Pri štúdiu počasia panujúceho na našej Zemi zohrávajú svetové vesmírne agentúry akou je aj Európska vesmírna agentúra ESA veľmi dôležitú úlohu. Jedným z ich hlavných cieľov je v súčasnosti zaistiť satelitné pozorovania Zeme a získať veľmi presné údaje o takzvaných kritických klimatických premenných, akými sú napríklad teplota a vlhkosť atmosféry, stav hladiny oceánov, ich slanosť a podobne. Ako chce ESA túto úlohu splniť a čo je to globálne otepľovanie sa dozviete v tomto článku.V rámci ESA je globálnym klimatickým zmenám venovaný nový program, ktorý poskytne kompletné, konzistentné a dlhodobé údaje o relevantných klimatických premenných. Tieto informácie budú odvodené z rozsiahlych archívov ESA obsahujúcich satelitné dáta z pozorovaní Zeme za posledných 30 rokov. Príkladmi dát, ktoré budu poskytnuté, sú globálne pozorovania teploty a úroveň hladiny oceánov, rozloženie skleníkových plynov v atmosfére, rozloženie a hrúbka polárnych ľadovcov a zmeny globálnej vegetácie.
Klimatické zmeny a globálne otepľovanie sú jednou z najväčších výziev 21. storočia, ktorým musí ľudstvo čelit a podľa prieskumu Eurobarometra sú jednou z najväčších obáv Európanov. Pre presné pochopenie globálnych zmien, čiže redukciu chýb pri výpočte klimatických modelov a predpovedí, ESA už dnes poskytuje konzistentné a časovo neprerušované satelitné údaje z minulosti v kombinácii so súčasnými pozorovaniami satelitov Envisat. Pokračovanie týchto aktivít zabezpečia budúce misie ESA Earth Explorers a Sentinely v rámci iniciatívy GMES (Global Monitoring for Environment and Security), ktorá je ambicióznym projektom ESA pre zabezpečnie potrebných údajov pre európske riadiace orgány a ľudí rozhodujúcich o budúcom smerovaní Európy a ochrane jej obyvateľov.
Globálne otepľovanie je definované ako priemerný nárast teploty povrchu našej Zeme. Jeho hlavnou príčinou je skleníkový efekt v dôsledku nárastu množstva skleníkových plynov v zemskej atmosfére. Cez atmosféru prenikajúce viditeľné slnečné svetlo sa dostáva až na zemský povrch, ktorý časť tohto svetla pohltí a časť spätne vyžaruje už vo forme infračerveného žiarenia. Toto žiarenie je ale v dôsledku zvýšenej koncentrácie skleníkových plynov opätovne pohlcované v atmosfére vo zvýšenej miere, čo vedie k nahrievanu dolnej zemskej atmosféry a nevyhnutný nárast povrchovej teploty Zeme, čiže ku globálnemu otepľovaniu. Prítomnosť zemskej atmosféry a jej schopnosť zachytávať slnečné svetlo je ale pre život na Zemi nepostrádateľný. Bez nej by teplota zemského povrchu bola iba -15 C. V priemere uniká zo Zeme asi 1/3 slnečného žiarenia dopadajúceho na jej povrch.
Obrázok 1: Pozorované zmeny v globálnej povrchovej teplote Zeme, globálnej úrovne hladiny oceánov a pokrytia severnej pologule snehom spolu s odhadovanou odchýlkou merania (modré vyplnené). Veličiny uvedené na ľavej strane obrázku odpovedajú relatívnym priemerným hodnotám oproti rokom 1961-1990. Zdroj: IPCC
Zníženie množstva skleníkových plynov je jednou z priorít medzinárodného spoločenstva za účelom bola proti globálnemu otepľovaniu. Či sa to podarí, nie je vôbec isté. Hlavnými skleníkovými plynmi sú vodné pary a oxid uhličitý, ktorého prudký nárast v nedávnej minulosti bol spôsobený ľudskou činnosťou. Najschodnejšou cestou ako dosiahnuť dostatočné zníženie skleníkových plynov je zefektívniť už existujúce technológie, respektíve zamerať sa na atmosférické inžinierstvo a zmeniť spôsob ako naša atmosféra funguje. Toto je ale nebezpečné, kedže našej atmosfére ešte celkom dobre nerozumieme.
Koleso na obrázku dole zobrazuje odhad programu inštitútu MIT (Massachusetts Institute of Technology) pre pravdepodobnosť potencionálneho globálneho oteplenia v nasledujúcich 100 rokoch.
Obrázok 2: Ruleta znázorňujúca riziko zvýšenia globálnej povrchovej teploty dôsledkom skleníkového efektu v nasledujúcom storočí, ak sa ľudstvo nebude (vľavo) respektíve bude (vpravo) snažiť znížiť množstvo oxidu uhličitého v atmosfére Zeme na prijateľnú úroveň 550 ppm. Zdroj: MIT
Každý výsek reprezentuje odhadnutú pravdepodobnosť nárastu teploty o 100 rokov s pravdepodobnosťou, ktorá je úmerná jeho obsahu. Koleso naľavo odpovedá situácii, ak ľudstvo nebude konať a vplyv svojej činnosti na globálne otepľovanie odignoruje. Koleso napravo ukazuje horeuvedené pravdepodobnosti za predpokladu úspešného dodržania Kyotského protokolu a dosiahnutia udržateľného emisného limitu oxidu uhličitého v atmosfére Zeme na úrovni 550 ppm v jednotke objemu (1 percento = 10000 ppm).
Študovať globálne otepľovanie je veľmi dôležité, pretože môže byť zodpovedné za rôzne klimatické zmeny akými sú rozsiahle suchá alebo zvýšený výskyt povodní podobných tým, ktoré sme mali aj my nedávno na Slovensku.
Obrázok 3: Počet intenzívnych záplav (hore) a požiarov (dole) a na jednotlivých kontinentoch za dekádu od roku 1955. Zdroj: Milennium Ecosystem Assesement
Zdroje:
ESA
International Panel on Climate Change IPCC
MIT Joint Programe on the Science and Policy of Global Change
Milennium Ecosystem Assesement