6. Klimatický systém Země

Klima na Zemi je sice komplikované, ale řídí se fyzikálními zákony, které známe. Systémem zpětných vazeb se snaží dostat do rovnováhy. Celý povrch planety je navíc živý a sám si reguluje teplotu a množství CO2. Díky proudění oceánů, koloběhu vody a dalších látek a díky fotosyntéze je povrch Země až nečekaně klidný. Nezuří tu věčné bouře jako na jiných planetách, ani nejsou rozdíly teplot v řádu stovek °C.

Doporučené vyučovací předměty

zeměpis/geografie, fyzika, chemie, biologie/přírodopis, jazyky

Klíčové pojmy

propojenost sfér Země, systém, homeostáze, negativní a pozitivní zpětná vazba, autoregulace, nestabilita klimatu

Cíle:

Žák vysvětlí, jak se po Zemi distribuuje voda.
Žák vysvětlí vliv vegetace na klima.

důkazy o učení

Žák vysvětlí, která lidská a která přírodní činnost má vliv na klima planety Země.

Související lekce z webu Učím o klimatu

klimatický systém Země
PODNEBNÉ PÁSY

příčiny a důsledky nárůstu koncentrace CO2 v atmosféře
STROM PŘÍČIN A DŮSLEDKŮ

Česko a změna klimatu
JAK SNÍŽIT ČESKÉ EMISE
ENERGETIKA V ČR DNES A ZÍTRA
JAK UZDRAVIT NAŠI KRAJINU
PROMĚNY ČESKÉ KRAJINY
SUCHO A ZÁPLAVY V ČR
JAK HOSPODAŘÍME S VODOU

vlastní odpovědnost
ZMĚNA KLIMATU A JÁ
BEECARBONIZE - máš na to zachránit planetu?
SOLARPUNK

Úkoly pro studenty

1. Jak se změní vodní cyklus, když pevninu odlesníme?
Po odlesnění voda rychleji odteče nebo se odpaří, protože stromy ji nezadrží; jindy může půda zůstat zamokřená, pokud chybí transpirace – častější je ale první případ.

2. Jakými způsoby ovlivňuje klima oceán, řeka, půda, ledovec…?

Oceán pohlcuje velké množství CO₂ a tepla z atmosféry, čímž zpomaluje oteplování planety.
Řeky rozvádějí vodu i teplo po krajině a propojují pevninu s oceánem ve vodním cyklu.
Půda zadržuje vodu a uhlík a svou vlhkostí ovlivňuje teplotu a vlhkost vzduchu v krajině.
Led a sníh odrážejí sluneční záření a ochlazují Zemi; jejich úbytek urychluje oteplování.

3. Jak ovlivní počasí sopka, když do ovzduší uvolní tuny popela a CO₂?
Popel a plyny ze sopek dočasně ochladí Zemi, protože odrážejí sluneční záření zpět do vesmíru. Oxidy síry tvoří v atmosféře jemné částice, které fungují jako zrcadla pro sluneční světlo.

4. Co v současnosti ohrožuje korály a další mořské živočichy s vápnitými skořápkami?
Oteplování a okyselování oceánů, které narušuje tvorbu a pevnost jejich vápenatých schránek. Dochází k tazvanému blednutí korálů. Od 80. let ztratily přibližně 30–50 % živých korálů (IPCC 2021, NOAA 2023). Hlavní příčiny:

Oteplování oceánů → opakované bělení (ztráta symbiotických řas).
Okyselování moří → ztížená tvorba vápenatých schránek.
Znečištění a eutrofizace → oslabení ekosystémů.
Nadměrný rybolov a destrukce pobřeží.

Rozšíření učiva

1. Práce s pojmy

Rozdejte žákům lístečky s následujícími pojmy. Žáci vytvoří skupiny a budou v první části hledat odovědi dle vlastních zkušeností a znalostí. V druhé budou hledat odpovědi na webu, v atlasech, v učenici nebo mohou používat umělou inteligenci a ověřovat zjištěné údaje. Žáci odovídají na otázku: Zda a jak ovlivňuje daný problém klimatická změna. Lístečky kolují po třídě. nebo leží na jednom stole, skupina vždy vyšle zástupce, aby si lísteček s problémem vzal a vyměnil za ten "zodpovězený".

Přehled problémů ke stažení najdete: TADY.

Níže uvádíme jak jednotlivé pojmy, tak i správné odpovědi:

Problém	Ovlivňuje klimatická změna?	Jak / proč
Výška hladiny oceánu	✅ Ano	Tepelná roztažnost vody + tání pevninských ledovců (Grónsko, Antarktida).
Mizení korálů	✅ Ano	Oteplování oceánů → bělení korálů; okyselování moří (CO₂ → H₂CO₃) narušuje tvorbu vápenatých schránek.
Změna proudění vzduchu (Jet stream)	✅ Ano	Menší teplotní rozdíl mezi Arktidou a mírným pásmem → proudění zeslabuje a „vlní se“, přináší extrémy počasí.
Sucho	✅ Ano	Vyšší teploty = větší výpar + posun srážek → vysychání půdy i řek.
Povodně	✅ Ano	Intenzivnější srážky z teplejší atmosféry (více vodní páry) + rychlé tání sněhu.
Požáry	✅ Ano	Dlouhá sucha, horké vlny a kůrovcem oslabené lesy → snazší vznícení a rychlejší šíření.
Vlny veder	✅ Ano	Vyšší průměrná teplota zvyšuje četnost a délku extrémních veder.
Proudění vody v oceánech	✅ Ano	Oteplování a tání ledovců mění hustotu a slanost vody → oslabení termohalinní cirkulace (např. Golfský proud).
Biodiverzita	✅ Ano	Ztráta vhodných podmínek, migrace druhů, vymírání teplotně citlivých organismů.
Hranice lesa	✅ Ano	Lesy se posouvají do vyšších nadmořských výšek i severněji; dolní hranice se může snižovat suchem.
Horské ledovce	✅ Ano	Tání z důvodu vyšších teplot → úbytek ledovců, ztráta zásob vody v suchých obdobích.
Zemědělství	✅ Ano	Změna teplot a srážek, častější sucha a extrémy počasí, posun vhodných plodin severněji.
Lesnictví	✅ Ano	Sucho, škůdci (kůrovec), požáry → oslabení porostů; mění se druhová skladba.
Rybolov	✅ Ano	Oteplování a okyselování oceánů → změna výskytu druhů, kolaps některých populací (např. treska, losos).
Sesuvy půdy	✅ Ano	Více extrémních srážek a tání permafrostu → vyšší náchylnost svahů k sesuvům.
Horninový cyklus	⚠️ Nepřímo	Změny eroze a sedimentace mohou dlouhodobě ovlivnit ukládání hornin, ale vliv je pomalý a nepřímý.
Vodní cyklus	✅ Ano	Teplejší atmosféra → rychlejší výpar, více vodní páry, extrémnější srážky a výkyvy sucha/povodní.
Zemětřesení	❌ Ne	Pohyb litosférických desek – geologický, nikoli klimatický proces.
Sopečná činnost	❌ Ne	Důsledek vnitřní energie Země, nesouvisí s teplotou atmosféry.
Sluneční aktivita	❌ Ne	Přirozený cyklus Slunce; ovlivňuje klima, ale není ovlivněna jím.

Příběh

Indonéská sopka Tambora vybuchla 10. dubna 1815 silou VEI 7 (výbušnost sopky je logaritmická škála, kde maximum je 8); hora ztratila 1,5 km vrcholu a do stratosféry vystřelila ≈ 60 km³ popela a oxidů síry. Aerosoly rozptýlily sluneční světlo po celé Zemi, snížily průměrnou teplotu o 0,4–0,7 °C a vyvolaly „rok bez léta“ 1816: červnové mrazy, neúrodu, hladomor i epidemie. Celoroční šero zkreslilo barvy západů a zdvojnásobilo ceny obilí. Erupce zasáhla samotný závěr malé doby ledové (14.–19. století), kdy klima ochladila nízká sluneční aktivita a předchozí sopky; Tambora toto ochlazení ještě prohloubila a prodloužila chladný úsek před nástupem moderního oteplování.