Globální klimatický systém
Jak klimatický systém funguje?
O existenci globálního klimatického systému Země lze hovořit od vzniku atmosféry, což nastalo před 4,5 miliardami let. Život na Zemi (biosféra) vznikl zhruba před 3,8 mld. let. Od této chvíle do dnešní dnů existuje atmosféra a tudíž i klimatický systém ve výrazné interakci s biosférou; vzájemně se ovlivňují.
Klimatický systém v rámci historie Země nikdy nebyl, není a patrně nikdy nebude zcela stabilní. Mění se vlivem proměny vnějších podmínek, tedy faktorů, které na něj působí.
V rámci systému existuje celá řada zpětných vazeb, které jsou dvojího typu:
Pozitivní zpětné vazby, kdy změna jednoho parametru vyvolá odezvu jiného parametru, jehož změna zase zpětně působí na první parametr a to ve stejném směru. Účinek každého faktoru se tak zpětně zesiluje Příkladem je například tání sněhu a ledu – sníh je bílý a díky své barvě odráží sluneční paprsky zpět do vesmíru. Pokud část sněhu vlivem oteplení roztaje, objeví se na jeho místě zemský povrch, který je tmavší barvy, ten více slunečních paprsků pohltí a zahřívá tak více sebe i okolní vzduch. Toto oteplení vede k roztátí dalšího sněhu a to zase k dalšímu oteplení povrchu a tak dále.
Negativní zpětné vazby, fungující opačným způsobem. Změna jednoho parametru vyvolá změnu jiného, který zpětně zase působí na první, avšak opačným, tedy utlumujícím směrem. Příkladem z podobného soudku je zalednění oceánu. Pokud dojde k oteplení, část ledu roztaje. Tím dojde k naředění slané oceánské vody a tato méně slaná voda pak zamrzá i při menším mrazu, takže se ledová pokrývka zase může snadněji obnovit.
Kdyby se v klimatickém systému nacházely pouze pozitivní zpětné vazby, tak by systém zcela zkolaboval, protože by se donekonečna ohříval, nebo ochlazoval. Kdyby existovaly pouze negativní zpětné vazby, tak by se dlouhodobě prakticky vůbec neměnil. Ve skutečnosti je systém protkán nepopsatelným množstvím zpětných vazeb jak negativních, tak pozitivních. Pozitivní vazby se podílejí na proměnách klimatu, negativní ho stabilizují.
Je pravdou, že pro plné pochopení fungování klimatického systému bychom museli znát všechny existující zpětné vazby na Zemi a jejich možnosti, což je bohužel nereálné. Z tohoto důvodu nejsme schopni vývoj klimatického systému předpovídat s naprostou jistotou ani přesností. Dosažené poznatky o celé řadě důležitých vazeb a o fungování systému za různých vnějších podmínek v minulosti nám však umožňují aspoň kvalifikovaně odhadovat budoucí vývoj. O tom, jaké faktory na systém působí, budou další kapitoly.
Další důležitou vlastností klimatického systému je jeho cykličnost. V rámci vývoje systému existuje velké množství cyklů, tedy pravidelného střídání. Délky cyklů jsou velmi rozmanité. Složením cyklů do sebe však získáme nepřehledný vývoj, který je vytvořen tolika pravidelnými cykly různé délky, až je ve výsledku nepravidelný. Působení klimatických faktorů je tak v každém okamžiku unikátní, nikdy v minulosti ani v budoucnosti Země neopakovatelné. Zkrátka, takové podmínky jaké působí na klimatický systém právě nyní, nikdy v minulosti nenastaly a už ani nikdy nenastanou. Přesto některé cykly mají důležitější roli než jiné a ve vývoji klimatu tak jisté opakující se pravidelnosti nacházíme.
Klíčové je, že klimatický systém je natolik složitý, že není v možnostech současné vědy ho popsat s takovou přesností, abychom mohli zcela přesně předpovědět jeho další vývoj a to ani ve chvíli, kdy budeme znát přesné působení všech faktorů, které ho ovlivňují.