Klimatická změna a jak na ni reagovat

Prezentace na téma: "Klimatická změna a jak na ni reagovat"— Transkript prezentace:

1 Klimatická změna a jak na ni reagovat
Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. Klimatická změna a jak na ni reagovat květen 2017 Jan Hollan

2 zdroj: Veronica, kreslila Olga Pluháčková

3 Skleníkový jev (Venuše, Země, Mars)
Fyzikální proces, v němž na povrch planety sálá kromě Slunce též její ovzduší. Podstatou skleníkového jevu je vyšší propustnost ovzduší pro sluneční sálání (záření vlnových délek převážně pod 3 μm) než pro sálání zemského povrchu a ovzduší samého (převážně nad 3 μm). V případě skleníku apod. místo ovzduší sálá na zem sklo či plast propustný pro sluneční záření. Nebo jinak, při pohledu „zvenčí“: do vesmíru sálá až chladné ovzduší místo teplého povrchu.

4 Kolik gigatun uhlíku z fosilních paliv (a výroby cementu) bylo ročně emitováno do ovzduší ve formě CO2 Vlevo v logaritmické škále, vpravo lineárně a jen od r. 1900; hmotnost uvolněného CO2 je 3,67× vyšší ( Hansen a Sato, )

5 zdroj: Veronica

6 Příčina oteplování Rostoucí koncentrace skleníkových plynů vinou využívání fosilních paliv. Tento vliv je zatím do značné míry maskován síranovými aerosoly ze spalování uhlí a nafty. (odkaz vede na animovaný graf koncentrací CO2 – Kellingovu křivku prodlouženou díky antarktickému ledu až 0,8 Ma do minulosti)

7 Z encykliky Laudato si' papeže Františka
14. Naléhavě vyzývám k obnovení dialogu o způsobu, jímž pojímáme budoucnost planety. Je třeba, abychom se do jednání zapojili všichni, vždyť krize životního prostředí a její lidské kořeny se týkají a dotýkají nás všech. … tinyurl.com/LaudatoSi-cz (stačí ale zadat „encyklika hollan“)

8 Zvláště je třeba počítat s užíváním ekologického prostoru celé planety při ukládání plynného odpadu, který se během dvou století naakumuloval a vytvořil situaci, která nyní postihuje všechny země světa. Oteplování, způsobené enormní spotřebou některých bohatých zemí, se odráží na těch nejchudších místech světa, zvláště v Africe, kde má zvyšování teploty spojené se suchem katastrofální účinky na úrodu. ...

9 Stav vědeckého poznání o klimatické změně a role Česka
– 8 odstavců pro každého Globální oteplování má už jen antropogenní příčiny, emise skleníkových plynů (a černých částic z nedokonalého spalování). Přírodní vlivy v posledním půlstoletí (růst vulkanických emisí oxidů síry a pokles výkonu Slunce) působily spíše opačně a (velmi malou) část oteplení tak kompenzovaly. Země do vesmíru vrací méně tepla, než získává od Slunce. Ponechává si skoro watt na metr čtvereční. Většina jde do oceánů, kde je dobře změřena, na ovzduší připadá jedno procento. Hlavní roli má oxid uhličitý z fosilních paliv, lidstvo ročně vypouští na čtyřicet miliard tun, vulkanismus stokrát méně. Vliv CO2 byl spočítán už na konci 19. století. Růst koncentrace CO2 a tím vyvolané oteplování jsou nyní rychlé jako během vymírání na konci prvohor a druhohor (tehdy šlo gigantický vulkanismus) a řádově rychlejší než na konci doby ledové. Prudké oteplování vede ke změně, která dosáhla nebezpečného rozsahu; tím byla porušena Rámcová úmluva OSN (stabilizovat koncentrace na úrovni, která předejde nebezpečnému narušení klimatického systému), tu jsme r ratifikovali. Pařížská dohoda reflektuje vážnost situace, chce zabrzdit oteplování, jak je jen možné, odvrátit dopady ještě horší. České emise na obyvatele patří k nejvyšším. Přihlásit se záměru je snižovat a pomáhat těm, kteří jsou nejvíce postiženi, je výrazem kompetence a odpovědnosti.

10 Projevy 23. Klima je obecným dobrem všech a pro všechny. Na globální úrovni jde o složitý systém, jenž v sobě propojuje mnoho pro lidský život podstatných podmínek. Existuje velmi silný vědecký konsenzus, který poukazuje na znepokojující oteplování klimatického systému. ...

11 Globální teplota se v holocénu měnila pomalu, nyní úprkem
11

12 Na ohřev ovzduší připadá jen 1 % tepla, které Země nevrací do vesmíru
Na ohřev ovzduší připadá jen 1 % tepla, které Země nevrací do vesmíru. Obrázek ukazuje nárůst entalpie Země, především oceánu (bez hloubek pod 2000 m). Několik procent připadá na tání ledu a prohřívání pevnin. (v zetajoulech, 1 ZJ = 1000 EJ = 1021 J) zdroj: IPCC, AR5, první díl – The Physical Science Basis; Box 3.1, Figure 1

13 S užitím modelů a starých měření: polovina nárůstu entalpie oceánu od r do r vč. hloubek pod 2 km připadá na dobu od r (±7 a). ( Gleckler et al., 2016, doi: /nclimate2915 ) 1: Krakatoa, 4: Santa Maria, 5: Agung, 6: St. Helens, 7: El Chichón, 8: Pinatubo

14 Z měření teplot v hloubkách plyne, že Země nevrací zpět do vesmíru ¾ W/m2 ( Cheng et al., , doi: /sciadv )

15 (ERL 2017-04: Rahmstorf, Foster, Cahill)
Více k aktuálním globálním a regionálním ročniím teplotním anomáliím viz stránky a také vizualizaci (ERL : Rahmstorf, Foster, Cahill)

16 Více k aktuálním globálním a regionálním ročniím teplotním anomáliím viz stránky
a také vizualizaci Absolutní velikost globálního oteplení, o níž se mluví, je odchylka od úrovně 2. poloviny 19. stol., což je zhruba totéž jako od období ( - J. Hansen a M. Sato z NASA GISS)

17 Nedávné měsíce a rok, též z http://www. columbia

18 Starý graf. ale správně další oteplování
Starý graf... ale správně další oteplování... vzato z AR5, viz přehled grafů ze shrnutí prvního dílu oné zprávy IPCC z roku 2013

19 Švýcarsko Rhone Glacier

20 velká zesilující zpětná vazba
Ztmavnutí povrchu velká zesilující zpětná vazba

21 1979 17. září Arktický mořský led

22 2012 17. září Arktický mořský led

23 Teplá Arktida => Ztráta našeho mírného podnebí

24 Teplejší Arktida vede k pomalejšímu jet streamu, s většími vlnami a pomalejším posunem

25 Teplejší polární oblasti => úbytek ledových příkrovů Grónska a Antarktidy => trvalý, zrychlující se růst hladiny oceánů Graf podrobných změn hladiny oceánu viz např. Konzervativní projekce dalšího vývoje viz

26 Tání na povrchu Grónska
Vody klesající do „mlýna“, svislé šachty vedoucí na dno ledového příkrovu Zdroj: Roger Braithwaite, University of Manchester (UK)‏

27 Ledový proud Jakobshavn v Grónsku
Odtok z velkých grónských ledových proudů se značně zrychluje Zdroj: Prof. Konrad Steffen, Univ. of Colorado

28 Úhrn úbytku ledu z Grónska, ubývání se zrychlilo: http://www. arctic

29 Minulé odchylky mořské hladiny
dlouhodobě 10 m – 15 m Na stupeň globálního oteplení Archer & Brovkin, 2008

30 0 m Moberg mit Sedimenten für den langfristigen Trend
Oerlemans: Gletscher Aus den Punkten 1-3 folgt fast zwangsläufig diese weitere Erwärmung

31 1 m Moberg mit Sedimenten für den langfristigen Trend
Oerlemans: Gletscher Aus den Punkten 1-3 folgt fast zwangsläufig diese weitere Erwärmung

32 7 m Moberg mit Sedimenten für den langfristigen Trend
Oerlemans: Gletscher Aus den Punkten 1-3 folgt fast zwangsläufig diese weitere Erwärmung

33 Holandské krávy připravené na globální oteplení!
©Bill Hare 13 m Holandské krávy připravené na globální oteplení! Meze adaptace? Moberg mit Sedimenten für den langfristigen Trend Oerlemans: Gletscher Aus den Punkten 1-3 folgt fast zwangsläufig diese weitere Erwärmung

34

35 Clark et al (doi: /nclimate2923): Hladiny oproti dnešku za minulých 20 tisíc a budoucích 10 tisíc let – nahoře, svislá škála je v metrech, a tempo změny v metrech za století – dole (optimisticky), pro různé úhrny emisí gigatun oxidovaného uhlíku

36 „Malý“ posun střední hodnoty ale ohromný nárůst extrémů

37 Teplejší atmosféra pojme více vlhkosti
Rizika: Extrémní události povodně Teplejší atmosféra pojme více vlhkosti (~7%/°C) Větší srážky v přívalech ! více povodní ? více such ? Sommer 2003 ist extrem und nicht zu erklären, selbst wenn man den Erwärmungstrend berücksichtigt.

38 Cyklón Winston: večer a v noci ze soboty 20. na neděli 21. 2
Cyklón Winston: večer a v noci ze soboty 20. na neděli na Fidži - dosud nejsilnější na jižní polokouli a po tajfunu Haiyan nejsilnější, který kdy pustošil pevninu viz satelitní snímky devastace osídlených oblastí na Koro a Viti Levu, a ovšem heslo na wikipedii a články Jeffa Masterse a Boba Hensona na wunderground.com

39 Teploty na pevnině severní polokoule: horní řada 3 letní měsíce (červen, červenec, srpen), dolní 3 zimní měsíce (prosinec, leden, únor). Problémem jsou >3-sigma extrémy, dnes už i 5, ba i 6 σ Z komentáře Regional Climate Change and National Responsibilities, Hansen&Sato 1. března 2016, Výskyt místních teplotních odchylek vztažený k období Teplotní odchylky jsou dělené tehdejší místní standardní deviací. Obsah ploch pod všemi křivkami je jednotkový.

40 Regional climate change and national responsibilities James Hansen and Makiko Sato Published 2 March 2016 • © 2016 IOP Publishing Ltd • Environmental Research Letters, Volume 11, Number 3 (open access, vč. videa s abstraktem) Četnost místních teplotních odchylek vztažená k období Odchylky jsou dělené tehdejší místní standardní deviací, plocha pod každou křivkou má obsah 1. Číslo nad mapou ukazuje relativní velikost oblasti vzhledem k obsahu Země, „shift“ se týká posunu čárkované křivky („gaussovka“ pro poslední dekádu) oproti referečnímu období.

41

42 Index vážnosti sucha (již červená znamená extrémní sucho) (22 modelů při vývoji dle SRES A1B) (Dai, 2010: Drought under global warming: a review)

43 Sýrie – dlouholeté sucho ( ) 2 miliony lidí na venkově ztratilo obživu, aby unikli hladu, uchýlili se na periferie měst...

44 25... nejchudších, kteří jsou nuceni rovněž migrovat, přičemž trpí velkou nejistotou ohledně budoucnosti svého života i života svých dětí. Tragicky se zvyšuje počet migrantů, kteří utíkají před bídou umocněnou devastací životního prostředí, nedostává se jim statutu uprchlíků podle mezinárodních konvencí a nesou tíži vlastního života zbaveného jakýchkoli ochranných norem. Vůči těmto tragédiím, ke kterým doposud dochází v různých částech světa, panuje bohužel všeobecná lhostejnost. Chybějící reakce na tato dramata našich bratří a sester je znamením ztráty smyslu pro odpovědnost za naše bližní, na kterém stojí každá civilizovaná společnost.

45 Jak a proč klimatickou změnu zbrzdit: 1992: Stabilizovat složení ovzduší „na úrovni, která zamezí nebezpečnému lidskému zásahu do klimatického systému“ - United Nations Framework Convention on Climate Change (Rámcová dohoda OSN o změně kllimatu) : „udržení nárůstu průměrné globální teploty výrazně pod hranicí 2 °C oproti hodnotám před průmyslovou revolucí a úsilí o to, aby nárůst teploty nepřekročil hranici 1,5 °C“ - Pařížská dohoda

46 Jak a proč klimatickou změnu zbrzdit: dnes: co znamenají 2 K, proč ne víc než 1,5 K, co způsobil už dosavadní „jediný kelvin“ oteplení a co znamená cíl nepřipustit víc než dalšího 0,5 K

47 Figure 22: Vývoj emisí, který by dával naději 67 %, že globální oteplení nepřesáhne 2 ºC
47

48 Gigatuny uhlíku za rok skutečné ( http://cdiac.ornl.gov/ ), 2016
a tuny na osobu za rok

49

50 Spotřeba opřená o fosilní paliva,
V Evropě to mj. znamená nechat 9/10 zásob uhlí nevytěžených... to platí i pro Česko Spotřeba opřená o fosilní paliva, není-li nezbytná, je nemravná

51 Jak nepřesáhnout další kelvin, natož půl kelvinu
Zastavit růst osobní spotřeby v bohatých zemích Snížit ji na polovinu té dnešní Investovat do jejího snížení a pokrytí obnovitelnými zdroji Být tak modelem pro země chudé A také jejich donorem (Skoro) všechny technologie už máme Žádné překvapivé už se nenajdou Deploy, deploy, deploy, research, develop, deploy

52 52. … Je nezbytné, aby rozvinuté země přispěly k řešení tohoto dluhu zásadním omezením spotřeby energie z neobnovitelných zdrojů a tím, že nejpotřebnějším zemím poskytnou prostředky k podpoře politiky a programů udržitelného rozvoje. … Neexistují politické či sociální hranice a bariéry, které nám dovolují se izolovat, a proto také neexistuje prostor pro globalizaci lhostejnosti.

53 Co dělat a co nedělat u nás
Vrátit se k rozumným teplotám v zimních interiérech (jaké to jsou?) Nestavět hůře než v pasivním standardu Neopravovat domy méně kvalitně Klást překážky růstu automobilové dopravy, podporovat její alternativy (jaké?) Nelétat (proč?) Jíst o moc méně masa a mléčných potravin (proč?) A taky např. nesvítit silněji, než je vskutku nutné (kolik světla potřebujeme? kdy?) Podílet se na rychlém budování nefosilních zdrojů energie

54 211. … K tomu, aby právní norma působila relevantní a trvalé účinky, je nezbytné, aby ji většina společnosti na základě vhodných motivací přijala a reagovala osobní proměnou. Pouze na základě kultivace solidních ctností je možné darovat se v nasazení za životní prostředí. Jestliže se někdo – ačkoli mu jeho ekonomické podmínky umožňují spotřebovat a utrácet víc – radši lépe oblékne místo toho, aby zapnul topení, znamená to, že si osvojil přesvědčení a způsoby prospěšné ochraně životního prostředí. … Když ze svého hlubokého přesvědčení radši opětovně použijeme nějakou věc místo toho, abychom se jí rychle zbavili, může to být skutek lásky, který vyjadřuje naši důstojnost.

55 193. … Víme, že chování těch, kteří stále více konzumují a ničí, je neúnosné, zatímco jiní nemohou žít v souladu s vlastní lidskou důstojností. Proto nastal čas přijmout jistý úbytek v některých částech světa, čímž se zajistí zdroje, aby bylo možné zdravě růst v jiných částech. ...

56 Všechen vytěžený fosilní uhlík musí být zpoplatněn, víc a víc...

57 Výzva je jen takový vývoj, kdy spotřeba neroste, ale klesá.
Můžeme se ještě vyhnout poničení světa, který jsme zdědili (a mít čistší planetu a užitečnou práci). ‏Trvale udržitelný je jen takový vývoj, kdy spotřeba neroste, ale klesá. Zopakujme si: Spotřeba opřená o fosilní paliva, není-li nezbytná, je nemravná

58 Jak jsou ohroženy středoevropské regiony pouhými nebývalými chody počasí povodně sucho vlny veder a „smog“ divoké zimy a jara

59 Teplejší atmosféra pojme více vlhkosti
Rizika: Extrémní události povodně Teplejší atmosféra pojme více vlhkosti (~7%/°C) Větší srážky v přívalech ! více povodní ? více such ? Sommer 2003 ist extrem und nicht zu erklären, selbst wenn man den Erwärmungstrend berücksichtigt.

60 Teplejší Arktida vede k pomalejšímu jet streamu, s většími vlnami a pomalejším posunem

61 Srážky nyní a v budoucnu, vinou teplejšího vzduchu, který v sobě může obsahovat více vodní páry, mohou být intenzivnější. Nebývale dlouho trvající jeden typ počasí může též vést k větším srážkovým úhrnům. Důsledkem je, že povodně a záplavy budou překonávat ty, které nastaly v minulosti. Jejich četnost a velikost je dále zhoršována sníženou a dále klesající retenční schopností krajiny.

62 (Srážky nyní a v budoucnu, vinou teplejšího vzduchu, který v sobě může obsahovat více vodní páry, mohou být intenzivnější.) To se týká, a čím dále více bude týkat, i bouřek Důsledkem jsou nebývalé bouřkové povodně (z ničeho jiného nevznikají), charakteristické „nenadálým“ přívalem vody v místech, kde jindy třeba ani nic neteče (běžněji proto zvané přívalové, nevhodně pak bleskové). Jejich četnost a velikost je též dále zhoršována sníženou a dále klesající retenční schopností krajiny.

63 Eroze - vodní I dlouhotrvající srážky, až se půda zcela nasytí, mohou vést ke značné erozi půdy (a břehů se silnicemi...). Bouřky, stojící nad jedním místem, či srážky ze série putujících bouřek vedou k mohutnému povrchovému odtoku na rozlehlých plochách. Jde-li o holé půdy, jejich eroze je pak drastická.

64 Vyšší teploty (a výskyt nebývale velkého rozdílu mezi teplotou a rosným bodem) způsobují rychlejší výpar z terénu (evaporace) i z rostlin (transpirace). Nebývale dlouho trvající jeden typ počasí může vést k dlouhodobé absenci srážek. Letní srážky se častěji odehrají ne plošně, ale místně v bouřkách – pro vsak málo užitečně. Důsledkem je a bude pokles hladin spodních vod. V některých letech a místech sucho povede k neúrodě. Aktuální stav:

65 Stavy vodních toků budou stále více rozkolísané, s nebývalými extrémy
Stavy vodních toků budou stále více rozkolísané, s nebývalými extrémy. Je to pádný důvod k rezignaci na pravidelnou lodní dopravu. (Jiný důvod je, že je nejšpinavější ze všech druhů dopravy, vinou emisí nanočástic i viditelných sazí z prastarých lodních dieselů.)

66 Inspirace z Vídně, Rakouska a Německa: http://tinyurl.com/adaptaceVRN
Nejhorší dopad na lidské zdraví: vlny veder Jejich intenzitu lze místně tlumit hojností velkých korun stromů – poskytují stín a ochlazují vzduch výparem (netrpí-li nedostatkem vody). Adaptace? Viz jižní kraje: siesta. Odpoledne trávit (až prospat) v domech se zavřenými a zvenčí zacloněnými okny. Ohroženi jsou ale hlavně staří lidé, kteří nesnadno mění své zvyklosti... Překážkou rozumného chování jsou i regule institucí, že přes noc musejí být okna zavřená... Inspirace z Vídně, Rakouska a Německa:

67 „Smogové“ situace - malý pohyb vzduchu, regionální zdroje polutantů Typicky v centrech tlakových výší... podobně jako vlny veder Za veder a slunce roste produkce přízemního ozónu, a to i z přírodních prekursorů. Ozón škodí zdraví a velmi snižuje rostlinnou produkci. Stagnující tlakové výše takových situací přinesou více. Adaptace? Leda omezit spalování, i v autech.

68 „Divoké zimy a jara“ - důsledek stále teplejší Arktidy zhoršený výskytem příliš teplých zimních období Stabilní klima, to je nejvýznamnější přírodní zdroj – tedy byl, už jsme jej pozbyli. Dlouho ležící tlustá sněhová pokrývka odrážela slunce, bránila promrzání, poskytovala hojnost vláhy na jaře pro vegetaci i do spodních vod. Nedostatek sněhu, teplo střídané holomrazy, jsou a budou čím dál víc samozřejmé. Stále časnější nástup vegetační sezóny zvyšuje riziko poškození vegetace jarními mrazy. Adaptace?

69 http://www.veronica.cz/?id=128&i=109 :
Odkazy :

70 a původně i jiné (viz údaje u obrázků)
Zdroje obrázků a textů Alexander Ač; James Hansen, NASA Goddard Institute for Space Studies; NASA JPL; John Wahr; Ian Dunlop; Yvonna Gailly; Anders Levermann, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK); Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC); The Copenhagen Diagnosis, 2009; John Holdren; Jan Hollan a původně i jiné (viz údaje u obrázků)