Kolaps Atlantické meridionální cirkulace by do části Evropy přinesl tuhé zimy
Atlantická meridionální cirkulace (AMOC) významným způsobem reguluje globální klima, protože přenáší velké množství tepelné energie z jižní na severní polokouli. Současné vědecké studie naznačují oslabování AMOC už během 21. století, přičemž v delších časových měřítcích se může zcela zhroutit. Oslabování této cirkulace probíhá v důsledku antropogenní klimatické změny. Výraznější oslabení AMOC by mělo silný dopad globální distribuci tepla, což by zapříčinilo globální klimatické změny. Nejnovější studie publikovaná 11. června 2025 v časopise Geophysical Research Letters došla k závěru, že významně slabší AMOC může vést k ochlazení Evropy i podmínkách teplejšího klimatu v důsledku globálního oteplování. Studie ukázala, že pokud by došlo k úplnému kolapsu AMOC, zimy v severozápadní Evropě by byly mnohem chladnější a extrémnější. V dnešním článku si detailněji přiblížíme AMOC a její možné dopady na evropské klima.
Obr. 1 Schématické znázornění atlantické meridionální cirkulace, zdroj: cs.wikipedia.org
AMOC je součástí globálního oceánské termohalinní cirkulace. Ta obecně představuje složitější systém oceánské cirkulace, který pohání rozdíly v hustotě vody. Hustota vody narůstá, pokud klesá její teplota a/nebo roste její salinita (například vlivem výparu). Hustotu mořských vod pak snižují srážky, tání mořského ledu a pevninských ledovců nebo přítok sladké vody z pevniny. Hnacím motorem pro termohalinní cirkulaci je tzv. downwelling, při kterém se hustší (a tedy těžší) voda dostává od hladiny do oceánských hlubin. Tato cirkulace vzhledem k velkému objemu přenášené vody představuje také významný systém přenosu tepla. Změny v síle (zejména v rychlosti) termohalinní cirkulace mohou tím pádem významně ovlivnit zejména regionální klima.
AMOC jako součást termohalinní cirkulace představuje systém povrchových a hlubinných proudů v Atlantském oceánu (Obr. 1). Povrchové proudy přenášejí teplou vodu s vyšší salinitou směrem na sever, zatímco hlubinné proudy dopravují chladnější vody směrem na jih. Nejznámějším segmentem AMOC je bezesporu Golfský proud přenášející velmi teplou vodu z tropického Karibiku na sever. Do severního Atlantiku pokračuje severní větev Golfského proudu, tzv. severoatlantský proud, který se významně podílí na mírném evropském klimatu.
Obr. 2 Anomálie globálních průměrných teplot za rok 2015 podle NASA. Patrná je chladná oblast v severním Atlantiku, zdroj: en.wikipedia.org
Při transportu teplých vod z tropického do severního Atlantiku dochází k odpařování, což zvyšuje salinitu vody a díky výparu dochází také k jejímu ochlazování. To vede k zvyšování hustoty vody u hladiny. Rovněž i tvorba mořského ledu zvyšuje salinitu okolní mořské vody, protože při zamrzání se soli z vody vylučují. Tato hustá voda pak klesá do hlubin a pohání AMOC, protože na její místo musí přitéct další voda. Z toho vyplývá, že čím je pokles rychlejší, tím rychlejší je celá AMOC. Síla AMOC tak závisí na hustotě (tedy teplotě a salinitě) mořské vody v severním Atlantiku. Nicméně v důsledku současné klimatické změny dochází k zvýšení obsahu tepla v oceánech a k zintenzivnění toků sladké vody zejména z tajícího Grónského ledovce do oceánu. Sladká voda snižuje slanost oceánské vody, což vede k pomalejšímu potápění chladnějších vod. Tento mechanismus pravděpodobně způsobil negativní teplotní anomálii, která je v současnosti pozorována v severním Atlantiku (Obr. 2).
Po úvodním seznámení se základními principy AMOC se pojďme podívat, k čemu došla v úvodním odstavci avizovaná studie. Studie s využitím klimatických modelů ukazuje, že úplný kolaps AMOC v kombinaci s mírným nárůstem globálních teplot (+2 °C) by pravděpodobně vedl k výrazněji chladnějším zimám v severozápadní Evropě. Ačkoliv by byla průměrná roční teplota vyšší, tato část Evropy by zažívala chladnější zimy s častými vpády arktické vzduchové hmoty. Zimy by tak byly extrémní, jako např. v období malé doby ledové, ale rovněž extrémní by byla i léta s intenzivními vlnami veder.
Obr. 3 ukazuje šest možných scénářů vývoje AMOC v různých podmínkách. Zaměřme se na řádek (PI AMOC off), který ukazuje lednové průměrné teploty při zhroucení AMOC v porovnání s preindustriálními teplotami. Tento scénář naznačuje, že zejména ve Skandinávii by byly lednové teplotní extrémy až pod -50 °C. Patrné je také rozšíření mořského ledu, který by v lednu zasahoval až k Britským ostrovům a téměř celé Severní a Baltské moře by bylo zamrzlé.
Obr. 3 Vývoj síly AMOC a rozložení teplot a zalednění pro šest různých zvažovaných scénářů, zdroj: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Důležité je poznamenat, že ochlazení vyvolané AMOC zesiluje pozitivní zpětná vazba albeda mořského ledu. Jednoduše řečeno – mořský led má bílou (nebo obecně) světlou barvu, takže odráží přicházející sluneční záření. Sluneční záření se tak netransformuje na tepelnou energii, která by ohřála vzduch nebo mořskou vodu. Arktický mořský led dosahuje po zhroucení AMOC až 50° severní zeměpisné šířky, což přispívá k intenzivním chladným extrémům v Evropě. Poloha okraje mořského ledu také zejména během zimních měsíců ovlivňuje polohu meridionálních teplotní gradientů nad Atlantským oceánem, které zesilují tryskové proudění a zvyšují cyklonální aktivitu (spojenou např. s větrnými bouřemi) nad severozápadní Evropou. V případě posunu okraje mořského ledu k 50° severní z. š. by mohlo dojít k ovlivnění polohy tryskového proudění a drah cyklón, což by mělo vliv na teplotní extrémy v Evropě.
Na závěr poznamenejme, že studie nepředpovídá, kdy přesně by mohlo dojít ke kolapsu AMOC. Modeluje spíše situaci, kdy dojde k překročení kritického bodu a AMOC se zhroutí. To se však podle některých studií může stát ještě v tomto století. Načasování ale i nadále zůstává nejisté. Podle některých analýz by například výrazné zpomalení AMOC mohlo nastat už kolem roku 2050.
Obr. 1 Schématické znázornění atlantické meridionální cirkulace, zdroj: cs.wikipedia.org
AMOC je součástí globálního oceánské termohalinní cirkulace. Ta obecně představuje složitější systém oceánské cirkulace, který pohání rozdíly v hustotě vody. Hustota vody narůstá, pokud klesá její teplota a/nebo roste její salinita (například vlivem výparu). Hustotu mořských vod pak snižují srážky, tání mořského ledu a pevninských ledovců nebo přítok sladké vody z pevniny. Hnacím motorem pro termohalinní cirkulaci je tzv. downwelling, při kterém se hustší (a tedy těžší) voda dostává od hladiny do oceánských hlubin. Tato cirkulace vzhledem k velkému objemu přenášené vody představuje také významný systém přenosu tepla. Změny v síle (zejména v rychlosti) termohalinní cirkulace mohou tím pádem významně ovlivnit zejména regionální klima.
AMOC jako součást termohalinní cirkulace představuje systém povrchových a hlubinných proudů v Atlantském oceánu (Obr. 1). Povrchové proudy přenášejí teplou vodu s vyšší salinitou směrem na sever, zatímco hlubinné proudy dopravují chladnější vody směrem na jih. Nejznámějším segmentem AMOC je bezesporu Golfský proud přenášející velmi teplou vodu z tropického Karibiku na sever. Do severního Atlantiku pokračuje severní větev Golfského proudu, tzv. severoatlantský proud, který se významně podílí na mírném evropském klimatu.
Obr. 2 Anomálie globálních průměrných teplot za rok 2015 podle NASA. Patrná je chladná oblast v severním Atlantiku, zdroj: en.wikipedia.org
Při transportu teplých vod z tropického do severního Atlantiku dochází k odpařování, což zvyšuje salinitu vody a díky výparu dochází také k jejímu ochlazování. To vede k zvyšování hustoty vody u hladiny. Rovněž i tvorba mořského ledu zvyšuje salinitu okolní mořské vody, protože při zamrzání se soli z vody vylučují. Tato hustá voda pak klesá do hlubin a pohání AMOC, protože na její místo musí přitéct další voda. Z toho vyplývá, že čím je pokles rychlejší, tím rychlejší je celá AMOC. Síla AMOC tak závisí na hustotě (tedy teplotě a salinitě) mořské vody v severním Atlantiku. Nicméně v důsledku současné klimatické změny dochází k zvýšení obsahu tepla v oceánech a k zintenzivnění toků sladké vody zejména z tajícího Grónského ledovce do oceánu. Sladká voda snižuje slanost oceánské vody, což vede k pomalejšímu potápění chladnějších vod. Tento mechanismus pravděpodobně způsobil negativní teplotní anomálii, která je v současnosti pozorována v severním Atlantiku (Obr. 2).
Po úvodním seznámení se základními principy AMOC se pojďme podívat, k čemu došla v úvodním odstavci avizovaná studie. Studie s využitím klimatických modelů ukazuje, že úplný kolaps AMOC v kombinaci s mírným nárůstem globálních teplot (+2 °C) by pravděpodobně vedl k výrazněji chladnějším zimám v severozápadní Evropě. Ačkoliv by byla průměrná roční teplota vyšší, tato část Evropy by zažívala chladnější zimy s častými vpády arktické vzduchové hmoty. Zimy by tak byly extrémní, jako např. v období malé doby ledové, ale rovněž extrémní by byla i léta s intenzivními vlnami veder.
Obr. 3 ukazuje šest možných scénářů vývoje AMOC v různých podmínkách. Zaměřme se na řádek (PI AMOC off), který ukazuje lednové průměrné teploty při zhroucení AMOC v porovnání s preindustriálními teplotami. Tento scénář naznačuje, že zejména ve Skandinávii by byly lednové teplotní extrémy až pod -50 °C. Patrné je také rozšíření mořského ledu, který by v lednu zasahoval až k Britským ostrovům a téměř celé Severní a Baltské moře by bylo zamrzlé.
Obr. 3 Vývoj síly AMOC a rozložení teplot a zalednění pro šest různých zvažovaných scénářů, zdroj: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Důležité je poznamenat, že ochlazení vyvolané AMOC zesiluje pozitivní zpětná vazba albeda mořského ledu. Jednoduše řečeno – mořský led má bílou (nebo obecně) světlou barvu, takže odráží přicházející sluneční záření. Sluneční záření se tak netransformuje na tepelnou energii, která by ohřála vzduch nebo mořskou vodu. Arktický mořský led dosahuje po zhroucení AMOC až 50° severní zeměpisné šířky, což přispívá k intenzivním chladným extrémům v Evropě. Poloha okraje mořského ledu také zejména během zimních měsíců ovlivňuje polohu meridionálních teplotní gradientů nad Atlantským oceánem, které zesilují tryskové proudění a zvyšují cyklonální aktivitu (spojenou např. s větrnými bouřemi) nad severozápadní Evropou. V případě posunu okraje mořského ledu k 50° severní z. š. by mohlo dojít k ovlivnění polohy tryskového proudění a drah cyklón, což by mělo vliv na teplotní extrémy v Evropě.
Na závěr poznamenejme, že studie nepředpovídá, kdy přesně by mohlo dojít ke kolapsu AMOC. Modeluje spíše situaci, kdy dojde k překročení kritického bodu a AMOC se zhroutí. To se však podle některých studií může stát ještě v tomto století. Načasování ale i nadále zůstává nejisté. Podle některých analýz by například výrazné zpomalení AMOC mohlo nastat už kolem roku 2050.
Encyklopedie počasí
Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.
