O večnej jari a duši mora

Klimatické zmeny považujem za jednu z najdôležitejších tém 21. storočia. Napriek naliehavosti výziev, ktoré z toho vyplývajú, spoločnosť tejto téme nevenuje dostatočnú pozornosť. Ide o zložitú problematiku, ktorú bežný človek nedokáže pochopiť. Mnohí ľudia sa preto uchyľujú k zjednodušeným vysvetleniam, ktoré im ponúkajú novodobí mesiáši.

Krátky obsah

Omyl číslo 1 Počasie alebo klíma ? Veď to je jedno a to isté. 

Omyl číslo 2 Ignorovanie dát, ktoré potvrdzujú globálne otepľovanie.

Použitá literatúra

Zoznam skratiek

Namiesto toho, aby hľadali pravdu a zisťovali ako to vlastne je, hľadajú len potvrdenie svojho obrazu sveta. Všetko, čo im do toho nesedí, cielene ignorujú. Niekedy rozmýšľam nad tým, či by nebol svet lepším miestom na život bez niektorých moderných technológií. Je otázne, či napríklad internet viacej prispieva k šíreniu pravdivého poznania alebo naopak bludov. Tiež je veľká otázka, či technologický vývoj dokáže vyriešiť všetky problémy ľudstva. Osobne o tom pochybujem. Myslím si, že pre trvalo udržateľnú spoločnosť je rovnako ako materiálny rozvoj potrebný rozvoj duševných schopností, ušľachtilosti ducha. Niekto to nazýva etikou, iný filozofiou alebo náboženstvom. Hrdíme sa tým, že náš štát nie je viazaný na nijakú ideológiu ani náboženstvo. Naivne si myslíme, že túžba po šťastí sa dá uspokojiť len peniazmi a materiálnymi statkami. Pokiaľ sa k plodom vedeckého poznania dostanú nečestní, chamtiví alebo inak jednostranne rozvinutí ľudia, veda sa môže stať aj nástrojom zániku tejto civilizácie.

Viete ako vyzerá najväčšia lož ? Najväčšia lož je polopravda. To je taký lev v rúchu baránka. Keď niekto povie zjavnú lož, väčšinou sa na to príde veľmi rýchlo. Takéto výroky veľa škody nenarobia. Keď však niekto povie polopravdu, je veľmi ťažké na to prísť. Pritom ten jemný rozdiel medzi polopravdou a pravdou má niekedy zásadné dôsledky. Rovnako ťažká úloha je niekomu vysvetliť, v čom dané tvrdenie nie je pravdivé. Ako som písal už vyššie, svet je taký zložitý, že ho nedokážeme obsiahnuť našou mysľou a preto hľadáme jednoduché vysvetlenia. To zneužívajú rôzni demagógovia. Jedným z takýchto demagógov je Vítězslav Kremlík, autor portálu www.klimaskeptik.cz. Na nasledovných príkladoch uvediem, akým spôsobom manipuluje verejnú mienku, aby verejnosť uverila, že klimatické zmeny nepredstavujú problém. Hoci som absolvoval sedem semestrov matematiky, nepovažujem sa za matematického génia. Chyby, ktoré robí pán Kremlík vo svojich úvahách, sú však dosť závažné na to, aby som si ich všimol. Takýto spôsob manipulácie je nebezpečný, pretože bežný človek nedokáže v tvrdeniach pána Kremlíka nájsť chyby. Pri prvotnom pohľade sa jeho výroky zdajú byť v poriadku a dokonca majú istý vedecký punc. Až pri hlbšom pohľade zistíte, že pán Kremlík neovláda základné pojmy z matematiky, štatistiky a fyziky. Jeho pohľad na svet je značne zjednodušený, ignoruje fakt, že v reálnom svete spolupôsobí množstvo faktorov, ktoré sú medzi sebou previazané systémom vzájomných väzieb. Všetko sa snaží vysvetliť ako výsledok pôsobenia jedného – dvoch faktorov. Účelovo si vyberá fakty, ktoré potvrdzujú jeho videnie sveta a zvyšok ignoruje.

Omyl číslo 1 Počasie alebo klíma ? Veď to je jedno a to isté.

Obrázok fatamorgány v púšti

Obrázok 1 Fata morgána v Mohavskej púšti v Kalifornii. Jazero v popredí nie je skutočné. Ide o optickú ilúziu spôsobenú lomom svetla pri prechode vrstvami vzduchu s rôznou teplotou. (zdroj obrázku: Wikipedia)

Kremlíkovo prvé tvrdenie má formu grafu.

Obrázok 2 Tento graf má byť dôkazom, že po roku 1997 sa globálne otepľovanie zastavilo. Je to naozaj tak ? (zdroj obrázku: https://www.klimaskeptik.cz/)

Pozorný čitateľ si všimne, že tento graf nie je výtvorom pána Kremlíka. Keby tomu tak bolo, nadpis grafu aj popis lineárneho trendu by boli uvedené v češtine. Pán Kremlík pravdepodobne tento graf vyhrabal z nejakej anglickej stránky a doplnil k nemu nadpis v češtine. To nesvedčí o jeho kritickom myslení a overovaní zdrojov. Čo keď pôvodný autor tohto grafu urobil chybu vo výpočtoch alebo použil nesprávne vstupné dáta ? Účel grafu je jasný na prvý pohľad – má byť dôkazom neexistencie globálneho otepľovania. Rozhodol som sa, že si to preverím.

Prvá vec, ktorá mi udrela do očí, je časové obdobie, ktoré sa autor rozhodol vybrať na podporu svojho tvrdenia. Z bežnej skúsenosti vieme, že každý rok je iný – niektoré sú teplejšie, iné chladnejšie, niektoré suchšie, iné daždivejšie ... Toto nesúvisí s klimatickými zmenami a aj keď klimatické zmeny budú postupovať, variabilita v počasí zostane aj naďalej. To je dôvodom, prečo Svetová meteorologická organizácia definuje klímu ako 30-ročný priemer počasia [1]. Pravidlo priemerovania 30 hodnôt bolo prijaté ešte v prvej polovici 20. storočia, keď sa o vplyve človeka na klímu diskutovalo výhradne v akademických kruhoch [2]. Nie je to výmysel Medzivládneho panelu pre zmenu klímy (IPCC; viď vysvetlivky), dôvod je čisto odborný. Každý, kto niekedy robil presné merania vie, že každé meranie je zaťažené istou chybou. Niektoré z týchto chýb sú systematické a iné náhodné. Vplyv náhodných chýb dokážeme zmenšiť tak, že urobíme viacero čiastkových meraní a ako výsledok uvedieme ich aritmetický priemer. Na kratších časových úsekoch sa dlhodobejšie trendy môžu, ale aj nemusia prejaviť. To, že na 17-ročnom úseku nameraných dát nie je vidno lineárny rastúci trend nie je dôkazom jeho neexistencie. Možno tam ten trend je, ale je zamaskovaný bežnými výkyvmi počasia. Ak si pozorne prehliadnete hore uvedený graf, všimnete si neobvykle teplý rok 1998. Ten bol spôsobený kvázi periodickým javom známym v klimatológii ako El Niño. Navyše v roku 1998 bol El Niño najsilnejší za posledných 50 rokov, prekonal ho až rok 2016 [3]. Samozrejme keď na začiatku sledovaného obdobia máte neobvykle teplý rok, ktorý je dôsledkom prirodzenej variability, dokázať rastúci trend na krátkom úseku dát je oveľa ťažšie.

Obrázok 3 Jozef ako hlavný dozorca nad egyptskými sýpkami. Olejomaľba od Sir Lawrence Alma-Tadema, 1874. Podľa Biblie Jozefovi, jednému z praotcov židovského národa, znalosť krátkodobých klimatických cyklov pomohla predísť hladomoru. Kartuše na tróne patria Thutmosovi II., ktorý vládol počas 18. dynastie (1504 – 1450 pred n.l.) v období, ktoré sa podľa predstáv kresťanských vedcov prekrýva s pobytom židov v Egypte. (zdroj obrázku: Wikipedia)

Ukážme si dôležitosť tohto pravidla na praktickom príklade. Nasledujúci graf zobrazuje časový priebeh fyzikálnej veličiny. Niektoré prvky tohto grafu som zámerne skryl, aby som neprezradil pointu:

Obrázok 4

Otázka znie: Ktoré z týchto tvrdení je pravdivé:

  1. fyzikálna veličina v čase narastá
  2. fyzikálna veličina v čase klesá
  3. fyzikálna veličina sa zásadne nemení, pozorované zmeny sú len náhodné fluktuácie

Odpoveď na túto otázku nám môže poskytnúť matematická štatistika. Štandardným nástrojom v tomto prípade je lineárna regresia, ktorú dokáže vypočítať aj Excel. Analýza v Exceli ukazuje, že namerané dáta obsahujú stúpajúci trend, ktorý je štatisticky významný. Štatistická významnosť znamená, že je len malá pravdepodobnosť, že pozorované zmeny mohli vzniknúť náhodným procesom:

Obrázok 5

Jeden bod pre klimatického alarmistu. Príbeh sa týmto ale nekončí. Meranie pokračuje ďalej a po nejakom čase máme k dispozícii dostatok dát, aby sme mohli urobiť novú analýzu:

Obrázok 6

Klimaskeptik vycíti svoju príležitosť a prehlási: Áno, na začiatku sme mali krátke obdobie mierneho otepľovania. Otepľovanie sa však skončilo bodom 11, ktorý je najteplejším bodom v histórii meraní, odvtedy hodnoty stagnujú." Štatistická analýza mu dáva za pravdu. Od bodu 11 síce vidno miernu tendenciu k nárastu hodnôt, avšak táto nie je štatisticky významná:

Obrázok 7

Jeden bod pre klimaskeptika. Príbeh ale pokračuje ďalej. Po dlhšom čase máme nameraných 91 hodnôt. Po vynesení do grafu vyzerajú nasledovne:

Obrázok 8

Štatistická analýza dokazuje, že dáta obsahujú lineárny stúpajúci trend. Pravdepodobnosť, že ide o náhodu, je mizivá:

Obrázok 9

Tu už klimaskeptik úplne stratí reč. Čitateľ môže namietať, že ide o umelé dáta zámerne skonštruované tak, aby podporili moje argumenty proti klimaskeptikom. V reálnom svete sa časové priebehy podobné vyššie uvedenému nevyskytujú. Je to naozaj tak ? Doplňme do grafu správne označenia osí, fyzikálne jednotky a nadpis:

Obrázok 10

Ide o graf priemerných denných teplôt v Hurbanove od 1. apríla do 30. júna 2008. Údaje pochádzajú z globálnej databázy klimatických dát prevádzkovanej NOAA (americká agentúra, ktorej úlohou je vyrábať predpovede počasia, obdoba nášho SHMÚ; viď vysvetlivky) [4]. Áno, vrtochy počasia sú nevyspytateľné. Aj napriek tomu ale s vysokou pravdepodobnosťou platí, že priemerná teplota v apríli bude nižšia ako priemerná teplota v júli. Dôvodom je sklon zemskej osi voči rovine obežnej dráhy, ktorý spôsobuje striedanie ročných období. Na meter štvorcový plochy dopadá v apríli menšie množstvo slnečnej energie ako v júli a to sa v štatistikách priemerných teplôt musí prejaviť. Rovnako tak skleníkové plyny produkované človekom zvyšujú množstvo energie, ktoré každú sekundu dopadá na zemský povrch. Je logické sa domnievať, že väčšia energia v klimatickom systéme spôsobí postupný nárast teploty.

V ďalšom kroku som sa pozrel na zdrojové dáta, z ktorých pán Kremlík vychádzal. Namerané dáta pochádzajú od spoločnosti Remote Sensing Systems (RSS; viď vysvetlivky), ktorá má so satelitným meraním teploty bohaté skúsenosti. Ide o rešpektovanú spoločnosť, ktorej výstupy preberajú renomované spoločnosti ako napr. NASA (americká vládna agentúra pre kozmický výskum; viď vysvetlivky), NOAA a ďalšie. Hore uvedený graf zobrazuje priemerné globálne teploty vzduchu v dolnej časti troposféry čo je oblasť siahajúca asi do výšky 7 000 metrov. Celá troposféra siaha do výšky asi 15 000 metrov. Graf zobrazuje 210 hodnôt mesačných priemerov teplôt vzduchu. Číselné hodnoty sú škálované tak, aby sa pohybovali okolo nuly. Tento fakt nie je podstatný pre hľadanie lineárneho trendu. Zo stránky spoločnosti RSS som si stiahol textový súbor s dátami a importoval ich do Excelu [5]. Výsledky som si vykreslil do grafu:

Obrázok 11

Graf teplôt je prakticky totožný s Kremlíkovým. Regresná analýza neukázala žiaden lineárny trend. V tomto má pán Kremlík pravdu. Ináč ale vyzerá situácia, ak analyzované obdobie predĺžime až do októbra 2018:

Obrázok 12

V dátach sa objaví lineárny rastúci trend so sklonom 0,8°C na storočie. To znamená, že medzi rokmi 1996 a 2018 priemerné teploty rástli týmto tempom. To názorne ukazuje, že nemôžeme robiť unáhlené závery o vývoji klímy len na základe niekoľkoročného obdobia. A čo sa stane, ak do analýzy zahrnieme celé obdobie satelitných meraní od roku 1979 ?

Obrázok 13

Opäť sa ukáže lineárny rastúci trend dokonca výraznejší ako v predošlom prípade. Tým, že analyzujeme väčšie množstvo dát, aj neistota výsledku (hodnota „p“ v grafe) je omnoho menšia.

Z rovnakého súdka je aj ďalší Kremlíkov graf. Ide o graf priemerných globálnych teplôt (anomálií) od roku 1850 do roku 2012. Teplota je zobrazená vo forme tzv. anomálie čo je odchýlka (kladná alebo záporná) od dlhodobého priemeru. Je to bežná prax v klimatológii. Graf pochádza od Climatic Research Unit čo je rešpektovaná výskumná organizácia vo Veľkej Británii zaoberajúca sa štúdiom klimatických zmien.

Obrázok 14 Graf priemerných globálnych teplôt od Climatich Research Unit, UK. Použitý bol dataset HadCRUT4. Ten kombinuje merania povrchových teplôt vzduchu nad pevninou a merania povrchových teplôt oceánov. (zdroj: http://www.klimaskeptik.cz)​

Autor na jeho základe tvrdí, že medzi rokmi 1998 a 2012 globálna teplota nerástla. Bez akýchkoľvek ďalších dôkazov z toho vyvodí, že vplyv oxidu uhličitého ako skleníkového plynu bol precenený. Opäť ide o tvrdenia vytrhnuté z kontextu, ktoré sú ale čiastočne pravdivé. Bežný čitateľ na ich základe nadobudne pocit, že vlastne žiadne človekom spôsobené otepľovanie neexistuje. Ak aj áno, tak toto je zanedbateľné. Je pravda, že rast teplôt medzi rokmi 1998 a 2012 bol minimálny. Napriek tomu, že to z hore uvedeného grafu nie je vidno, v tomto období došlo k miernemu nárastu teplôt. Počet nameraných hodnôt je ale taký nízky, že tento trend nie je štatisticky významný. Konštatuje sa to aj v piatej správe IPCC [8,kap.TS 2.2.1], kde sa píše:

Napriek robustnému otepľovaniu v priebehu desaťročí existuje nezanedbateľná medziročná variabilita v rýchlosti otepľovania. Niektoré obdobia vykazujú slabšie trendy (vrátane obdobia po roku 1998). Rýchlosť otepľovania za posledných 15 rokov (1998 – 2012; 0,05 [-0,05 - +0,15] °C za dekádu) je menšia ako trend od roku 1951 (1951 – 2012; 0,12 [0,08 – 0,14] °C za dekádu). Trendy za krátke periódy sú neisté a veľmi citlivé na voľbu počiatočných a koncových rokov. Napríklad 15-ročné trendy začínajúce v rokoch 1995, 1996 a 1997 sú 0,13 [0,02 – 0,24] °C za dekádu, 0,14 [0,03 – 0,24] °C za dekádu a 0,07 [-0,02 – 0,18] °C za dekádu. Z analýz niekoľkých nezávislých zdrojov dát globálnej aj regionálnej povrchovej teploty vzduchu nad pevninou vyplýva, že došlo k nárastu teplôt nad pevninou. Taktiež sa zvýšili povrchové teploty mora. Zdieľať

Drobná poznámka k hore uvedenej citácii. Hodnoty v hranatých zátvorkách definujú tzv. interval spoľahlivosti. Znamená to, že reálna hodnota veličiny (v našom prípade rýchlosť zmeny priemernej globálnej teploty) sa nachádza v uvedenom intervale s pravdepodobnosťou 90% [8, kap. B.1, poznámka 3]. Ak interval zahŕňa nulu znamená to, že meraná veličina (v našom prípade priemerná globálna teplota) nerastie ani neklesá. Mimochodom ak na hľadanie lineárneho trendu použijeme 180 mesačných priemerov (namiesto 15 ročných), sklon lineárneho trendu sa zmení len minimálne. Vďaka tomu, že algoritmus bude mať k dispozícii 12 krát toľko dát, lineárny trend sa stane štatisticky významným dokonca aj na krátkej 15 ročnej perióde:

Obrázok 15 Lineárna regresia potvrdzuje, že medzi rokmi 1998 a 2012 došlo k miernemu nárastu priemernej globálnej teploty.

Ešte jedna poznámka ku grafu číslo 14. Čierna čiara znázorňuje desaťročný plávajúci priemer priemerných globálnych teplôt [9]. Ak máte 15 ročný úsek nameraných dát, nemôžete na analýzu trendov použiť 10 ročný plávajúci priemer ! Toto pán Kremlík svojim čitateľom nevysvetlí pravdepodobne preto, lebo o tom ani netuší. Ak 10 hodnôt priemerných ročných teplôt nahradíte jednou hodnotou (tým, že ich spriemerujete), žiadny nárast v tomto desaťročnom období neuvidíte i keby tam bol. Účelom plávajúceho priemeru je vyhladenie grafu, ktorý by bol ináč príliš zubatý. Podobný postup som použil aj ja v obrázku číslo 13, ktorý znázorňuje 13 mesačný plávajúci priemer. Priemerná globálna teplota totiž v priebehu roka kolíše. Dôvodom je excentricita obežnej dráhy Zeme okolo Slnka ako i rozdielny pomer medzi plochou oceánu a pevniny na severnej a južnej pologuli. Tieto faktory spôsobujú sezónne výkyvy priemernej globálnej teploty, ktoré sú ale z pohľadu dlhodobých trendov nezaujímavé. Plávajúci priemer tieto výkyvy zahladí a dlhodobejšie trendy sa tým zvýraznia. Existencia alebo neexistencia trendu sa dá dokázať len lineárnou regresiou spojenou so štatistickým testom významnosti regresných koeficientov.

Jednoznačný záver, či došlo k zastaveniu otepľovania medzi rokmi 1998 a 2012, teda neexistuje. Odborníci sa v tejto otázke nezhodujú. V žiadnom prípade to ale neoprávňuje kohokoľvek tvrdiť, že klimatické modely precenili vplyv oxidu uhličitého na klimatické zmeny. Platnosť alebo neplatnosť klimatických modelov je možné vyhodnotiť až na dlhších periódach s dobou trvania aspoň 30 – 40 rokov. Uvedené tvrdenie je populistické aj z iného dôvodu. Akosi implicitne totiž predpokladá, že oxid uhličitý je jediná premenná v klimatických modeloch. Pritom je to len jedna z desiatok premenných, ktoré vedci zahrnuli do svojich výpočtov. Medzi ďalšie dôležité komponenty patria aerosóly, slnečné žiarenie, uhlíkový cyklus, morské a pevninské ľadovce a ďalšie skleníkové plyny okrem oxidu uhličitého (napr. metán a oxid dusný). Odkiaľ pán Kremlík vie, že problém je práve v oxide uhličitom ? A neexistujú aj iné vysvetlenia napr. že ide o problém s meraním ? Toto sú otázky, ktoré sa začali vynárať v mojej mysli pri čítaní Kremlíkovej stránky. Seriózni vedci potrebujú dlhé mesiace na to, aby našli odpovede na tieto a im podobné otázky. Populistom typu Kremlík stačí pozrieť sa do jedného grafu a je im všetko jasné.

Omyl číslo 2 Ignorovanie dát, ktoré potvrdzujú globálne otepľovanie.

Aj nekonečné more má svoje brehy, bezbrehá je len ľudská hlúposť.

Konfucius, čínsky mysliteľ, politik a štátnik (552 – 479 pred n.l.)

(zdroj obrázku: Wikipedia)

Druhá chyba pána Kremlíka je veľmi podobná prvej. Opäť ide o to, že pán Kremlík si z celého klimatologického výskumu vyberá čerešničky na torte. Zvyšok torty, ktorý mu nechutí, zahodí do koša. Keby pán Kremlík hľadal pravdu, pravidelne by sledoval nielen weby zahraničných klimaskeptikov, ale aj blogy výskumníkov, ktorý sa výskumom klímy zaoberajú profesionálne. Nemohol by mu uniknúť fakt, že firma RSS, ktorá spracúva namerané údaje zo satelitov a poskytuje ich ďalším výskumníkom, v júli 2017 zverejnila aktualizované dáta. Aktualizácia sa týka aj starších nameraných údajov a obzvlášť ovplyvnila obdobie rokov 2000 – 2007.

Ide o to, že surové dáta namerané senzormi je potrebné spracovať pomocou kalibračného algoritmu. Výskumníci porovnávajú údaje zo satelitov navzájom ako aj s výsledkami presných laboratórnych meraní. Podľa výsledkov týchto porovnaní zvolia vhodné kalibračné konštanty, ktorými prenásobia hodnoty namerané senzormi. Firma RSS na základe vlastnej kontroly kvality ako aj odozvy od ďalších výskumníkov prišla na to, že presnosť nameraných údajov po roku 2000 v porovnaní s predošlým obdobím klesla. Analýza ukázala, že dôvodom je postupná pomalá zmena obežnej dráhy satelitov v priebehu rokov. Staršia verzia datasetu 3.3 túto skutočnosť nezohľadňovala v dostatočnej miere (synonymom k pojmu dataset je tabuľka nameraných hodnôt). Dôsledkom bolo to, že namerané dáta mali priradené nesprávne časové značky. Nešlo o hrubú chybu, preto si ju veľa rokov nevšimli. Podrobná analýza problému je k dispozícii v [6].

Áno, aj vedci sú len ľudia a robia chyby. Preto je vo vede dôležitá diskusia a spätná väzba. Po opravení kalibračného algoritmu spoločnosť RSS vydala aktualizovanú verziu datasetu 4.0 [7]. Rozdiel medzi novou a starou verziou TLT datasetu znázorňuje nasledovný graf. TLT je skratka z anglických slov „temperature low troposphere“, v preklade „teploty v spodnej časti troposféry“:

Obrázok 16 Rozdiel medzi priemernou globálnou teplotou podľa verzie 4.0 a verzie 3.3 TLT datasetu.

Z tohto grafu názorne vidno, že podľa novej verzie 4.0 TLT datasetu sa po roku 2000 oteplilo až o 0,2 °C viac ako ukazovali staršie, menej presné merania, čo je výrazný rozdiel ! A takto vyzerá Kremlíkov graf vykreslený pomocou aktuálnych údajov na základe najnovšej verzie datasetu:

Obrázok 17

Z tohto grafu vyplýva, že medzi rokmi 1997 a 2014 globálne otepľovanie pokračovalo tempom 1°C na storočie napriek argumentom klimaskeptikov, že globálne otepľovanie je mýtus. Ak tento graf predĺžime až do októbra 2018 s využitím najnovších dát, trend vzostupných teplôt sa ešte viac zvýrazní:

Obrázok 18

Rok 2016 prekonal dovtedajšie maximum, ktorým bol rok 1998 a stal sa najteplejším rokom v histórii meraní. Nie je pravda ako tvrdia klimaskeptici, že po roku 2000 sa globálne otepľovanie zastavilo. Štyri najteplejšie roky v histórii merania teplôt boli 2016, 2015, 2017 a 2018 v tomto poradí [10].

A na záver ešte jeden graf znázorňujúci celé obdobie meraní od roku 1979 s využitím najnovších (rozumej najpresnejších) dát. Pre účely zobrazenia bol graf vyhladený pomocou trinásťmesačných plávajúcich priemerov:

Obrázok 19

Aj letmý pohľad do grafu stačí, aby sme si všimli trend nárastu teplôt. Lineárny trend potvrdzujú výsledky štatistickej analýzy. Oproti pôvodnej verzii datasetu 3.3 sa tempo nárastu teplôt zvýšilo z 1,34°C na storočie na 2°C na storočie. Ak bude toto tempo nárastu teplôt pokračovať aj v budúcnosti, zvýšenie priemernej globálnej teploty o 2°C oproti pred-industriálnemu obdobiu je reálne.

Výber dát na potvrdenie alebo vyvrátenie nejakej hypotézy hrá v štatistike dôležitú úlohu. Závery IPCC nestoja na jednom grafe alebo jednom výskumníkovi ako sa nám snaží pán Kremlík nahovoriť. Členmi IPCC je 195 členských štátov OSN. Na výstupných analýzach sa podieľajú stovky výskumníkov prakticky z celého sveta. Politické pozadie členských štátov je rôznorodé. Výskumníci pochádzajú z tak rôznorodých krajín ako Čína, Rusko, Brazília či USA. Pokúsil som sa spočítať všetkých výskumníkov len v prvej pracovnej skupine, ktorí sa podieľali na piatej správe IPCC, ale zistil som, že je to nad moje sily. Zoznam zaberá niekoľko desiatok strán ale odhadom ich je 1000 – 1500 [8, Annex V - VI]. IPCC má tri pracovné skupiny, z ktorých každá rieši iný okruh úloh. Nakoľko je reálne, aby sa spolčilo niekoľko tisíc ľudí, z ktorých väčšina sa vzájomne ani nepozná, aby spoločne falšovali vedecké dáta ? Pán Kremlík si vybral zopár účelovo vyrobených grafov, ktoré bagatelizujú vplyv človeka na klímu. Jeden z týchto grafov zobrazuje výsledky satelitných meraní prízemných teplôt vzduchu. Autorom je Dr. Roy Spencer pôsobiaci na University of Alabama v Huntsville:

Obrázok 20 Priemerné globálne teploty vzduchu v dolnej časti troposféry získané na základe satelitných meraní. Autor: Dr. Roy Spencer, University Of Alabama, Huntsville (zdroj: http://www.klimaskeptik.cz)

Podľa Kremlíka tento graf dokazuje, že globálne otepľovanie sa po roku 1998 na 18 rokov zastavilo (až do roku 2016). Je pravda, že UAH (viď vysvetlivky) dataset vykazuje slabší rast teplôt v porovnaní s inými zdrojmi údajov, obzvlášť po poslednej aktualizácii. Hovorí sa, že mýliť sa je ľudské. Práve z toho dôvodu IPCC vo svojej finálnej správe vychádzal zo 44 nezávislých zdrojov údajov, ktoré sa týkajú väčšiny 20. storočia. V niektorých prípadoch historické merania siahajú až do roku 1850. [8, obr. TS.1]. Vždy sa môže stať, že namerané hodnoty obsahujú chyby či už v dôsledku použitej meracej metódy, vplyvom starnutia súčiastok alebo môže ísť o numerickú chybu pri spracovaní dát. Vyhlásiť na základe jedného datasetu, že globálne otepľovanie sa po roku 1998 zastavilo, je predčasné. Okrem argumentov uvedených v predchádzajúcej kapitole (18 rokov je z pohľadu vývoja klímy relatívne krátke obdobie) je takéto tvrdenie problematické aj z iných dôvodov. Prízemné teploty vzduchu sú len jeden z indikátorov globálneho otepľovania. Ďalšie dôležité indikátory sú rast hladiny morí a teplo akumulované v oceánoch a moriach.

Obrázok 21 Graf znázorňuje rast hladiny morí po roku 1993. (Zdroj: [12])

Tento graf dokumentuje, že rast hladiny oceánov a morí pokračoval aj po roku 1998. Lineárny trend je natoľko výrazný, že je viditeľný voľným okom i bez akejkoľvek štatistickej analýzy. Ako je to možné, keď podľa Kremlíka sa globálne otepľovanie po roku 1998 (až do roku 2016) zastavilo ? Rast hladiny oceánov a morí má dve hlavné príčiny. Obe súvisia s globálnym otepľovaním. Prvou z nich je termálna expanzia. Teplá voda má menšiu hustotu ako studená voda a preto aj väčší objem. Druhou príčinou zvyšovania hladín morí je topenie pevninských ľadovcov predovšetkým v Grónsku a Antarktíde. Keď sa započíta vplyv týchto faktorov (hmotnosť rozpusteného ľadu + zvýšenie teploty morskej vody), pozorované zmeny v hladine morí sú v súlade s fyzikálnymi modelmi, obzvlášť po roku 1993.

Termálna expanzia sa podieľa na raste hladiny morí približne rovnakou mierou ako topenie pevninských ľadovcov. Neustále stúpajúca morská voda je dôkazom, že množstvo tepla akumulovaného v oceánoch a moriach narastá. Tento trend je zreteľný aj po roku 2000. Kým medzi rokmi 1901 a 2010 rástla hladina morí priemerným tempom 1,7 milimetra za rok, medzi rokmi 1971 a 2010 sa tempo rastu zvýšilo na 2 milimetre ročne. Po roku 1993 rast hladiny morí narástol až na 3 mm ročne [8,kap.B.4]. Tieto údaje sú dôkazom akcelerácie globálneho otepľovania a nie jeho zastavenia.

Obrázok 22 Voda je kľúčovým prvkom pre život na planéte Zem. Charakteristickou vlastnosťou vody je vysoká tepelná kapacita. Jeden meter kubický vody dokáže uchovať približne 3000 krát viac tepla ako rovnaký objem vzduchu. Táto vlastnosť sa využíva v systémoch centrálneho vykurovania. Priemerná hĺbka oceánu je 3600 metrov. Dýchateľný vzduch siaha do výšky približne 5000 - 6000 metrov. Objem atmosféry a objem morskej vody je teda rádovo porovnateľný. Po zohľadnení rozdielnych tepelných kapacít vzduchu a vody nám vychádza, že oceány uchovávajú rádovo tisíckrát viac energie ako atmosféra. Ide len o orientačný prepočet, ktorý neberie do úvahy rozdielnu hustotu vzduchu v rôznych výškach, rozdielnu rýchlosť otepľovania mora a pevniny a ďalšie faktory. Presné údaje o akumulovanej energii vychádzajúce z výsledkov meraní sú uvedené nižšie. (zdroj obrázku: Wikipedia)

Oceány hrajú dôležitú úlohu v klimatickom systéme. Pomáhajú zmierňovať dopady človekom spôsobených klimatických zmien tým, že absorbujú oxid uhličitý z atmosféry. Asi 30% oxidu uhličitého, ktorý je dôsledkom ľudskej činnosti, sa nachádza v moriach vo forme kyseliny uhličitej. Drvivá väčšina dodatočnej tepelnej energie v klimatickom systéme, až 93 percent, sa medzi rokmi 1971 a 2010 uložila v oceánoch. 3 percentá dodatočnej tepelnej energie spôsobili topenie ľadovcov. Ďalšie 3 percentá zahriali pevninu. Len mizivé percento tepelnej energie v dôsledku globálneho otepľovania spôsobilo rast priemernej teploty vzduchu ! Tepelná energia, ktorá sa uložila v oceánoch a moriach medzi rokmi 1971 a 2010 je vskutku gigantická. Ide o hodnotu približne 250 ZJ (1ZJ = 1021J) [8,Box 3.1]. Pokúsim sa priblížiť toto číslo na praktickom príklade. Ak rozložíme energiu 250 ZJ rovnomerne na obdobie 40 rokov, dostaneme výkon 198 TW (viď vysvetlivky). To je 200 tisíc násobne viac ako súčasný inštalovaný výkon v jadrovej elektrárni Mochovce a 99 miliárd krát viac ako výkon typickej varnej kanvice !

Obrázok 23 Keby sme chceli ohriať oceány a moria rovnakou mierou ako to spôsobujú skleníkové plyny, potrebovali by sme na to 99 miliárd varných konvíc alebo 200 000 jadrových elektrární, každú s výkonom 1 GW (1 GW = 109 W; viď vysvetlivky). (Zdroje obrázkov: More – Wikipedia, Jadrová elektráreň  – https://www.iconfinder.com, Konvica - Wikipedia)

Od roku 2005 sa meranie teploty oceánov výrazne spresnilo. Teplotu oceánov takmer na celej zemeguli (s výnimkou polárnych oblastí) nepretržite monitoruje armáda 3800 robotov a to až do hĺbky 2000 m ! Jeden merací cyklus trvá 10 dní. Na jeho konci sa sonda vynorí a cez satelit odošle namerané údaje do centrálnej databázy. Vďaka tomu máme informáciu o teplotách aj v rozsiahlych oblastiach Indického a Tichého oceánu, ktoré sú neobývané.

Obrázok 24 Mapa znázorňuje pozíciu automatizovaných meracích sond systému Argo. Vďaka rovnomernému pokrytiu rôznych zemepisných oblastí sa zmenšila neurčitosť odhadu priemernej globálnej teploty. (zdroj obrázku: http://www.argo.ucsd.edu/About_Argo.html)

Obrázok 25 Inštalácia automatizovanej meracej sondy systému Argo z paluby nemeckej výskumnej lode. (zdroj obrázku: http://www.argo.ucsd.edu/pictures.html)

Nasledujúci graf znázorňuje vývoj priemernej globálnej teploty oceánu v hĺbkach 0 – 1900 m od roku 2005 na základe údajov zozbieraných Argo sondami. Z grafu okrem iného vidno, že dodatočná energia sa sústreďuje v povrchovej vrstve. Nárast teploty v hlbších vrstvách oceánu je menší [13].

Obrázok 26 Rast teploty morí od roku 2005. (zdroj: [13])

Nasledujúci graf sumarizuje údaje uvedené v predošlých odstavcoch. Dokazuje, aký krutý omyl je ignorácia údajov o otepľovaní morí.

Obrázok 27 Nárast energie v klimatickom systéme medzi rokmi 1971 a 2010. Legenda: modrá farba – vrchná vrstva oceánu (0 – 700 m), tmavo modrá farba – hlboký oceán (700 m a viac), šedá farba – ľadovce, hnedá farba – pevnina, fialová farba – atmosféra. Prerušovaná čiara naznačuje neurčitosť celkovej energie (nepresnosť merania). Zdroj: IPCC [8, Box 3.1, Figure 1]

Hore uvedený graf môžeme interpretovať nasledovne. 64 percent tepelnej energie, ktorú zachytia skleníkové plyny v atmosfére, sa ukladá vo vrchnej vrstve oceánov až do hĺbky 700 m. 29 percent prebytočnej energie sa ukladá v oceáne v hĺbkach 700 m a nižšie. Len zvyšných 7 percent pripadá na pevninu, atmosféru a ľadovce. Je správne pri posudzovaní globálneho otepľovania všímať si len jedno percento energie, ktoré sa nachádza v atmosfére, ako to robí pán Kremlík ? Určite nie. Je chybou domnievať sa, že tepelná energia je uložená v morskej vode ako v trezore. Nie, toto dodatočné teplo má vplyv na fyzikálne procesy v moriach i v atmosfére a bude ovplyvňovať počasie v nasledujúcich rokoch a desaťročiach. Pán Kremlík tým demonštruje neznalosť základných fyzikálnych zákonov. Nie je to ale nič prekvapujúce ak si uvedomíme, že tento pán má vzdelanie z oblasti spoločenských vied. Určite by urobil pre túto spoločnosť viac, ak by sa venoval histórii, ktorú vyštudoval a nefušoval do remesla matematikom a fyzikom.

Klíma je nesmierne komplikovaná záležitosť. Je pochopiteľné, že obyčajní ľudia majú v tom zmätok a nerozumejú mnohým veciam. Prečo sa ale pri hľadaní odpovedí obracajú na historika a nie na meteorológa alebo klimatológa ? Keď niekoho zaujíma ako funguje klíma, ďaleko viac informácií ako na Kremlíkovom webe nájde v správach IPCC. Navyše tieto informácie sú zasadené do správneho kontextu. Každá kapitola vo výstupných správach IPCC prešla nezávislou kontrolou. Kontrolórmi boli experti v danej oblasti, nie politológovia alebo historici. Lenže ľudia žijúci v instantnej dobe nemajú čas čítať hĺbkové správy. Oni hľadajú rýchle odpovede na svoje otázky. Ideálne je, ak sa tieto odpovede zmestia do titulku novinového článku. Fakt, že niekto vie používať Google ešte neznamená, že je múdry. Google nedokáže nahradiť životné skúsenosti a zrelosť, ktorá prichádza s vekom. Múdrosť sa prejaví až v praktickom živote v tom ako kreatívne dokážeme riešiť každodenné problémy.

Tiež je dôležité všímať si zdroj dát. Informácie z neoverených zdrojov treba ignorovať. Pri overených zdrojoch si treba všímať, či ide o primárny alebo sekundárny zdroj. Ak nejaká informácia prejde desiatimi ľuďmi kým sa dostane až ku mne, vzrastá riziko jej skreslenia. Pokiaľ je to možné, treba preferovať autentické zdroje a svedectvá z prvej ruky. Tiež je potrebné si uvedomiť fakt, ktorý som spomenul už v úvode tohto článku, že reálny svet je nelineárny. Nemôžete zobrať dva faktory A, B a povedať, keď A rastie, tak rastie aj B a opačne. V idealizovaných prípadoch, ktoré sa nachádzajú v učebniciach, to naozaj platí. V reálnom svete nejaký jav môžu ovplyvňovať desiatky alebo i stovky premenných. Tam už je potrebné pri hodnotení príčin a možného budúceho vývoja byť opatrnejší. Je dobré si vypočuť názory viacerých ľudí, z ktorých každý je expertom na iný aspekt problému. Tak sa môžeme dostať bližšie k pravde. Populistické a zjednodušujúce vysvetlenia zväčša problémy neriešia, len ich prehlbujú.

Použitá literatúra

  1. Svetová meteorologická organizácia: Definícia klímy.
  2. National Centers for Enviromental Information: Defining Climate Normals in New Ways.
  3. National Centers for Enviromental Information: Global Historical Climatology Network.
  4. John A. Church & Neil J. White, Centre for Australian Weather and Climate Research, Hobart, Australia: Údaje o raste hladiny morí.

Zoznam skratiek

IPCC – Medzivládny panel pre zmenu klímy (v angl. originále Intergovernmental Panel on Climate Change) je úrad OSN, ktorý vyhodnocuje klimatické zmeny s využitím moderných vedeckých poznatkov, ich dôsledky i potenciálne riziká v budúcnosti. Taktiež vyhodnocuje možnosti predchádzania klimatickým zmenám a možnosti adaptácie na klimatické zmeny. IPCC bol vytvorený v roku 1988 Svetovou Meteorologickou Organizáciou (WMO) a Programom OSN pre životné prostredie (UNEP).

NASA – Národný úrad pre letectvo a vesmír (v angl. originále National Aeronautics and Space Administration) je americká vládna agentúra zodpovedná za kozmický program a výskum v oblasti letectva.

NOAA – Národný úrad pre oceány a atmosféru (v angl. originále National Oceanic and Atmospheric Administration) je federálny úrad prevádzkovaný vládou USA, ktorý sa snaží pochopiť a predvídať zmeny v počasí a klíme. Poskytuje predpovede počasia, varovania pred extrémnymi prírodnými javmi, skúma morské a pobrežné ekosystémy.

OSN – Organizácia Spojených národov.

RSS – Remote Sensing Systems je výskumná firma so sídlom v severnej Kalifornii, ktorá sa špecializuje na diaľkové monitorovanie Zeme. Založená bola v roku 1974 Frank J. Wentzom. Firma sa špecializuje na spracovanie a analýzu dát z mikrovlnných senzorov umiestnených na satelitoch, vývoj algoritmov a kalibráciu prístrojov.

SHMÚ – Slovenský hydrometeorologický ústav.

GW - jednotka výkonu. 1 GW = 109W = 1 000 000 000 W. Číta sa ako giga-watt. Približne sa rovná výkonu jadrovej elektrárne v Mochovciach.

TW – jednotka výkonu. 1 TW = 1012W = 1 000 000 000 000 W. Číta sa ako tera-watt. Približne sa rovná výkonu tisíc jadrových elektrární typu Mochovce.

UAH – Univerzita v Alabame v meste Huntsville.

UK – Spojené kráľovstvo Veľkej Británie a Severného Írska (v angl. originále United Kingdom).

WMO – Svetová meteorologická organizácia (v angl. originále World Metorological Organization) je medzivládna organizácia fungujúca pod záštitou Spojených Národov. Ako jej názov napovedá, zaoberá sa meteorológiou ale aj príbuznými vedami (klimatológia, hydrológia a ďalšie geofyzikálne vedy).

ZJ – jednotka energie. 1 ZJ = 1021J = 1 000 000 000 000 000 000 000 J. Číta sa ako zeta-džaul.

Pozrieť diskusiu

Fungujeme vďaka finančnej podpore našich čitateľov a pravidelných podporovateľov. Ďakujeme.

Podporte nás aj vy, aby sme vám mohli priniesť ďalšie kvalitné články.

Podporiť pravidelnou sumou Podporiť jednorazovo