Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 262

3. června 2013

Tak hrome, otepluje nebo ochlazuje?

Klimaalarmisté tvrdí, že CO₂ vypouštěné člověkem způsobuje globální oteplování planety. Klimaskeptici se jim vysmívají, že to je nesmysl. Oba tábory snášejí „vědecké“ důkazy pro svá tvrzení. Nasadila tomu korunu NASA, když nedávno uveřejnila vědeckou studii o tom, že CO₂ naopak atmosféru ochlazuje. Zeptali jsme se v Ústavu fyziky atmosféry AV ČR, jak to je.

Fotogalerie (3)

Družice TIMED.SABER je jedním ze čtyř přístrojů na palubě družice NASA TIMED (Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics Dynamics). Cílem projektu je zkoumat mezosféru a termosféru a zlepšit tak porozumění základním energetickým, chemickým, dynamickým

Výzkumné centrum NASA v Langley shromáždilo data ukazující, že tzv. skleníkové plyny ve skutečnosti vracejí 95 % tepla z ohřátých horních vrstev atmosféry a omezují tak vliv Slunce na Zemi. Monitorování infračerveného záření v horních vrstvách atmosféry prováděl monitor SABER (Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry) zejména v souvislosti se slunečními erupcemi.

Energie ze slunečních erupcí

Začátkem března 2012 zasáhla Zemi silná sluneční erupce, která zanechala v horních vrstvách atmosféry tolik energie, kolik spotřebuje New York za dva roky. „Byla to největší dávka tepla od sluneční bouře od roku 2005," řekl Martin Mlynczak z výzkumného centra NASA v Langley. Martin Mlynczak je jedním z hlavních expertů pro přístroje SABER na palubách satelitů TIMED. 8. března 2012 zasáhl magnetické pole Země výtrysk koronární hmoty (coronal mass ejection, CME) o X5 – na Richterově stupnici slunečních erupcí je třída X nejsilnější. Energetické částice se vrhly dolů do nižších vrstev atmosféry a způsobily spektakulární polární záře kolem pólů a zahřátí atmosféry celé planety. Takového zahřátí si však nikdo nevšimne, protože je srovnatelné s teplem, které vyzařuje do svého okolí naopak sama planeta. „Denně naše Země vyzáří asi 240 W/m²infračerveného záření,“ říká Mlynczak. Za tři dny mezi 8. a 10. březnem absorbovala atmosféra 26 miliard kWh energie. Infračervené záření molekul CO₂ a NO, dvou nejúčinnějších „ochlazovatelů“ termosféry, z toho vyzářilo plných 95 % zpátky do vesmíru.

Energii dodanou slunečními erupcemi zatím bohužel neumíme využít. Je příliš rozptýlená do horních vrstev atmosféry. Přitom solárních bouří je dostatek – v roce 2013 dokonce očekáváme maximum tzv. solárního cyklu.

Jak interpretovat data získaná agenturou NASA?

Soukromá webstránka iceagenow.info je interpretovala bombastickým titulkem „NASA – nová studie ukazuje, že CO₂ ochlazuje atmosféru“. Zeptali jsme se odborníků v Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd, jak to tedy je, a přinášíme čtenářům Třípólu vysvětlení:

Zařízení SABER měří tzv. radiační bilanci horních vrstev atmosféry 100-250 km nad zemským povrchem. Radiační bilance je rozdíl mezi pohlceným zářením a vyzářeným zářením. V článku uvedené plyny (CO₂, NO), ale i další, pohlcují krátkovlnné sluneční záření, které následně vyzařují na základě Stefan-Boltzmannova zákona v podobě záření dlouhovlnného. Pokud dojde ke sluneční bouři, do horní atmosféry dopadá více krátkovlnného záření, a tedy dochází k vyzařování většího množství dlouhovlnného záření (tento zvýšený tok je znázorněn v grafu). Při slunečních či geomagnetických bouřích roste koncentrace NO, což zesiluje radiační ochlazování a roste teplota termosféry; to rovněž zesiluje radiační ochlazování (jde o tzv. zápornou zpětnou vazbu).

Zavádějící je tvrzení, že molekuly těchto plynů se snaží vrátit co nejvíce této energie zpět do vesmíru – k vyzařování energie dochází totiž všesměrně (tedy i směrem k zemskému povrchu). I když se množství této energie zdá neuvěřitelně velké (v článku to autor přirovnává ke spotřebě New Yorku), ve skutečnosti se jedná z globálního hlediska pouze o nepatrnou energii.

Skleníkový plyn CO₂ působí ohřev prakticky jen v troposféře. V řídké horní atmosféře už je ho tak málo, že nestačí zachytávat odchozí dlouhovlnné záření a proto dominuje jeho ochlazovací efekt skrze infračervené vyzařování.

Závěrem bychom chtěli říci, že nijak nezpochybňujeme informace uvedené v tomto článku NASA, nicméně je třeba si dát pozor na chybné interpretace. Klimatická změna je mediálně dost propírané téma a existuje spousta lidí (ať už mezi „klimaskeptiky" nebo „klimaalarmisty"), kteří, bohužel často i záměrně, píší články, které jsou založeny právě na nesprávných interpretacích skutečného stavu.