Klima: Může za to Slunce?

Dalším občas používaným argumentem klimaskeptiků je, že teplota roste, protože roste zářivý výkon Slunce. Jak to tedy je?

V astronomických časových měřítcích zářivý výkon Slunce zřejmě skutečně velice zvolna roste. Ten růst je dnes odhadován asi na 1 % zářivého výkonu za 100 milionů let. V měřítcích staletí je ale tento trend tak malý, že v praxi není detekovatelný. Vždyť za 100 let by podle tohoto odhadu měl systematicky vzrůst příkon slunečního záření k Zemi řádově o 10^-5 W/m² při střední hodnotě 1361 W/m² …

Neexistence měřitelného rostoucího trendu příkonu slunečního záření k Zemi v posledních desetiletích jasně vyplývá i z výsledků družicových měření. Ta probíhají nepřetržitě od konce 70. let 20. století, tedy už skoro 50 let. Postupně se na nich podílelo nejméně 10 satelitů. Zpracování těchto měření má na starost Světové radiační centrum (WRC) Světové meteorologické organizace (WMO) v Davosu (Švýcarsko). Na jejich stránkách (zde) máte velice přehledně uvedeno (i s odkazy do literatury), jak byla data zpracována a také výsledky.

Výsledný kompozitní graf vývoje příkonu slunečního záření na horní hranici atmosféry:

Zdroj: PMOD WRC, Davos, https://www.pmodwrc.ch/en/research-development/solar-physics/tsi-composite/, vysvětlivky v odkazu

V období satelitních měření tam tedy žádný prokazatelný trend zesilování příkonu slunečního záření na horní hranici atmosféry není, ale teplota v tomto období evidentně rostla. Slunce za to tedy nemůže.

Další věc ale je, jak toto záření energeticky zpracuje atmosféra. Odraz a rozptyl od atmosféry nebo oblačnosti, odraz od povrchu – to všechno jsou procesy, které transformují radiační energii, přicházející k Zemi. V poslední době se často zmiňují výsledky projektu CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System). Přístroje CERES byly instalovány na satelitech EOS, JPSS, Terra, Aqua, Suomi NPP a NOAA-20. A jedním z jejich produktů jsou také data o planetárním albedu.

Tady musím dát malou terminologickou odbočku. Je třeba rozlišovat

· planetární albedo (albedo Země) - poměr záření, odraženého Zemí jako planetou ke slunečnímu záření vstupujícímu do atmosféry Země

· albedo povrchu - poměr množství povrchem odraženého záření k množství záření, dopadajícího povrch

Není to totéž. V tom prvním se např. uplatňuje odraz záření od oblačnosti, v tom druhém samozřejmě ne.

V rámci projektu CERES bylo zjištěno, že planetární albedo Země klesá, což bylo potvrzeno i dalšími metodami:

Zdroj: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117723004660

Faktem je, že při snižování planetárního albeda se méně energie krátkovlnného záření odrazí zpět do kosmu a více jí zůstává v klimatickém systému, což logicky musí vést ke zvyšování teploty. Otázkou ale je příčina poklesu planetárního albeda.

Pěkná analýza možných příčin je např. v článku Recent global temperature surge intensified by record-low planetary albedo. K výsledkům jen stručně:

· tyto změny jsou, podle všeho, úzce navázány na změny oblačnosti, hlavně té nízké.

· u střední a vyšší oblačnosti žádné velké změny, ovlivňující albedo, pozorovány nebyly

· role aerosolů v tomto procesu je zatím nejasná.

Nárůst energetických dávek krátkovlnného záření, dopadajícího na zemský povrch, byl v posledních desetiletích detekován pozemními měřeními v Evropě (i u nás v ČR), ale i na dalších místech severní polokoule, např. v USA nebo v Japonsku. Vžil se pro to název „global brightening“.

Otázku příčin tohoto vývoje tedy nechám zatím stranou, je to téma dalšího výzkumu. Ale určité stopy existují a třeba se k tomu v budoucnosti vrátím…

Shrnutí: Klimatický systém není v posledních desetiletích ovlivňován rostoucím výkonem Slunce, ten je v tomto období prokazatelně bez zjevného trendu. Co se ale mění, je planetární albedo Země. To klesá. Mění se tedy i způsob, jakým klimatický systém sluneční energii transformuje a zpracovává. Roli tady zřejmě hrají i změny v tvorbě a výskytu zejména nízké oblačnosti, příčiny ale nejsou zatím zcela jasné.