Klimaskeptici: „CO2 už svou roli splnil“. Tuhle hloupost opravdu někdo myslí vážně?

Není to tak dávno, co jsme mohli slyšet další hloupý klimaskeptický argument, že zvyšování koncentrací CO2 už dnes nemá na teplotu atmosféry vliv, protože závislost teploty na CO2 je logaritmická a CO2 už tedy svou roli splnil.

Je to vskutku primitivní a hloupý názor, ze kterého doslova trčí nejen neznalost chování a fungování klimatu, ale i neznalost základů matematiky. Takže se podívejme, co o tom říká fyzika a klimatologie. A protože fyzika, nevyhneme se alespoň jednoduchým vzorečkům. Ale tak to prostě v klimatologii je, ať se to líbí nebo ne…

Především zvýšení koncentrace CO₂ má za následek změnu radiační bilance atmosféry. Jinak řečeno – změní se poměr mezi přijímanou a odváděnou energií v podobě elektromagnetického záření. A protože příkon krátkovlnného záření od Slunce se dlouhodobě prakticky nemění (zde), jde tu hlavně o bilanci v infračervené oblasti.

Na to existuje řada studií, které vycházejí z měření. Jednou z nejvíce uznávaných je Myhre G. et al.: New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases. Ta uvádí vztah mezi koncentrací CO₂ (v ppm) a změnou radiačního působení v infračervené oblasti dRF od předindustriální doby (ve W.m^-2) v jednoduchém tvaru

dRF = 5,35 * ln(C/C₀),

kde C je koncentrace CO₂, pro kterou změnu radiačního působení počítáme a C₀ je koncentrace předindustriální, 280 ppm. Logaritmický tvar závislosti přitom vychází z obecných fyzikálních zákonů, konkrétně z Lambert-Beerova zákona (lze snadno vygooglit nebo najít na Wikipedii). Ostatně i ten je velice jednoduchý. Logicky nám ale tímto způsobem vyjde jen odhad zesílení radiačního působení oproti předindustriální době.

Druhým krokem pak je výpočet oteplení pro dané zesílení radiačního působení. Ten se většinou používá ve tvaru

dT = 0,8 * dRF

a vychází z odhadu citlivosti klimatu podle Ramaswamy et al.: Radiative Forcing of Climate Change.

S pomocí těchto dvou vztahů si můžeme alespoň přibližně znázornit jak zesílení radiačního působení v závislosti na koncentracích CO₂, tak i odpovídající změnu teploty. Souhrnně je to na následujícím grafu:

Na levé ose je zesílení radiačního vlivu ve W.m^-2, na pravé odpovídající změna teploty ve °C. Černě jsou znázorněny dnešní koncentrace CO₂ kolem 420 ppm. Při dnešních koncentracích CO₂ tedy vychází radiační vliv kolem 2 až 2,5 W.m^-2 a zvýšení teploty o 1,5 až 2°C. To poměrně dobře odpovídá naměřeným hodnotám.

Z grafu ale jasně vidíme, že řeči o tom, že „CO₂ už svou roli splnil, protože závislost teploty na koncentraci CO₂ je logaritmická“ jsou naprostý nesmysl. Růst teplot v závislosti na růstu koncentrací CO₂ sice zpomaluje, ale velice mírně a ten přírůstek nikdy není nulový. Je jasně vidět, že další růst koncentrací CO₂ dává ještě dost prostoru ke znatelnému zvýšení teploty i o dalších několik °C. Logaritmická závislost sama o sobě totiž nikdy nemůže zajistit „vyčerpání“ vlivu CO₂ na teplotu, což by měl vědět každý, kdo ve škole o logaritmy jen vzdáleně zavadil.

Výše uvedené rovnice pochopitelně popisují jen přímý fyzikální vztah v rovnovážném stavu. V realitě klimatického systému je celá záležitost samozřejmě složitější kvůli zpětným vazbám a dalším vlivům (např. tání ledovců, albedo, aerosoly, nerovnovážné stavy klimatického systému…), které mohou účinek CO₂ zesilovat nebo zeslabovat a na jejichž přesnější výpočet bychom potřebovali mnohem složitější model celého klimatického systému. Celkový tvar závislosti oteplení na koncentraci CO₂ by ale výrazněji nezměnily.

Výsledky i takto jednoduchého výpočtu nejsou v zásadním rozporu s měřením závislosti teplot na koncentraci CO₂, což ukazuje následující tabulka teplotních trendů od roku 1961, počítaných jak na základě přímých měření teploty podle šesti nejpoužívanějších řad globální průměrné teploty (Berkely Earth, ERA5, GISTEMP, HadCRUT5, JRA-3Q a NOAA GlobalTemp v6), tak i vypočítaných z naměřených koncentrací CO₂ podle měření na Mauna Loa (poslední sloupec), s použitím výše uvedených vzorců:

Teplotní řada	Berkeley Earth	ERA5	GISTEMP	HadCRUT5	JRA-3Q	NOAA GlobalTemp v6	Podle CO2
Lineární trend [°C/10 let]	0,19	0,19	0,18	0,19	0,18	0,18	0,20

Shrnutí: Tvrzení o tom, že CO₂ již vyčerpal své schopnosti oteplovat atmosféru a tím svou roli splnil, je z fyzikálního i klimatologického hlediska naprosto nesmyslné a zcela hloupé. Jeho autoři zjevně nechápou ani základy fyziky nebo klimatologie, nehledě na to, že i samotná (a jimi samými zmiňovaná) logaritmická závislost něco takového jasně vylučuje.