Čeští klimaskeptici pravděpodobně rozšiřují svůj repertoár. Po globálním oteplování se, podle všeho, pustili i do problematiky ozonu. A opět tím svým legračním amatérským stylem.

Pan Kremlík zveřejnil své pojednání o příčinách změn ozonu zde a zde. Záhy přispěchal pan Jakl a Kremlíkův článek nám pro jistotu ještě po svém převyprávěl zde a zde. Asi abychom jejich „mouder“ neměli málo…

Tandem Kremlík-Jakl nám tak pěkně ukázal, jak to dopadá, když jeden, který se v problematice vůbec nevyzná, něco vymyslí a druhý, který se v tom nevyzná o nic víc, to ještě po svém převypráví. Úvodem tedy jen pár „perel“ pana Jakla:

• „Ozónu po letech zase začalo ubývat, dokonce se v polárních oblastech znovu možná ukazuje ozonová dírka, hrozící dospět do stadia díry.“ Ozonu neubývá, ozonu zvolna přibývá, prakticky na celé Zemi, až na subpolární a polární oblasti jižní polokoule (zdůrazňuji, že to je měřeno). Tady je pan Jakl úplně vedle. A asi také špatně pochopil tvrzení pana Kremlíka o arktické „ozonové díře“ z jara 2011 (v letech 2012 ani 2013 se nic podobného neopakovalo). Pro antarktickou ozonovou díru to zase není žádné „znovu“, ta se tam objevuje každoročně už desítky let.

• „Freony jsou mimo podezření, byly už dříve popraveny za jiný zločin, takže mají dokonalé alibi.“ Freony „popravili“ jen pánové Kremlík a Jakl. Že k tomu nemají žádné odborné doklady, o tom snad ani není třeba diskutovat. Prostě opět pan Kremlík vymyslel nesmysl, pan Jakl ho poslušně odpapouškoval. Jak klimaskeptické…

• „Takže zotavení vrstvy bylo způsobeno oteplením v letech 1975 – 1998, ne popravou freonů.“ Panu Jaklovi možná unikl jeden drobný detail: ozonová vrstva se začala obnovovat od poloviny 90.let minulého století. V letech 1975-1998 se žádné „zotavení“ ozonové vrstvy nekonalo, naopak to bylo období nejrychlejší destrukce ozonové vrstvy. Pan Jakl se tady spletl jen asi o 20 let…

• „Od té doby se zas ochlazuje a ozón opět chřadne“. Nechřadne (viz výše), navíc se neochlazuje, a to ani v troposféře, ani ve stratosféře. Porovnejme to ale s tvrzením pana Kremlíka, že „Nyní když se pozemní oteplování zastavilo, stoplo se i ochlazování stratosféry a ozónu přestalo ubývat“. Tak jak, pánové? Stoplo nebo nestoplo? Ubývá nebo neubývá ozonu? Když už píšete nesmysly, alespoň se domluvte na tom, jaké nesmysly napíšete. Jinak jen ukazujete, jak to dopadá, když jeden klimaskeptik nechápe, co napsal jiný klimaskeptik…

Pokud jde o článek pana Kremlíka, nehodlám se pouštět do diskusí o Antarktických výpravách, slepých ovcích nebo o firmě Du Pont. Zajímavý je ovšem popis páně Kremlíkových představ o souvislosti mezi ozonem a teplotami ve stratosféře. V kapitole „Vliv teplot“ pan Kremlík formuloval jakousi teorii, že za změny koncentrace ozonu de facto mohou změny teploty ve stratosféře. Tedy jako by změna teploty byla příčinou a změna koncentrace ozonu následkem.

• „Ozón nesnáší zimu. I v Antarktidě se přece ozónová díra objevuje v té části roku, kdy jsou teploty nejnižší (srpen-září). A když se oteplí, ozónová díra se zase zacelí.“

• „I zeslabování ozónové vrstvy v 70-90.letech 20.století bylo spojeno s ochlazováním stratosféry.“

• „Díky tomu víme, že v Alpách ozónová vrstva slábne nebo zesiluje podle toho, jak je teplo (srovnej grafy 3 a 4). Kolem roku 1980, když začalo „globální oteplování“, jako na povel začal ubývat i ozón. Nyní když se pozemní oteplování zastavilo, stoplo se i ochlazování stratosféry a ozónu přestalo ubývat“

Tedy jinak řečeno - vyšší teploty = více ozonu, nižší teploty = méně ozonu. A to vše dokládá několika grafy. Na nich je opravdu jistá souvislost množství ozonu se stratosférickými teplotami vidět. Ale je tu i několik věcí, které naopak do té Kremlíkovy teorie vůbec nezapadají.

Nějak to nesedí

Tak například na grafu 5 v článku pana Kremlíka jsou nad sebou grafy vývoje množství ozonu a stratosférických teplot od roku 1960 do roku 2001. Z nich pan Kremlík vyvodil, že „Jak se stratosféra ochlazovala, ozónu ubývalo. Nyní stagnují teploty i ozón.“. Podívejme se ale na vývoj těch křivek po roce 1994 (vpravo od svislé modré čáry). Obrázek je převzat ze stránek projektu SPARC:



Teploty vzduchu ve spodní stratosféře (dolní graf) vykazují po roce 1994 stagnaci nebo možná i mírný pokles, u ozonu (horní graf) je ale vidět poměrně zřetelný nárůst. Tedy úplně naopak, než jak to předpokládá teorie pana Kremlíka. Jak může množství ozonu růst, když nerostou teploty, dokonce zřejmě i mírně klesají? Pro úplnost – stagnace stratosférických teplot a pozvolný systematický vzestup celkového ozonu, tedy i rozpor s Kremlíkovou teorií, trvají dosud – viz odkaz na „Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010“ na konci článku (obr. 2-2 ve 2.kapitole a obr. 4-5 a 4-6 ve 4.kapitole). Celkem tedy skoro 20 let vývoje, který je v rozporu s Kremlíkovou teorií. Co bude asi špatně?

A je tady ještě jedna věc. Ty výrazné výkyvy na křivce teplot směrem nahoru. Odpovídají erupcím sopek El Chichón (Mexiko, 1982) a Pinatubo (Filipíny, 1991). Výrazné oteplení ve stratosféře, které ale neznamenalo výrazný nárůst ozonu. Na většině stanic to dokonce znamenalo pokles ozonu, ve střední Evropě až o 3%. Tedy opět přesně proti teorii pana Kremlíka. Jak je možné, že při tak výrazném nárůstu teplot nerostl i ozon, ale dokonce jeho množství kleslo?

Polární oblasti

Další zajímavé tvrzení pana Kremlíka se týká arktické „ozonové díry“ na jaře roku 2011: „V březnu 2011 se objevila ozónová díra v Arktidě, přestože tam k žádné erupci freonů nedošlo. Příčinou prý bylo mrazivé počasí.“ K erupci freonů skutečně nedošlo, ty se totiž do atmosféry nedostávají žádnými erupcemi. Ale určitě neuškodí jeden obrázek z NASA. Popisuje situaci nad Arktidou uprostřed března 2011:



Vlevo je množství ozonu, vpravo koncentrace ClO. Je vidět, že oblast největších poklesů celkového ozonu se prakticky dokonale kryje s oblastí abnormálně vysokých koncentrací reaktivního chlóru. Nevím, jestli bude pan Kremlík toho názoru, že je to jen náhoda a bude dál vysvětlovat vznik této „ozonové díry“ jen nízkými teplotami. Bez chlóru z freonů by totiž tato arktická „ozonové díra“ zřejmě nevznikla a ani nízké teploty by to nezachránily. Ale k tomu se ještě dostaneme o kousek níže.

Pan Kremlík si prostě přečetl něco o arktické „ozonové díře“ na jaře 2011, přečetl si také to, že to, podle všeho, souvisí s výrazně nízkými teplotami v oblasti. Až potud je to pravda. Jen na základě toho ovšem vyslovil závěr, že pokles množství ozonu je přímou reakcí na nízké teploty. A zobecnil to na celou ozonovou vrstvu, což už je problém. Souvislost mezi teplotami a celkovým ozonem není tak jednoduchá a přímá, jak si ji pan Kremlík představuje a podmínky v polárních oblastech jsou tak specifické, že je nelze zobecňovat na celou ozonovou vrstvu.

A navíc pan Kremlík při prohlížení grafů zapomněl na jednu věc, kterou různí klimaskeptici často (a v tomto případě správně) připomínají:

Tak jak to tedy je? Stochastická souvislost mezi teplotami stratosféry a množstvím ozonu existuje. Ukázala to už řada diagnostických studií, založených na napozorovaných datech. Je to ale závislost ozonu na teplotách nebo teplot na ozonu? To samozřejmě z korelací ani z podobnosti křivek v grafech poznat nejde.

Jistá závislost množství ozonu na teplotě stratosféry existuje hlavně v polárních oblastech. Je to poměrně složitá záležitost a já se omlouvám kolegům, kteří to případně budou číst, za některá zjednodušení. Tohle ale není a nemá být žádná odborná studie.

Děje se to konkrétně v situacích, kdy teplota vzduchu klesne pod cca -78°C a může se tvořit tzv. polární stratosférická oblačnost (Polar Stratospheric Clouds – PSC). Ta ovlivňuje množství ozonu hned dvojím způsobem. Jednak se na krystalcích PSC urychluje aktivace freonů (uvolnění reaktivního chloru z molekuly freonu působením UV záření), jednak na sebe PSC váže některé sloučeniny dusíku, které by jinak urychlovaly odstraňování reaktivního chlóru z atmosféry. Na konci polární noci, když polární stratosféra dostane první dávky slunečního UV záření, i s pomocí PSC se rychle aktivují freony a uvolní se reaktivní chlor. Sloučeniny dusíku, které by mohly tento chlor odstraňovat z atmosféry, jsou však ještě vázané v PSC a dojde tak k poměrně rychlé destrukci ozonu (často i ke vzniku tzv. ozonové díry). Situace se obvykle vrátí k normálu po oteplení, zániku PSC a uvolnění v ní dosud vázaných sloučenin dusíku, což má za následek pokles koncentrací reaktivního chloru a zánik ozonové díry. Bez PSC, bez teplot pod cca -78°C nebo bez freonů by ale ozonové díry, podle všeho, nevznikaly.

Mimochodem – takhle vznikla i ta „erupce“ reaktivního chlóru (nikoli freonů, jak psal pan Kremlík) při vzniku Arktické „ozonové díry“ na jaře 2011 (viz obrázek výše). Tedy abnormálně studený vzduch na to vliv měl. Ne však jako přímý faktor, bezprostředně ovlivňující ozon, ale jako faktor, umožňující vznik PSC se všemi následnými projevy v období východu Slunce nad Arktidou. Ale bez freonů by se to neobešlo…

V tomto smyslu (možnost vzniku tzv. ozonových děr) tedy v polárních oblastech závislost ozonu na teplotách existuje, ale je třeba, aby vzduch obsahoval i freony.

Mimopolární oblasti

Mimo polární oblasti velice silně funguje opačná závislost – závislost teploty na množství ozonu. Princip je jednoduchý: Protože ozon vzniká v horní ozonosféře působením UVC záření (vlnové délky od 280 nm) na molekuly kyslíku, tak např. vyšší sluneční aktivita znamená více dopadajícího UVC záření, tím i více ozonu, tedy i větší absorpci UV záření ozonem (i v UVB oblasti, 280 – 315 nm) a důsledkem je vyšší teplota stratosféry. Prostý důsledek zákona zachování energie. Tomu odpovídají i měření. 11-letý cyklus sluneční aktivity je detekovatelný v teplotních řadách z ozonosféry. To dokazuje, že teplotní změny jsou důsledkem absorpce UV záření právě na ozonu. Teplotní výkyvy v souvislosti se změnami sluneční aktivity se totiž mohou projevit pouze ve výškách, kde atmosféra silně absorbuje nějaké energeticky významnější složky slunečního záření. Pokud by ale toto všechno mělo být způsobeno např. absorpcí viditelného záření na molekulách vzduchu (bez vlivu ozonu), tak by zřejmě k maximální absorpci (a tedy i k maximálnímu projevu slunečního cyklu na teplotách) došlo ne ve výšce ozonosféry (s velmi nízkou hustotou vzduchu), ale až v níže položených vrstvách s vyšší hustotou vzduchu a tedy s většími absorpčními schopnostmi. Tam se ale solární periodicita na teplotách projevuje minimálně.

Opačná závislost, tedy ovlivnění množství ozonu teplotami, také existuje a vyplývá už z jednoduchého faktu, že rychlosti chemických a fotochemických procesů vzniku a rozpadu ozonu jsou obecně teplotně závislé. Navíc pokud se s rostoucí teplotou tyto procesy urychlují (což bývá v chemii obvyklé), znamená to jak urychlení produkce ozonu (to vede k růstu jeho koncentrace), tak i urychlení destrukce ozonu (to naopak vede k poklesu koncentrace). Obě tyto teplotní závislosti tedy jdou „proti sobě“, výsledná závislost koncentrací ozonu na teplotě pak není příliš silná. Také proto, že se bavíme o změnách teploty jen maximálně o pár stupňů.

Souvislost mezi teplotou vzduchu ve stratosféře a množstvím ozonu je tedy „oboustranná“ a značně složitá. Jiná je v polárních oblastech, jiná v mimopolárních oblastech. Do „jednosměrné“ kauzality teplota -> ozon, jak se ji snažil prezentovat pan Kremlík, rozhodně má hodně daleko. Blíže skutečnosti je naopak kauzalita přesně opačná, tedy ozon -> teplota. Daleko silnější vazbu než s teplotami má ale ozon s koncentracemi reaktivního chloru, pocházejícího z freonů.

Primitivní závěry pana Kremlíka, vyslovené jen na základě jakési podobnosti křivek v grafech, bez jakékoli opory ve fyzice nebo v měření, jsou tedy úplně mimo realitu.

Proč mě to už ani nepřekvapuje?

P.S.: Konkrétně nad územím ČR byly hlavním faktorem, systematicky ovlivňujícím množství ozonu v období 1961-2010, především koncentrace reaktivního chloru z freonů (způsobil systematické poklesy celkového ozonu až o 5%). O něco slabší byl epizodický vliv velkých sopečných erupcí (krátkodobé poklesy až o 3%). S ním téměř srovnatelný byl vliv změn termodynamických parametrů horní troposféry a spodní stratosféry, na kterých se částečně podílely i změny teploty spodní stratosféry (systematicky ovlivnil množství ozonu rovněž až o cca 3%) a nejslabší byl vliv sluneční aktivity (změny o cca 2%). Podrobnosti lze najít zde. Budu velice rád, pokud mi pánové Kremlík a Jakl napíšou, co je v té studii špatně, že dala výsledky, které jsou v jasném rozporu s tím, co oni tvrdili…

Další čtení pro zájemce je např. „Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2010“.