Mechanismy
Proč se pozorované změny dějí.
Rozlišující důkazy
Jak rozhodujeme mezi vysvětleními.
Vysvětlení nestačí přizpůsobit jedinému grafu. Musí současně odpovídat několika navzájem nezávislým vlastnostem pozorované změny.
- velikost změny
- časový průběh
- prostorové rozložení
- výškový nebo hloubkový profil
- nezávislá pozorování
- energetická a látková bilance
Záření a složení atmosféry
7Energetická bilance Země
Teplota klimatického systému se mění, když se dlouhodobě liší množství přijímané a odevzdávané energie.
Rozlišující důkazy: Toky záření na okraji atmosféry, obsah tepla v oceánu a energetická bilance pevniny, ledu a atmosféry.
Radiační působení skleníkových plynů
Molekuly některých plynů pohlcují a vyzařují infračervené záření a mění tak přenos energie atmosférou.
Rozlišující důkazy: Laboratorní spektra, spektrální družicová měření, záření směřující k povrchu a rozdílný vývoj troposféry a stratosféry.
Původ růstu atmosférického CO₂
Bilance zdrojů a propadů určuje, proč množství oxidu uhličitého v atmosféře roste.
Rozlišující důkazy: Emisní bilance, izotopy uhlíku, pokles atmosférického kyslíku a skutečnost, že oceán i pevnina část vypuštěného CO₂ pohlcují.
Sluneční proměnlivost
Změny slunečního výkonu ovlivňují množství energie, které vstupuje do klimatického systému.
Rozlišující důkazy: Přímé družicové měření slunečního záření, jedenáctiletý cyklus a očekávaný svislý i prostorový obraz teplotní odezvy.
Sopečné aerosoly
Částice vzniklé po velkých erupcích dočasně mění průchod slunečního a infračerveného záření atmosférou.
Rozlišující důkazy: Optická tloušťka stratosférického aerosolu, krátkodobé ochlazení povrchu a současné oteplení části stratosféry.
Průmyslové aerosoly a oblaka
Částice rozptylují a pohlcují záření a mohou měnit počet, velikost a životnost oblačných kapek.
Rozlišující důkazy: Regionální emisní změny, optická měření aerosolů, období stmívání a zesvětlování a změny vlastností oblaků.
Změny ozonu ve stratosféře
Ozon pohlcuje ultrafialové i infračervené záření, takže změna jeho množství ovlivňuje teplotu stratosféry.
Rozlišující důkazy: Souběžné profily ozonu a teploty, chemické složení stratosféry a vývoj po omezení látek poškozujících ozonovou vrstvu.
Atmosféra a oceán
4Pohlcování a přesun tepla oceánem
Oceán přijímá většinu přebytečné energie a prouděním ji přemisťuje mezi oblastmi a hloubkami.
Rozlišující důkazy: Teplotní profily oceánu, změny v jednotlivých hloubkách, měření toků mezi vzduchem a mořem a přesuny energie během ENSO.
Vodní pára jako zpětná vazba
Teplejší vzduch může obsahovat více vodní páry, která následně ovlivňuje přenos infračerveného záření.
Rozlišující důkazy: Společný vývoj teploty, měrné a relativní vlhkosti v pozemních, radiosondových a družicových měřeních.
Termodynamika a dynamika srážek
Množství dostupné vodní páry a pohyb vzduchu společně určují vznik, intenzitu a trvání srážek.
Rozlišující důkazy: Měření vlhkosti a rosného bodu oddělená od vertikálního pohybu, proudění a místních podmínek při konkrétních srážkových událostech.
Vnitřní proměnlivost atmosféry a oceánu
Proudění a vzájemná výměna energie vytvářejí kolísání klimatu i bez změny vnějšího působení.
Rozlišující důkazy: Charakteristické časové a prostorové vzorce ENSO a dalších oscilací a rozdíl mezi přesunem energie a jejím dlouhodobým přírůstkem.
Oceán a hladina moře
3Tepelná roztažnost mořské vody
Změna teploty a salinity mění hustotu vody, a tím i objem oceánu při stejném množství hmoty.
Rozlišující důkazy: Sterická změna hladiny vypočtená z profilů teploty a salinity a její porovnání s družicovou altimetrií.
Bilance globální hladiny moře
Celková hladina se mění součtem roztažnosti vody, úbytku pevninského ledu a změn zásob vody na souši.
Rozlišující důkazy: Shoda družicové a pobřežní změny hladiny se součtem nezávisle měřených příspěvků oceánu, ledovců, příkrovů a pevninské vody.
Pohlcování CO₂ oceánem a uhličitanová chemie
Rozpouštění oxidu uhličitého mění rovnováhu rozpuštěných forem uhlíku a koncentraci vodíkových iontů.
Rozlišující důkazy: Společné změny rozpuštěného uhlíku, pH, fugacity CO₂, alkality a nasycení uhličitanovými minerály.
Kryosféra
4Energetická bilance sněhu a mořského ledu
Záření, teplota, sníh, oceán a pohyb ledu společně určují zamrzání, tání a přežívání mořského ledu.
Rozlišující důkazy: Souběžné změny rozsahu, tloušťky, stáří, pohybu a sezónního cyklu ledu spolu s měřením dopadající a odražené energie.
Hmotnostní bilance horských ledovců
Sněžení, tání, sublimace a odtok rozhodují, zda ledovec během roku získá, nebo ztratí hmotnost.
Rozlišující důkazy: Shoda terénních měření akumulace a tání se změnou výšky, objemu a hmotnosti z geodetických metod.
Hmotnostní bilance a dynamika ledových příkrovů
Sněžení a povrchové tání se kombinují s prouděním ledu a jeho odtokem do oceánu.
Rozlišující důkazy: Společný obraz družicové gravimetrie, altimetrie, rychlosti ledovců, sněžení, tání a polohy linie ukotvení.
Přenos tepla do půdy a tání permafrostu
Teplo se šíří půdou a jeho průběh mění sněhová izolace, voda, led a vlastnosti hornin nebo sedimentu.
Rozlišující důkazy: Teplotní profily ve vrtech, hloubka aktivní vrstvy, sněhová pokrývka a změny obsahu ledu v půdě.
Živá příroda a extrémy
2Biologické mechanismy fenologických změn
Vývoj organismů řídí kombinace teploty, délky dne, předchozího chladu, vody a biologických omezení.
Rozlišující důkazy: Meziroční a prostorové vztahy, rozdíly mezi druhy, přenosové pokusy a experimenty oddělující teplotu od fotoperiody a chladu.
Mechanismy vln veder
Vlny veder vznikají kombinací teplotního pozadí, atmosférické cirkulace, slunečního záření a vysychání půdy.
Rozlišující důkazy: Posun celého rozdělení teplot oddělený od blokujících situací, půdní vlhkosti a regionálního proudění během jednotlivých událostí.