Svetová teplotná anomália za 22 000 rokov

Čo je zobrazené v grafe

• V grafe je znázornený vývoj teplotnej anomálie vzhľadom k „predindustriálnemu“ referenčnému obdobiu 1850 – 1900 (nejde o graf priemernej teploty, ale odchýlky od priemerných teplôt v referenčnom období z rokov 1850 – 1900) počas posledných 22 000 rokov.
• Graf začína v čase vrcholu poslednej doby ľadovej, 20 000 rokov pred n. l. Môžeme pozorovať prirodzené oteplenie, ktoré prebehlo počas konca doby ľadovej, a následné ustálenie teplôt v terajšej dobe medziľadovej. V pravej časti grafu vidíme súčasné oteplenie od roku 1880, teda súčasnú klimatickú zmenu, ktorá je dôsledkom zvyšujúcej sa koncentrácie CO₂ v atmosfére.
• Jedná sa o vývoj odchýlky priemernej teploty na celej Zemi. Nejde teda o údaje získané na jednom mieste, ale o priemer mnohých meraní vykonaných na celom svete (viac nižšie v sekcii „Ako rekonštruujeme historické teploty“).

Kľúčové fakty

• Počas prirodzeného prechodu z doby ľadovej do doby medziľadovej sa planéta Zem v priemere oteplila zhruba o 3,5 °C a toto prirodzené oteplenie trvalo približne 10 000 rokov. Aj v čase najrýchlejšieho prirodzeného rastu teplôt trvalo oteplenie o 1 °C viac ako tisíc rokov.
• Posledných 10 000 rokov bola priemerná teplota na Zemi stabilná, menila sa o menej ako 0,2 °C za tisíc rokov.
• Počas posledných 100 rokov sa planéta kvôli pôsobeniu ľuďmi vypúšťaných skleníkových plynov oteplila o viac ako 1 °C. Toto otepľovanie bude pokračovať, až kým ľudstvo neprestane zvyšovať koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére. Budúci rast teploty závisí od toho, ako rýchlo sa podarí ukončiť toto zvyšovanie koncentrácie.
• Ak by ľudstvo čo najrýchlejšie ustúpilo od využívania fosílnych palív, rast teploty by sa zastavil na 1,5 °C nad hodnotami, ktoré boli bežné pred priemyselnou revolúciou. Ak ľudstvo naopak bude zvyšovať využívanie fosílnych palív, bude rast teploty pokračovať a pred koncom tohto storočia dosiahne viac ako 4 °C, čo je viac ako rozdiel medzi dobou ľadovou a medziľadovou. (Údaje zvýšenia teploty sú však udávané ako priemer celej planéty. Kontinenty sa otepľujú približne dvakrát rýchlejšie, Severný ľadový oceán takmer štyrikrát rýchlejšie. Pre Slovensou by nízky emisný scenár znamenal oteplenie o 5 °C až 6 °C v roku 2100.)

Ako rekonštruujeme historické teploty

• Teplotu odmeranú teplomermi máme k dispozícii len posledných približne 150 rokov. Aby sme zistili, aká teplota na rôznych miestach panovala predtým v minulosti, je nutné teplotu zrekonštruovať pomocou tzv. proxy meraní. Najčastejšie používaným proxy meraním je meranie relatívnych koncentrácií izotopov kyslíka v hĺbkových vrtoch. V minulosti dochádzalo k postupnému usádzaniu ľadovcov a morských sedimentov, počas ktorého sa v nich zachytávali malé bublinky vzduchu. Pomer izotopov kyslíka v týchto zachytených bublinkách závisí od teploty, ktorá v čase usadenia v okolí panovala. Vedci teda vykonávajú hĺbkové vrty do ľadovcov a morských sedimentov, kde sa vek vzorky zvyšuje s hĺbkou vrtu, a dokážu tak časovo zrekonštruovať historické priemerné teploty v mieste vrtu.
• Proxy meraní však existuje viacero druhov. Teplotu je tiež možné (s určitou neistotou) zrekonštruovať napríklad z letokruhov stromov, skúmaním fosílií rastlín, peľových zŕn z usadenín, či skúmaním pomerov horčíka a vápnika v morských sedimentoch.
• Pre zrekonštruovanie priemernej globálnej teploty je nutné vykonať veľa takýchto meraní na celej Zemi a vytvoriť z nich vážený priemer. Rekonštrukcia teploty v štúdii Shakun (2012) využila údaje z 80 vrtov rozmiestnených po celom svete; štúdia Marcott (2013) využila údaje zo 73 miest. Vďaka využitiu údajov z viacerých miest majú výsledné priemerné odchýlky svetovej teploty pomerne nízku neistotu – pri väčšine dátových bodov je neistota medzi 0,2 °C a 0,3 °C (2σ).

Ako sa predpovedá budúca teplota?

• Vďaka znalosti radiačného efektu skleníkových plynov je možné predpovedať, o koľko sa zvýši energia prichádzajúca na Zem pri zvýšení koncentrácie skleníkových plynov. Pretože v planetárnej klíme pôsobia rôzne pozitívne a negatívne spätné väzby, ktoré výslednú teplotu ovplyvňujú, zmena globálnej teploty sa simuluje pomocou klimatických modelov. Tieto modely sú spresňované a testované za pomoci historických údajov.
• Na svete existuje približne stovka nezávislých tímov, ktoré vyvíjajú vlastné klimatické modely. Medzivládny panel o zmene klímy (IPCC) potom zhŕňa výsledky týchto jednotlivých tímov a publikuje predpovedané hodnoty oteplenia.
• Budúce oteplenie závisí od budúceho množstva emisií skleníkových plynov. Preto IPCC vydáva štyri rôzne predpovede pre štyri emisné scenáre (Representative Concentration Pathways, RCP). Najnižší emisný scenár RCP2.6, ktorý by zaručoval udržanie oteplenia pod hodnotou 1,5 °C, by vyžadoval rýchly celosvetový prechod ku klimatickej neutralite. Na druhom konci škály je scenár RCP8.5, ktorý by nastal v prípade významného zvýšenia využívania fosílnych palív a spôsobil by oteplenie o viac ako 4 °C. Tento vysoký emisný scenár je v súčasnosti postupne menej pravdepodobný vďaka klimatickým záväzkom, ktoré sú prijímané všade na svete. Ak by prijaté záväzky boli skutočne implementované, odhaduje sa, že svet smeruje k otepleniu približne o 2,8 °C (odhad z júla 2020, podrobnejšie pozri Carbon Action Tracker.

Zdroje údajov

• Shakun, J., Clark, P., He, F. et al. Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation. Nature 484, 49–54 (2012). DOI 10.1038/nature10915
• Marcott, S., Shakun, J., & Clark, P., Mix, A. A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the Past 11,300 Years. Science 339, 1198-201, (2013) DOI 10.1126/science.1228026.
• GISTEMP Team, 2019: GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP). NASA Goddard Institute for Space Studies. Dataset navštívený 2020-02-27 na data.giss.nasa.gov/gistemp.
• Lenssen, N., G. Schmidt, J. Hansen, M. Menne, A. Persin, R. Ruedy a D. Zyss, 2019: Improvements in the GISTEMP uncertainty model. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124, č. 12, str. 6307–6326, DOI 10.1029/2018JD029522.