GLOBÁLNE KLIMATICKÉ ZMENY

Mgr. Rudolf PADOObčianske združenie TATRY

2007

História

1979 – zriadený pri OSN Svetový klimatický program

1988 – zriadený Medzivládny panel pre klimatickú zmenu (IPCC)

1992 – prijatý Rámcový dohovor OSN o zmene klímy

1997 – Kjótsky protokol (zníženie emisií skleníkových plynov v priemerne o 5,2 % oproti referenčnej hodnote v roku 1990, a to do obdobia rokov 2008 – 2012).

Atmosféra Zeme

Povrch Zeme je obklopený plynným obalom – atmosférou. Atmosféra obsahuje celú radu plynov (hlavne dusík, kyslík

a argón), vodnú paru, poletavé častice – aerosóly v pevnom a kvapalnom skupenstve, živé organizmy alebo časti ich tiel (vlákna mikroskopických húb, peľové zrnka,

mikroorganizmy) a znečisťujúce látky.

Podľa chemického zloženia môžeme atmosféru rozčleniť na homosféru (do 90 km, molekulová hmotnosť sa tu prakticky nemení) a heterosféru (dochádza tu k difúzii

plynov a k zmene molekulovej hmotnosti). 

V homosfére sú hlavnými plynnými zložkami: dusík (cca 78 objemových percent), kyslík (21 %), vodná

para, oxid uhličitý, vzácne plyny a iné zložky s nepatrným zastúpením. Okrem plynov obsahuje atmosféra aj mnohé pevné a tekuté zložky – tzv.

atmosférické aerosóly. Tie môžu byť prirodzené (cca 90 %, ako kozmický a vulkanický prach,

prachové a vodné častice, peľ a pod.) a antropogenne (dostávajú sa do ovzdušia

činnosťou človeka).

V súvislosti s rastom vzdialenosti od zemského povrchu sa atmosféra podľa zmien

teploty a ďalších hľadísk delí na: 

troposféru (od povrchu do 8 až 18 km),stratosféru (do 50 až 55 km), mezosféru (do 80 až 90 km), termosféru (asi do 400 km),

exosféru (nad 400 km).

Vznik atmosféry

Prvotná atmosféra bola tvorená oxidom uhličitým, oxidom uhoľnatým v pomere 10:1, a molekulárnym dusíkom. Nevyskytoval sa tu pravdepodobne metán a čpavok, a jej teplota bola okolo 85 ºC.

Vodná para sa do atmosféry dostávala z rýchleho vyparovania z povrchu oceánov.

Pred 3,8 miliardy rokov prestali na Zem padať veľké meteority a o ďalších cca 300 mil. rokov začal vznikať život.

Pred asi 3,5 miliardami rokov v atmosfére prevládal dusík a oxid uhličitý so stopami oxidu uhoľnatého, vodíka a redukovanými formami síry. Vzhľadom k tomu, že slnečné žiarenie bolo o 25 % slabšie oproti súčasnosti, koncentrácia oxidu uhličitého musela byť vysoká.

Postupný výskyt kyslíka v atmosfére bol spôsobený fotodisociaciou vody (rozklad UV-žiarením) a najmä fotoautotrofnými organizmami (rastliny).

K najväčšiemu nárastu koncentrácie kyslíka došlo v období medzi 2,2 až 1,9 miliardami rokov. V tej dobe vzniká aj ozónová vrstva, ktorej vznik umožnil prechod organizmov z vody na súš.

V období pred 400 až 360 miliónmi rokov sa významne rozšírili vyššie suchozemské rastliny, ktorých korene prostredníctvom vylučovania organických kyselín zvetrávali silikátové horniny.

2 CO2 + 3 H2O + CaAl2Si2O8 = Ca + 2 HCO3 + Al2Si2O5(OH)4

Vzniknutý rozpustný hydrogenuhličitan sa v moriach viaže na ióny vápnika a horčíka, za vzniku nerozpustných sedimentov uhličitanu vápenatého a horečnatého. Výsledkom je postupný úbytok oxidu uhličitého z atmosféry.

Klíma a počasie

Klíma alebo podnebie je dlhodobý charakteristický režim počasia.

Počasie je stav atmosféry charakterizovaný súhrnom hodnôt všetkých meteorologických prvkov a atmosférickými javmi na určitom mieste a v určitom čase.

Klíma teda odráža dlhodobé trendy a počasie momentálny stav. Pri zmenách klímy je potrebné si uvedomiť: premenlivosť klímy a kolísanie klímy.

Klimatický systém Zeme

Klíma je taktiež štatistický súbor stavov úplného klimatického systému Zeme, ktorým prechádza počas dlhších období.

Klimatický systém Zeme sa skladá z:

- atmosféry- hydrosféry (voda na Zemi)

- kryosféry (sneh a ľad na Zemi)- litosféry (horné vrstvy zemskej kôry)- biosféry (živé organizmy na Zemi)

- noosféry (aktivity človeka)

Atmosféra

99 % hmoty atmosféry je pod výškou 30 km nad zemským povrchom (50 % pod 5,5 km).

Najväčší význam pre meteorologické procesy má troposféra (do 8 km na´póloch a 18 km nad rovníkom).

Vo vrstve 1 až 3 km na povrchom sa nachádza 75 % vodnej pary.

Každoročne sa do atmosféry vyparí 577 000 km3 body (iba 14,3 % zo súše) a rovnaké množstvo kondenzuje a spadne ako zrážky (26 % na súš).

Hydrosféra

V atmosfére je priemerne 12 400 km3 vody vo všetkých troch skupenstvách (vrátane tzv. prechladenej vody).

80 % vody sa nachádza medzi obratníkmi v trópoch. 50 % vody sa nachádza do výšky 1,5 km

R = E + Q + ΔWR – úhrny zrážok (priemer v povodí, 1 mm = 1l/m2)

E – priemerný územný výparQ – priemerný územný odtok

ΔW – priemerná územná zmena zásoby vody v horných vrstvách pôdy

Na Slovensku: E = 0,65 R, Q = 0,35 R, ΔW = 0

Kryosféra

Pevninský ľadovec v Antarktíde (24,9 mil. km3 ľadu). Pevninský ľadovec v Grónsku + ostatné pevninské ľadovce v Arktíde

(2,6 mil. km3 ľadu). Plávajúci a šelfový morský ľad v Antarktíde (3 – 18 mil. km2). Plávajúci morský ľad v Arktíde (7 – 15 mil. km2). Horské ľadovce v miernom, subtropickom a tropickom pásme. Snehová pokrývka (59 mil. km2 na severnej a 32 mil. km2 na južnej

pologuli, vrátane ľadovcov a plávajúceho ľadu). Permafrost (zamrznutá pôda až do hĺbky 400 m). Periodické ľadové úkazy (zmrznutá pôda, ľad na vodných plochách a

pod.). 11 % povrchu pevniny a 7 % povrchu morí je pokrytých ľadom. 2 % všetkej vody je v tuhom skupenstve (sladkej až 80 %).

Ďalšie subsystémy klimatického systému

Litosféra – je horná časť zemskej kôry, ktorá akýmkoľvek spôsobom prispieva k formovaniu klimatických pomerov.

Biosféra – všetky živé organizmy na Zemi, vrátane ich karbonátových a iných fosílií, rastlinných a živočíšnych zvyškov.

Noosféra (antropogénna sféra) – činnosť človeka, aj v kontexte populačného rastu (pred 12 000 rokmi – 5 mil. obyv., pred 500 rokmi – 500 mil. obyv., 6 miliard. obyv. v roku 2002).

Zmena klímy

Tento termín sa v minulosti používal pre všetky zmeny súvisiace s klímou. V súčasnosti, podľa IPCC, takto nazývajú prevažne už len zmeny klímy prirodzeného charakteru.

Pod klimatickou zmenou rozumieme iba tie zmeny v klimatických pomeroch, ktoré súvisia s antropogénne podmieneným rastom skleníkového efektu atmosféry od začiatku priemyselnej revolúcie (cca od roku 1750), ak ich vieme odlíšiť od zmien prirodzených.

Prirodzené vplyvy na zmenu klímy

Aktivita Slnka.Rozmiestnenie oceánov a kontinentov

a oceánske prúdenie. Obsah vodnej pary v atmosfére. Pokrytie Zeme ľadovcami a snehom. Jav El Ňiño. Sopečné erupcie.

Aktivita Slnka

Perióda 100 000 rokov – zmena excentricity zemskej orbity eliptickej na kruhovú a naopak. Táto zmena je považovaná za hlavnú príčinu striedania dôb ľadových a medziľadových.

Perióda 41 000 rokov – zmena sklonu zemskej osi voči rovine ekliptiky (otáčania) v rozmedzí 21,6º - 24,5º (iné zdroje: 22,04º – 24,34º).

Perióda 21 000 rokov – mení sa obdobie roka, v ktorom je Zem najbližšie k Slnku (tzv. príslnie alebo perihelium).

11 a 22 – ročný cyklus zmien slnečnej aktivity.

Rozmiestnenie oceánov a kontinentov a oceánske prúdenie

Oceány sú hlavným zdrojom vodnej pary v atmosfére.

Oceány majú veľkú tepelnú kapacitu (k malej zmene teploty oceánov je potrebné dodať veľkú energiu).

Cirkuláciou a prúdením v oceánoch dochádza k redistribucii tepla na veľké vzdialenosti (napr. Golfský prúd prináša k pobrežiu Veľkej Británie energiu 260 TW).

Veľký význam hlbinného oceánskeho prúdenia - hustá, slaná a studená voda, klesá do hlbín (jej hustotu a klesanie môže narušiť napr. zvýšenie zrážkovej činnosti).

Obsah vodnej páry v atmosfére

Obsah vodnej páry v atmosfére je determinovaný teplotou.

Pri zrážaní vodnej páry (kondenzácia vody a kryštalizácia snahu) sa uvoľňuje teplo, ktoré zahrieva atmosféru.

Vodná para je veľmi účinný skleníkový plyn.

Zvýšený obsah vodnej pary môže zvýšiť oblačnosť, a tým i odraz slnečného žiarenia späť do vesmíru.

Pokrytie Zeme ľadovcami a snehom

Ľadovce a sneh veľmi účinne odrážajú slnečné žiarenie a znižujú tepelné dôsledky skleníkového efektu.

Obnažený pôda odkrytá topením sa ľadovcov, skracovanie dĺžky obdobia so snehovou pokrývkou spôsobujú, že pôda slnečné žiarenie pohlcuje a zosiluje sa skleníkový efekt.

Jav El Ňiño.

V 3 až 7-ročných intervaloch sa mení v rovníkovom pásme Tichého oceánu teplota povrchových vrstiev atmosféry.

Teplé vrstvy zohrievajú povrchovú oceánsku vodu, ktorá zamedzuje prístup studenej vody bohatej na živiny k povrchu.

Tento ja spôsobuje úbytok výnosu rybolovu a prívalové dažde v Latinskej a južnej Amerike, ruší monzún v juhovýchodnej Ázii, spôsobuje obrovské suchá v Austrálii.

Tento jav trvá zhruba rok.

Sopečné erupcie

Sopečné erupcie uvoľňujú do atmosféry veľké množstvo plynov a prachu.

Plynný oxid siričitý sa mení na kyselinu sírovú a tá na tuhé sírany, ktoré ostávajú v atmosfére niekoľko rokov. Ich účinok na atmosféru je ochladzujúci (negatívna spätná väzba).

Napr. v roku 1991 vybuchla sopka Mont Pinatubo (Filipíny), ktorá vychŕlila do atmosféry 25 – 30 miliónov ton oxidu siričitého. Dopadajúce slnečné žiarenie pokleslo o 2 % (0,5 W/m2).

Energetická bilancia atmosféry Zeme

Žiarivá energia zo Slnka dopadajúca na 1 m2 povrchu položený mimo atmosféru a priamo obráteného k Slnku je 1 367 wattov (W), tzv. solárna konštanta (kolíše do 7 W/m2).

Priemerná energia dopadajúca na 1 m2 vodorovného povrchu ležiaceho mimo atmosféry je iba jedna štvrtina tejto hodnoty – asi 342 W.

Z toho sa priemerne okolo 30 % odráža späť do vonkajšieho priestoru od oblakov, molekúl plynu atmosféry a povrchu pevnín a oceánov. Zvyšných 70 % slnečného žiarenia je pohlcovaných a spätne vo forme tepla vyžarovaných z pevnín a oceánov (12 %), oblakov (10 %) a skleníkových plynov (48 %).

Skleníkový efekt atmosféry

Pod týmto pojmom rozumieme sumu dôsledkov skleníkových plynov (inak aj radiačne aktívnych plynov) v atmosfére,

ktoré absorbujú tepelné vyžarovanie Zeme, zohrievajú časť atmosféry, kde sa sa

nachádzajú a silnejším spätným vyžarovaním atmosféry menia bilanciu

tepelného žiarenia na povrchu Zeme.

Prirodzený skleníkový efekt a zvýšený skleníkový účinok

Plyny dusík a kyslík, ktoré tvoria väčšinu atmosféry, žiarenie ani nepohlcujú, ani nevysielajú.

Väčšinu infračerveného žiarenia, ktoré Zem vysiela, pohltia v atmosfére vodné pary, oxid uhličitý a iné prirodzene sa vyskytujúce "skleníkové plyny".

Práve tieto plyny spôsobujú rozdiel asi 33 C medzi skutočnou priemernou povrchovou teplotou na Zemi (+ 15 C) a hodnotou (- 18 C) pre atmosféru, ktorá by obsahovala iba dusík a kyslík.

Pôsobenie tejto radiačne aktívnej vrstvy sa nazýva prirodzený skleníkový efekt a príslušné plyny sa nazývajú skleníkové plyny (radiačne aktívne plyny). Účinok sa nazýva “prirodzeným” preto, že všetky atmosférické plyny, okrem chlórofluórovaných uhľovodíkov (CFC, halóny) sa tu vyskytovali skôr, než tu boli ľudia.

Produkovaním skleníkových plynov ľudskou činnosťou, zväčšujeme schopnosť atmosféry pohlcovať infračervené žiarenie, a tak narušujeme rovnováhu, ktorú zabezpečuje podnebie medzi dopadajúcou a vyžarovanou energiou - zvýšený skleníkový účinok.

11 najteplejších rokov od roku 1850

1995 – 14,47 ºC 1996 – 14,39 ºC (chladnejší v dlhodobej škále) 1997 – 14,41 ºC 1998 – 14,71 ºC 1999 – 14,46 ºC 2000 – 14,42 ºC 2001 – 14,58 ºC 2002 – 14,69 ºC 2003 – 14,67 ºC 2004 – 14,61 ºC 2005 – 14,77 ºC 2006 – 14,66 ºC

Skleníkové plyny

vodná paraoxid uhličitý

metánoxid dusný

troposférický ozónfreóny

Vodná para

Jej podiel na skleníkovom efekte je 60 – 65 %.

Jej obsah v atmosfére sa nedá priamo ovplyvniť (je determinovaný teplotou).

Má pozitívnu spätnú väzbu – jej obsah zosiluje skleníkový efekt.

Môže mať aj negatívnu spätnú väzbu: jej väčší obsah v atmosfére môže vyvolať väčšiu oblačnosť = silnejšie odrážanie slnečného žiarenia = zníženie ohrievania povrchu.

Oxid uhličitý

Veľmi účinné pohlcuje dlhovlnné infračervené žiarenie. Skleníkový účinok: 1 Predindustriálna koncentrácia: 280 ppm Dnešná koncentrácia: 379 ppm (2005) Doba pobytu v atmosfére: 120 rokov Radiačný účinok na molekulu: 1 Hlavné zdroje: spaľovanie fosilných palív (80 %),

odlesňovanie, zmena vo využívaní pôdy, spaľovanie biomasy, erózia.

Zdvojnásobenie koncentrácie CO2 zvyšuje radiačný účinok o 3,75 W/m2.

CO2 ako súčasť kolobehu uhlíka

Prirodzená ročná výmena uhlíka medzi atmosférou a povrchom Zeme je 210 miliárd ton uhlíka, činnosťou človeka vyvolaná emisia – cca 10 miliárd ton (28,2 miliardy ton v roku 2006 podľa Netherlands Environmental Assessment Agency).

Čo všetko sa môže stať s jednou molekulou CO2 ?

1. Môže byť pohltená rastlinami – fotosytentická fixácia oxidu uhličitého.

2. V ten istý deň môže byť opäť uvoľnená do atmosféry v procese dýchania rastlín.

3. Môže byť zabudovaná do pletív rastlín a dreva stromov a tam „čakať“, než ju spáli oheň alebo rozložia mikroorganizmy.

4. Molekula vo vzduchu môže byť odviata nad oceány a fyzikálne sa rozpustiť vo vode.

5. Morské prúdy môžu takto rozpustenú molekulu zaniesť do teplejších rovníkových oblastí, kde sa opäť uvoľní do vzduchu.

6. Vo vode však môže byť oxid uhličitý aj fotosyntetický fixovaný fotosyntézou morských rias a sinic.

7. Biomasa tohto fytoplanktonu môže súžiť ako potrava vyšším organizmom, takže uhlík z „našej“ molekuly sa vo forme ulovených rýb dostane na súš.

8. Biomasa fytoplanktonu však môže slúžiť aj ako bezprostredná potrava zooplanktónu, a tak sa dýchaním znovu uvoľní do vody.

9. Menšia časť biomasy môže klesať na morské dno, kde môže čakať tisíce rokov na horotvorné procesy.

Primárna čistá produkcia suchozemských fotoautotrofných

organizmov (Field, 1998) Plocha v mil. km2: 149 (29 %) Priemerná ročná čistá fotosyntetická produkcia:

56,4 miliárd ton (53,8 % planetárnej produkcie) Priemerná čistá primárna fotosyntetická produkcia:

426 g C/m2/rok Absorpcia fotosyntetický aktívnej radiácie listami rastlín: 31 % z

dopadajúceho žiarenia Biomasa primárnych producentov (% z celkovej na Zemi):

99,8 % Metabolický obrat organickej hmoty: 19 rokov Hlavné faktory lokálnej a sezónnej premenlivosti: minerálne

živiny, vodný stres, teplota.

Primárna čistá produkcia morských fotoautotrofných organizmov

(Field, 1998) Plocha v mil. km2: 361 (71 %) Priemerná ročná čistá fotosyntetická produkcia:

48,5 miliárd ton (46,2 % planetárnej produkcie) Priemerná čistá primárna fotosyntetická produkcia:

140 g C/m2/rok Absorpcia fotosyntetický aktívnej radiácie listami rastlín: 7 %

z dopadajúceho žiarenia Biomasa primárnych producentov (% z celkovej na Zemi): 0,2

% Metabolický obrat organickej hmoty: 2 až 6 dní Hlavné faktory lokálnej a sezónnej premenlivosti: slnečné

žiarenie, dusík, železo.

Biomasa a fosílne palivá (Field,1998)

Transformácia pôvodnej biomasy na fosílne palivá mala veľmi nízku účinnosť – 10 % pri vzniku uhlia a 0,01 % pri vzniku ropy a zemného plynu.

Fosílne palivá spálené v roku 1997: - V minulých geologických obdobiach muselo byť

uložených 44 biliónov ton biomasy. - To je 422-krát viac než je produkcia rastlín na

pevninách v dnešnej dobe. - Je to 73-násobok všetkého uhlíka, ktorý ja v dnešnej

dobe v suchozemských rastlinách.

- Energetická hodnota fosílnych palív spálených v roku 1997 bola 315 271 biliard J. Ak je spalné teplo

dreva 20 kJ/g sušiny, bolo by potrebné ako ekvivalen spáliť 15,8 miliardy ton dnešnej biomasy, pričom celková produkcia suchozemskej biomasy je 56,4 miliardy ton (využiteľná z nadzemných orgánov

31,6 miliardy ton). Energetická spotreba fosílnych palív v roku 1997 sa

teda rovná spáleniu 50 % ročnej produkcie suchozemskej biomasy v ekosystémoch.

TOP 10 CO2 producentov (2004)

USA – 7 067,6 mil. ton (38,8 %) Čína – 3 650,0 mil. ton (20 %)

Rusko – 2 024,2 mil. ton (11,1 %) Japonsko – 1 355,2 mil. ton (7,4 %)

Nemecko – 1 015,3 mil. ton Kanada – 758,1 mil. ton

Veľká Británia – 665,3 mil. ton Taliansko – 582,5 mil. ton

Francúzsko – 562,6 mil. ton Austrália – 529,2 mil. ton

CO2 v roku 2006 (Netherlands Environmental Assesment Agency)

Čína – 6,2 miliárd tonUSA – 5,75 miliárd ton

Ostatné krajiny – 16,25 miliárd ton

SPOLU: 28,2 miliárd ton

Emisie v Európskej únii v roku 2004 (v mil. ton CO2, zmena oproti

referenčnému roku 1990) (OSN - UNFCCC) Nemecko – 1 015,3 ( - 17 %) Veľká Británia – 665,3 (- 14 %) Taliansko – 582,5 (+ 12 %) Francúzsko – 562,6 (- 1 %) Španielsko – 427,9 (+ 49 %) Poľsko – 388,1 (- 31 %) Holandsko – 218,1 (+ 2 %) Rumunsko – 154,6 (- 41 %) Belgicko – 147,9 (+ 1 %) Česko – 147,1 (- 25 %) Grécko – 137,6 (+ 27 %)

Rakúsko – 91,3 (+ 16 %) Portugalsko – 84,5 (+ 41 %) Maďarsko – 83,9 (- 32 %) Fínsko – 81,4 (+ 14 %) Švédsko – 69,9 (- 3 %) Dánsko – 69,6 (- 1 %) Írsko – 68,5 (+ 23 %) Bulharsko – 67,5 (- 49 %) Slovensko – 51 (- 31 %) Estónsko – 21,3 (- 51 %) Litva – 20,2 (- 60 %)

Slovinsko – 20,1 (- 0,5 %) Luxembursko – 12,7 (0 %) Lotyšsko – 10,7 (- 59 %)

Podiel na celkových emisiách CO2 na Slovensku

Energetický priemysel – 78 %Doprava – 13 % Výroba – 9 % Odpady – 1 %

TOP 10 značiek s najnižšími hodnotami CO2 emisií

Smart – 110 g/km Daihatsu – 145 g/km

Fiat – 153 g/km Škoda – 159 g/km Dacia – 161 g/km Seat – 162 g/km

Citroen – 162 g/km Kia – 169 g/km

Peugeot – 172 g/km Mini – 172 g/km

TOP 10 značiek s najvyššími hodnotami CO2 emisií

Porsche – 286 g/km Cadilac – 289 g/km Jeep – 310 g/km

Landrover – 313 g/km Rolls – royce – 383 g/km

Maybach – 387 g/km Maserati – 428 g/km Bentley – 447 g/km

Lamborginy – 448 g/km Ferrari – 451 g/km

Zásoby fosílnych palív a potenciálne emisie (Dukes, 2003)

Uhlie – 984 453 mil. ton, 200 rokov spotreby, 900 miliárd ton CO2

Ropa – 141 miliárd ton, 40 rokov, 60 miliárd ton CO2

Zemný plyn – 143 biliónov m3, 62 rokov, 50 miliárd ton CO2

Metán

Skleníkový účinok: 21 (zvýšenie koncentrácie o 0,05 ppm = 1 ºC oteplenia)

Predindustriálna koncentrácia: 715 ppb Dnešná koncentrácia: 1 774 ppb (2005) Doba pobytu v atmosfére: 12 rokov Radiačný účinok na molekulu: 24 Hlavné zdroje: črevná fermentácia dobytka a hmyzu

(30 %), spaľovanie biomasy a skládky odpadov (15 %), uhoľné sloje a úniky plynu (10 %), ryžové polia (25 %), mokrade a tundra (20 %)

Oxid dusný

Skleníkový účinok: 200 – 300 (IPCC – 310) Predindustriálna koncentrácia: 0,275 ppm Dnešná koncentrácia: 0,33 ppm Doba pobytu v atmosfére: 115 - 150 rokov Radiačný účinok na molekulu: 200 Hlavné zdroje: poľnohospodárske hnojivá,

spaľovanie fosílnych palív, spaľovanie biomasy, zmena vo využívaní pôdy

Z atmosféry nie je odstraňovaný žiadnymi chemickými procesmi, takže preniká až do stratosféry, kde sa podieľa na rozklade ozónu.

Troposférický ozón

Skleníkový účinok: 2 000 Predindustriálna koncentrácia: 0,03 ppm Dnešná koncentrácia: 40 – 50 ppm Doba pobytu v atmosfére: - Radiačný účinok na molekulu: - Hlavné zdroje: fotochemickými reakciami z metánu,

oxidu uhoľnatého, oxidov dusíka, biogénnych (terpény) a antropogénnych uhľovodíkov.

Atmosférický ozón sa meria v Dobsonových jednotkách (1 mm vrstva čistého ozónu pri tlaku 0,1 Mpa a teplote 0 ºC = 100 DU).

Freóny

Sú to syntetické látky. Skleníkový účinok: 5 000 – 10 000 (IPCC: F-plyny: 140 až

23 900) Predindustriálna koncentrácia: 0 Dnešná koncentrácia: 0,3 ppb Doba pobytu v atmosfére: HFC – 1,4 roka, SF6 – 3 200

rokov, CF4 – 50 000 rokov Radiačný účinok na molekulu: HFC – 7,8, SF6 – 33 592,

CF4 – 5 168 Hlavné zdroje: aerosóly (30 %), chladničky (30 %),

plastické peny (32 %), rozpúšťadla, počítačový priemysel, sterilizácia, farmaceutický priemysel (8 %)

IPCC http://www.unep.org, http://www.ipcc.ch

Práve z dôvodu závažností problému zmien klímy bol v roku 1988 pri OSN zostavený poradný orgán – Medzivládny panel pre zmeny klímy

(IPCC- Intergovernmental Panel on Climate Change).

Niekoľko údajov z poslednej správy IPCC 2007:

• V 20. storočí vzrástla globálna teplota o 0,74 ºC. • Predpokladaný rast teploty v 21. storočí: 1,8 až 6,4 ºC.

• V 20. storočí sa zvýšila hladina oceánov o 17 cm. • Predpokladané zvýšenie hladiny v 21. storočí: 28 – 58 cm

•Ročná strata ľadu v Grónsku je 230 km3 z objemu 2,5 milióna km3 ľadu. • Objem ľadu v Severnom ľadovom oceáne sa od roku 1978 znižuje

rýchlosťou cca 2,7 % za 10 rokov.

Dopady zmien klímy

nedostatok čistej vody, hlad, bezdomovectvo, vyhynutie mnohých druhov, stúpanie hladiny morí a oceánov, neúrody,

šírenie chorôb, extrémy počasia, rozširovanie púští, topenia ľadovcov,

zvýšenie energetickej náročností, zaplavovanie pobrežných oblastí a abrázia okrajov kontinentov, hospodárska, sociálna

a politická nestabilita ...

Slovensko – 20. storočie

Rast priemernej teploty vzduchu o 1,1 ºC (v zime viac, Hurbanovo 1871 – 2004 o 1,4 ºC).

Pokles zrážok o 5,6 % (na juhu o 10 %, na severe rast na niektorých lokalitách o 3 %).

Pokles relatívnej vlhkosti vzduchu (do 5 %).

Pokles snehovej pokrývky na celom území SR.

Kjótsky záväzok – znížiť emisie o 8 % oproti referenčného roku 1990 (realita: - 31 %).

Energetická náročnosť, prepočítaná na paritu kúpnej sily, v roku 2003 bola stále 1,9-krát vyššia ako priemer EÚ.

Zdroje emisií skleníkových plynov v SR

Oxid uhličitý - Spaľovanie a transformácia fosílnych palív.- Technologické procesy pri výrobe cementu, vápna, magnezitu a

používaní vápenca, výroba koksu, železa, ocele a produkcia amoniaku a hliníka.

- Konverzia lúk a lesných plôch na poľnohospodársku pôdu, pri spaľovaní odpadov a lesných požiaroch.

- Doprava (rast počtu áut o 17 %/10 rokov, rast intenzity dopravy na diaľniciach o 160 %, cestách I. triedy o 139 % a II.triedy o 123 %).

Metán - Poľnohospodárstvo – veľkochovy hovädzieho dobytka a

ošípaných (produkt látkovej výmeny bylinožravcov a organické odbúravanie živočíšnych exkrementov).

Oxid dusný - Prebytky minerálneho dusíka v pôde (prehnojenie) a

nepriaznivý vzdušný režim pôd (zhutnenie pôd).- Emisie z dopravy. - ČOV a priemyselných odpadových vôd.

Emisie HFCs, PFCs a SF6

- Chladivá, hasivá, napeňovadlá, v rozpúšťadlách. - SF6 ako izolačný plyn v transformátoroch a v

metalurgickom priemysle. - Výroba hliníka – CF4, C2F6.

Prognózy a dopady

Teplota Scenáre zmien mesačných priemerných teplôt vzduchu

v porovnaní s priemerom 1951 – 1980:

-model CCCM 1997: 1,8 až 3,6 ºC-model CCCM 2000: 2,2 až 4,8 ºC-model GISS 1998: 1,8 až 2,8 ºC.

Je potrebné si uvedomiť, že klimatický rozdiel 1 ºC predstavuje rozdiel medzi klímou Komárna a Trenčína

resp. Lučenca a Banskej Bystrice.

Zrážky

Scenáre zmien mesačných úhrnov zrážok v porovnaní s priemerom 1951 – 1980:

- model CCCM 1997: 0,87 až 1,22 - model CCCM 2000: 0,88 až 1,14- model GISS 1998: 0,97 až 1,18

Hydrologický cyklus a vodné zdroje - CCCM 1997: do roku 2010 až 64 % plochy územia bude patriť

do pásma poklesu odtoku o 5 až 20 %. - CCCM 1997: do roku 2075 až 77 % plochy územia bude patriť

do pásma poklesu odtoku o 20 až 40 %.- Z hľadiska výškových pásiem: do roku 2075 až 47 % pokles

odtoku z nížin a 18 % pokles z nadmorskej výšky nad 1 500 m. n. m.

- Nárast zimného a jarného odtoku a pokles letného a jesenného odtoku (február až október v nížinách, najvýraznejšie máj až júl – až o 70 %, sever – apríl až október, najvýraznejšie apríl až máj – až o 50 %).

Poľnohospodárstvo - Rast evapotranspiračného deficitu (potenciálna

evapotr. mínus aktuálna evapotr.) na južnom Slovensku o 126 mm do roku 2075, na severe (Liptovský Hrádok) o 111 % (66 mm).

- Podunajská a Záhorská nížina. Priemerné mesačné teploty vzduchu budú kladné počas celého roka od roku 2030.

- Predĺženie hlavného vegetačného obdobia (T nad 10 ºC) v roku 2075 o 43 dní na juž. Slovensku a 84 dní na severe.

- Zvýšenie CO2 na 660 ppm = rast biomasy o 35 %.

Lesníctvo Existuje niekoľko modelov: Holdridge model, Forest Gap model,

Analýza bioklimatických podmienok, Analýza klimatickej vodnej bilancie.

Fores Gap model:

- 1. až 3. vegetačný stupeň – zánik spoločenstiev s účasťou smreka a jedle, nástup dubových xerotermných lesov.

- 4. až 6. vegetačný stupeň – zánik, prípadne okrajový výskyt jedle a smtreka, rozvoj zmiešaných spoločenstiev buka s účasťou cenných listnáčov.

- 7. až 8. vegetačný stupeň – rozvoj zmiešaných smrekovo – jedľových porastov, posun hornej hranice lesa.

Rozpor medzi reálnymi bioklimatickými podmienkami stromov a reálnymi bioklimatickými podmienkami (71 % plohy smreka, 82 % jedle, 32 % plochy buka).

Ako ďalej?

Technické riešenia (vízie) - Odstraňovanie oxidu uhličitého zo splodín vytváraných pri

spaľovaní fosílnych palív - 80 až 90 % účinnosť technológii pri cene 110 až 180 USD/1 tonu C (30 – 50 USD/1 tonu CO2).

- Zvýšenie absorpcie oxidu uhličitého v rastlinách a pôde.

- Zvýšenie akumulácie oxidu uhličitého v biomase morí – produkcia fytoplanktónu je limitovaná nedostatkom dusíka a ten je primárne spôsobený nedostatkom fosforu a železa. Hnojenie oceánov železom? Aké dôsledky by to malo?

- Pumpovanie oxidu uhličitého do veľkých hĺbok oceánu.

- Uskladňovanie oxidu uhličitého v podzemných rezervoároch (bane, vyťažené ložiská ropy a zemného plynu).

Zvyšovanie energetickej účinnosti využívania fosílnych zdrojov zavádzaním moderných technológií.

Šetrenie energiami. Rozvoj alternatívnych zdrojov energie, aj s ohľadom na ich ekologickú

stopu a návratnosť investícií. Potláčanie individuálnej dopravy a motivačné programy pre využívanie

hromadnej dopravy, chôdze a bicyklovania, pri presunoch na krátke vzdialenosti.

Opatrenia v lesnom hospodárstve a poľnohospodárstve, dôraz na ekologickú obnovu krajiny.

Znižovanie materiálovej náročnosti technologických procesov, zvyšovanie miery separovanie a recyklácie odpadov.

Boj z dezertifikáciou (globálne zalesňovacie programy). Zmena spotrebiteľských vzorcov (ústup od preferovania konzumného

spôsobu života k proaktívnemu životu orientovaného na ľudí a prírodu).

Informačné zdroje

http://www.unep.org http://www.ipcc.chhttp://www.dmc.fmph.uniba.sk http://www.ekolist.czhttp://www.enviroportal.sk http://www.lifeenv.gov.sk http://www.wmo.ch

KONTAKT

Občianske združenie TATRYKEMI 627/5

031 04 Liptovský MikulášTel./fax: 044/553 10 27

E – mail: oztatry@slovanet.skhttp://www.ekokompas.host.sk