Co jsou zpětné klimatické vazby a proč některé urychlují globální oteplování? | 7/8 Klimatická změna

Klimatický systém naší planety je plný zpětných vazeb a při modelování klimatických předpovědí je přesná znalost zpětných vazeb naprosto klíčová. Co to tedy zpětné vazby jsou a jak fungují?
Negativní zpětné vazby
Zpětné vazby se týkají vzájemného ovlivňování prvků v nějakém systému. Vezměme si třeba dravé ptáky a jejich kořist - zajíce, hraboše apod. Pokud bude růst počet dravců, tak budou více lovit svou kořist a její množství se bude snižovat. Teď přichází ale důvod, proč se bavíme o vazbách zpětných. Snížené množství kořisti totiž zpětně působí na dravce - nemají co žrát, umírají hlady a počty dravců se snižují a naopak počty kořisti mohou růst.
To je příklad negativní zpětné vazby. Systém je nastaven tak, že impuls působí na systém jedním směrem, ale systém působí na impuls opačně. I přes svůj název jsou negativní zpětné vazby žádoucí, protože udržují systém stabilní.
Pozitivní zpětné vazby
Pozitivní zpětné vazby fungují jinak. Např. když postavíte mikrofon příliš blízko reproduktoru, stane se taková nepříjemná věc. Když do mikrofonu promluvíte, tak reproduktor zvuk zesílí a do mikrofonu přijde nový zesílený zvuk, který reproduktor znovu zesílí a tak to jde dál a dál. Vzniká pozitivní zpětná vazba, protože původní impuls je systémem zpětně ještě zesilován. Pozitivní zpětné vazby svým působením narušují rovnováhu systému.
Pozitivní klimatické zpětné vazby
Vazba vodní parou
Při oteplení atmosféry se zvýší kapacita vzduchu absorbovat vodní páru a také se zintenzivní vypařování vodní páry. Díky tomu se do ovzduší dostane více vodní páry a protože se jedná o skleníkový plyn, tak se zvýší teplota atmosféry, která opět zesiluje výpad vody. Uvádí se, že tato zpětná vazba je schopna zdvojnásobit již existující oteplení.
Tání ledovců
Led, popř. sníh, velmi dobře odráží sluneční záření, tzn. pohltí málo záření. Led má vysokou odrazivost, cizím termínem albedo. Pokud se ale zvýší teplota okolí, tak led začne tát a odkrývá se povrch pod ním s nižší odrazivostí - půda popř. moře. Vzniká tak smyčka, kdy teplota okolí roste, led díky tomu roztává, odkrývá se povrch více absorbující sluneční záření, což způsobuje další nárůst teploty okolí a další tání.
Tání permafrostu
Permafrost je označení pro půdu, jejíž teplota byla pod bodem mrazu více než 2 roky. Bavíme se tedy o Sibiři, severu Kanady, Grónsku, Aljašce, Antarktidě, ale i o vysokohorských oblastech jako např. Tibet nebo Andy. Permafrost funguje jako velký mrazák. Při běžných teplotách, pokud rostlina nebo živočich zemře, se mikrobi pustí do rozkládání. Při tomto rozkladu vzniká mimo jiné metan a oxid uhličitý - skleníkové plyny. Tím, že ale tato těla zamrznou, se rozklad zastaví a žádné skleníkové plyny dále neunikají.
Když k tomu ale přidáme náhlé zvýšení teploty, jaké zažíváme posledních dekádách, tak se permafrostovému mrazáku otevřou dveře a jeho obsah začne tát. Konkrétně se rozeběhnou rozkladné procesy v organické hmotě uložené v permafrostu po stovky až tisíce let. Tím se uvolní velké množství skleníkových plynů, které zvýší teplotu atmosféry a budou dále urychlovat tání permafrostu.
Negativní klimatické zpětné vazby
Zvýšená radiace Země
Tato negativní zpětná vazba stojí na jednoduchém fyzikálním principu. Čím teplejší těleso je, tím více tepla z něj uniká do okolí. Rostou její tepelné ztráty. Je to stejné jako s domem v zimě. Čím vyšší teplota v něm je, tím více tepla z něj uniká do okolí, což vám působí proti původní změně. Proto musíte víc topit, abyste teplotu v domě udrželi. Na planetární úrovni tento princip funguje stejně. Čím je planeta teplejší tím více tepla do vesmíru z ní uniká.
Závěr
Asi se ptáte, které vazby jsou silnější - negativní nebo pozitivní? To nelze snadno říci, spíš bych to položil takto. Neexistuje systém s dokonalou pozitivní zpětnou vazbou. Vždy nějaká negativní zpětná vazba převáží a uvede systém do rovnováhy.
Neznamená to ale, že negativní zpětné vazby mají sílu vrátit klimatický systém nazpátek, třeba do doby před průmyslovou revoluci, kdy současné změny klimatu začaly. Negativní zpětné vazby mají moc ustálit klimatický systém v určitém rovnovážném stavu. Jaký ten stav bude a jaká teplota při něm bude, to se ještě uvidí.
blogs.ei.columbia.edu/2018/05...
resources.hwb.wales.gov.uk/VTC...
climate.nasa.gov/nasa_science...
archive.epa.gov/climatechange...
www.nationalgeographic.org/en...
earthobservatory.nasa.gov/fea...
svs.gsfc.nasa.gov/13554
svs.gsfc.nasa.gov/13303
svs.gsfc.nasa.gov/4860
skepticalscience.com/climate-...
web.archive.org/web/201007141...
Vytvořeno za spolupráce s Josefem Kvasničákem z projektu www.dostansenagympl.cz.
Celé video a vzdělávacími texty o klimatické změně najdeš na onlineschool.cz/ekologie/zpet...