Zmeny v klimatických extrémoch

Zmeny v klimatických extrémoch
V teplejšom svete so zvýšeným množstvom skleníkových plynov tak budú rôzne oblasti častejšie zakúšať suchá a záplavy. Ako to bude s inými klimatickými extrémami, napríklad intenzívnymi búrkami? Ako to bude s hurikánmi a tajfúnmi, čo sú prudké rotujúce cyklóny, ktoré sa vyskytujú nad tropickými oceánmi a ktoré sú tak pustošivé, keď sa dostanú na pevninu? Energia takýchto víchríc pochádza väčšinou z latentného tepla vody, ktorá sa vyparila z povrchu teplého oceánu a ktorá sa zráža v oblakoch vo vnútri víchrice a uvoľňuje energiu. Mohli by sme očakávať, že vyššie teploty mora budú znamenať uvolnenie väčšieho množstva energie, čo povedie k častejším a intenzívnejším víchriciam. Teplota oceánu však je jediným parametrom, ktorý reguluje zrod tropických cyklónov, dôležitý je tiež charakter celkového vzdušného prúdenia. Modely môžu vziať v úvahu všetky tieto faktory, ale kvôli relatívne veľkému rozmeru polí v sieti nemôžu dobre modelovať podrobnosti pomerne malých porúch, ako sú tropické cyklóny. S modelovými predpoveďami očakávaných zmien intenzity tropických cyklónov preto musíme zachádzať s určitou opatrnosťou, modelovania tropických cyklónov z rôznych modelov naozaj prinieslo značne rozdielne výsledky. Nedávna štúdia Britskej meteorologickej služby však najskôr potvrdzuje jednoduchú analýzu založenú na úvahách o energii: zdvojnásobí sa koncentrácia oxidu uhličitého, dôjde pravdepodobne k zvýšeniu celkového počtu tropických cyklónov súčastne s relatívnym nárastom rozsahu víchrice vysokej intenzity.
Faktory, ktoré regulujú výskyt víchríc v stredných zemepisných šírkach, sú zložité. K zvýšeniu intenzity víchríc prispievajú dva činitele. Prvým činiteľom, ktorý sa vyskytuje napr. u tropických víchríc, sú vyššie teploty, najmä na povrchu oceánu, ktorý spôsobuje, že je k dispozícií viac energie. Druhým činiteľom je väčší teplotný rozdiel medzi pevninou a morom, najmä na severnej pologuli, ktorý vedie k vytváraniu strmších teplotných gradientov, čo zasa indukuje silnejšie prúdenie a väčšiu pravdepodobnosť nestability. Región okolo atlantického pobrežia Európy je taká oblasť, kde by sme mohli v budúcnosti očakávať zvýšený výskyt víchríc, tento výsledok potvrdzujú i niektoré modely na počítači. V súčasnosti prebieha omnoho dôkladnejšia štúdia s klimatickými modelmi zameraná na zlepšenie výsledkov a spoľahlivosti podrobných predpovedí budúcich zmien, najmä tých, ktoré sa zaoberajú extrémnymi javmi.
Vplyvy klimatických zmien
Odpovede na tieto otázky nie sú vôbec jednoduché. Je relatívne ľahké uvažovať o efekte jednej zmeny za predpokladu, že nedôjde k iným zmenám. Budú sa však meniť i ďalšie faktory. Ekosystémy majú veľkú schopnosť adaptácie a ľudské spoločenstvá majú ešte väčšiu schopnosť reagovať na zmenu a prispôsobiť sa jej. Určujeme, aké budú pravdepodobné účinky globálneho otepľovania, musíme brať ohľad na reakciu a adaptáciu. Musíme brať do úvahy tiež pravdepodobné náklady adaptácie. Vyhodnotenie vplyvu globálneho otepľovania je tiež omnoho zložitejšie preto, že globálne otepľovanie je jediným ekologickým problémom spôsobovaným človekom. Strata pôdy a jej ochudobňovanie, nadmerné vyčerpávanie zásob podzemnej vody a škody spôsobené kyslým dažďom sú príklady degradácie životného prostredia v miestnom alebo oblastnom merítku, ktoré majú v súčasnosti značný vplyv. Ak nenapravíme tieto škody, budú stále zvyšovať negatívne dopady, ktoré pravdepodobne z globálneho otepľovania vzniknú. Rôzne účinky klimatických zmien týkajúcich sa ľudského spoločenstva a jeho aktivít preto uvedieme do kontextu s ostatnými faktormi, ktoré by mohli zmierniť, alebo zosilniť ich negatívny vplyv. V minulej histórií Zeme nájdeme veľa dokladov v veľkých zmenách úrovne morskej hladiny. Behom teplého obdobia pred nástupom poslednej doby ľadovej, asi pred 120 000 rokmi, bola napríklad priemerná globálna teplota o niečo vyššia ako dnes. Priemerná hladina mora bola asi o 5 až 6 metrov vyššia ako v súčasnosti. Keď bola ku koncu doby ľadovej, asi pred 18 000 rokmi, výška ľadového pokryvu maximálna, bola hladina mora o viac ako 100 metrov nižšia ako dnes: to stačilo napríklad k tomu, aby sa Británia spojila s európskou pevninou. Často si myslíme, že hlavnou príčinou zmien výšky morskej hladiny bolo roztápanie alebo pribúdanie veľkých ľadovcových štítov, ako pokrývajú polárnu oblasť. Je isté, že hlavným dôvodom pre zníženie morskej hladiny pred 18 000 rokmi bolo množstvo vody zadržiavané v polárnych ľadovcových štítoch obrovského rozsahu. Na severnej pologuli tieto štíty siahali ďaleko na juh až do južného Anglicka a Severnej Ameriky na juh od Veľkých jazier. Je tiež pravda, že hlavnou príčinou zvýšenia hladiny mora o 5 až 6 metrov behom poslednej teplej iterglaciálnej periódy bolo zmenšenie antarktických alebo grónskych ľadovcových štítov. Zmeny behom kratších období sú však riadené inými faktory, ich kombinácie významne pôsobia na priemernú výšku morskej hladiny. Ďalším podstatným faktorom sú topiace sa ľadovce. Keby sa všetky ľadovce mimo Antarktídy a Grónska sa roztopili, morská hladina by sa zvýšila asi o 50 cm. K podstatnému ústupu ľadovcov došlo behom minulého storočia. Odhaduje sa, že roztápanie ľadovcov v tomto období mohlo k pozorovanému globálnemu zvýšeniu morskej hladiny o 10 až 15 cm prispieť asi o 5 cm. Modelovanie účinku klimatické zmeny na chovanie ľadovcov je však zložité. Rast alebo úbytok ľadovca závisí na rovnováhe medzi množstvom snehových zrážok, ktoré dopadnú na jeho povrch, najmä v zime, a množstvom topiaceho sa ľadu v lete. Dôležité sú ako zimné snehové zrážky, tak priemerná letná teplota a pri budúcich predpovediach rýchlosti roztápania ľadovcov je treba brať obidve do úvahy. Je zaujímavé a možno prekvapujúce, že čistý výsledok, ktorý je možné zo zmien antarktického a grónskeho ľadovcového štítu očakávať, je malý. U obidvoch ľadovcových štítov existujú dva protichodné účinky. V teplejšom období je v atmosfére viac vodnej pary a to vedie k hojnejším snehovým zrážkam . Existuje však tiež ablácia ľadu na hraniciach ľadovcových štítov, kde v letných mesiacoch dochádza k roztápaniu ľadu a deleniu ľadovcov. Odhaduje sa, že v Antarktíde je akumulácia väčšia ako ablácia, čo vedie k malému čistému nárastu hmoty v ľadovci. V Grónsku je ablácia väčšia ako akumulácia. Uvažujeme obidvoch oblastiach spoločne, je čistý výsledok skoro nulový, i keď je tento odhad značne neistý. Časť antarktického ľadovcového štítu na západe Antarktídy je často predmetom zvláštneho záujmu. Jeho veľká časť je ponorená pod hladinu mora. Uvažuje sa o tom, že by sa ľadovec mohol rýchlo rozpúšťať. Jeho roztápanie by tak spôsobilo zvýšenie morskej hladiny asi o 5 metrov. Nevieme, či roztápanie ľadovcového štítu na západe Antarktídy prispelo ku zvýšeniu morskej hladiny behom posledného interglaciálneho obdobia pred 12 000 rokmi. Odborníci ešte príliš nedôverujú ich schopnosti modelovať dynamické chovanie veľkých ľadovcových štítov, nemáme však žiadny dôvod predpokladať, že v krátkej dobe existuje nebezpečie kolapsu niektorého z týchto veľkých štítov. Musíme sa dopracovať k ich lepšiemu poznaniu a potom budeme môcť odhadnúť veľkosť oteplenia, ktoré by mohlo taký kolaps vyvolať. Podľa odhadov scenáre “ďalej ako doposiaľ” sa predpovedá celkové priemerné zvýšenie morskej hladiny do r. 2030 asi o 15 cm a do r. 2100 asi o 50 cm. Teplota v mnohých oceánoch rastie pomaly, a preto sa zvyšovanie morskej hladiny vplyvom globálneho otepľovania bude oneskorovať za zmenu teploty na povrchu. V r. 2030 by boli koncentrácie skleníkových plynov stabilizované a potom by už k ďalším zmenám v radiačnom pôsobenia nedochádzalo. V r. 2030 by hladina mora stúpla asi o 15 cm. Behom ostávajúcich 70 rokov budúceho storočia by sme mohli očakávať ďalšie zvýšenie morskej hladiny asi o ďalších 20 cm. Rast by pokračoval tiež behom nasledujúceho storočia. Takéto odhady priemerného zvýšenia morskej hladiny sú pre nás obecným vodítkom pre eventuálne zmeny. Zvýšenie morskej hladiny však nebude na celej zemeguli rovnomerné. Účinky tepelného rozpínania v oceánoch sa budú miestne značne líšiť. Prirodzené pohyby pevniny alebo vplyv ľudských aktivít môžu mať účinky zrovnateľné s rýchlosťou zvyšovania morskej hladiny následkom globálneho otepľovania. V každom jednotlivom mieste je treba brať pri určovaní pravdepodobnej hodnoty budúceho zvýšenia morskej hladiny do úvahy. Významným faktorom pri stúpaní morskej hladiny je tepelná expanzia oceánov. Výpočet presnej veľkosti rozpínania je zložitý, pretože významne závisia na teplote vody. Pre studenú vodu je rozpínanie pri danej zmene teploty malé. Morská voda získava maximálnu hustotu pri teplotách blízkych