně pak změnami využití půdy. Oceány absorbují asi 30 % emitovaného antropogenního oxidu uhličitého, což způsobuje jejich okyselování.^[186][187]

Acidifikace moří

Rostoucí kyselostí mořské vody, která stoupá díky nárůstu CO₂ v ovzduší, dochází ke změnám v mořských ekosystémech.^[188] Nejde jen o výrazný vliv na korály,^[189] ale také na celé potravní řetězce a tím ke snížení výnosů z rybolovu apod.^[190] Vliv na korály ale nemusí být takový.^[191] Zvýšení těchto hodnot by mohlo být nebezpečné pro organismy ovlivněním výskytu fytoplanktonu,^[192] který je základem potravního řetězce mnoha druhů zvířat v oceánu. Dalším rizikem je rostoucí míra plastů v oceánech a hromadění odpadků například jako je Velká tichomořská odpadková skvrna. Vliv rozpouštějících se plastů na světový oceán je zatím předmětem výzkumu, nicméně jeví se, že vliv na řasy a mořský kelp a další organismy je spíše neblahý.^[193] V oceánech se nachází ohromné množství mikroorganismů, bakterie a protozoa a další souhrnně známé jako plankton a míra acidifikace má vliv na jeho výskyt a složení.

Reakce

Mitigační opatření (zmírňování následků)

Snížení rozsahu budoucí změny klimatu se nazývá mitigace (zmírňování následků).^[194] IPCC definuje mitigaci jako činnosti, které snižují emise skleníkových plynů nebo zvyšují kapacitu propadů uhlíku pohlcovat skleníkové plyny z atmosféry.^[195] Studie naznačují značný potenciál pro budoucí snížení emisí kombinací aktivit na snižování emisí jako jsou úspory energie, nárůst energetické účinnosti a větším uspokojení poptávky společnosti po obnovitelných zdrojích energie a jaderné energie.^[196] Zmírňování změny klimatu také zahrnuje činnosti, které zlepšují přírodní propady, jako je například výsadba stromů a znovuzalesnění.^[196]

Za účelem omezení oteplování v dolním rozsahu popsaném ve zprávě IPCC „Shrnutí pro politické představitele“^[197] bude nutné přijmout politická opatření, která omezí emise skleníkových plynů podle jednoho z několika výrazně odlišných scénářů popsaných v úplné zprávě.^[198] To bude stále těžší a těžší s každoročním nárůstem objemů emisí a v pozdějších letech bude nutné přijmout ještě drastičtější opatření, aby došlo ke stabilizaci požadované atmosférické koncentrace skleníkových plynů. Emise oxidu uhličitého (CO₂) související se spotřebou energie byly v roce 2010 nejvyšší v historii, pokořily předchozí rekord z roku 2008.^[199]

Adaptační opatření (přizpůsobení)

Další politická reakce zahrnuje adaptaci na změnu klimatu (přizpůsobení klimatické změně). Adaptace na změnu klimatu může být plánována a to buď v reakci nebo v předvídání klimatických změn a nebo může být spontánní, tj. bez zásahu oficiálních míst.^[200] Již v současnosti probíhají v omezené míře plánované adaptace.^[196] Ještě však nejsou plně pochopeny překážky, limity a náklady na budoucí adaptace.^[196] Příkladem takových strategií může být obrana proti růstu hladiny moří nebo zabezpečení dostupnosti potravy.

Koncept vztahující se k adaptaci je „adaptační kapacita“, což je schopnost systému (lidského, přírodního nebo řízeného) se přizpůsobit změnám klimatu (včetně lokální proměnlivosti klimatu a extrémů), tak aby se snížily případné škody, aby se využily výhody příležitostí nebo aby se vypořádalo s následky.^[201] Nezmírňované změny klimatu (tj. budoucí změny klimatu bez účinných snah o omezení emisí skleníkových plynů) by v dlouhodobém horizontu pravděpodobně překročily schopnost přírodních, řízených a lidských systémů se přizpůsobit.^[202]

Ekologické organizace a osobnosti veřejného života zdůrazňují změny klimatu a rizika, které s sebou nesou, se současnou podporou přizpůsobování se změnám potřeb v oblasti infrastruktury a snižování emisí.^[203] Někteří vědci zpochybňují proveditelnost adaptace na klimatické změny, v případě, že dojde jen k malému snížení emisí.^[204][205]

Geoengineering

Geoengineering (klimatické inženýrství, klimatické intervence) je výraz používaný pro záměrné změny klimatu. Byla zkoumána jako možná reakce na globální oteplování, např. NASA^[206] a Royal Society.^[207] Techniky, které jsou předmětem výzkumu, obecně spadají do kategorií ovládání slunečního záření a odstraňování oxidu uhličitého, byly ale navrženy i různá jiná opatření. Studie z roku 2014 zkoumala nejčastější metody klimatického inženýrství a dospěla k závěru, že jsou buď neúčinné nebo mají potenciálně závažné vedlejší účinky a nelze je zastavit bez toho, aby způsobily rychlou změnu klimatu.^[208]

Společnost

Politické diskuse

Politickou reakcí na vědecké zprávy o globálním oteplování je Rámcová úmluva OSN o změně klimatu, kterou ratifikovalo již 197 států a subjektů (všechny členské země OSN, dále pak také Niue, Cookovy ostrovy, Stát Palestina a Evropská unie).^[209] Cílem této konvence je zabránit změnám klimatu, způsobeným člověkem.^[210] Signatářské země Rámcové úmluvy s shodly na tom, že je třeba přijmout rázná opatření ke snížení emisí skleníkových plynů a přijaly i řadu opatření k jejich omezení.^{[211][212][213]} Panuje shoda, že budoucí globální oteplení by mělo být omezeno na hodnotu pod 2,0 °C vzhledem k hodnotám v předindustriálním období.^[213] Zprávy publikované Programem OSN pro životní prostředí^[214] a Mezinárodní energetickou agenturou^[215] vyjadřují obavy, že doposud vynaložené snahy k dosažení cíle maximálního oteplení o 2 °C nemusí být dostatečné.

Primární světovou dohodou o boji se změnou klimatu je Kjótský protokol k Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu. Státy, které ratifikovaly tuto dohodu, souhlasily s omezením svých emisí oxidu uhličitého a pěti dalších skleníkových plynů nebo se zavázaly k obchodu s emisemi v případě, že nesníží své emise těchto plynů.^[216]

Dne 12. prosince 2015 byla na závěr Klimatické konference v Paříži uzavřena tzv. Pařížská dohoda, která má omezit emise CO₂ od roku 2020 a navázat tak na Kjótský protokol. Dohoda byla schválena všemi 195 smluvními stranami. Stanovuje závazky všech smluvních stran, včetně největších světových producentů emisí skleníkových plynů jako je Čína, USA či Indie.^[217] Dohoda vstoupila v platnost 4. listopadu 2016.^[218]

Mezivládní panel pro změny klimatu

Ke studiu otázek změny klimatu založil Program OSN pro životní prostředí ve spolupráci se Světovou meteorologickou organizací v roce 1988 Mezivládní panel pro změny klimatu (IPCC) jako vědecký orgán pod záštitou Organizace spojených národů. Tento panel v období od konce roku 2013 do listopadu 2014 vydal svou již Pátou hodnotící zprávu, ve které shrnuje současné vědecké poznatky. Zpráva uvádí, že vědci jsou si na 95–100 % jisti, že většina současného globálního oteplování je způsobena zvýšenými koncentracemi skleníkových plynů a že k navyšování koncentrací dochází v důsledku lidských aktivit a že primární příčinou nárůstu teplot jsou emise CO₂ v důsledku lidské činnosti především spalováním fosilních paliv a změnami využití krajiny jako je odlesňování.^[219] Uvádí, že je nanejvýš pravděpodobné, že od 50. let 20. století je hlavní příčinou globálního oteplování lidská činnost. Teplota na Zemi vzroste do konce století o 0,3 až 4,8 stupně Celsia v závislosti na množství spálených fosilních paliv. Teplota svrchní vrstvy oceánů v období 1971 až 2010 stoupla. Oceány se budou zahřívat i nadále a teplo bude pronikat od jejich povrchu do hloubky.^[220]

Vědecká diskuse

Vědecká diskuse pokračuje ve vědeckých článcích, které jsou recenzovány a hodnoceny vědci, kteří pracují v příslušných oborech. Vědecký konsensus z roku 2013 uvedl v páté hodnotící zprávě IPCC, že „je velmi pravděpodobné, že lidský vliv byl dominantní příčinou pozorovaného oteplování od poloviny 20. století“.^[221] Zpráva Americké národní akademie věd z roku 2008 uvádí, že většina vědců se tehdy shodla na tom, že pozorované oteplování v posledních desetiletích bylo primárně způsobeno lidskými aktivitami zvyšujícími množství skleníkových plynů v atmosféře.^[222] Královská společnost v roce 2005 uvedla, že i když drtivá většina vědců souhlasila s hlavními body, někteří jednotlivci a organizace, které se postavily proti konsensu o naléhavých opatřeních potřebných ke snížení emisí skleníkových plynů, se pokusily podkopat vědu a práci IPCC.^[223] Národní vědecké akademie vyzývají světové vůdce k politikám ke snížení globálních emisí.^[224]

V roce 2018 vydal IPCC zprávu SR15, která varovala, že pokud nebude současná míra emisí skleníkových plynů zmírněna, do roku 2040 by se mohly objevit závažné krize, jakmile se planeta zahřeje o 1,5 stupně Celsia. Zpráva uvádí, že předcházení takovým krizím bude vyžadovat rychlou transformaci globální ekonomiky, která „nemá žádný dokumentovaný historický precedens.“^[225]

Ve vědecké literatuře existuje silná shoda, že globální povrchové teploty se v posledních desetiletích zvýšily a že trend je způsoben hlavně emisemi skleníkových plynů způsobených lidmi.^[5] Žádný vědecký orgán s národním nebo mezinárodním postojem tento názor nepopřel.^[226][227] V listopadu roku 2017 vyšlo "Druhé varování pro lidstvo“, které podepsalo 15 364 vědců z 184 zemí, uvedlo, že „současná trajektorie potenciálně katastrofické změny klimatu v důsledku rostoucích skleníkových plynů ze spalování fosilních paliv, odlesňování a zemědělské produkce – zejména ze zemědělských přežvýkavců pro spotřebu masa „je obzvlášť znepokojující“."^[228] Studie z července 2017, zveřejněná v Environmental Research Letters, tvrdí, že nejvýznamnější akce, kterou by jednotlivci mohli udělat ke zmírnění své vlastní uhlíkové stopy, je mít méně dětí, vzdát se vlastního auta, nepoužívat leteckou dopravu a přejít na vegetariánskou stravu.^[229]

Veřejné mínění a spory

Diskuse o globálním oteplování se týká řady sporů, které jsou v médiích daleko výraznější než ve vědecké literatuře.^[230][231] Tyto spory se týkají povahy, příčin a důsledků globálního oteplování. Mezi sporné otázky patří příčiny zvýšené globální průměrné teploty vzduchu, zejména od poloviny 20. století, zda je tento oteplovací trend bezprecedentní nebo v normálních klimatických mezích, zda k němu člověk významně přispěl a zda je toto zvýšení zcela nebo částečně artefakt špatných měření. Další spory se týkají odhadu klimatické citlivosti, předpovědí dalšího oteplování a také toho, jaké budou následky globálního oteplování. Část politiků, především pravicových, nesouhlasí buď vůbec s tím, že by za oteplování mohl člověk, ale především pak s tím, že by proti jeho příčinám měla být přijímána jakákoliv opatření, protože ta by znamenala omezení ekonomické svobody.^[232]

Ve Spojených státech od roku 1990 začaly americké konzervativní think-tanky diskutovat o legitimnosti globálního oteplování jako sociálního problému. Zpochybňovaly vědecké důkazy, argumentovaly, že globální oteplování může být prospěšné, a tvrdily, že navržená řešení by udělala více škod než užitku. Někteří lidé popírají aspekty vědy o klimatických změnách.^[233][234] Organizace, jako je liberální Competitive Enterprise Institute, konzervativní komentátoři a některé společnosti jako ExxonMobil napadly scénáře změny klimatu IPCC, financovaly vědce, kteří nesouhlasí s vědeckým konsenzem, a poskytly vlastní projekce ekonomických nákladů na přísnější regulace.^{[235][236][237][238]} Na druhou stranu některé společnosti pro fosilní paliva v posledních letech zvětšily své úsilí nebo dokonce vyzývaly k politikám ke snížení globálního oteplování.^[239] Velké ropné společnosti začaly uznávat, že změna klimatu existuje a je způsobena lidskými činnostmi a spalováním fosilních paliv.^[240]

Problém globálního oteplování přinesl koncem osmdesátých let mezinárodní pozornost veřejnosti. Někteří voliči začali sledovat názory na toto téma, zpočátku především ve Spojených státech.^[241] Dlouhodobý výzkum názorů Gallupova institutu ve Spojených státech zjistil relativně malé odchylky v názorech občanů od roku 1998 do roku 2015, a to přibližně o 10 %, ve stanovisku k závažnosti globálního oteplování, ale s rostoucí polarizací mezi lidmi, kteří se o problém zajímají a nezainteresovanými.^[242]

Vzhledem k matoucímu mediálnímu zpravodajství na počátku 90. let 20. století byly problémy, jako je vyčerpání ozónové vrstvy a změna klimatu často zaměňovány, což ovlivnilo pochopení těchto problémů veřejností.^[243] Podle průzkumu Američanů z roku 2010 většina věřila, že ozonová vrstva a postřikovače přispívají k globálnímu oteplování.^[244] Přestože existuje několik oblastí spojování, vztah mezi nimi není silný. Snížený stratosférický ozon měl mírný chladící vliv na povrchové teploty, zatímco zvýšený troposférický ozon měl poněkud větší účinek na oteplování.^[245] Nicméně CFC používané v rozprašovacích nádobách jsou silné skleníkové plyny, přičemž některé odhady připisují emise CFC v 70. letech, které způsobily téměř polovinu globálního oteplování pro toto desetiletí.^[246]

V roce 2010 dělal Gallupův ústav výzkum v 111 zemích a dospěl k závěru, že od roku 2007–2008 došlo k výraznému poklesu počtu Američanů a Evropanů, kteří považovali globální oteplování za vážnou hrozbu. Ve Spojených státech jen málo přes polovinu populace (53%) považovalo globální oteplování za vážný zájem buď pro sebe, nebo pro své rodiny; to bylo o 10 bodů pod průzkumem za rok 2008 (63 %). Latinská Amerika měla největší nárůst obav: 73% uvedlo, že globální oteplování představuje vážnou hrozbu pro jejich rodiny.^[247] Tato globální anketa také zjistila, že lidé s větší pravděpodobností přičítají globální oteplování lidským činnostem než přirozeným příčinám, s výjimkou USA, kde téměř polovina (47%) populace připisuje globální oteplování přirozeným příčinám.^[248]

Průzkum v březnu a květnu 2013 od Pew Research Center pro lidi a tisk informoval 39 zemí o globálních hrozbách. Podle 54 % dotázaných se globální oteplování stalo vrcholem vnímání globálních hrozeb.^[249]

Situace v České republice

Situaci v České republice přehledně shrnuje Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR^[251] z roku 2015 a 7. Národní sdělení České republiky k Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu včetně doplňujících informací podle čl. 7.2 Kjótského protokolu^[252][253] z roku 2017, které mimo jiné obsahují zaznamenané trendy změny klimatu v ČR a odhad vývoje do poloviny 21. století, vliv změny klimatu na vybrané oblasti hospodářství a životního prostředí ČR a základní principy adaptačních opatření. Hlavní projevy změny klimatu, které byly pro Českou republiku identifikovány jako významné, jsou spolu s popisem zranitelnosti a rizik, hlavními dopady a strategickými cíli shrnuty v Národním akčním plánu adaptace na změnu klimatu^[254] z roku 2017, a jsou to:

1. Dlouhodobé sucho
2. Povodně a přívalové povodně
3. Zvyšování teplot
4. Extrémní meteorologické jevy
   • Vydatné srážky
   • Extrémně vysoké teploty (vlny veder)
   • Extrémní vítr
5. Přírodní požáry

Státní strategii v oblasti ochrany klimatu do roku 2030 a zároveň plán rozvoje nízko-emisního hospodářství do roku 2050 představuje Politika ochrany klimatu v České republice^[255] z roku 2017.

Změny teplot

Atlas podnebí Česka uvádí, že v období 1961–2000 roční průměrná teplota v ČR (průměr z 311 stanic) silně kolísala, nicméně měla statisticky významný oteplovací trend 0,28 °C za dekádu. Oteplování bylo nejvýraznější v zimě a na jaře, nevýznamné na podzim. Nejteplejšími byly roky 2014 a 2015, oba s průměrnou teplotou 9,4 °C.^[256] Oteplování, obdobné se světovými pozorováními, potvrzují i další práce.^[257][258] Celkový trend oteplování byl v letech 1961–2000 překryt kratšími výkyvy, takže i v nejteplejším posledním desetiletí tohoto období se vyskytl jeden ze tří nejchladnějších roků celého čtyřicetiletí, rok 1996 s průměrem 6,3 °C. Vlivem lidské činnosti rostl efekt tepelného ostrova Prahy, projevující se celoročním zvýšením nočních teplot a zvýšením průměrných teplot v chladné polovině roku (říjen–březen).^[259] Podle ČHMÚ u nás vzrostla průměrná teplota za celé 20. století o 1,1–1,3 °C.^[260]

Další projevy oteplování v ČR

V posledních deseti letech poklesly hodnoty všech charakteristik spojených se sněhem. Snižují se počty dní se sněhovou pokrývkou i měsíční a sezónní maxima výšky sněhové pokrývky. Sněhu ubývá v nížinách i na horách. Přitom výskyt sněhu je důležitým předpokladem vytvoření dostatečného množství povrchové i podzemní vody.^[261]

Změny klimatu jsou průkazně pozorovatelné i v živé přírodě.^{[pozn. 3]} Z pozorování v moravských lužních lesích vyplývá, že v období 1961–2000 se zde posunulo do dřívější doby rašení listů u vybraných druhů stromů a kvetení u vybraných keřů a bylin. U vybraných ptačích druhů pak byl zaznamenán posun začátku hnízdění. U některých druhů rostlin v lužních lesích byl pozorován i nárůst počtu květů.^[262]

Etymologie

V padesátých letech dvacátého století výzkumníci nejprve naznačili nárůst teplot a v roce 1952 noviny psaly o „změně klimatu“. Tento výraz se následně objevil ve zprávě v deníku The Hammond Times (Indiana, USA) z listopadu 1957, který popsal výzkum Rogera Revelleho zaměřený na zvýšené účinky emisí CO₂ způsobené člověkem na skleníkový efekt, který „může mít za následek ve velkém měřítku globální oteplování, s radikálními změnami klimatu“. Oba pojmy byly používány pouze příležitostně až do roku 1975, kdy Wallace Smith Broecker publikoval vědecký článek na toto téma; „Klimatické změny: jsme na pokraji výrazného globálního oteplování?“ Obě fráze se začaly běžně používat a začalo se široce šířit prohlášení Michaila Budyka z roku 1976, že „globální oteplování začalo“.^[263] Jiné studie, jako je například zpráva MIT z roku 1971, odkazovaly na vliv člověka jako na „neúmyslnou změnu klimatu“, ale vlivná studie Národní akademie věd z roku 1971 v čele s Julem Charneyem následovala Broeckera použitím pojmu globální oteplování pro nárůst povrchových teplot, zatímco širší účinky nárůstu CO₂ popsala jako změnu klimatu.^[2]

V roce 1986 a v listopadu 1987 klimatolog NASA James Hansen poskytl své svědectví o globálním oteplování Kongresu USA. V létě roku 1988 byly v USA rostoucí vlny veder a problémy se suchem, a když Hansen svědčil v Senátu dne 23. června, vyvolalo to celosvětový zájem.^[264] Řekl: „globální oteplování dosáhlo takové úrovně, že můžeme s vysokou mírou důvěry popsat příčinný vztah mezi skleníkovým efektem a pozorovaným oteplováním.“^[265] Pozornost veřejnosti vzrostla během léta a termíny globální oteplování či změna klimatu se staly populárními,^[1] a běžně se používají jak tisku, tak i ve veřejném diskursu.^[2]

V článku z roku 2008 věnovaném používání pojmu definoval Erik M. Conway globální oteplování jako „zvýšení zemské průměrné povrchové teploty v důsledku stoupání hodnoty koncentrací skleníkových plynů“, zatímco změna klimatu byla „dlouhodobá změna v zemském klimatu nebo regionech na Zemi“. Účinky, jako je změna vzorců srážek a stoupající hladiny moří, by pravděpodobně měly mít větší dopad než samotná teplota, Conway považuje globální změnu klimatu za více vědecky přesný termín a stejně jako Mezivládní panel pro změny klimatu na internetových stránkách NASA rád zdůrazňuje tento širší kontext.^[2]

Odkazy

Poznámky

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Global warming na anglické Wikipedii.

V referencích jsou použity následující zkratky:

TAR - IPCC Third Assessment Report: Climate Change 2001 (TAR)

AR4 - IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007 (AR4)

AR5 - IPCC Fifth Assessment Report: Climate Change 2013 (AR5)

SR15 - Special Report on Global Warming of 1.5 °C (SR15)

SPM - Summary for Policymakers

WG1 - Working Group 1

WG2 - Working Group 2

WG3- Working Group 3

Související články

• Klimatická změna
• Smog
• Zachycování a ukládání oxidu uhličitého

Literatura

Česky

• MEZIVLÁDNI PANEL PRO ZMĚNU KLIMATU. Fyzikální základy. Příspěvek Pracovní skupiny I k Páté hodnoticí zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC). Shrnutí pro politické představitele. [online]. Ministerstvo životního prostředí/IPCC, 2013-11-27 [cit. 2016-09-18]. Dostupné online. 
• Acot, Pascal. Historie a změny klimatu: od velkého třesku ke klimatickým katastrofám. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2005. 237 s. ISBN 80-246-0869-3. 
• Atmosféra a klima: aktuální otázky ochrany ovzduší. Příprava vydání Martin Braniš, Iva Hůnová. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2009. 351 s. ISBN 978-80-246-1598-1. 
• GORE, Al. Země na misce vah: ekologie a lidský duch. 1. vyd. Praha: Argo, 2000. 374 s. ISBN 80-7203-310-7. 
• HOUGHTON, John. Globální oteplování: úvod do studia změn klimatu a prostředí. 1. vyd. Praha: Academia, 1998. 228 s. ISBN 80-200-0636-2. 
• KADRNOŽKA, Jaroslav. Energie a globální oteplování: Země v proměnách při opatřování energie. 1. vyd. Brno: VUTIUM, 2006. 189 s. ISBN 80-214-2919-4. 
• KALVOVÁ, Jaroslava; MOLDAN, Bedřich. Klima a jeho změna v důsledku emisí skleníkových plynů. 1. vyd. Praha: Univerzira Karlova, 1996. 161 s. ISBN 80-7184-315-6. 
• KOPÁČEK, Jaroslav; BEDNÁŘ, Jan. Jak vzniká počasí. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2005. 226, [16] s. obr. příl. s. ISBN 80-246-1002-7. 
• KUTÍLEK, Miroslav. Racionálně o globálním oteplování. 1. vyd. Praha: Dokořán, 2008. 185 s. ISBN 978-80-7363-183-3. 
• MAREK, Michal V., a kol. Uhlík v ekosystémech České republiky v měnícím se klimatu. 1. vyd. Praha: Academia, 2011. 253 s. ISBN 978-80-200-1876-2, ISBN 978-80-904351-1-7. 
• METELKA, Ladislav; TOLASZ, Radim. Klimatické změny: fakta bez mýtů. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Centrum pro otázky životního prostředí, 2009. 35 s. Dostupné online. ISBN 978-80-87076-13-2. 
• MCKIBBEN, Bill. Zeemě: jak přežít na naší nové nehostinné planetě. 1. vyd. Praha: Paseka, 2013. 256 s. ISBN 978-80-7432-251-8. 
• MOLDAN, Bedřich. Podmaněná planeta. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2009. 419 s. ISBN 978-80-246-1580-6. 
• NÁTR, Lubomír. Země jako skleník: proč se bát CO₂?. 1. vyd. Praha: Academia, 2006. 142 s. ISBN 80-200-1362-8. 
• NOVÁČEK, Pavel; HUBA, Mikuláš. Ohrožená planeta. Olomouc: Univerzita Palackého, 1994. 202 s. ISBN 80-7067-382-6. 
• TORALF, Staud; REIMER, Nick. Zachraňme klima: ještě není pozdě. 1. vyd. Praha: Knižní klub, 2008. 285 s. ISBN 978-80-242-2119-9. 
• SVOBODA, Jiří; VAŠKŮ, Zdeněk; CÍLEK, Václav. Velká kniha o klimatu Zemí koruny české. [Praha]: Regia, 2003. 655 s. ISBN 80-86367-34-7. 
• VYSOUDIL, Miroslav. Meteorologie a klimatologie. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci 281 s. ISBN 80-244-1455-4. 

Anglicky

• Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Technical Summary. Geneva: IPCC, 2014. 84 s. Dostupné online. (anglicky) Pátá hodnotící zpráva IPCC – Pracovní skupina I – Technická zpráva. 
• Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: IPCC, 2014. 1552 s. Dostupné online. (anglicky) Pátá hodnotící zpráva IPCC – Pracovní skupina I – Fyzikální základy. Plný text zprávy. 
• Atlas of Mortality and Economic Losses from Weather, Climate and Water Extremes (1970–2012). Geneva: World Meteorological Organization (WMO), 2014. 48 s. Dostupné online. ISBN 978-92-63-11123-4. (anglicky) Atlas mortality a ekonomických ztrát, způsobených počasím, klimatickým a vodními extrémy v letech 1970–2012, oficiální publikace Světové zdravotnické organizace. 

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu globální oteplování na Wikimedia Commons

Oficiální instituce

• Klimatický panel OSN/IPCC — Intergovernmental Panel on Climate Change [online]. [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. (anglicky) 
• Opatření v oblasti klimatu. Opatření v oblasti klimatu - European Commission [online]. [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. 
• MŽP ČR. Oficiální stránky Ministerstva životního prostředí ke změně klimatu] (garant problematiky za ČR, meziresortní koordinátor). www.mzp.cz [online]. 2008-08-11 [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. 
• Zmírnění změny klimatu. European Environment Agency [online]. [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. 
• Global Warming. earthobservatory.nasa.gov [online]. 2010-06-03 [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. (anglicky) 
• CzechGlobe | Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i.. www.czechglobe.cz [online]. [cit. 2018-12-30]. Dostupné online. 
• NOAA Status Alert - měscíční klimatické zprávy NOAA pro USA a celosvětové. governmentshutdown.noaa.gov [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Climate and Weather - Expert Reports - Division on Earth and Life Studies - repository zpráv Národních akademií USA. dels.nas.edu [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Nature Climate Change - časopis Nature, sekce Klimatická změna. Nature Climate Change [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Climate Guide - Klimatický průvodce anglické meteorologické služby. Met Office [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• EdGCM - simulátor klimatické změny [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 

Populární stránky k problematice globálního oteplování

• Global Warming and Climate Change skepticism examined -stránky vysvětlující různé problémy globálního oteplování a také objasňující většinu odlišných názorů na něj - částečně i v češtině. Skeptical Science [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Aktuality - Změna klimatu. www.zmenaklimatu.cz [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. 
• Globální klimatický rozvrat - elektronická knihovna dokumentů v češtině. amper.ped.muni.cz [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. 
• RealClimate - stránky M. Manna. RealClimate [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 

Informace pro laiky

• Weather and Climate Basics -stránky Národního centra pro atmosférický výzkum (NCAR). www.eo.ucar.edu [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Center for Climate and Energy Solutions - Základní informace ke globálnímu oteplování] stránky Centra pro klima a energetická řešení (C2ES) [online]. 2014-03-13 [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• America's Climate Choices (2011) : Division on Earth and Life Studies - stránky Národních akademii věd USA. dels.nas.edu [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 
• Climate Change (main) - The Encyclopedia of Earth - Články o změně klimatu - stránky na Encyklopedii Země. editors.eol.org [online]. [cit. 2019-01-01]. Dostupné online. (anglicky) 

Autoritní data	NKC: ph116354 BNF: cb12156561p (data) GND: 4344515-9 LCCN: sh89000812 NDL: 00923848 NLI: 987007539222505171