Globální oteplování

<div class="thumbinner" style=" width:px">

{{{obrázek1}}}{{{obrázek2}}}

Výraz globální oteplování, resp. globální změna klimatu, 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 a které je, dle názoru naprosté většiny vědců z oboru klimatologie, způsobeno především aktivitami člověka. K většině oteplování (90 %) od roku 1971 došlo v oceánech. Přestože oceány hrají dominantní roli v akumulaci energie, termín „globální oteplování“ je také používán pro zvyšování průměrné teploty vzduchu a povrchových vod. Během posledních 100 let vzhledem k roku 2010 došlo k nárůstu teploty vzduchu a povrchových vod o 1,0 °C, z toho asi dvě třetiny nárůstu nastaly od roku 1980. Každé z posledních tří desetiletí bylo postupně na povrchu Země teplejší, než jakékoli z předcházející desetiletí od roku 1850. Mnoho z pozorovaných nárůstů teplot od padesátých let je bezprecedentní v rámci instrumentálních záznamech teplot a v historických a paleoklimatických proxy záznamech klimatických změn za poslední tisíce až milióny let.

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." Největší antropogenní vliv je způsoben emisemi skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý, methan a oxid dusný. Vzhledem k dominantní roli lidské činnosti při jejich vzniku je fenomén někdy nazýván "antropogenním globálním oteplováním" nebo "antropogenní změnou klimatu". Projekce klimatických modelů shrnuty ve zprávě naznačily, že v průběhu 21. století by globální povrchová teplota mohla vzrůst o dalších 0,3 až 1,7 ° C na 2,6 až 4,8 ° C podle toho, jak bude lidstvo dále emitovat skleníkové plyny. Tato zjištění akceptují státní akademie věd všech významných industrializovaných států a nejsou zpochybněna jakýmkoliv státním či mezinárodním vědeckým orgánem.

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. Nejistoty v odhadech nárůstu teploty plynou z používání modelů s různou citlivostí změny teploty na koncentraci skleníkových plynů. Očekávané budoucí oteplování a související změny však nejsou rovnoměrné a budou se lišit region od regionu, variabilita klimatu se ale bude globálně snižovat. Očekává se, že oteplování bude větší nad pevninou, než nad oceány a nejvýraznější bude v Arktidě a bude spojeno s pokračujícím táním ledovců, věčně zmrzlé půdy a mořského ledu, což bude doprovázet zvýšení srážek, zvyšování hladiny oceánů, změny v množství a formě srážek, rozšiřování subtropických pouští. Mezi další očekávané jevy patří častější extrémní projevy počasí, jako jsou období veder, suchá období, lesní požáry, přívalové deště se záplavami, vysoké sněhové srážky, okyselování oceánů či masivní vymírání druhů. Z následků významných pro člověka se uvádí především ztráta potravinové bezpečnosti kvůli klesajícímu výnosu zemědělských plodin a ztráta přirozeného prostředí zaplavením pobřežních oblastí. 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 desítky tisíc let.

K možným reakcím společnosti na globální oteplování patří zmírňování změny klimatu (mitigační opatření) snížením emisí skleníkových plynů, adaptace na globální oteplování, budování systémů odolných vůči jeho účinkům (resilience) a možné budoucí klimatické inženýrství (geoengeneering). Většina států je stranami Rámcové úmluvy Organizace spojených národů o změně klimatu (UNFCCC), jejíž cílem je zabránit nebezpečným antropogenním změnám klimatu. Strany UNFCCC se shodly, že je zapotřebí hlubokého snížení emisí a že globální oteplování by mělo být omezeno na výrazně nižší hodnotu než 2,0 ° C ve srovnání s předindustriální úrovní, s úsilím o omezení oteplení do 1,5 ° C. Někteří vědci zpochybňují proveditelnost adaptace na klimatické změny, s vyššími emisními scénáři nebo se dvěma stupni teploty.

Pozorované změny teploty

Rok 2015 – globálně nejteplejší rok v historii (od roku 1880; bez ještě teplejšího roku 2016) – barvy indikují teplotní nenormálnosti (NASA/NOAA, 20. ledna 2016)

Podrobnější informace naleznete v článku Instrumentální záznamy teplot.

Mnoho nezávisle vytvořených datových souborů potvrzuje, že od roku 1880 do roku 2012 se globální průměrná (povrchová a oceánská) povrchová teplota zvýšila o 0,85 [0,65 až 1,06] ° C. Od roku 1906 do roku 2005 vzrostla průměrná povrchová teplota Země o 0,74 ± 0,18 ° C. Rychlost oteplování se v poslední polovině tohoto období téměř zdvojnásobila (0,13 ± 0,03 ° C za dekádu, oproti 0,07 ± 0,02 ° C za desetiletí). 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. Zbytek roztavil led a zahřál kontinenty a atmosféru.

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.

Oteplení, které je patrné na instrumentálních záznamech teplot, je v souladu s celou řadou pozorování, jak dokumentuje mnoho nezávislých vědeckých skupin. Příklady zahrnují zvýšení hladiny moří, rozsáhlé tání sněhu a pozemního ledu, zvýšení tepelného obsahu oceánů, zvýšení vlhkostí vzduchu, a dřívější načasování jarních událostí, jako např. kvetení rostlin. Pravděpodobnost, že by tyto změny mohly vzniknout nezávisle, je v podstatě nulová.

Regionální trendy a krátkodobé výkyvy

Globální oteplování je dáno celosvětovými průměrnými teplotami. Trendy ale nejsou na celém světě stejné: účinky se mohou lišit podle oblastí. 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). Teploty oceánu se zvyšují pomaleji než teploty půdy, protože oceány mají daleko větší tepelnou kapacitu oceánů (díky mořským proudům se oteplují i hlubší části oceánů) a protože oceány se daleko více také ochlazují odpařováním. 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. Za posledních 100 let se průměrné teploty v Arktidě zvýšily téměř o dvojnásobek proti zbytku světa. Tento jev je označován jako Arktické zesílení.

Ačkoli se 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.

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 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. Jedna studie využívající vysoce zjednodušený model klimatu naznačuje, že tyto minulé přirozené útoky mohou představovat až 64 % oteplování zemského povrchu v roce 2050 ale jejich vliv bude časem ztrácet ve srovnání s lidským přínosem.

Globální teplota může mít krátkodobé výkyvy, které překrývají dlouhodobé trendy a mohou je dočasně potlačit, nebo naopak zvětšit. Relativní stabilita povrchové teploty od roku 2002 do roku 2009, která byla od té doby médii a některými vědci nazývána zastavením globálního oteplování, může být příkladem takové období. Aktualizace v roce 2015, zohledňující odlišné metody měření povrchových teplot oceánu, však ukazují, že teploty ve skutečnosti stoupaly i v tomto období.

Nejteplejší roky vs. celkový trend

Šestnáct ze sedmnácti nejteplejších roků, bylo zaznamenány od roku 2000. Zatímco rekordní roky přitahují značný zájem veřejnosti, pro globální oteplování jsou jednotlivé roky méně významné než celkový trend. Někteří klimatologové kritizovali pozornost, kterou populární tisk dává statistikám "nejteplejšího roku". Zvláštní oscilace oceánů, jako je například Jižní oscilace El Niño (ENSO), mohou způsobit, že teplota daného roku je neobvykle teplá nebo studená 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 ročník rekordní, nebo ne."

Nejzávažnějším projevem globálního oteplování je zvyšování teploty oceánů, protože v nich se zachycuje cca 93 % nárůstu tepelné energie v klimatickém systému Země, který vzniká díky antropogenním skleníkovým plynům. Zatímco teploty vzduchu rostou čím dál rychleji, teplota povrchových i hlubších vrstev oceánu roste konstantním tempem. 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.

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. Tyto síly jsou "vnější" vůči klimatickému systému, ale ne nutně vnější vůči Zemi. Příklady vnějších nárazů zahrnují změny složení atmosféry (např. zvýšené koncentrace skleníkových plynů), sluneční záření, vulkanické erupce a změny oběžné dráhy Země kolem Slunce.

Krátkovlnné záření ze Slunce dopadající na zemský povrch a atmosféru. Dlouhovlnná část záření je emitována z povrchu a téměř zcela absorbována do atmosféry. V tepelné rovnováze je absorbovaná energie z atmosféry stejná jako ta vydávaná do vesmíru. Čísla ukazují výkon záření ve wattech na metr čtvereční v období let 2000–2004

Skleníkové plyny

Podrobnější informace naleznete v článcích Skleníkový efekt, Skleníkové plyny, Radiační působení a Toky uhlíku.

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 navrhl Joseph Fourier v roce 1824, objevil ho v roce 1860 John Tyndall, kvantitativně ho prvně pozoroval Svante Arrhenius v roce 1896 a dále ho rozvinul v letech 1930–1960 Gue Steward Callendar.

Přirozeně se vyskytující skleníkové plyny způsobují nárůst teplot o cca 33 °C. Bez zemské atmosféry by teploty prakticky na celém povrchu Země byly pod bodem mrazu. 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. Přirozený skleníkový efekt je tedy podmínkou života na Zemi tak, jak ho známe.

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 nějakého 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. Zvýšení koncentrací skleníkových plynů vede ke zvýšení teploty, to je známo už od 19. století. 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). Jelikož v předcházejících 8 000 letech (před rokem 1750) byla hladina CO₂ relativně stabilní, dá se předpokládat, že by se nebýt lidského zásahu udržela i nadále. 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. 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.

Odhady radiačního působení (RP) pro rok 2011 v porovnání s rokem 1750 a agregované neurčitosti hlavních příčin klimatické změny. Hodnoty jsou globální průměry RP, rozdělené podle emitovaných sloučenin či procesů, jejichž výsledkem je kombinace příčin. Nejlepší odhady čistého RP jsou znázorněny jako černé kosočtverečky s odpovídající spolehlivostí; na pravé straně obrázku jsou uvedeny číselné hodnoty společně s úrovní spolehlivosti čistého působení

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. Do ovzduší se dostaly i umělé látky – freony. Jejich koncentrace jsou sice ještě o několik řádů nižší, mají však silný relativní účinek.

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:

• 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). Ovšem analýzy historických dat se řádově liší.

Částice a saze

Globální stmívání, globální pokles přímého ozařování zemského povrchu, bylo pozorováno od roku 1961 až minimálně do roku 1990. Pevné a kapalné částice známé jako aerosoly, produkované sopkami a znečišťující látky uměle vytvořené, jsou považovány za hlavní příčinu tohoto stmívání (např. nerostný 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. Radiační působení těchto částic je však časově omezené díky mokré depozici, které způsobuje že je jejich doba setrvání v atmosféře 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. Naopak černý uhlík má, po oxidu uhličitém, druhý největší příspěvek ke globálnímu oteplování. 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). 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). 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.

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. 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. Výrazný krátkodobý vliv na klima mohou mít erupce vulkánů.

Sluneční aktivita

Podrobnější informace naleznete v článcích Sluneční aktivita a Sluneční vítr.

Z přírodních faktorů ovlivňujících klima je na prvním místě Slunce jakožto základní zdroj energie pro klimatický systém. Korelace změn sluneční aktivity a změn teplot v minulosti na Zemi byla v minulosti velice vysoká: okolo 0,8. Ať už za posledních 1 000 let, nebo za posledních 150 roků. I když nárůst sluneční aktivity v první půli 20. století byl pravděpodobně nejvyšší za pět set let, jak poukázal tým Solankiho a Usoskina, není tento nárůst rozhodujícím faktorem oteplování od poloviny 20. století. Na základě přímých satelitních měření slunečního záření (od roku 1978) 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 11leté sluneční cykly ovlivňují v některých oblastech Země fluktuace v klimatických projevech. Nebyl zjištěn pevnější vztah mezi kosmickými paprsky a oblačností.

K ověření vlivu slunečního záření jsou používány klimatické modely. 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. Pokud však jsou do modelů započítány i antropogenní vlivy, jsou schopny reprodukovat teplotní vzestup.

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

Změny oběžné dráhy Země

Podrobnější informace naleznete v článku Milankovičovy cykly.

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. 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. Během následujících 50 000 let nelze očekávat orbitální změny, které by vedly k ochlazování Země.

Klimatická zpětná vazba

Podrobnější informace naleznete v článku Citlivost klimatu.

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

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). Hlavní negativní zpětnou vazbou je energie, kterou zemský povrch vyzařuje do prostoru jako infračervené záření. Toto vyzařování narůstá silně s rostoucí teplotou. 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. Nejistoty ohledně vlivu zpětných vazeb jsou hlavním důvodem, proč vykazují různé klimatické modely různé velikosti oteplování pro daný scénář. Je zapotřebí další výzkum, abychom pochopili úlohu mraků a zpětné vazby uhlíkového cyklu v projekcích klimatu.

V roce 1991 byla na Harvardu provedena studie závislost změn klimatu na uhlíkové zpětné vazbě z půdy. Tato studie naznačuje, že se očekává do roku 2010 uvolnění asi 190.10⁹ t půdního uhlíku díky z metrové povrchové vrstvy půdy díky změnám mikrobiálních společenstev působením zvýšených teplot. To je ekvivalent posledních dvou emisí skleníkových plynů ze spalování fosilních paliv za období 1990–2010. Tuto možnost zpětné vazby klimatické modely nezohledňují. 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.

Arktické teploty stoupají téměř dvojnásobnou rychlostí, než je celosvětový průměr oteplování. Důvodem je zřejmě jak intenzifikace přenosu tepla směrem k pólu, tak i změny lokální čisté radiační rovnováhy. Další faktory, které přispívají k tomuto intenzivnímu oteplování jsou úbytek sněhové pokrývky a mořského ledu, změny v 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. Studie ukázaly souvislosti mezi oteplující se Arktidu a mizící kryosférou a výskyty extrémního počasí ve středních šířkách a změny tryskového proudění.

Vodní páry může 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. 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 %. 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. 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.

Klimatické modely

Podrobnější informace naleznete v článku Globální klimatický model.

Klimatický model je představuje fyzikální, chemické a biologické procesy, které působí na klimatický systém.

Přestože se výzkumníci pokoušejí zahrnout do modelů co nejvíce procesů, jsou nevyhnutelná zjednodušení skutečného klimatického systému omezením výpočetním kapacitám a omezením znalostí klimatického systému. Výsledky modelů se mohou lišit také díky různým vstupům skleníkových plynů a klimatické citlivosti modelu. Například nejistota v projekcích IPCC z roku 2007 je způsobena (1) používáním více modelů s rozdílnou citlivostí na koncentrace skleníkových plynů, (2) použití rozdílných odhadů budoucích antropogenních emisí skleníkových plynů (3) jakékoliv další emise z klimatické zpětné vazby, které nebyly zahrnuty do modelů IPCC používaných k přípravě zprávy, např. uvolňování skleníkových plynů z permafrostu.

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

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. Dalším významným výzkumným tématem je rozšiřování a zlepšování reprezentace uhlíkového cyklu.

Modely jsou také použity 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.

Správnost modulů je testováno zkoumáním jejich schopnosti simulovat současné nebo minulé klima. Klimatické modely se pro data z 20. století relativně dobře shodují s pozorovanými průměry globálních teplotních, ale ne správně simulují všechny aspekty klimatu. Například úbytek ledu v Antarktidě byl rychlejší než bylo předpovídáno. Srážky vzrostly proporcionálně s atmosférickou vlhkostí, a tudíž výrazně rychleji než předpokládají globální klimatické modely. Od roku 1990 se také zvýšila hladina moře podstatně rychleji, než předpokládaly modely. V roce 2017 Spojené státy zveřejnily národní hodnocení klimatu, kde se uvádí, že "klimatické modely mohou být stále podceňovány nebo chybí příslušné procesy zpětné vazby."

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.

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“.

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. 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.

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. Z historických dat je ale pozorován pokles variability klimatu s růstem teplot. To odpovídá i jistým modelům.

Klimatická změna způsobená člověkem tak může odvrátit následující dobu ledovou.

Důsledky

Podrobnější informace naleznete v článku Důsledky globálního oteplování.

Svět se šestimetrovým nárůstem hladiny moře, reprezentovaným červeně

Biosféra

Celkově se očekává, že změna klimatu povede k zániku mnoha druhů a snížené rozmanitosti ekosystémů. Například stoupající teploty vystavují včely jejich fyziologickým limitům a mohou způsobit zánik včelích populací. Studie z roku 2012 dospěla k závěru, že pokračující absorpce oxidu uhličitého v oceánech ovlivňuje mozky a centrální nervový systém některých druhů ryb a to má vliv na jejich schopnost slyšet, cítit a vyhýbat se dravcům. Autoři studie poznamenávají: "Zjistili jsme, že to není jen okyselování oceánů, které způsobuje narušení – jak tomu je u měkkýšů a planktonů – ale samotný rozpuštěný CO₂ poškozuje nervové systémy ryb. "

Životní prostředí

Účinky globálního oteplování na životní prostředí jsou široké a dalekosáhlé. Zahrnují následující různé efekty:

• Úbytek ledu v Arktidě, nárůst hladiny moří, ústup ledovců: Globální oteplování vedlo k desetiletím mizení a ztenčování Arktického zalednění, takže zalednění je nyní nestabilní a je ohroženo atmosférickými anomáliemi. Projekce poklesu zalednění Arktidy se liší. Nedávné projekce naznačují, že arktická léta by mohla být bez ledu (tedy pokles zalednění pod 1 milion km²) již v letech 2025–2030. Zvýšení hladiny moře od roku 1993 bylo odhadováno na průměrně 2,6 mm a 2,9 mm ročně ± 0,4 mm. Navíc se nárůst hladiny moře zrychlil od roku 1995 do roku 2015. Studie IPCC předpokládají pro scénář s vysokými emisemi, že globální průměrná hladina moří by mohla do roku 2100 vzrůst o 52–98 cm.
• Extrémní počasí, extrémní události, tropické cyklony: Analýza dat extrémních událostí od roku 1960 do roku 2010 naznačuje, že sucha a vlny tepla se objevují se zvýšenou frekvencí. Extrémně mokré nebo suché události v období monzunů se od roku 1980 zvýšily. Projekce naznačují pravděpodobný nárůst frekvence a závažnosti některých extrémních povětrnostních událostí, jako jsou vlny horka.

• Změny ekosystémů, změny ve vlastnostech oceánů: V suchozemských ekosystémů souvisí velmi pravděpodobně s globálním oteplováním dřívější příchody jara, posuny vegetačních pásem rostlin a posun výskytu živočichů směrem do vyšších poloh a blíže k pólům. Očekává se, že většina ekosystémů bude ovlivněna vyšší úrovní atmosférického CO₂ v kombinaci s vyššími globálními teplotami. Také rozšíření pouští v subtropech pravděpodobně souvisí s globálním oteplováním. Fyzikální účinek globálního oteplování na oceány zahrnuje zvýšení acidity a snížení úrovně kyslíku (deoxygenace oceánu). Zvýšení koncentrací CO₂ v atmosféře vede k nárůstu rozpuštěného CO₂ v mořské vodě a tím i ke zvýšení acidity oceánů. Okyselení oceánů poškozuje korálové útesů, rybolov, chráněné druhy a dalších přírodní zdroje, které mají pro význam pro společnost. Bez podstatných opatření ke snížení míry globálního oteplování jsou pozemní ekosystémy vystaveny riziku velkých ekologických posunů, změn složení a struktury.
• Dlouhodobé dopady globálního oteplování, zmírnění klimatických změn: V časovém horizontu staletí až tisíciletí bude velikost globálního oteplování určována především antropogenními emisemi CO₂. To je způsobeno velmi dlouhou životností oxidu uhličitého v atmosféře. Dlouhodobé účinky také zahrnují odezvu zemské kůry, způsobené táním a mizením ledu, v procesu, který se nazývá post-ledovcový odraz, když půdy již nejsou zatíženy hmotností ledu. Může to vést k sesuvům půdy a zvýšeným seismickým a vulkanickým činnostem. Vlny tsunam by mohly být generovány podmořskými sesuvi půdy způsobenými teplejší oceánskou vodou, která rozmrazuje oceánské zalednění a uvolňuje plynné hydráty.
• Prudké změny klimatu, ochlazení oblasti severního Atlantikuu: Změna klimatu by mohla vést k celosvětovým rozsáhlým změnám v přírodních a sociálních systémech. Některé rozsáhlé změny mohou nastat náhle, tj. v krátkém časovém období, a mohou být také nezvratné. Příklady náhlé změny klimatu jsou rychlé uvolňování methanu a oxidu uhličitého z permafrostu, což by vedlo k zesílení globálního oteplování. Dalším příkladem je možnost, že oběhové proudění v Atlantickém oceánu zpomalí nebo vypne (viz také vypnutí termohalinního výměníku). To by mohlo vyvolat chlazení v severním Atlantiku, Evropě a severní Americe. Zvláště by to ovlivnilo oblasti, jako jsou britské ostrovy, Francie a severské země, které jsou ohřívány Golfským proudem.

Sociální systémy

Podrobnější informace naleznete v článcích Vlivy globálního oteplování na lidi, Environmentální migrace a Adaptace na globální oteplování.

V celosvětovém měřítku mají změny klimatu různé účinky na lidskou populaci, především v důsledku oteplování nebo změn srážek nebo obojího. Budoucí sociální dopady změny klimatu budou na celém světě nerovnoměrně rozložené. Očekává se, že v oblastech, kde dojde k většímu oteplení, budou také vyšší rizika. Riziku negativních dopadů však budou vystaveny všechny regiony. Oblasti kolem rovníku a méně rozvinuté oblasti budou čelit největšímu riziku. Studie z roku 2015 dospěla k závěru, že hospodářský růst (hrubý domácí produkt) chudších zemí je mnohem více ohrožen oteplováním klimatu, než se dříve myslelo. V případě malých ostrovů a ve velkých deltách řek se očekává, že záplavy v důsledku zvýšení hladiny moře ohrozí životně důležitou infrastrukturu a lidská sídla. To by mohlo vést k problémům ztráty domova v zemích s nízko položenými oblastmi, jako je Bangladéš, stejně jako v ostrovních zemích jako jsou Maledivy a Tuvalu.

Mezi příklady dopadů globálního oteplování na člověka patří:

• Metaanalýza z roku 2014 dospěla k názoru, že každý stupeň nárůstu teploty zvýší násilí až o 20 %, což zahrnuje osobní souborje, násilné zločiny, občanské nepokoje nebo války.
• Odhady v roce 2015 vycházející ze scénáře emisí IPB A1B z dodatečných skleníkových plynů uvolněných z permafrostu zjistily, že související škody na ekonomice dosáhnou 43 bilionů USD.
• Produkce plodin bude pravděpodobně negativně ovlivněna především v tropických zemích, zatímco účinky na severních šířkách mohou být pozitivní nebo negativní. Globální oteplování kolem 4,6 ° C ve srovnání s předindustriální úrovní by mohlo představovat velké riziko globální a regionální potravinové bezpečnosti. Dopad změny klimatu na produktivitu plodin v letech 1960-2013 byl pro čtyři hlavní plodiny negativní v případě pšenice a kukuřice a neutrální pro sóju a rýži. Zatímco rostlinná produkce se zvýšila v některých oblastech střední velikosti, jako je Spojené království a severovýchodní Čína, hospodářské ztráty způsobené extrémními povětrnostními jevy se celosvětově zvýšily.
• Očekává se, že dopady na veřejné zdraví budou spíše negativní než pozitivní. Dopady zahrnují: účinky extrémního počasí, které vedou ke zraněním a ztrátám života a nepřímé účinky, jako je podvýživa vyvolaná neúrodou. Během oteplení došlo v některých oblastech k přechodu od mortality související s chladem na mortalitu způsobenou teplem. Studie dat z Centra Spojených států o kontrole a prevenci nemocí v roce 2018 ukázala na zvýšené počty sebevražd. Studie ukázala, že teplejší dny mohou zvýšit míry sebevraždy a do roku 2050 by mohly způsobit přibližně 26 000 dalších sebevražd v USA.
• Života původních obyvatel Arktidy byla změněna klimatickými změnami a objevují se důkazy o dopadech změny klimatu na živobytí domorodých obyvatel v jiných oblastech. Regionální dopady změny klimatu jsou nyní pozorovatelné na více místech než předtím, na všech kontinentech a přes oceánské oblasti.

Regionální důsledky

Arktida, Afrika, malé ostrovní státy a asijské megadelty jsou regiony, které budou pravděpodobně nejvíce ovlivněny budoucími změnami klimatu. Afrika je jedním z nejzranitelnějších kontinentů vůči variabilitě a změnám klimatu kvůli mnoha stávajícím stresům a nízké adaptační kapacitě. Současné stresy zahrnují chudobu, politické konflikty a degradaci ekosystémů. Do roku 2050 se předpokládá, že mezi 350 a 600 miliony lidí zažije zvýšený nedostatek vody v důsledku změny klimatu. Odhaduje se, že variabilita a změna klimatu vážně ohrozí zemědělskou produkci, včetně přístupu k potravinám, v celé Africe. Výzkumné projekty naznačují, že regiony mohou být dokonce i neobyvatelné kvůli vysokým teplotám spojeným s vysokou vlhkostí.

Reakce

Mitigační opatření (zmírňování následků)

Podrobnější informace naleznete v článku Zmírňování změny klimatu.

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

Za účelem omezení oteplování na dolním rozsahu popsaném ve zprávě IPCC „Shrnutí pro politické představitele“ bude nutné přijmout politická opatření, které omezí emise skleníkových plynů podle jednoho z několika výrazně odlišných scénářů popsaných v úplné zprávě. 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, pokořili předchozí rekord z roku 2008.

Adaptační opatření (přizpůsobení)

Podrobnější informace naleznete v článku Adaptace na globální oteplování.

Další politická reakce zahrnuje adaptaci na změnu klimatu (přizpůsobení klimatické změně). Adaptace na změnu klimatu může být plánována a to buď v reakci a nebo v předvídání klimatických změn a nebo může být spontánní, tj. bez zásahu vlád. Plánovaná adaptace se již v omezené míře vyskytuje. Ještě však nejsou plně pochopeny překážky, limity a náklady na budoucí adaptace. 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 snížili případné škody, aby využili se výhody příležitosti nebo se vypořádat s následky. Nezmírňované změny klimatu (tj. budoucí změny klimatu bez snahy o omezení emisí skleníkových plynů) by v dlouhodobém horizontu pravděpodobně překročily schopnost přírodních, řízených a lidských systémů se přizpůsobit.

Ekologické organizace a osobnosti veřejného života zdůrazňují změny klimatu a rizika, které s sebou nesou, se současnou podporou přizpůsobování se změnám potřeby v oblasti infrastruktury a snižování emisí.

Geoengineering

Podrobnější informace naleznete v článku Geoengineering.

Geoengineering (klimatické inženýrství, klimatické intervence) je výraz používaný pro záměrné změny klimatu. Byla zkoumána jako možná reakce na globální oteplování, např. NASA a Royal Society. Techniky, které jsou předmětem výzkumu, obecně spadají do kategorií řízení 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.

Společnost

Politické diskuse

Související informace naleznete také v článcích Rámcová úmluva OSN o změně klimatu a Kjótský protokol.

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). Cílem této konvence je zabránit změnám klimatu, způsobených člověkem. Signatářské země Rámcové úmluvy přijaly řadu opatření k omezení emisí skleníkových plynů a k přizpůsobení se tomuto oteplení. Signatářské země Rámcové úmluvy se shodly na tom, že je třeba přijmout rázná opatření ke snížení emisí skleníkových plynů a že budoucí globální oteplení by mělo být omezeno na hodnotu 2,0 °C vzhledem k hodnotám v předindustriálním období. Zprávy publikované Programem OSN pro životní prostředí a Mezinárodní energetickou agenturou vyjadřují obavy, že doposud vynaložené snahy k dosažení cíle maximálního oteplení o 2 °C nemusí být dostatečné.

Největší producenti CO2 na světě jsou Čína (30%), Spojené státy (15%) a Evropský hospodářský prostor (9%).

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.

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. Dohoda vstoupila v platnost 4. listopadu 2016.

Mezivládní panel pro změny klimatu

Podrobnější informace naleznete v článku Mezivládní panel pro změny klimatu.

Ke studiu otázky 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. 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.

Vědecká diskuse

Vědecká diskuse pokračuje ve vědeckých článcích, které jsou recenzovány a hodnoceny vědci, kteří pracují v příslušných oborech a podílejí se na Mezivládním panelu pro změnu klimatu. 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". 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. 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. Národní vědecké akademie vyzývají světové vůdce k politikám ke snížení globálních emisí.

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."

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. Žádný vědecký orgán s národním nebo mezinárodním postojem tento názor nepopřel. 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 ". 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.

Veřejné mínění a spory

Podrobnější informace naleznete v článcích Popírání klimatické změny a Spor o globální oteplování.

Diskuse o globálním oteplování se týká řady sporů, které jsou v médiích daleko výraznější než ve vědecké literatuře. 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.

Ve Spojených státech od roku 1990 začaly americké konzervativní think-tanky diskutovat o legitimnosti globálního oteplování jako sociálního problému. Zpochybňovali vědecké důkazy, argumentovali, že globální oteplování může být prospěšné, a tvrdili, že navržená řešení by udělala více škod než užitku. Někteří lidé popírají aspekty vědy o klimatických změnách. 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 poskytli vlastní projekce ekonomických nákladů na přísnější regulace. Na druhou stranu některé společnosti pro fosilní paliva v posledních letech zvětšily své úsilí nebo dokonce vyzývaly k politikám ke snížení globálního oteplování. Velké ropné společnosti začaly uznávat, že změna klimatu existuje a je způsobena lidskými činnostmi a spalováním fosilních paliv.

Problém globálního oteplování přinesl koncem osmdesátých let mezinárodní pozornost veřejnosti. Někteří voliči začali sledovat názory na toto téma, zpočátku především ve Spojených státech. Dlouhodobý výzkum názorů Gallupova institutu ve Spojených státech zjistilo 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.

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. Podle průzkumu Američanů z roku 2010 většina věřila, že ozonová vrstva a postřikovače přispívají k globálnímu oteplování. 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. 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.

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 to jen málo přes polovinu populace (53%) považovalo to 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. Tato globální anketa také zjistila, že lidé s větší pravděpodobností přičítá globálnímu oteplování lidským činnostem než přirozeným příčinám, s výjimkou USA, kde téměř polovina (47%) populace připisuje globálnímu oteplování přirozeným příčinám.

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.

Graf vpravo ukazuje scénáře k naplnění cílů Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu. Globalní emise skleníkových plynu a možnosti jejich sníženi – oteplení max. o 2 °C – označené „globální technologie“, „decentralizované řešení“ a „změna spotřeby“. Každý scénář ukazuje, jak by různé opatření (např. zlepšení energetické účinnosti, zvýšené využívání energie z obnovitelných zdrojů) mohlo přispět ke snížení emisí.

Situace v České republice

Situaci v České republice přehledně shrnuje Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR 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 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 z roku 2017, a jsou to:

• 1. Dlouhodobé sucho
• 2. Povodně a přívalové povodně
• 3. Zvyšování teplot
• 4. Extrémní meteorologické jevy
  • A. Vydatné srážky
  • B. Extrémně vysoké teploty (vlny veder)
  • C. 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 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. Oteplování, obdobné se světovými pozorováními, potvrzují i další práce. 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). Podle ČHMÚ vzrostla u nás průměrná teplota za celé 20. století o 1,1–1,3 °C.

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.

Změny klimatu jsou průkazně pozorovatelné i v živé přírodě. 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.

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“. 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.

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. Řekl: „globální oteplování dosáhlo takové úrovně, že můžeme s vysokou mírou důvěry popsat příčinný vztah mezi skleníkovým efektem a pozorovaným oteplováním.“ 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.

V článku z roku 2008 věnovaném používání pojmu, Erik M. Conway definoval 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.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Global warming na anglické Wikipedii. Následující publikace jsou v referencích citovány pouze zkratkou

• IPCC AR5 LL. IPCC AR5 leaflet. [s.l.]: IPCC, 2013. Dostupné online. 

• IPCC AR5 WG1. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Working Group 1 (WG1) Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 5th Assessment Report (AR5). [s.l.]: Cambridge University Press, 2013. 1552 s. Dostupné online. Velikost souboru 375 MB. 

• IPCC AR5 SYR. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [s.l.]: IPCC, Geneva, Switzerland, 2014. 151 s. Dostupné online. 

• IPCC AR4 SYR. Climate Change 2007: Synthesis Report (SYR). Geneva, Switzerland: IPCC, 2007. (Contribution of Working Groups I, II and III to the IPCC Fourth Assessment Report). Dostupné online. ISBN 92-9169-122-4. 

• IPCC AR4 WG1. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. [s.l.]: Cambridge University Press, 2007. (Contribution of Working Group I to the IPCC Fourth Assessment Report). Dostupné online. ISBN 978-0-521-88009-1. 

• IPCC AR4 WG2. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. [s.l.]: Cambridge University Press, 2007. (Contribution of Working Group II to the IPCC Fourth Assessment Report). Dostupné online. ISBN 978-0-521-88010-7. 

• IPCC AR4 WG3. Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. [s.l.]: Cambridge University Press, 2007. (Contribution of Working Group III to the IPCC Fourth Assessment Report). Dostupné online. ISBN 978-0-521-88011-4. 

Související články

• Climategate
• Globální ochlazování
• Globální stmívání
• Klimatická změna
• Mezivládní panel pro změny klimatu
• Rámcová úmluva OSN o změně klimatu
• 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

• (anglicky) Klimatický panel OSN
• (česky) Oficiální stránky Evropské komise ke změně klimatu
• (česky) Oficiální stránky Ministerstva životního prostředí ke změně klimatu (garant problematiky za ČR, meziresortní koordinátor)
• (česky) Stránky ČHMÚ ke globální změně klimatu
• (česky) Stanovisko Komise pro životní prostředí Akademie věd ČR k diskusi o klimatických změnách
• (česky) Evropská agentura pro životní prostředí: Změna klimatu
• (anglicky) Stránky NASA ke globálnímu oteplování)
• (česky) Stránky Centra výzkumu globální změny AV ČR

Populární stránky k problematice globálního oteplování

• (anglicky)(česky) www.skepticalscience.com – stránky vysvětlující různé problémy globálního oteplování a také objasňující většinu odlišných názorů na něj
• (česky) www.Zmenaklimatu.cz – stránky Klimatické koalice
• (česky) amper.ped.muni – stránky o fenoménu globálního oteplování
• (anglicky) www.realclimate.org – stránky M. Manna
• (česky) www.klimaskeptik.cz – klimaskeptické stránky
• (anglicky) www.climatedepot.com – klimaskeptické stránky v USA
• (česky) Oteplování.cz – srozumitelný úvod do problematiky klimatických změn doplněný o přehled zdrojů a odkazů

Informace pro laiky

• (anglicky) Základní informace o počasí a klimatu stránky Národního centra pro atmosférický výzkum (NCAR)
• (anglicky) Základní informace ke globálnímu oteplování stránky Centra pro klima a energetická řešení (C2ES)
• (anglicky) Americké klimatické volby stránky Národních akademii věd
• (anglicky) Články o změně klimatu stránky na Encyklopedii Země
• (anglicky) Globální oteplování – odpovědi na nejčastější otázky – stránky Toma Reese
• (anglicky) Základy o předpovídání změn klimatu stránky Oxford University

Portály: Meteorologie

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