Svět už rok ochromuje pandemie. Jak se to projevilo na počasí a klimatu?
Je to už víc než rok, co svět ochromila pandemie onemocnění COVID-19. Ruku v ruce s prudkým utlumením průmyslu a dopravy, zejména té letecké, došlo k výraznému propadu jak emisí skleníkových plynů, tak i znečišťujících látek vypouštěných do atmosféry. To byla dominující situace loni na jaře, během dalších měsíců roku 2020 se ale jednotlivá opatření zmírňovala a s tím také docházelo k obnově průmyslové výroby i zvyšování intenzity dopravy. Jedině letecká doprava se nadále drží poměrně hluboko pod úrovní roku 2019 před pandemií. Nabízí se otázka, jak se tedy dopady různých omezení našeho života projevily, případně projevují na dění v atmosféře.
Zlepšení kvality ovzduší
Nejvýraznějším a také nejsnadněji měřitelným dopadem bylo především zlepšení kvality ovzduší. Oproti prvotním závěrům z jara a léta loňského roku se ale s delším časovým odstupem a podrobnějším studiem vlivů počasí ukazuje, že vliv lockdownu na snížení znečištění ovzduší nebyl až tak velký, jak se původně předpokládalo. Nejvýznamnější efekt se projevil u oxidu dusičitého (NO2), což souvisí s redukcí dopravy. Například ve velkých evropských městech jeho koncentrace klesly o 30 až 50 procent. Když ale oddělíme vliv příznivého počasí vedoucích k lepším rozptylovým podmínkám, připadá na efekt lockdownu snížení o 10 až 35 procent. To do jisté míry souvisí s faktem, že na úroveň těchto koncentrací mají vliv zejména nákladní automobily, jejichž provoz ale klesl výrazně méně než aut osobních. Naproti tomu u přízemního ozónu došlo k vzestupu (vlivem lockdownu cca o 2 až 25 %), neboť snížení NO2 znamená vlivem provázanosti chemickým reakcí menší odbourávání ozónu ze vzduchu.
Změna koncentrací oxidu dusičitého a ozónu ve vybraných světových městech vlivem lockdownu celkově (světlé sloupce) a efekt samotného lockdownu (tmavé sloupce) - po očištění od ostatních vlivů (lepší rozptylové podmínky atd.) není efekt lockdownu v některých oblastech až tak vysoký, zdroj: advances.sciencemag.org
Skleníkových plynů v atmosféře celkově neubylo
Často se zmiňuje i vliv snížení emisí oxidu uhličitého, případně dalších skleníkových plynů. Jenže toto snížení, ač bylo zhruba 7procentní ve srovnání s rokem 2019, bylo ve skutečnosti příliš malé na to, aby se projevilo poklesem celkových koncentrací skleníkových plynů v atmosféře. Naopak, koncentrace stále stoupají – hodnoty za poslední týden jsou o 2,5 ppm (částic CO2 na milión částic vzduchu) vyšší než ve stejném období před rokem. Problémem totiž je, že skleníkové plyny v atmosféře zůstávají dlouhou dobu – desítky, stovky, někdy i tisíce let, než se rozloží na jiné látky.
Denní a týdenní hodnoty oxidu uhličitého na observatoři Manua Loa za poslední rok - na svislé ose jsou jednotlivé měsíce od března 2020 do jara 2021, zdroj: esrl.noaa.gov
Vliv poklesu prachových částic
Omezení průmyslu vedlo také ke snížení produkce aerosolů a prachových částic. To na jedné straně přispělo ke zlepšení dohlednosti hlavně loni na jaře. Jenže detailní pohled ukazuje podstatně významnější vliv v té době převažující povětrnostní situace (stabilní rozložení tlakových útvarů se severním až východním proudění, tedy s přílivem suchého vzduchu). Vliv prachových částic je navíc hodně lokální a roli může mít i vliv přenosu větrem z průmyslových oblastí nebo jiných zdrojů prachu (například těžební činnosti apod.).
Z hlediska klimatu je významné působení sírových aerosolů a sazí vzniklých při spalování fosilních paliv – ty totiž vedou k částečnému odrazu dopadajících slunečních paprsků na zemský povrch. A když došlo ke snížení jejich produkce vlivem lockdownů, mělo to za následek určitý oteplující efekt, ať už lokálně díky čistšímu vzduch, tak i globálně, kdy jde ale v průměru o setiny stupně Celsia. Určité studie zmiňují i jistý dopad tohoto faktoru na srážky v tropických oblastech. Pro mírné zeměpisné šířky je ale tento efekt prakticky nedetekovatelný, což souvisí s odlišnou povahou dynamiky srážkotvorných procesů a jejich souvislosti s převážně západním směrem proudění. Proto tak nelze spojovat konec jedné z nejhorších epizod sucha v Česku právě s omezením průmyslu a dopravy.
Redukce letecké dopravy vedla k úbytku výskytu vysoké oblačnosti
Velmi často se diskutuje vliv přetrvávající výrazné redukce letecké dopravy. Zde lze opravdu podle prvních studií doložit určitý úbytek výskytu vysoké cirrovité oblačnosti, která se vytváří při spalování leteckého paliva ve vysokých výškách (tzv. contrails). V prostoru Evropy je to dobře detekovatelné hlavně nad západní částí kontinentu, kde došlo ke snížení těchto contrails z 4,6 % v roce 2019 na 1,4 % v loňském roce. To vedlo ke snížení celkového množství oblaků druhu cirrus o 3 procenta (z 28 na 25 %). Toto zmenšení množství a rozsahu cirrů se může projevit i drobným vlivem na teploty (vyššími maximy a nižšími minimy, nejspíš ale jen v řádu desetin stupně Celsia). Nicméně dopad na srážky nelze detekovat.
Srovnání průměrné spotřeby leteckého paliva (v kg na m2 za hodinu) nad Evropou za jaro a léto v roce 2019 (nahoře) a 2020 (dole), zdroj: researchgate.net
Řadě lidí v Česku se jeví období od poloviny loňského roku jako návrat k normálu – nižší teploty, víc sněhu, víc srážek. Jenže z globálního pohledu to neplatí, ostatně loňský rok se stal spolu s rokem 2016 nejteplejším v historii měření. A například letošní březen byl 8. nejteplejším od roku 1880. Konec suchého období a častější výskyt srážek na našem území tak nemá s příchodem pandemie žádnou spojitost.
Zlepšení kvality ovzduší
Nejvýraznějším a také nejsnadněji měřitelným dopadem bylo především zlepšení kvality ovzduší. Oproti prvotním závěrům z jara a léta loňského roku se ale s delším časovým odstupem a podrobnějším studiem vlivů počasí ukazuje, že vliv lockdownu na snížení znečištění ovzduší nebyl až tak velký, jak se původně předpokládalo. Nejvýznamnější efekt se projevil u oxidu dusičitého (NO2), což souvisí s redukcí dopravy. Například ve velkých evropských městech jeho koncentrace klesly o 30 až 50 procent. Když ale oddělíme vliv příznivého počasí vedoucích k lepším rozptylovým podmínkám, připadá na efekt lockdownu snížení o 10 až 35 procent. To do jisté míry souvisí s faktem, že na úroveň těchto koncentrací mají vliv zejména nákladní automobily, jejichž provoz ale klesl výrazně méně než aut osobních. Naproti tomu u přízemního ozónu došlo k vzestupu (vlivem lockdownu cca o 2 až 25 %), neboť snížení NO2 znamená vlivem provázanosti chemickým reakcí menší odbourávání ozónu ze vzduchu.
Změna koncentrací oxidu dusičitého a ozónu ve vybraných světových městech vlivem lockdownu celkově (světlé sloupce) a efekt samotného lockdownu (tmavé sloupce) - po očištění od ostatních vlivů (lepší rozptylové podmínky atd.) není efekt lockdownu v některých oblastech až tak vysoký, zdroj: advances.sciencemag.org
Skleníkových plynů v atmosféře celkově neubylo
Často se zmiňuje i vliv snížení emisí oxidu uhličitého, případně dalších skleníkových plynů. Jenže toto snížení, ač bylo zhruba 7procentní ve srovnání s rokem 2019, bylo ve skutečnosti příliš malé na to, aby se projevilo poklesem celkových koncentrací skleníkových plynů v atmosféře. Naopak, koncentrace stále stoupají – hodnoty za poslední týden jsou o 2,5 ppm (částic CO2 na milión částic vzduchu) vyšší než ve stejném období před rokem. Problémem totiž je, že skleníkové plyny v atmosféře zůstávají dlouhou dobu – desítky, stovky, někdy i tisíce let, než se rozloží na jiné látky.
Denní a týdenní hodnoty oxidu uhličitého na observatoři Manua Loa za poslední rok - na svislé ose jsou jednotlivé měsíce od března 2020 do jara 2021, zdroj: esrl.noaa.gov
Vliv poklesu prachových částic
Omezení průmyslu vedlo také ke snížení produkce aerosolů a prachových částic. To na jedné straně přispělo ke zlepšení dohlednosti hlavně loni na jaře. Jenže detailní pohled ukazuje podstatně významnější vliv v té době převažující povětrnostní situace (stabilní rozložení tlakových útvarů se severním až východním proudění, tedy s přílivem suchého vzduchu). Vliv prachových částic je navíc hodně lokální a roli může mít i vliv přenosu větrem z průmyslových oblastí nebo jiných zdrojů prachu (například těžební činnosti apod.).
Z hlediska klimatu je významné působení sírových aerosolů a sazí vzniklých při spalování fosilních paliv – ty totiž vedou k částečnému odrazu dopadajících slunečních paprsků na zemský povrch. A když došlo ke snížení jejich produkce vlivem lockdownů, mělo to za následek určitý oteplující efekt, ať už lokálně díky čistšímu vzduch, tak i globálně, kdy jde ale v průměru o setiny stupně Celsia. Určité studie zmiňují i jistý dopad tohoto faktoru na srážky v tropických oblastech. Pro mírné zeměpisné šířky je ale tento efekt prakticky nedetekovatelný, což souvisí s odlišnou povahou dynamiky srážkotvorných procesů a jejich souvislosti s převážně západním směrem proudění. Proto tak nelze spojovat konec jedné z nejhorších epizod sucha v Česku právě s omezením průmyslu a dopravy.
Redukce letecké dopravy vedla k úbytku výskytu vysoké oblačnosti
Velmi často se diskutuje vliv přetrvávající výrazné redukce letecké dopravy. Zde lze opravdu podle prvních studií doložit určitý úbytek výskytu vysoké cirrovité oblačnosti, která se vytváří při spalování leteckého paliva ve vysokých výškách (tzv. contrails). V prostoru Evropy je to dobře detekovatelné hlavně nad západní částí kontinentu, kde došlo ke snížení těchto contrails z 4,6 % v roce 2019 na 1,4 % v loňském roce. To vedlo ke snížení celkového množství oblaků druhu cirrus o 3 procenta (z 28 na 25 %). Toto zmenšení množství a rozsahu cirrů se může projevit i drobným vlivem na teploty (vyššími maximy a nižšími minimy, nejspíš ale jen v řádu desetin stupně Celsia). Nicméně dopad na srážky nelze detekovat.
Srovnání průměrné spotřeby leteckého paliva (v kg na m2 za hodinu) nad Evropou za jaro a léto v roce 2019 (nahoře) a 2020 (dole), zdroj: researchgate.net
Řadě lidí v Česku se jeví období od poloviny loňského roku jako návrat k normálu – nižší teploty, víc sněhu, víc srážek. Jenže z globálního pohledu to neplatí, ostatně loňský rok se stal spolu s rokem 2016 nejteplejším v historii měření. A například letošní březen byl 8. nejteplejším od roku 1880. Konec suchého období a častější výskyt srážek na našem území tak nemá s příchodem pandemie žádnou spojitost.
