Potvrzení toho, že zvyšující se hladina CO2 v ovzduší je způsobena činností člověka, získáme analýzou druhů uhlíku vyskytujícího se v atmosféře. Uhlík má několik izotopů (liší se počtem neutronů). Uhlík 12 (C12) má 6 neutronů a uhlík 13 (C13) má 7 neutronů. Rostliny mají nižší poměr C13/C12 než atmosféra. Jestliže bude množství CO2 v atmosféře kvůli fosilním palivům narůstat, měl by se poměr C13/C12 snižovat. Toto se skutečně děje (Ghosh 2003) a vývoj odpovídá trendům v globálních emisích.

Graf 2: Celkové emise CO2 za rok vzniklé spalováním fosilních paliv a výrobou cementu přepočítané na gigatuny uhlíku (černá), roční průměry poměru 13C/12C měřené v atmosférickém CO2 na Mauna Loa v letech 1981- 2002 (červená) (IPCC AR4).

Další důkaz můžeme vyvodit na základě měření hladiny kyslíku v atmosféře. Když se spalují fosilní paliva, uhlík reaguje s kyslíkem a vytváří tak oxid uhličitý. Se zvyšující se hladinou CO2 v ovzduší zároveň ubývá kyslíku. Pozorování dokazují, že podíl kyslíku v ovzduší klesá tempem odpovídajícím spalování fosilních paliv.

Graf 3: Koncentrace CO2 na Mauna Loa na Havaji (černá) a na Baring Head na Novém Zélandu (modrá). V pravém dolním rohu je zanesen atmosférický kyslík (O2) měřený v Alertu v Kanadě (růžová) a v Cape Grimu v Austrálii (světle modrá) (IPCC AR4 2.3.1 převzato z Manning 2006).

Otisk vlivu člověka v zesíleném skleníkovém jevu

Satelity měří únik infračerveného záření do vesmíru. Srovnání dat získaných v letech 1970 – 1996 ukázalo, že množství energie uniklé do vesmíru se snižuje na těch vlnových délkách, v nichž skleníkové plyny pohlcují záření (Harries 2001). Tento výzkum tedy předložil „přímý experimentální důkaz o významném zvýšení skleníkového efektu na Zemi“. Takový výsledek byl dále potvrzen novějšími daty získanými z několika dalších satelitů (Griggs 2004, Chen 2007).

Graf 4: Změna spektra v letech 1970-1996 vlivem stopových plynů. 'Brightness temperature' označuje ekvivalentní teplotu černého tělesa. (Harries 2001).

To, že do vesmíru uniká méně tepla, bylo potvrzeno měřením na povrchu, kdy bylo zjištěno, že se více vyzářeného infračerveného záření vrací zpět na zem. Několik studií došlo k závěru, že tento jev je způsobený zesíleným skleníkovým efektem (Philipona 2004, Wang 2009). Analýza s vysokým rozlišením spektrálních dat umožňuje vědcům přisoudit každému ze skleníkových plynů kvantitativní podíl, jakým ovlivňují zvýšené množství dopadu infračerveného záření na zem (Evans 2006). Výsledky vedou autory k závěru, že „tato experimentální data by měla být přesvědčivým argumentem pro skeptiky, kteří tvrdí, že neexistuje žádný pozorovací důkaz, který by prokázal souvislost mezi růstem množství skleníkových plynů v atmosféře a globálním oteplováním“.

Graf 5: Spektrum skleníkového záření měřené na povrchu. Skleníkový efekt vodní páry je vynechán, je zde poukázáno na příspěvek ostatních skleníkových plynů. (Evans 2006).

Otisk vlivu člověka ve vývoji teploty

Vliv člověka lze také nalézt při pohledu na teplotní trendy v různých vrstvách atmosféry. Klimatické modely předpovídají, že více oxidu uhličitého by mělo způsobit oteplování v troposféře, ale zároveň ochlazení ve stratosféře. Důvodem je „stínící“ efekt v troposféře, který zadržuje více tepla a tím pádem ho nepouští dál do stratosféry. Takový vývoj je v rozporu s očekávanými změnami v případě, že by globální oteplování bylo způsobeno sluncem; to by totiž způsobilo oteplení jak v troposféře, tak i ve stratosféře. Z družic i z meteorologických balónů pozorujeme ochlazování stratosféry a oteplování troposféry, v souladu s oteplováním způsobeným oxidem uhličitým:

Graf 6: (A) Změna teploty v nižší stratosféře pozorovaná satelity (UAH, RSS) a meteorologickými balóny (HadAT2 a RATPAC) v období 1979-1997, shlazená klouzavým průměrem přes sedm měsíců. Hlavní sopečné výbuchy jsou označeny modrými přerušovanými čarami (Karl 2006).

Jestliže je oteplování způsobeno sílícím skleníkovým jevem, očekávali bychom, že v noci se bude teplota zvyšovat rychleji než ve dne. To proto, že skleníkový efekt působí ve dne i v noci. Naopak, pokud by globální oteplování bylo způsobeno sluncem, očekávali bychom, že se trend oteplování projeví hlavně v denních teplotách. To, co pozorujeme, je větší úbytek chladných nocí než chladných dní a větší nárůst počtu teplých nocí než teplých dní (Alexander 2006). Což je v souladu s oteplováním, které je způsobeno zesíleným skleníkovým efektem.

Graf 7: Pozorované trendy v počtu nejchladnějších a nejteplejších dnů a nocí v roce v období 1951 – 2003. Studený den (noc) je definován jako spodních 10 % a teplý den (noc) je definován jako horních 10 %, co se týče naměřené teploty. Oranžová křivka ukazuje trend v průběhu dekád. (IPCC AR4 FAQ 3.3 převzato z Alexander 2006).

(Přeložila Veronika Imrichová, upravil a zveřejnil J. Hollan; diskusi a další informace viz anglický originál.)

Translation by jenikhollan. View original English version.