Změna klimatu - fakta o lidské aktivitě

Shodou okolností náš v současnosti nejznámější klimatolog poskytl další rozhovor pro novinky.cz. Opět obhajuje vliv lidské civilizace na klimatické změny a varuje před „přehřátím“ planety .

Odkazuji na rozhovor v novinkách.cz. To, co v současné chvíli považuji za nejdůležitější, jsou chybějící informace o praktickém dopadu lidské civilizace na složení zemské atmosféry a na množství tepla, které se působením lidí uvolňuje do prostoru.

Následující tabulka obsahuje základní údaje o těžbě všech energetických surovin na Zemi za rok. Současně je zde uvedeno množství kysličníku uhličitého, které se díky spalování uhlí, ropy (produktů z ropy) a zemního plynu uvolňuje do atmosféry. Navíc je v této tabulce uvedeno i množství tepla, které se uvolní spálením uhlí, ropných derivátů a zemního plynu. Vše je uvedeno za rok. Hodnota exponentu je graficky označena symbolem 10Î20 (desetna dvacátou)

				Wm-2	Wm-2
				0,008225	0,0283
				0,008952	0,0300
				0,005595	0,0192
Celkem				0,022772	0,0775

K výše uvedené tabulce dodávám odkazy na těžbu uhlí, těžbu ropy a těžbu plynu. Dále je potřebné znát plochu Země, tato hodnota se uvádí na 510065284,7 km2, a tak zvané „oslunění“, tj. výkon slunečního záření na metr čtvereční zemského povrchu se započtením zemské rotace. Tento údaj je podle wikipedie 342 Wm-2. Celková hmotnost atmosféry je asi 5,1×10Î18 kg.

Z důvodu stanovení koncentrace kysličníku uhličitého v jednotkách ppm objemových, je hmotnost vzduchu v kg (M) přepočtena na počty kmol (N) jednoduchým vztahem

                               N = M/ N1

v němž N1 je molární hmotnost vzduchu 28,96 kg/kmol. Potom N = 5,1 * 10Î18/ 28,96 = 1,76 * 10Î17 kmol.

Celková produkce kysličníku uhličitého lidskou civilizací (průmyslem) za rok činí 42,6 * 10Î12 kg, tj. po přepočtu na molární množství , tj. 0,96 * 10Î12 kmol. Pokud by se kysličník uhličitý pouze hromadil v atmosféře, roční zvýšení jeho koncentrace ?  ppm by bylo

? ppm = 0,96 * 10Î12 / (0,96 * 10Î12 + 1,76 * 10Î17) * 10Î6 = 0,96 * 10Î18 / 1,76 * 10Î17 = 5,4 ppm

Roční přírůstek kysličníku uhličitého je podle měření na Mauna Loa v letech 2000-2019 2 ppm. 

Z tohoto údaje plyne, že asi 50% kysličníku uhličitého ze spalování se absorbuje a 50% zůstává v atmosféře. To vše za předpokladu, že množství atmosféry kolem Země zůstává konstantní a že zcela zanedbáme další zdroje , jako sopečnou aktivitu. To však zcela jistě neplatí, nedávno byl zjištěn mechanismus úniku kyslíku z atmosféry do vesmíru, rovněž tak byl odhalen jev úniku vody ze zemské atmosféry. Jedná se samozřejmě o malé hodnoty, nicméně pokud jde o měření koncentrací plynů v atmosféře, jejichž koncentrace je velmi nízká (a kysličník uhličitý je přítomen v nízké koncentraci a navíc je relativně těžší než dusík a kyslík, dva hlavní prvky atmosféry), může se tento efekt projevit. Voda se navíc do atmosféry spalováním ropných derivátů a zemního plynu dostává také. To ukazuje na komplexní vliv spalování fosilních paliv na složení zemské atmosféry.

Co se energetického vlivu spalování fosilních paliv na změny klimatu týče, tento efekt lze více méně s jistotou vyloučit. Světová produkce energie ze spalování fosilních paliv nedosahuje asi desetiny wattu na čtvereční metr zemské pevniny a tato úroveň je naprosto zanedbatelná k toku energie ze Slunce, jehož hodnota je přes 340 wattů na čtvereční metr. Lidskou aktivitou tak lze zvýšit teplotu v Klementinu, ale rozhodně nemá žádný vliv na tepelnou bilanci Země.

V zemské atmosféře se nacházejí ve vyšších koncentracích pouze dva „skleníkové“ plyny, a to již zmiňovaný kysličník uhličitý a vodní pára. Tyto dva plyny jsou schopny absorbovat infračervené záření a podle současných fyzikálních představ právě díky těmto dvěma plynům vděčíme za to, že je na naší Zemi o něco tepleji, než by bez těchto plynů bylo. Uvádí se obvykle hodnota 33 K, tj. bez vody a kysličníku uhličitého by byla teplota vzduchu na Zemi kolem 255 K (-18oC).  Koncentrace vodní páry, pokud uvažujeme teplotu vzduchu kolem 15oC a relativní vlhkost vzduchu kolem 50% (to odpovídá koncentraci vody asi 6 g/m3 , neboli 0,33 molu vody na 41 molu vzduchu, neboli 8000 ppm), je dvacetkrát vyšší než obsah kysličníku uhličitého. Proto má voda rozhodující vliv na absorpci infračerveného záření.

Proto lze konstatovat, že klimatické podmínky na Zemi člověk a jeho energetické hospodářství včetně spalování fosilních paliv ovlivňují naprosto marginálně. Energetický příspěvek ze spalování paliv je vůči výkonu Slunce naprosto zanedbatelný a kysličník uhličitý se na zvýšení teploty nemůže podílet tak jak odhadují klimatologové (25%!), ale řádově desetkrát méně, tj. na úrovni 2-4%.

Dle mého soudu ochrana životního prostředí na Zemi si zaslouží pozornost, aniž by byly kvůli tomu zveličovány některé skutečnosti a potlačovány kritické názory zpochybňující dalekosáhlé působení civilizace na klima právě teď. Změna klimatu byla a je přirozenou součástí vývoje života na Zemi. Politické zneužití klimatologických závěrů ve stylu, že je to naše civilizace, která přitápí a mění rozhodujícím způsobem klima na Zemi, totiž může vést a vede k neúčinným a velmi nákladným opatřením (viz nápady na „skladování“ kysličníku uhličitého).

Rozhodně lze podporovat výsadbu stromů jako významného prvku krajiny. Lesy v našem pásmu jsou schopny pohltit významné množství kysličníku uhličitého a zabudovat uhlík do své dřevní hmoty. Současná plocha lesů na Zemi se počítá na 40 milionů km2. Roční produkci kysličníku uhličitého průmyslem by podle odhadu mohl pohltit lesní porost ve středním zemském pásu o rozloze asi 4 miliony km2. Je však samozřejmě otázkou, proč na toto množství nestačí stávající rozloha lesů na Zemi.

Rozhodně bychom také měli podporovat nejen recyklaci pevných odpadů (papír, plasty, sklo), ale zejména by bylo žádoucí podpořit význam recyklace vody a pitnou vodu pro užitkovou potřebu nahradit za dešťovou nebo recyklátem ze šedých vod z koupelen a kuchyní. Vzhledem ke zkušenostem s nedostatkem vody je žádoucí vracet do české krajiny malé vodní plochy. To vše má obrovský smysl. Rozhodně větší než strašit emisemi kysličníku uhličitého, což již způsobuje změny v „normálnosti“ lidského konání. Přibývá lidí, kteří s odkazem na „uhlíkovou stopu“ nechtějí děti a kteří si jsou dokonce ochotni sáhnout na život. Kysličník uhličitý je důležitým životodárným plynem, bez nějž by neprobíhala na Zemi fotosyntéza rostlin, která do ovzduší „posílá“ tolik potřebný kyslík. Kysličník uhličitý není škodlivý plyn a ten, kdo toto šíří, se podílí na matení veřejnosti. Klima nezměníme - musíme s ním žít!