V USA vyšla nová práce o efektu městských tepelných ostrovů na měření teplot

Máme věřit klimatickým stanicím?

V USA vyšla nová práce o efektu městských tepelných ostrovů na měření teplot
Máme věřit klimatickým stanicím?

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Přihlásit se můžete zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Předplatné můžete objednat zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Pozoruhodným rysem naší energetické krize je, že v EU ještě nikdo směrodatný nenavrhl revizi klimatické politiky – emisních povolenek, taxonomie a podobně. Politici a hlavní proud vědy samozřejmě mají nainvestováno do hypotézy o antropogenním (lidstvem zaviněném) globálním oteplování. Evropská unie následuje šest let starou Pařížskou dohodu OSN, která stavěla na zprávách Mezivládního panelu pro klimatickou změnu (IPCC). Panel je nejenom politicky, ale z velké části i datově závislý na amerických databázích.

Spojené státy provozují největší síť měřicích stanic, z nichž se vypočítávají klimatické trendy. Nebýt americké klimatologie a jí ovlivněné politické scény (a Hollywoodu a sociálních platforem, ale to už by byla jiná kapitola), dost možná by žádná Pařížská dohoda nevznikla, tím pádem ani žádný Zelený úděl Evropské unie. Proto je potenciálně tak důležitá studie, s níž nedávno přišel americký meteorolog a zasloužilý klimaskeptik Anthony Watts (jeho hojně čtený web Wattsupwiththat.com by neměla přecházet žádná ze stran sporu). Studii zaštítil libertariánský Heartland Institute. Wattsovým tématem je zkreslení naměřených teplot známé jako městský tepelný ostrov, respektive ostrůvek – urban heat island, UHI. Watts došel k názoru, že v soustavě amerických stanic tento efekt řádí do té míry, že dokáže zkreslit klimatické grafy.

U městských tepelných ostrovů jde v zásadě o to, že povrch zastavěný – betonem, cihlami, asfaltem – nebo ovlivněný zdroji tepla – vývody chladičů, klimatizací, dalšími stroji, auty – má logicky vyšší teplotu, než jakou by měl jen vlivem slunce. U první kategorie, tedy zastavěného povrchu, je třeba vědět, že každý metr čtvereční betonu nebo asfaltu, který přes den absorbuje teplo ze slunečního záření, ho v noci vydává zpět do vzduchu skrze infračervené záření v mnohem větší míře, než kdyby to byla hlína a tráva. Metr čtvereční v létě za jasného počasí přijme od slunce za osm hodin ekvivalent šesti kilowatthodin energie, což odpovídá – musíme mít stále na paměti, že autoři jsou Američané – spotřebě proudu rodinného domku s trvale zapnutou klimatizací.

Tiché uznání

Watts o městských tepelných ostrovech bádá už dlouho. Podle jeho vlastních slov to byl právě tento fenomén, co ho kdysi přivedlo ke skeptickému pohledu na oficiální klimatologii. První kritickou studii o umisťování stanic po Americe vydal roku 2009. Tehdejší Wattsův závěr: z více než 850 stanic zařazených do studie stálo 89 procent v rozporu s pravidly, tedy na tepelném ostrově. Podle pravidel by měřicí stanice měla být vzdálena aspoň 30 metrů od zdroje tepla a aspoň 30 metrů od vydlážděné nebo vybetonované plochy většího („extenzivního“) rozměru.

Wattsův vzorek stanic v roce 2009 byl dost reprezentativní, oněch 850 zařazených stanic tvořilo dvě třetiny stanic z kategorie stanic, kterou NOAA používala primárně (ale celkově je ve Spojených státech měřicích stanic, udržovaných zpravidla nikoli profesionály, ale dobrovolníky, přes 8000). Tehdy použitá kategorie se jmenuje Historická klimatologická síť (USHCN), a jak název napovídá, obsahuje termometry, které několik desítek let neměnily polohu, jejichž obsluha neměnila denní čas měření teplot, které se prostě mohou vykázat stabilními záznamy. Základy sítě USHCN byly položeny koncem 19. století. Kontinuita měření je samozřejmě zásadní pro určování klimatických trendů.

Po Wattsově první a šokující studii z roku 2009 vznikly některé protistudie – dokládající pravý opak: že Watts a další klimaskeptici význam UHI zveličují, ta asi nejdůležitější ze státní univerzity v Berkeley tvrdila, že stanice umístěné mimo zástavbu naměřily stejné tempo oteplování jako ty „ostrovní“. Výběr stanic, z nichž počítáme průměr teploty, je zásadní, platí to pro obě strany sporu.

Avšak federální úřady, konkrétně Úřad generálního inspektora (OIG), Wattsovy nálezy aspoň částečně, tiše uznal. Hned v roce 2009 OIG nařídil šetření, podle něhož je proti pravidlům umístěno 42 procent stanic. I oficiálně přiznané číslo bylo samozřejmě vysoké. Několik stanic, které byly v nejflagrantnějším rozporu s pravidly a dočkaly se mediální slávy, bylo posléze zavřeno. Před sedmi lety pak NOAA dosavadní síť stanic vybraných pro klimatické odhady přejmenoval a zařadil do desetkrát větší sítě stanic, která patří ke světové síti Global Historical Climatology Network (GHCN).

Uvážíme-li, že americké federální úřady nebyly k Wattsovým nálezům a několika následujícím studiím, které také konstatovaly riziko městských tepelných ostrovů, hluché – jak se mohlo stát, že podle nové Wattsovy studie je v Americe špatně umístěno celých 96 procent stanic? Tisková zpráva Heartland Institutu o studii se příznačně jmenuje Je to horší, než jsme si mysleli.

Watts měl letos na jaře k dispozici tým lidí, kteří každou stanici zařazenou do studie na místě zdokumentovali, tj. vyfotografovali ze čtyř světových stran, změřili, jak daleko je od zdroje tepla nebo asfaltu/betonu, zaznamenali okolí. Tentokrát byl použit výrazně menší vzorek – 128 stanic –, což souvisí s tím, že většina, téměř dvě třetiny stanic, už se ocitla ve studii první. A pokud máte látku s chybovostí téměř 90 procent, stačí pro zjištění, jaké změny v látce nastaly, logicky menší vzorek. Potenciální slabina, na niž se mohou soustředit kritici, spočívá v nízkém zastoupení nově přidaných stanic typu GHCN do celkového vzorku (z celkem 128 jen asi 50).

Takže podle závěrů studie je v rozporu s pravidly umístěno 96 procent stanic. Šokující jsou i některé detaily zprávy: odhad, že čtvrtina až třetina měřicích stanic je v Americe umístěna v areálu čističek vod; všechny pobočky NWS (Národní služba pro počasí, spadá pod NOAA), které inspektoři při svých cestách také navštívili, měly každá svou měřicí stanici, ale každá stanice byla umístěna proti pravidlům NOAA; na většině stanic zapisují pracovníci naměřené teploty ručně a většinou je zaokrouhlují, nahoru, rozumí se (přestože „termometry na stanicích jsou schopné měřit teplotu na desetinu stupně Fahrenheita“).

Je třeba zdůraznit, že Watts a spol. nepodsouvají dotyčným pobočkám, dobrovolníkům, dokonce ani federálním úřadům nutně zlé úmysly a manipulaci. Jako možné důvody pro špatné umisťování stanic jmenují situace, v nichž se postupuje cestou nejmenšího technického odporu. K měřiči je třeba vést kabely a dráty, což často fakticky znemožňuje vést je do předepsané vzdálenosti, ale pod vozovkou. Nebo se u stanic umístěných na soukromém pozemku stane, že majitel si z estetických důvodů nepřeje, aby mu termometr hyzdil nějaké pěkné, neporušené místo, takže ho povolí umístit jen někde, kde už není co ztratit – vedle vývodů z klimatizace, na parkovišti, u skládky a podobně.

Ono to jde

Ale mají městské tepelné ostrovy na zprůměrovanou naměřenou teplotu skutečně významný vliv? Watts uvádí zajímavou věc: už sedmnáct let sbírá a posledních sedm let, od roku 2015, NOAA sestavuje ještě jednu databázi, ze stanic umístěných přísně podle pravidel, tedy bezpečně daleko od zdrojů umělého tepla. Tato databáze se jmenuje USCRN a byla zbudována s úmyslem odpovědět potomkům v roce 2050 na otázku, o kolik je 21. století ve své polovině teplejší než na svém počátku. Stanice mají být „mimořádně přesné“, jsou technicky pokročilé a hlavně jsou v lokalitách, kde se nepočítá s tím, že by se v nich do roku 2050 měnilo využití půdy (tj. kde se neočekává osídlení, výstavba silnic nebo továren). Takových superstanic dnes NOAA provozuje téměř 150, což sama považuje za dostatečné množství, aby z nich mohla sestavovat databáze. Zatím ta databáze za 17 let měření vykazuje jen nepatrný růst teploty, pokud nějaký. Jenže NOAA tuto datovou řadu ve svých výstupech pro veřejnost a politiky kupodivu nepoužívá.

Pozoruhodné je, že výsledky z databáze USCRN zhruba odpovídají výsledkům satelitních měření teploty prováděných Alabamskou univerzitou v Huntsville (UAH). Proti databázi UAH se někdy uvádí nepřesnost satelitů daná tím, že se na oběžné dráze po čase zanášejí a kazí. Nicméně UAH dlouhodobě z atmosféry hlásí jen asi poloviční nárůst teploty než stanice umístěné na zemi. Atmosféra se otepluje v průměru o 0,13 stupně Celsia za deset let. Watts každopádně dochází k závěru, že městské tepelné ostrovy, jimiž jsou znehodnocena data z tolika stanic, mohou asi za polovinu oficiálních přírůstků teploty. V dobách tzv. klimatické krize by si takový výbušný závěr asi zasloužil pozornost, třeba i polemiku.

Český rozměr

Snad tady, u rozdílu mezi měřením v atmosféře a na povrchu země, můžeme hledat i vysvětlení, když profesor Jakub Hruška na jiném místě tohoto čísla Týdeníku Echo staví proti údaji 0,13 stupně Celsia za dekádu víc než dva stupně Celsia, o které v České republice stoupla povrchová teplota za posledních šedesát let.

Bohužel v České republice o žádné studii, která by tak jako v Americe Watts zkoumala vliv městských tepelných ostrovů, nevíme. Český hydrometeorologický ústav na dotaz Echa uvedl, že žádnou speciální řadu stanic, která by se snažila eliminovat jejich vliv, nemá. ČHMÚ vyhodnocuje teplotní minima a maxima z desítek měřicích stanic, nejstarší a nejznámější stojí v pražském Klementinu. Právě Klementinum se 1. července 2019 postaralo o titulky typu „V Praze bylo nejtepleji za 244 let“. Toho dne tu zaznamenali 37,9 stupně Celsia, zatímco předchozí rekord z 27. července 1983 byl o jednu desetinu stupně nižší. Počátkem 80. let však ještě nebyla v kurzu teorie globálního oteplování zaviněného člověkem, zato tehdy v centru Prahy bylo méně rušno a méně umělých zdrojů tepla než dnes.

19. srpna 2022