Teploty jako na horské dráze

Pokud klimatologové mluví o zvýšení globální teploty v průměru o 1,5 nebo 2°C, musí tu být ještě něco dalšího a významného. Lokální teploty v našich městech se totiž jen za dobu mého dospěláckého života zvýšily o 10 i více stupňů! Zajímavé je, co o tom píše Ústav výzkumu globální změny AV ČR na webu Klimatická změna:

Slova „celá republika“ nám říkají, že uvedené hodnoty jsou průměrem za celé naše území. Tedy v určitých lokalitách jsou změny méně výrazné a v jiných výraznější. Je-li klima ve městech zřetelně teplejší, než zdroj uvádí, ve volné přírodě je změna naopak méně patrná. Pozoruhodným faktem je i rozdíl mezi obdobími extrémů (léto a zima) a obdobími přechodů (jaro a podzim). Pokud by zima měla nejmenší přírůstky teplot, jaro a podzim vyšší a léto nejvyšší, dalo by se oteplení vysvětlovat pouze sílícím skleníkovým efektem. Ale proč je oteplení v zimě prakticky na úrovni letního?

Počasí na jaře bylo vždy proměnlivé. Duben (Apríl) je tím pověstný. Ale už nejde jen o duben. Počasí má k dispozici čím dál tím účinnější zesilovač: zastavěná území a zoraná pole (tzv. tepelné ostrovy). Všimněte si, jak postupně mizí ve městech sníh. Nejdříve ze silnic a chodníků, odkud jej sami z větší části odklízíme. Pak ze střech budov. A když roztaje i na betonových, asfaltových a kamenných plochách, z nichž se neuklízí, začíná tát i na trávnících a to od chodníků ke středu, případně k místům zastíněným překážkami. Později mizí ve volné krajině z polí, luk a nakonec z lesů.

V sedmdesátých a osmdesátých letech, kdy jsem chodil do školy, byl sníh téměř po celou zimu. A bývalo ho dost na to, abychom se my děti mohly vyřádit na saních, bobech, lyžích nebo při stavění sněhuláků, iglů a jiných výtvorů přímo na sídlištích. Sníh se držel i na silnicích. Ty se prohrnovaly pluhem, ale pár centimetrů i tak zbylo. Těch několik aut denně, které se tam projely, jen otisklo vzorky pneumatik, ale sníh vydržel. Jen na nejfrekventovanějších silnicích se tu a tam objevil asfalt ve vyjetých kolejích. Teploty se u nás pod Krušnými horami alespoň po několik dnů v roce dostávaly k -15°C a někdy i pod -20°C (průměrné počty dní s mrazy viz infografika zde). Do školy jsme chodívali v oteplovačkách. Mámy místo kočárků tahaly děti na saních. Šlo to snáz než tlačit kolečka kočárku v hlubokém sněhu. Náledí nebo ledovka se vyskytovaly jen výjimečně, protože srážky byly kvůli nízkým teplotám běžně sněhové.

Dnes nám sníh vydrží jen několik dnů, pokud máme štěstí. Ze silnic mizí pár hodin poté, co přestane padat. Jedno auto za druhým udělá tlakem svých pneumatik z nadílky brzy břečku, objeví se holý asfalt v kolejích a pak se ke zkáze přidá Slunce. Sluníčko nám svítívalo i dříve. Jeho odraz od sněhu nás oslepoval. Ale nemělo sílu roztavit tu bílou nadílku. Dnes to má snazší. Černý asfalt sluneční záření pohlcuje a tak se zahřívá. I každé vozidlo s běžícím spalovacím motorem vydává kilowatty tepla. Kvůli nízké účinnosti spalovací motory produkují dokonce více tepla, než energie pro pohon vozidla. Kabiny vozů mají k dispozici topení o výkonu, který by stačil na vytápění velkého bytu nebo domku. Navíc i tření pneumatik na silnici a jejich tlak vytváří teplo. Zimní pneumatiky a jízda ve sněhu přispívají k vyšší spotřebě a tím i k vyšší produkci tepla. Vedle teplého asfaltu začne sníh odtávat a brzy se z pouhých kolejí vyjetých ve sněhu vynoří holá silnice v celé šířce.

Teplota kolísající kolem nuly pomáhá s likvidací sněhu i na chodnících. Největší provoz je tam přes den, kdy je mírně nad nulou a lidé tak těžký, rozbředlý sníh rozťapou. Narůstající obnažené plochy asfaltu a betonu vstřebávají sluneční záření, byť ještě slabé a samy pak teplo vyzařují do okolí. Sníh začne odtávat i na druhé straně obrubníků. Není-li jasná noc, sálající komunikace a horké motory aut udrží noční teploty nad nulou. Čím více sněhu roztálo, tím méně slunečního záření se od něj odráží zpět a mění se na citelné teplo. Právě toto se dříve v zimě nedělo. Dlouhodobá, vše pokrývající, bílá peřina nedopřála Slunci ohřát zemský povrch, dokud mu postavení na obloze v jarních měsících nedodalo sílu. Slunce si trouflo jen na fasády, na kterých se sníh udržet nemohl. I těch za ty roky hodně přibylo, jak se nám města rozrůstají. A snad ještě více parkovacích ploch. Stačí, když ráno vyjede polovina aut někam za prací a odkryje holá místa, která auta zakrývala. A hned má Slunce do čeho se opřít.

Neobvyklé zvýšení zimních teplot proto přisuzuji faktu, že jen malá část zimy je v posledních letech se sněhem a k tomu došlo k obrovskému nárůstu počtu vozidel. Tedy že se ke skleníkovému efektu přidal efekt nízkého albeda obnažených neživých ploch vlivem prudkého nárůstu silniční dopravy i její přímé emise tepla.

Stromy si neprávem vysloužily obvinění z globálního oteplování kvůli nižší odrazivosti slunečního záření (albedo) ve srovnání se sněhem. Ty ale - narozdíl od asfaltu - část energie využívají pro svůj růst. Důkazem jsou letokruhy. Přirůstají i v zimě, byť pomaleji, než v létě. Proto je lze dobře rozlišit. Strom spotřebovává sluneční záření nejen na fotosyntézu (na tu stačí velmi málo). Mnohem větší porci záření přemění na odpařování vody a tedy skupenské teplo, které voda z okolí odebírá, aby se přeměnila na páru. Je to 2243,7 kJ/kg. Strom získává živiny kořenovým systémem s vodou, v níž jsou rozpuštěny. Aby tato voda postupovala stromem až k jeho nejvzdálenějším buňkám, musí se z cílových míst odpařovat. Jinou možnost strom nemá. Má pouze tento jednosměrný „krevní“ oběh. Omyl nebo dokonce dezinformace o vině stromů na oteplení klimatu lze vyvrátit prostou úvahou: Stromů ve městech ubývá a na místě dnešních měst byly kdysi bujné lesy. Opak je tedy pravdou. Oteplení způsobuje nahrazení stromů neživou hmotou, která většinu slunečního záření mění na citelné teplo! Albedo navíc záření pouze odráží do atmosféry, kde je zachytí skleníkové plyny a rozptýlí (difuzní záření). CO2 je těžší než vzduch a hromadí se proto v nejnižší vrstvě atmosféry. Vodní pára teplo propašuje do vyšších vrstev atmosféry, kde je skleníkových plynů minimum. Tam změní skupenství na kapalné nebo pevné (zkondenzuje) a teplo odevzdá okolnímu chladnému vzduchu. Teplo se pak vyzáří do vesmíru.

Všimněte si situace na titulním snímku dálniční křižovatky. Co vše je zde tmavé? Zastánci nízkého albeda stromů jako příčiny globálního oteplování si musí sedět na očích, pokud vidí jen tmavé stromy a keře, zatímco ještě tmavší a teplejší asfalt jim uniká.

Sálající město odhání mraky. V noci si ale teplo ještě neudrží tak, jako v létě. Pokud se v noci obloha zatáhne, sluneční záření se druhého dne k zemi nedostane v dostatečné síle, zatímco nad spodní vrtsvou oblačnosti a mlhy v údolích se záření od nich odražené vrací k vrstvám skleníkových plynů, které zahřívá a postará se tak o teplotní inverzi. Tehdy je na horách příjemněji, než v údolích pod šedou a vlhkou pokličkou. Čeká se na vítr, který ji rozfouká.

Tepelné ostrovy, které si takto vytváříme, nás připravily nejen o tu pravou ladovskou zimu, ale stalo se už skoro pravidlem, že po zimě je v půdě nedostatek vody. Ta pak chybí zemědělcům. Příliš časný nástup teplých dnů mate rostliny, které začnou klíčit a pučet předčasně. Pak schytají ránu mrazem, když se na několik dnů Slunce schová a následně se s příchodem tlakové výše na noc vyjasní. Nebo jim dojde voda. A je po úrodě.

Na první pohled se může zdát, že možnost mít kdykoli k dispozici vlastní auto před domem, nám zvyšuje životní úroveň. Můžeme si zajet do Špindlu nebo do Alp zalyžovat a netahat nákupy ze supermarketu v taškách. Jenže kvůli této pohodlnosti nebude za chvíli v Alpách sníh a v supermarketech budou poloprázdné regály. Jakou životní úroveň pak můžeme očekávat?