Problém CO2: Odlišná interpretace stejných dat

V posledních několika desetiletích oslovila množství voličů v demokratických státech populárně podávaná teorie skleníkového efektu. Prokazatelné zvyšování atmosférické koncentrace CO2 a pozorované klimatické extrémy a přírodní katastrofy spojuje do obrazu hrozícího "přehřátí" povrchu Země.

Téma boje proti globálnímu oteplování si přisvojili politici. Ti však nejsou dostatečně kompetentní k hledání správných odpovědí tam, kde ani odborná veřejnost není ve shodě. Povrchní zájem voličů vynesl do horních pater politické reprezentace osoby, které zvládají vhodnou rétoriku a jsou vstřícné ke snižování emisí oxidu uhlíku. Pro politiky se nakonec boj proti globálnímu oteplování zjednodušil na snižování emisí CO2 fosilního původu.

Ke kompenzaci své odborné nezpůsobilosti si politici založili a podporují vědecko-politickou instituci s názvem Mezivládní panel pro změny klimatu (IPCC), která uveřejňuje populárně-vědecká stanoviska poplatná svým zakladatelům - politikům a jejich voličům.

Zprávy této instituce jsou zaštítěny stovkami úzce specializovaných odborníků, kteří zřejmě zprávu pro veřejnost netvoří, neboť zjednodušení postojů IPCC místy hraničí s předkládáním manipulativních informací.

Relevantní kritické posouzení si zaslouží především zkreslené informace o příspěvku oxidu uhličitého ke globálnímu oteplování.

Přirozené tlumení účinku CO2 a terminologické zmatení

Kvantitativní údaj o vlivu skleníkových plynů na energetickou bilanci Země poskytuje radiační působení (značeno RF) jednotlivých plynů. Radiační působení oxidu uhličitého je součinem experimentálně stanovené konstanty a logaritmu koncentrace CO2. Koncentrace jsou v níže uvedené rovnici dosazovány v jednotkách ppm.

RF (CO2)rok = 5,35 x ln (CO2)rok

IPCC však ve svých materiálech neuvádí hodnotu RF, ale rozdíl radiačního působení, který znamená relativní radiační působení a je výsledkem jiného výpočtu:

RFIPCC (CO2)rok =

RF (CO2)rok - RF (CO2) x 1750

Radiační působení v materiálech IPCC (zde značeno RFIPCC) uvádí rozdíl aktuálního a referenčního radiačního působení CO2. Referenční hodnota je vypočtena z koncentrace CO2 na počátku průmyslové éry kolem roku 1750, kdy tato koncentrace byla 280 ppm.

Konkrétní hodnoty pro rok 2005, kdy koncentrace CO2 činila 380 ppm, jsou patrny z následujícího dosazení.

RFIPCC (CO2)2005 =

= 5,35 x ln (380) - 5,35 x ln (280) =

= 31,78 - 30,15 = 1,63 Wm-2

Hodnota radiačního působení CO2 v roce 1750 (RF1750 = 30,2 Wm-2) se odečte od radiačního působení v roce 2005 (RF2005 = 31,8 Wm-2). Výsledný rozdíl (správně relativní radiační působení) činí 1,6 Wm-2 a je 20krát menší než radiační působení v roce 2005. Každá změna radiačního působení CO2 se v důsledku používání relativního vyjádření zhruba dvacetkrát zvětšuje.

Používáním relativní hodnoty (RFIPCC), tj. rozdílu radiačního působení namísto radiačního působení (RF) v materiálech IPCC, se problematika velice zamlžuje. Zmatečnost terminologie IPCC je dobře patrná z následujícího příkladu.

Výsledkem zdvojnásobení atmosférické koncentrace oxidu uhličitého (z 380 ppm na 760 ppm) je změna RF z hodnoty 31,8 na 35,5 Wm-2. To znamená, že 100% změna atmosférické koncentrace CO2 vyvolá zvýšení jeho radiační působení pouze o 11,6 %, což je důsledkem závislosti RF na logaritmu koncentrace CO2.

Pokud se stejná změna koncentrace CO2 vyhodnotí postupem dle IPCC, hodnota RFIPCC se zvýší z 1,6 na 5,3 Wm-2; tudíž procentuální změna je rovna 230 %. Je zřejmé, že změna získaná výpočtem dle IPCC, vypadá mnohem hrozivěji než skutečná změna radiačního působení oxidu uhličitého ve výši 11,6 %.

Ve zprávě IPCC ovšem chybí zmínka o tom, že se jedná o "relativní" údaj. V terminologii IPCC by změna o 11,6 % i změna o 230 % byly označeny shodně jako "nárůst radiačního působení CO2". To se však stát nemůže, protože IPCC skutečné radiační působení CO2 nikde neuvádí a nahrazuje je hodnotou relativního údaje (v uvedeném příkladu místo nárůstu 11,6 % uvádí 230 %).

Omyly v hodnocení radiačního působení CO2

V roce 2007 uveřejnila IPCC postupně jednotlivé součásti Čtvrté hodnotící zprávy. Zpráva pracovní skupiny I - Základy fyzikálních věd - vyšla jako první součást. Z této zprávy citovala řada médií působivé sdělení: "Během dekády od 1995 do 2005 vzrostlo radiační působení CO2 asi o 20 % a tato desetiletá změna je největší za posledních 200 let."

Toto alarmující sdělení samozřejmě vyvolává u veřejnosti pochopení nutnosti snižovat emise CO2 a porozumění pro nevyhnutelnost s tím spojených nákladů. Je však je nepravdivé, což lze doložit několika způsoby.

Tvrzení, že nárůst relativního radiačního působení za poslední dekádu je nejvyšší za 200 let, lze vyvrátit konkrétními čísly. Pro výpočet hodnoty RFIPCC a ověření závěrů IPCC byla použita stejná metodika a postup výpočtu i stejná výchozí data, která IPCC použila ve své zprávě. Hodnoty RFIPCC jsou vypočteny z koncentrací CO2, uváděných mezinárodní stanicí Mauna Loa a jsou uvedeny v tabulce. Např. v průběhu let 1965-1975 a 1975-1985 byly změny relativního radiačního působení (RFIPCC) vyšší než 25 %, tedy o 5 % více než v poslední dekádě.

Použitím hodnoty relativního radiačního působení vzniká záměrné zkreslení reálné situace. Radiační působení oxidu uhličitého vzrostlo za poslední dekádu z 31,5 Wm-2 na 31,8 Wm-2 (o 0,3 Wm-2), což není nárůst o 20 %, ale pouze o 1 %.

Účelovost argumentace IPCC pomocí RFIPCC je patrná z tabulky. Z hodnot změny RFIPCC, uvedených v pravém sloupci, je zřejmé, že za poslední čtyři dekády dochází k sestupné tendenci, a to navzdory intenzivnímu energetickému rozvoji (rostoucí přírůstek koncentrace CO2). Změna RFIPCC tedy nekoreluje s vývojem koncentrace CO2 v atmosféře, dokonce vykazuje opačný trend. Použití desetileté změny RFIPCC k argumentaci IPCC je možné pouze za cenu překrucování skutečných údajů.

Je znepokojující, že instituce založená s cílem vyhledávat a hodnotit skutečné důkazy uvádí nepravdivá sdělení a nemá ani mechanismy, s jejichž pomocí by svou chybu během čtyř let opravila.

Odhad nebo věštba?

V případě malých změn radiačního působení je možné teplotní změnu odhadnout pomocí extrapolace. Jak bylo vypočteno výše, se zdvojnásobením koncentrace CO2 dojde ke zvýšení radiačního působení tohoto plynu o 11,6 %.

Nárůst radiačního působení znamená nárůst vstupující energie do troposféry, někdy se tento nárůst označuje jako zesílení skleníkového efektu. Zesílení energetického působení oxidu uhličitého o 11,6 % ze současné úrovně vyvolává úměrné zvýšení příspěvku tohoto plynu ke globální teplotě.

O současném působení CO2 na globální teplotu nepanuje mezi odborníky přílišná shoda. Jednotlivé zdroje uvádějí, že skleníkový efekt CO2 působí trvalé oteplení troposféry o 2-8 °C. V případě dvojnásobného zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře lze předpokládat nárůst globální teploty, způsobené oxidem uhličitým o 11,6 %, tj. o 0,25-1,0 °C.

Při spalování současného množství fosilních uhlíkatých paliv a růstu průměrné koncentrace CO2 v atmosféře o 1,9 ppm ročně by zdvojení jeho koncentrace nastalo za 200 let.

Zpráva IPCC v pasáži o citlivosti klimatu na změny radiačního působení uvádí, že zdvojnásobením koncentrace CO2 se průměrná globální teplota zvýší pravděpodobně o 3 °C.

Pokud by tento údaj, reprezentující zvýšení současného energetického působení oxidu uhličitého o 11,6 %, byl správný, muselo by platit, že v důsledku skleníkového efektu samotného oxidu uhličitého v současné době dochází ke zvýšení globální teploty o 26 °C. Tento údaj o skleníkovém efektu CO2, vyplývající z pravděpodobné citlivosti klimatu dle IPCC, daleko překračuje všeobecně přijímaný interval 2-8 °C.

Zcela se opomíjí, že nejvýznamnějším skleníkovým plynem je voda (resp. vodní pára), jejíž koncentrace řádově převyšuje množství oxidu uhličitého v atmosféře. Celkový skleníkový efekt (působení všech skleníkových plynů) způsobuje trvalý ohřev Země o 33 °C.

Že by tento ohřev byl z 80 % způsoben oxidem uhličitým si nikdo neodváží tvrdit. Predikovat citlivost klimatu, která zastřeně ve výsledku znamená tento nereálný skleníkový efekt CO2, to si někteří autoři dovolí.

Závěry

Nereálnost citlivosti odezvy klimatu na změnu radiačního působení oxidu uhličitého by měla přimět autory zprávy IPCC k zásadní úpravě svých doporučení. Autoři by měli reflektovat, že se příroda vyvíjí na základě přírodních zákonů a nedbá souladu s jejich modely či legislativou. Měli by přestat nabádat k mrhání obrovských prostředků na drahé snižování emisí oxidu uhličitého.

Na druhou stranu, vzhledem k vyčerpatelnosti uhlíkatých energetických zdrojů, je správné se zabývat úsporami energie, náhradou současných zdrojů energie obnovitelnými konkurence schopnými zdroji a zvyšováním účinnosti přeměny primární energie na potřebné formy energie.

Souhrnně lze konstatovat, že emise oxidu uhličitého si nezaslouží tu pozornost, úsilí a prostředky, jaké jsou jim věnovány.

Jan Kurc a Ladislav Kurc
Ústav organické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Článek byl publikován v recenzovaném časopise Natural Science.
ZDROJ: Energetika