lauantai 24. helmikuuta 2018

Lämmin arktinen alue, kylmät mantereet: Lämpöennätys pohjoisnavan ympärillä, poikkeuksellisen kylmää Euroopassa

Tällä hetkellä Suomeen on leviämässä poikkeuksellisen kylmää ilmamassaa. Yhtä kylmä helmi-maaliskuun vaihde toistuu Suomessa keskimäärin vain kerran tai pari vuosisadassa. Meteorologi Markus Mäntykannas on julkaissut tästä tänään perusteellisen blogipostauksen.

The Weather Company ennusti Suomeen kylmää maaliskuuta jo tammikuussa, mutta muiden tutkimuslaitosten tietoihin tällainen ennuste ilmestyi vasta helmikuun puolivälissä polaaripyörteen hajoamisen myötä. The Weather Company oli ennusteissaan odottanut polaaripyörteen hajoamista pitkään, joskin sekin alkoi jo vähän epäröidä, kun polaaripyörre ei aluksi näyttänytkään hajoavan talven aikana.

Pohjoisnapaa ympäröivä polaaripyörre pitää normaalisti kylmän ilman napa-alueella. Polaaripyörteen hajoaminen tarkoittaa sitä, että kylmää ilmaa pääsee nyt kulkeutumaan kohti etelää. Polaaripyörteestä ja sen vaikutuksesta Suomen säähän kannattaa lukea meteorologi Joanna Rinteen hyvä kirjoitus.

The Weather Company ennustaa vuodenaikaisennusteessaan Suomeen huomattavan kylmää helmikuun loppua ja maaliskuuta. Samalla sää pysyy vähäsateisena. Sen sijaan huhtikuu näyttää Suomessa jo tavanomaista lämpimämmältä. Toukokuussa on kuitenkin jälleen mahdollisuus tavanomaista kylmempään säähän, kun Suomi jää lännessä olevan lämpimän ja idässä olevan kylmän ilmamassan väliin. Kaiken kaikkiaan kolmen kuukauden jakso maaliskuun alusta toukokuun loppuun on The Weather Companyn ennusteen mukaan Suomessa 0,5-1 astetta tavanomaista kylmempi.

Vaikka Suomessa onkin kylmää ilmaa, monin paikoin lumipeitteen paksuus ei yllä tavanomaiselle tasolle. Tämän aamun havainnon mukaan esimerkiksi Kouvolan Utissa lumensyvyys on 26 senttimetriä. Pitkän aikavälin keskiarvo vuosilta 1961-1990 on ollut Utissa 15. helmikuuta 53 senttimetriä ja helmikuun viimeisenä päivänä 55 senttimetriä.

Ennustettu seuraavien viiden vuorokauden globaali lämpötila-anomalia (poikkeama tavanomaisesta eli vuosien 1979-2000 keskimääräisistä lämpötiloista vastaavana ajanjaksona) pohjoisella pallonpuoliskolla GFS-mallin mukaan. Credit: Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org/), Climate Change Institute, University of Maine, USA.

Samaan aikaan, kun Suomen ylle leviää poikkeuksellisen kylmää ilmamassaa, pohjoisnavan ympärillä on ennusteen mukaan laajoilla alueilla 15-20 celsiusastetta tavanomaista lämpimämpää (verrattuna ajanjakson 1979-2000 keskiarvoon). Ensi viikolla pohjoisnavalla tulee olemaan lämpimämpää kuin suuressa osassa Eurooppaa. Tuleeko tällainen "lämmin arktinen alue - kylmät mantereet" -ilmiö olemaan uusi normaali?

Grönlannin maa-alueen pohjoisimmalla havaintoasemalla Cape Morris Jesupissa yli 600 kilometriä napapiirin pohjoispuolella lämpötila on käynyt plussan puolella tämän vuoden helmikuussa jo ainakin viidesti (16.2., 17.2., 18.2., 20.2. ja 21.2.). Aiemmin lämpötila on helmikuussa ylittänyt nollarajan kyseisellä sääasemalla vain lyhyitä aikoja helmikuussa 2011 ja 2017. Ennusteen mukaan lämpötila tulee käväisemään plussan puolella myös tänä iltana, mutta sen jälkeen pakkanen kiristyy reilusti, joskaan ei aivan tavanomaisen helmikuun keskiarvolukeman (-33 celsiusastetta) lähelle.

Globaali lämpötila-anomalia (poikkeama tavanomaisesta eli vuosien 1979-2000 keskimääräisistä lämpötiloista 24.2.) tänään 24. helmikuuta 2018. Huomaa, että käytetty karttaprojektio liioittelee napa-alueiden pinta-aloja. Credit: Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA.

Tänään eteläisen pallonpuoliskon lämpötilat ovat tavanomaisissa lukemissa ja pohjoisen pallonpuoliskon lämpötilat keskimäärin 1,1 celsiusastetta tavanomaisen yläpuolella. Arktisella alueella ajankohdan tavanomaiset lämpötilat ylittyvät keskimäärin kuudella asteella.

Arktisen alueen (leveyspiirin 80 astetta pohjoispuolella olevat alueet) vuorokausien keskimääräiset lämpötilat celsiusasteina kahden metrin korkeudella. Paksulla sinertävällä (syaanilla) viivalla on esitetty vuosien 1958-2002 keskiarvo, paksulla punaisella viivalla vuoden 2018 lämpötilat ja ohuilla viivoilla muiden yksittäisten vuosien lämpötilat. Diagrammi pohjautuu Tanskan ilmatieteen laitoksen tietoihin. Credit: Zachary Michael Labe, Office of Information Technology University of California, Irvine (http://sites.uci.edu/zlabe/arctic-temperatures).  

Pohjoisnavan ympärillä on säteeltään 1 100 kilometrin alue, jossa yksittäisen vuorokauden lämpötilat ovat tällä hetkellä noin 20 astetta tavanomaisen (vuosien 1958-2002 keskiarvo) yläpuolella, korkeampia kuin helmikuussa koskaan aiemmin vuodesta 1958 alkavassa havaintosarjassa.

Arktisella alueella on mitattu viime vuosina lukuisia lämpöennätyksiä ja maapallon napa-alueilla merijäätä on ollut ennätyksellisen vähän. Globaali merijään laajuus onkin nyt pienempi kuin koskaan aiemmin satelliittimittausten aikakaudella.

Valkoinen lumi ja jää toimivat tehokkaina peileinä, jotka heijastavat auringonsäteitä pois. Lumen ja jään määrän vähentyessä entistä enemmän lämpösäteilyä pääsee imeytymään tummaan meriveteen. Tämä lisälämpö sulattaa jäätä entisestään ja lämmittää ilmakehän alinta osaa. Arktisella alueella ilmakehä ei näytä lämmenneen ilmastonmuutoksen myötä ilmakehässä yhtä korkealta (yhtä paksussa kerroksessa) kuin muualla maapallolla. Keskileveyksiltä kohti napa-aluetta virtaava lämmin ja kostea ilma tuo mukanaan lämpöä ja lisää pilvien muodostumista, jolloin pilvikatto entisestään vähentää lämmön karkaamista.

Cowtanin ja Wayn tutkimuksen sekä myös Nasan mukaan maapallo on lämmennyt globaalisti 1,1 celsiusastetta vuodesta 1900. Sen sijaan arktisen alueen pintalämpötila on samaan aikaan lämmennyt Cowtanin ja Wayn mukaan 2,9 astetta ja Nasan mukaan 2,2 astetta. Lämmin arktinen alue saattaa joidenkin tutkimusten mukaan aiheuttaa sen, että Suomessa ja muualla Pohjois- sekä Keski-Euroopassa jatkuu pitkään sama vallitseva säätyyppi. Arktisen merijään väheneminen näyttää puolestaan osin kiistanalaisten tutkimusten mukaan suosivan kylmiä itätuulia Suomessa.

Vuonna 2012 julkaistun Francisin ja Vavrusin tutkimuksen mukaan arktisen alueen lämpeneminen pienentää pohjois-eteläsuuntaista lämpötilavaihtelua, mikä taas vaikuttaa Rossbyn aaltoihin eli suihkuvirtauksen mutkiin. Vyöhyketuulet heikkenevät ja aaltojen amplitudi kasvaa, jolloin Rossbyn aallot kehittyvät eri tavoin kuin tavallisesti. Näin tapahtuu erityisesti syksyllä ja talvella sellaisessa tilanteessa, jossa merijäätä on tavallista vähemmän, joskin Bluthgenin et al. tutkimuksen mukaan vähäinen merijään määrä vaikuttaa erityisesti heinä-syyskuussa.

Suihkuvirtauksen vyöhyke ei muutu pohjoisemmaksi, vaan se tekee entistä jyrkempiä mutkia (etelä-pohjoinen -ulottuvuus kasvaa), jolloin Rossbyn aaltoja kehittyy idässä hitaammin ja jolloin aallot ovat entistä jyrkempiä. Tämä johtaa pysyvämpiin sääilmiöihin, jolloin esimerkiksi talven kylmyys tai kesän kuivuus, tulvat ja helleaallot voivat olla pitkäkestoisempia. Pohjois-eteläsuunnassa siis lämpötilaerot pienenevät, koska suihkuvirtaus tekee entistä syvempiä aaltoja kohti pohjoista ja etelää, jolloin seurauksena on länsi-itäsuuntaisten tuulten heikkeneminen. Ylemmän tason länsituulet ovatkin tutkimuksen mukaan heikentyneet 14 prosenttia vuoden 1979 jälkeen.

Voidaan siis väittää, että voimakkaan ilmastonmuutoksen alkuvaiheessa ilmaston lämpeneminen tekee talvista kylmempiä, kun talven "lämpöaallot" arktisella alueella yleistyvät ja muuttuvat entistä pitkäkestoisemmiksi.

Tutkimukset "lämmin arktinen alue - kylmät mantereet" -ilmiöstä ovat kuitenkin monilta osin kiistanalaisia. Kaikki meteorologit eivät olekaan yksimielisiä siitä, että arktinen alue vaikuttaisi näin voimakkaasti säätiloihin etelämpänä. NOAA:n valtameritutkija Jim Overland on sanonut näin: ”Ihmiset pitävät suorista syy-seuraussuhteista, kuten että jäättömyys aiheuttaa joka vuosi samanlaiset vaikutukset. Ilmakehän kaoottinen luonne kuitenkin tarkoittaa sitä, että tutkijat voivat suurella luotettavuudella sanoa vain sen, että 'sään ääri-ilmiöiden määrä lisääntyy jossakin' arktisen alueen ilmaston nopean muuttumisen seurauksena.”

Lue myös nämä

TOP 10: Koko mittaushistorian maailmanlaajuisesti lämpimimmät vuodet

Alle 42-vuotias ihminen ei ole NOAA:n mukaan kokenut yhtään globaaleilta lämpötiloiltaan tavanomaista vuotta, vaan koko elämän ajan on ollut tavanomaista lämpimämpää

sunnuntai 18. helmikuuta 2018

Globaali merijään laajuus nyt pienempi kuin koskaan aiemmin satelliittimittausten aikakaudella

Globaali merijään laajuus vuosina 1978-2018. Credit: ArctischePinguin (Wipneus). Published with permission.

Globaali merijään pinta-ala vuosina 1978-2018. Credit: ArctischePinguin (Wipneus). Published with permission.

Viime päivinä globaali merijään laajuus on ollut pienempi kuin koskaan ennen satelliittimittaushistorian aikana.

Merijään laajuus tarkoittaa niiden hilaruutujen (havaintoruutujen) yhteenlaskettua pinta-alaa, joissa merijäätä on satelliittihavaintojen mukaan vähintään 15 % ruudun pinta-alasta. Laajuus kuvaa siis sitä, kuinka laajalle alueelle lähes yhtenäinen merijää on levittäytynyt, vaikkei jokainen kohta olekaan jäässä. Kyse ei siis ole merijään pinta-alasta. Merijään pinta-ala oli ennätyspieni vuosi sitten.

Lue myös nämä

Globaali merijään pinta-ala on nyt pienempi kuin yhtenäkään muuna päivänä satelliittimittaushistorian aikana

Phuketin-loman lennot sulattavat arktista merijäätä lähes viisi neliömetriä yhtä matkustajaa kohden

keskiviikko 14. helmikuuta 2018

TOP 10: Koko mittaushistorian maailmanlaajuisesti lämpimimmät vuodet

Kymmenen mittaushistorian maailmanlaajuisesti lämpimintä vuotta maa- ja merialueet yhdistettyinä NOAA:n, Nasan (GISTEMP), Japanin ilmatieteen laitoksen, Met Officen, WMO:n, Berkeley Earthin, Cowtan + Wayn (HadCRUT4 infilled by kriging) ja UAH:n (University of Alabama in Huntsville) mukaan. Suluissa oleva luku kertoo, kuinka paljon kyseisen vuoden keskilämpötila poikkeaa pitkäaikaisesta lämpötilakeskiarvosta (vertailukausi NOAA:lla 1901-2000, Nasalla 1951-1980 ja muilla 1981-2010). Taulukossa samalla pohjavärillä olevat lukuarvot ovat parhaiten vertailtavissa keskenään. Berkeley Earthilla, Met Officella, WMO:lla ja Cowtan + Waylla mittaushistoria alkaa vuodesta 1850, NOAA:lla sekä Nasalla vuodesta 1880 ja Japanin ilmatieteen laitoksella vuodesta 1891. Satelliittihavainnot (UAH) alkavat vasta vuodesta 1979. Taulukossa esitetyt eri vuosien lämpötila-anomaliat ovat toistaiseksi alustavia. Vuosi 2017 näkyy taulukossa tummennettuna ja ainoa ennen 2000-lukua oleva vuosi 1998 kursivoituna. Eri tutkimuslaitoksilla käytetään hieman erilaisia menetelmiä, mutta niiden tulokset ovat melko lähellä toisiaan. Taulukon saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä.

Kaikki merkittävät maapallon maa- ja merilämpötiloja yhdistävät globaalit aikasarjat luokittelevat vuoden 2017 koko mittaushistorian toiseksi tai kolmanneksi lämpimimmäksi vuodeksi. Kaikissa näissä mittauksissa tähän mennessä lämpimin vuosi on ollut 2016, ja kaikissa maapallon pinnalta tehdyissä mittauksissa kolme lämpimintä vuotta ovat olleet vuodet 2015-2017. Kolmen lämpimimmän vuoden kärki erottuu melko selvästi muista vuosista. Sen sijaan sijoilla 4-10 olevien vuosien keskinäinen järjestys ei ole kovinkaan varma, koska näiden vuosien väliset lämpötilaerot ovat hyvin pieniä.

Satelliittimittauksissa (UAH) kolmen lämpimimmän vuoden kärkeen kiilaa heti vuoden 2016 jälkeen vuosi 1998. Myös useissa maapallon pinnalta kerätyissä aikasarjoissa vuosi 1998 yltää ainoana ennen 2000-lukua olevana vuotena kymmenen lämpimimmän vuoden joukkoon, joskaan ei kärkikolmikkoon. Vuoden 1998 poikkeuksellista lämpimyyttä selittää se, että silloin vallitsi voimakas El Niño -ilmiö samoin kuin vuonna 2016. Vuosi 2017 olikin selvästi lämpimin sellainen vuosi, jolloin El Niño ei vaikuttanut.

Brittiläisen ilmatieteen laitoksen (Met Office) mukaan El Niñon lämmittävä vaikutus vuonna 2016 oli noin 0,2 astetta. Lämpenemistrendi on selvä 1970-luvun lopulta alkaen. El Niño -vuodet ovat keskimäärin aiempia El Niño -vuosia lämpimämpiä ja La Niña -vuodet aiempia La Niña -vuosia lämpimämpiä. Vuodesta 2001 alkaen lämpötilat ovat olleet jatkuvasti tavanomaista korkeampia.

Globaalin keskilämpötilan anomalia (poikkeama) verrattuna esiteolliseen aikaan (vuosien 1850-1900 keskiarvoon) Berkeley Earthin mukaan. Sinisillä pisteillä on esitetty vuosien globaalit keskilämpötilat. Punainen käyrä kuvaa kymmenen vuoden liukuvaa keskiarvoa. Keskiarvoa on siis liu'utettu eteenpäin niin, että joka vuosi on laskettu keskiarvo uudelleen viimeisimmän kymmenen vuoden ajalta. Näin sään luontainen vuosien välinen lyhytaikaisvaihtelu on saatu hieman tasoittumaan ja pitkän aikavälin trendi näkymään paremmin. Katkoviivalla on jatkettu vuosina 1980-2017 havaittua lämpenemistrendiä eteenpäin. Diagrammin saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Credit: Berkeley Earth.

Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena on pitää maapallon keskilämpötilan nousu selvästi alle kahdessa asteessa esiteolliseen aikaan verrattuna ja pyrkiä toimiin, joilla lämpeneminen saataisiin rajattua alle 1,5 asteeseen. Berkeley Earthin mukaan globaali lämpenemistrendi on ollut vuodesta 1980 lähtien noin 0,18 celsiusastetta vuosikymmenessä, eikä se ole suuresti vaihdellut. Useat viime vuodet ovat jo olleet yli asteen esiteollista aikaa (keskimääräinen lämpötila vuosina 1850-1900) lämpimämpiä. Nykymenolla esiteollisen ajan lämpötila ylitetään 1,5 asteella vuoteen 2040 mennessä ja 2,0 asteella noin vuonna 2065.

Vuosien 2009-2017 globaalit lämpötila-anomaliat (poikkeamat) verrattuna ajanjakson 1981-2010 keskiarvoon Met Officen (HadCRU), Nasan (GISTEMP), NOAA:n, Cowtan + Wayn, ECMWF:n  ja Berkeley Earthin mukaan. Vuoden 2017 osalta eri tutkimusryhmien ero on suurin yli 30 vuoteen. Tätä eroa selittää lämpötilahavaintojen alueellinen kattavuus, erityisesti arktisen alueen lämpötilojen mittaaminen. Koska arktinen alue lämpenee nopeammin kuin suurin osa muuta maapalloa, arktisen alueen lämpötilojen mittaaminen olisi oleellisen tärkeää muodostettaessa kokonaiskuvaa ilmastonmuutoksen etenemisestä. Diagrammin saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Credit: Berkeley Earth.

Eri tutkimuslaitoksilla käytetään hieman erilaisia menetelmiä, mutta niiden tulokset ovat melko lähellä toisiaan. Erityisesti tuloksiin vaikuttaa se, kuinka hyvin lämpötilamittaukset kattavat nopeimmin lämpenevän arktisen alueen. Esimerkiksi NOAA ja Met Office jättävät ottamatta huomioon suurimman osan napa-alueista laskiessaan globaalia lämpötilakehitystä.

Satelliittimittauksissakin on lukuisia ongelmia. Satelliititkaan eivät mittaa suoraan pintalämpötilaa, vaan eri aallonpituuksilla mitattu säteily muunnetaan matemaattisesti vastaamaan lämpötiloja. Aiemmin 12 vuotta Nasan sää- ja ilmastosatelliittiohjelmassa työskennellyt tohtori Marshall Shepherd toteaakin, että mittareilla tehtyjä havaintoja tarvittiin vahvistamaan satelliittitietojen perusteella tehtyjä päätelmiä.

Brittiläisen Met Officen mukaan yli asteella esiteollista aikaa lämpimämpiä ovat olleet vuodet 2015-2017. Ennusteen mukaan vuosi 2018 tulee olemaan noin asteen (0,88-1,12 astetta) esiteollista aikaa lämpimämpi. Näin tämä vuosi tulee sijoittumaan sijoille 2-5 globaalisti lämpimimpien vuosien tilastossa. Todennäköisesti vuosi jää hieman viime vuosia viileämmäksi, koska nyt vaikuttaa El Niñon sijaan heikko La Niña -ilmiö. Vuodesta 1850 alkavan mittaushistorian 17 lämpimimmästä vuodesta 16 on koettu 2000-luvulla.

Lue myös nämä

Alle 42-vuotias ihminen ei ole NOAA:n mukaan kokenut yhtään globaaleilta lämpötiloiltaan tavanomaista vuotta, vaan koko elämän ajan on ollut tavanomaista lämpimämpää

Vuoden 2017 sääkatsaus: Mittaushistorian globaalisti lämpimin niistä vuosista, jolloin El Niño ei vaikuttanut

Kouvolassa vuosi 2017 oli tavanomaista lämpimämpi, vaikka kevät ja alkukesä jäivät normaalia viileämmiksi

Lähes mahdotonta ilman ihmisen vaikutusta: 2000-luvulla useita ennätyslämpimiä vuosia ja mittaushistorian lämpimin viiden vuoden jakso

sunnuntai 11. helmikuuta 2018

Eikö Tuvalu hukukaan ilmastonmuutoksen seurauksena?

Toissa päivänä Nature Communications -lehdessä julkaistu tutkimus tarkastelee merenpinnan nousun vaikutuksia Tuvalun saaristoon. Julkaisen tässä tekemäni selostuksen kyseisestä tutkimuksesta. Yli 70 prosenttia Tuvalun saarista on vastoin joitakin väitteitä kasvanut entistä suuremmiksi viime vuosikymmeninä, vaikka merenpinta on noussut. Tutkimus antaakin toivoa siitä, ettei merenpinnan nousu tule aiheuttamaan Tuvalun saarten hukkumista ja väestön ympäristöpakolaisuutta ainakaan silloin, jos kasvihuonekaasupäästöjen hillintä kääntää globaalit kasvihuonekaasupäästöt selvään laskuun jo vuoden 2020 jälkeen ja ne päätyvät lähelle nollatasoa tämän vuosisadan lopulla. Suuremmilla kasvihuonekaasupäästöillä on epäselvää, pystyvätkö saaret säilyttämään kokonsa. Lisäksi täytyy huomata, että tutkimuksessa tarkasteltiin vain saarten pinta-alan muuttumista. Kuitenkin myös makean veden saatavuus ja viljelyolosuhteet vaikuttavat saarten elinkykyisyyteen.

Merenpinnan kohoaminen Funafutilla vuosina 1977-2015. Tuvalu on korkeimmillaan ainoastaan noin 4,5 metriä merenpinnan yläpuolella, joten maa on herkkä merenpinnan kohoamiselle. Alkuperäislähde: Permanent Service for Mean Sea Level. Lähde: Paul S. Kench, Murray R. Ford & Susan D. Owen: Patterns of island change and persistence offer alternate adaptation pathways for atoll nations, Supplementary Information. (License: Attribution 4.0 International CC BY 4.0)

Tutkimuksessa on selvitetty kaukokartoituksen (satelliittikuvien) avulla Tuvalussa sijaitsevien saarten pinta-alan muutoksia neljän vuosikymmenen aikana (1971-2014). Kyseisenä ajanjaksona merenpinta kohosi alueella kaksinkertaisella nopeudella maapallon keskiarvoon verrattuna. Keskimäärin merenpinta nousi Funafutin mittauspisteessä noin 3,9 ± 0,4 millimetriä vuodessa eli tarkastelujaksolla yhteensä noin 0,15 metriä. Tämä tarkoittaa 0,39 metriä vuosisadassa.

Tuvalun sijainti. Lähde: Paul S. Kench, Murray R. Ford & Susan D. Owen: Patterns of island change and persistence offer alternate adaptation pathways for atoll nations, Supplementary Information. (License: Attribution 4.0 International CC BY 4.0)

Läntisen Tyynenmeren keskiosissa sijaitseva Tuvalu muodostuu yhdeksästä koralliriutasta, joista viisi on varsinaisia atolleja eli kehäriuttoja. Kunkin kehäriutan keskellä on yhtenäinen, jopa 80 metriä syvä laguuni ja ympärillä lukuisia pieniä saaria. Tuvalun koralliriutoista neljä on hiukan suurempia koralliriuttoja, eikä niiden keskellä ole yhtenäistä laguunia. Kaikkiaan Tuvalun koralliriutoilla on 101 sellaista saarta, joilla esiintyy kasvillisuutta. Saarista 24 on hiekkasaaria. Tuvalun noin 10 000 asukkaasta puolet asuu Fogafalen saarella, joka kuuluu Funafutin atolliin. Tutkimuksessa ei tarkasteltu sellaisia saaria, joilla ei ole kasvillisuutta.

Tuvalun korallisaaret. Saarten perustana oleva riutta on merkitty harmaalla ja laguuni vaaleansinisellä. Pinta-alaltaan pienenevät saaret on merkitty tummansinisellä ja kasvavat saaret oranssilla. Ympyrän sisällä on saaren väkiluku vuonna 2012. Kuvan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Lähde: Paul S. Kench, Murray R. Ford & Susan D. Owen: Patterns of island change and persistence offer alternate adaptation pathways for atoll nations, Supplementary Information. (License: Attribution 4.0 International CC BY 4.0)

Tutkimusjaksolla Tuvalun kaikkien saarten pinta-ala muuttui. Maapinta-alan nettokasvu oli 73,5 hehtaaria (2,9 prosenttia). Maa-ala kasvoi kahdeksalla yhdeksästä koralliriutasta. Tarkastelluista saarista maa-ala lisääntyi 73 saarella (72,3 % saarista) ja pieneni 28 saarella (27,7 % saarista). Pieni Teafualoton saari hävisi kokonaan.

Tärkeimmän asutussaaren Fogafalen pinta-ala kasvoi noin kolme prosenttia. Pinta-alaansa kasvattaneilla saarilla kasvua oli keskimäärin 2,18 hehtaaria. Suurin absoluuttinen kasvu oli Vaitupulla (11,4 hehtaaria, 2,2 prosenttia) ja suurin suhteellinen kasvu Tapuaelanilla (0,21 hehtaaria, 113,14 prosenttia). Pienimmillään kasvua oli alle prosentin verran pinta-alasta.

Eroosio ja pinta-alan pienentyminen olivat suhteellisesti suurimpia pienillä saarilla. Kutistuneiden saarten pinta-ala pieneni keskimäärin noin 22,7 prosenttia (0,5 hehtaaria). Neljän pikkusaaren pinta-ala pieneni yli 50 prosenttia.

Merenpinnan kohoamisen seurauksena aallot pääsevät vaikuttamaan saariin yhä korkeammalla, mikä lisää rapautumista ja eroosiota. Ainesta kulkeutuu uusiin paikkoihin ja saarten muoto muuttuu. Tämän seurauksena saaret ikään kuin liikkuvat hieman uuteen paikkaan. Myös trooppisten pyörremyrskyjen aikana aallot voivat kuljettaa merkittävästi aineksia. Esimerkiksi vuonna 1972 Bebe siirteli sedimenteistä uutta ainesta Funafutin riutan itäosiin, mikä edisti saarten pinta-alan kasvua. Yli puolet (54 prosenttia) hiekkasaarista pienentyi tarkastelujakson aikana.

Muissa tutkimuksissa ihmisten aiheuttaman rannan muokkaamisen on todettu olevan merkittävä tekijä korallisaarten muuttumisessa. Tuvalussa ihmistoiminnan vaikutus ei kuitenkaan ole suuri, koska väestöntiheys on pieni. Tutkituista saarista vain 11 on pysyvästi asuttuja ja näistä vain kuudella on yli 500 asukasta.

Tutkimuksen mukaan Tuvalun saaret näyttävät olevan jatkuvassa muutoksessa luontaisten tekijöiden vaikutuksesta. Suhteellisesti suurimmat muutokset tapahtuvat pienillä hiekkasaarilla, mutta suuret saaret jatkavat kasvuaan.

Tutkimus antaa siis toivoa siitä, ettei merenpinnan nousu tule aiheuttamaan Tuvalun saarten hukkumista ja väestön ympäristöpakolaisuutta ainakaan nykyisenkaltaisella merenpinnan nousunopeudella 3,9 ± 0,4 millimetriä vuodessa. Tämä vastaa likimain tälle vuosisadalle ennustettua nousunopeutta 4,4 millimetriä vuodessa (2,8–6,1 millimetriä vuodessa) RCP2.6-skenaariossa. On kuitenkin huomattava se, että RCP8.5-skenaariossa nousunopeus on noin 7,4 millimetriä vuodessa (5,2–9,8 millimetriä vuodessa), siis lähes kaksinkertainen. Mikäli kaksinkertainen merenpinnan kohoamisnopeus toteutuu, on epäselvää, pystyvätkö saaret säilyttämään kokonsa.

RCP2.6 on IPCC:n skenaarioista optimistisin ja ainoa, jossa pysytään Pariisin ilmastosopimuksessa tavoitellun maksimilämpenemisen eli alle kahden asteen lämpenemisen rajoissa. Tässä skenaariossa kasvihuonekaasupäästöjen hillintä kääntää globaalit kasvihuonekaasupäästöt selvään laskuun jo vuoden 2020 jälkeen ja ne päätyvät lähelle nollatasoa tämän vuosisadan lopulla. RCP8.5-skenaario kuvaa tilannetta, jossa päästöt jatkuvat nykyisellään.

Tämän tutkimuksen mukaan tuvalulaisten ei tarvitse muuttaa ulkomaille ilmastonmuutoksen seurauksena ainakaan nykyisenkaltaisella merenpinnan nousunopeudella, mutta muuttaminen Tuvalun sisällä saarelta toiselle voi olla tarpeellinen. Lisäksi on huomattava se, että tutkimuksessa tarkasteltiin vain saarten pinta-alan muuttumista. Kuitenkin myös makean veden saatavuus ja viljelyolosuhteet vaikuttavat saarten elinkykyisyyteen. Maatalous ei tosin ole Tyynenmeren saarilla kovinkaan merkittävää. Tuvalu tuottaa lähinnä kookospalmusta saatavaa kopraa.

Tämä tutkimus verkkojulkaisuineen on hyvä esimerkki vertaisarvioidun tutkimuksen vaiheista. Tiedon avoimuuden lisäämiseksi Nature Communications on julkaissut tutkimusartikkelin lisäksi netissä myös lehteen lähetetyn käsikirjoituksen lukeneiden alan kolmen asiantuntijan kommentit, artikkelin kirjoittajien vastakommentit ja asiantuntijoiden loppulausunnot.

Nyt julkaistun tutkimuksen tulokset eivät ole täysin uudenlaisia, vaan samansuuntaisia havaintoja on tehty aiemminkin. Olen kirjoittanut tästä edellisen kerran vuonna 2010.

Lähteet

Paul S. Kench, Murray R. Ford & Susan D. Owen: Patterns of island change and persistence offer alternate adaptation pathways for atoll nations. Nature Communications, volume 9, Article number: 605 (2018). doi:10.1038/s41467-018-02954-1. (License: Attribution 4.0 International CC BY 4.0)

Lue myös nämä

Merenpinta nousee, Tyynen valtameren saaret kasvavat toistaiseksi

Tieteelliset todisteet Tyynenmeren viiden pikkusaaren hukkumisesta merenpinnan nousun myötä

Uusi tutkimus: Merenpinta nousee tällä vuosisadalla ilman päästörajoituksia 0,5-1,3 metriä ja Pariisin sopimusten toteutuessa 0,2-0,6 metriä

Miksi merenpinta on noussut tällä vuosituhannella?

tiistai 6. helmikuuta 2018

Pystytäänkö talviolympialaisia järjestämään vielä tämän vuosisadan lopulla?

Helmikuun keskilämpötila kohoaa talviolympialaisten 19 entisessä isäntäkaupungissa 1,9-2,1 astetta tämän vuosisadan puoliväliin ja 2,7-4,4 astetta tämän vuosisadan loppuun mentäessä. Vain kuusi kaupunkia 19 entisestä isännästä tarjoaa vuosisadan lopulla varmasti hyvät talviurheiluolosuhteet.

Talviolympialaiset täyttävät sata vuotta vuonna 2024. Aluksi ne olivat vain 16 maan ja 258 urheilijan kisat. Sotshissa vuonna 2014 oli jo mukana 2 781 urheilijaa 88 maasta. Vuoden 2018 talviolympialaiset järjestetään 9.-25. helmikuuta Etelä-Korean eli Korean tasavallan Pyeongchangissa. Kisoihin osallistunee 92 maata. Ensikertalaisia ovat Ecuador, Eritrea, Kosovo, Malesia, Nigeria ja Singapore.

Entiset talviolympialaisten isäntäkaupungit ja niiden ilmastollinen luotettavuus talvikisojen järjestämiseen tulevaisuudessa erilaisilla kasvihuonekaasujen päästöskenaarioilla. Vuosina 1940 ja 1944 olympialaisia ei järjestetty toisen maailmansodan takia. OK = ilmastollisesti luotettava, ??? = suuri ilmastollinen riski, !!!! = ei enää luotettava talvikisojen järjestäjä. Taulukon saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Lähde: Daniel Scott, Robert Steiger, Michelle Rutty & Peter Johnson: Winter Olympics in Warmer World, January 2014.  *) Nykyinen Bosnia ja Hertsegovina

Kisaisännyyksiä on myönnetty yhä lämpimämmille kaupungeille ja vanhoissakin isäntäkaupungeissa talvet ovat lämmenneet ilmastonmuutoksen seurauksena

Keskimääräinen päivän ylin lämpötila talviolympialaisten suorituspaikoilla on noussut tasaisesti. Se oli 1920-1950 -luvuilla keskimäärin 0,4 astetta, 1960-1990 -luvuilla 3,1 astetta ja 2000-luvulla 7,8 astetta. Tämä muutos johtuu toisaalta ihmiskunnan tuottamien kasvihuonekaasujen aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta ja toisaalta myös Olympiakomitean halukkuudesta myöntää kisoja entistä lämpimämmille kisapaikoille.

Vuoden 2010 isäntäkaupunki Vancouver oli ensimmäinen merenpinnan tasolla sijainnut ja historian lämpimin talviolympialaisisäntä. Viime kisojen isäntäkaupunki Sotši sijaitsee subtropiikissa samaan tapaan kuin aiemmista isäntäkaupungeista Nagano ja Torino.

Lämpimämmät kisapaikat ovat osaltaan tulleet mahdollisiksi kehittyneen tekniikan ansiosta, jolla voidaan selviytyä myös epäedullisissa sääolosuhteissa. Jääkiekko siirrettiin sisätiloihin vuonna 1952, taitoluistelu ja curling vuonna 1960. Kelkkailuratoja alettiin jäähdyttää keinotekoisesti vuonna 1972.

Keinolumetuksessa kuutiometri vettä tuottaa kolme kuutiota tekolunta, joka on luonnonlumeen verrattuna neljä kertaa tiiviimpää ja 60 kertaa kovempaa. Toisaalta on kuitenkin otettava huomioon se, että keinolumetukseen vaaditaan valtavasti vettä ja energiaa (sähköä). Paikallisesti pohjavesivarat voivat huveta huomattavasti. Esimerkiksi Alpeilla laskettelukeskusten lumetus kuluttaa vettä kaikkiaan yhtä paljon kuin 1,5 miljoonan asukkaan suurkaupunki. Lisäksi tekolumen ravinnepitoisuus on tavalliseen verrattuna erilainen, jolloin sulamisvesien erilaiset ravinteet voivat muuttaa kasvilajien luontaisia runsaussuhteita.

Vaatimukset esimerkiksi jään ja lumen laadusta ovat kasvaneet. Nykyään olisikin lähes mahdotonta viedä kisat onnistuneesti läpi pelkästään luonnonlumen ja -jään avulla, niin kuin aiemmin tehtiin. Olympialaisten yhteydessä on joskus puhuttu jopa mahdollisesta sään muokkauksesta tai manipuloinnista. Esimerkiksi lumisateen keinotekoinen tuottaminen on mahdollista.

Olympiavoittaja Veikko Hakulinen 1950-luvulla. Kuva: Museoviraston kuvakokoelmat, Liikenne Liikunta Trafik Idrott 1900-1999, Flickr, julkaistu Creative Commons -lisenssillä CC BY-NC-SA 2.0.

Aiempien isäntäkaupunkien tulevaa ilmastonmuutosta tarkasteltiin selvityksessä yksityiskohtaisilla kriteereillä

Selvityksessä tarkasteltiin 19 aiemman talviolympialaiskaupungin mahdollisuuksia järjestää talvikisat tämän vuosisadan puolivälin ja lopun lämmenneessä ilmastossa. Tarkasteltavia tekijöitä olivat lumen syvyys 1. helmikuuta, keskimääräinen vuorokauden ylin ja alin lämpötila helmikuussa, keskeisten toimintojen lämpötilarajat, lumetuspäivät tammi-helmikuussa, todennäköisyys yli 30 tai 60 senttimetrin lumipeitteeseen ja vesisadepäivien lukumäärä. Näistä tekijöistä monet ovat riippuvaisia toisistaan. Niinpä tutkimuksessa määritettiin kaksi keskeistä indikaattoria, joiden avulla on mahdollista selvittää, soveltuvatko vanhat isäntäkaupungit talviolympialaisten järjestäjiksi myös tulevaisuudessa.

Indikaattori numero yksi on todennäköisyys sille, että vuorokauden minimilämpötila keskeisten suorituspaikkojen korkeudella merenpinnasta pysyy nollan alapuolella. Näissä olosuhteissa lumi- ja jääpinnat pystyvät palautumaan yöllä päiväaikaisen sulamisen jälkeen. Myös lumetus on silloin mahdollista ja sadekin tulee todennäköisemmin lumena eikä vetenä. Näin pystytään takaamaan laadukkaat ja turvalliset kilpailuolosuhteet.

Indikaattori numero kaksi on todennäköisyys sille, että vähintään 30 senttimetrin lumipeite pystytään takaamaan korkeammalla merenpinnasta, alppilajien kisapaikoilla, joko luonnonlumen tai lumetuksen avulla. Tämä indikaattori kuvastaa sekä ilmasto-oloja että olosuhteisiin sopeutumista kehittyneen lumetusteknologian avulla. Monissa tutkimuksissa 30 senttimetrin lumensyvyys on todettu minimiksi, kun halutaan taata hyvät olosuhteet tasaisessa maastossa. Koska alppilajeja ei useinkaan järjestetä tasaisella maaperällä, 30 senttimetriä on ehkä turhankin optimistinen arvo lumensyvyyden minimirajaksi, sillä useilla paikoilla lunta tarvittaisiin ainakin 60 senttimetriä.

Aiemmat talviolympialaiskaupungit luokiteltiin tutkimuksessa ilmastollisesti luotettaviksi myös tulevaisuudessa, mikäli molemmat indikaattorit täyttyvät yhdeksänä talvena kymmenestä (todennäköisyys siis vähintään 90 %). Jos ainakin jompikumpi indikaattori saavutetaan alle 75 prosenttina talvista, paikka katsottiin epäluotettavaksi talviolympialaisten järjestämiseen. Jos indikaattorit toteutuvat 75-89 prosenttina talvista, entinen isäntäkaupunki luokiteltiin tulevaisuudessa pienen tai suuren riskin valinnaksi.

Maailman ilmatieteen järjestö WMO:lta ja kansallisilta sääpalveluilta kerätyt sääasemakohtaiset tiedot yhdistettiin IPCC:n ilmastonmuutosskenaarioihin. Näin päästiin laskemaan, millä todennäköisyydellä nämä indikaattorit toteutuvat 19 entisessä isäntäkaupungissa nykyisissä olosuhteissa (1981-2010) ja tulevaisuuden (2050-luvun ja 2080-luvun) ilmastossa.

Tämän vuosisadan lopulla vain kolmasosa entisistä isäntäkaupungeista pystyy varmuudella järjestämään kisat: Entisten isäntäkaupunkien talvilämpötila nousee 2,7-4,4 astetta

Pienten kasvihuonekaasupäästöjen skenaariossa helmikuun lämpötila kohoaa 19 entisessä isäntäkaupungissa keskimäärin 1,9 astetta tämän vuosisadan puoliväliin ja 2,7 astetta tämän vuosisadan loppuun mentäessä. Suurten kasvihuonekaasupäästöjen skenaariossa luvut ovat 2,1 ja 4,4 astetta.

Kaikki 19 entistä isäntäkaupunkia todettiin indikaattorien perusteella ilmastollisesti luotettaviksi nykyilmastossa (1981-2010). Tämän vuosisadan puoliväliin mennessä enää 11 näistä isäntäkaupungeista on luotettavia alhaisten kasvihuonekaasupäästöjen skenaariossa ja 10 suurten päästöjen skenaariossa.

Tämän vuosisadan loppupuolella enää puolet entisistä isäntäkaupungeista olisi ilmastollisesti luotettavia alhaistenkin päästöjen skenaariossa. Esimerkiksi Squaw Valley (Yhdysvallat), Garmisch-Partenkirchen (Saksa), Vancouver (Kanada) ja Sotši (Venäjä) eivät enää olisi tarpeeksi kylmiä.

Muun muassa Vancouverin alueella talvet ovat tutkimusten mukaan selvästi lämmenneet. Talviolympialaisten edellä tammikuussa 2010 Vancouverissa mitattiin historian korkein keskilämpötila. Freestyle- ja lumilautailupaikoille (sijainti vain 910 metriä merenpinnan yläpuolella) lunta jouduttiin kuljettamaan 150 kilometrin päästä.

Korkeiden kasvihuonekaasupäästöjen skenaariossa tulossa on vieläkin hälyttävämpi. Alle kolmasosa entisistä isäntäkaupungeista (vain 6 kaupunkia) tarjoaisi vielä vuosisadan loppupuolella talviolympialaisiin sopivat olosuhteet. Luotettavimpia ovat korkealla merenpinnasta sijaitsevat sisämaan kohteet.

Lämpenemisen jatkuessa vielä 2100-luvullakin yhä harvempi paikka pystyisi takaamaan suotuisat olosuhteet. Talviolympialaisten 200-vuotisjuhlien järjestäminen vuonna 2124 voikin olla erittäin haastavaa, vaikka teknologinen kehitys tuolloin onkin mennyt varmasti eteenpäin.

lauantai 27. tammikuuta 2018

Kouvolassa vuosi 2017 oli tavanomaista lämpimämpi, vaikka kevät ja alkukesä jäivät normaalia viileämmiksi

Kouvolan (Utin) ilmastodiagrammi: Vuoden 2017 säätiedot verrattuna pitkän aikavälin (vuosien 1961-1990) ilmastolliseen keskiarvoon. Lämpötilat (1961-1990 ja 2017) sekä vertailukauden (1961-1990) sademäärät Utin lentoasemalta, vuoden 2017 sademäärät Utin Lentoportintieltä. Kouvolassa Utin lentoaseman vuodesta 1944 toiminnassa ollut sääasema ja Utin Lentoportintien vuodesta 2008 toiminnassa ollut sääasema sijaitsevat lähellä toisiaan Utin lentokenttäalueella. Lentoportintien sääasema perustettiin, kun sade- ja lumihavaintojen kerääminen puolustusvoimien ylläpitämällä Utin lentoaseman varsinaisella sääasemalla lopetettiin. Diagrammin saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Tilastotietojen lähde: Ilmatieteen laitos. Diagrammi: Jari Kolehmainen.

Vuonna 2017 Kouvolassa oli tavanomaista kylmempää vain huhti-heinäkuussa, samoin kuin koko Suomessa keskimäärin. Lokakuun lämpötila oli lähellä tavanomaista. Kaikki muut kuukaudet olivat tavanomaista lämpimämpiä. Erityisesti lämpimyys näkyi keskitalvella. Tammikuu oli lähes viisi astetta ja joulukuu yli viisi astetta pitkän aikavälin keskiarvoa lämpimämpi. Toukokuu oli hyvin kuiva, kun taas loka-joulukuun jaksolla sademäärä oli lähes kaksinkertainen tavanomaiseen verrattuna ja noin 45 prosenttia koko vuoden sademäärästä.

Utin (Kouvola) vuosien 1960-2017 sademäärät (siniset pylväät) ja koko vuoden keskilämpötilat (punainen katkoviiva). Lisäksi yhtenäisellä ruskealla käyrällä on esitetty lämpötilojen kymmenen vuoden liukuva keskiarvo. Keskiarvoa on siis liu'utettu eteenpäin niin, että joka vuosi on laskettu keskiarvo uudelleen viimeisimmän kymmenen vuoden ajalta. Näin sään luontainen vuosien välinen lyhytaikaisvaihtelu on saatu hieman tasoittumaan ja pitkän aikavälin trendi näkymään paremmin. Lämpötilat vuosilta 1960-2017 ovat Utin lentoaseman mittauspisteestä. Sademäärät vuosilta 1960-2008 ovat Utin lentoaseman mittauspisteestä ja vuosilta 2009-2017 Utin Lentoportintien mittauspisteestä. Sademäärät puuttuvat joulukuulta 2010 ja vuodelta 2016. Diagrammin saa suurennettua klikkaamalla sen päältä. Sademäärä- ja lämpötilatilastot: Ilmatieteen laitos. Diagrammi: Jari Kolehmainen.

Utin säähavaintoaseman keskilämpötila vuosina 1960-2017 on ollut +4,2 astetta ja vuoden keskimääräinen sademäärä 661 millimetriä. Vuonna 2017 keskilämpötila oli +5,0 astetta ja sademäärä 774 millimetriä.

Vuosi 2015 on ollut Utin lentoaseman digitalisoidun (alkaen vuodesta 1959) mittaushistorian lämpimin kalenterivuosi (keskilämpötila 6,3 astetta). Jaetulle toiselle sijalle sijoittuvat vuodet 2011, 2008 ja 1989, joiden kaikkien keskilämpötila on 6,0 astetta. Vuosi 2014 on seuraavaksi lämpimin (keskilämpötila 5,9 astetta).

Kymmenen vuoden liukuva keskiarvo osoittaa Utin keskimääräisten lämpötilojen kohonneen yli asteella digitalisoidun mittaushistorian aikana. Kaikkein selvintä lämpeneminen on talvella joulukuusta helmikuuhun. Tammikuu on lämmennyt pari astetta jaksosta 1961-1990 tuoreimpaan 30-vuotisjaksoon 1981-2010 tultaessa. Huhti- ja heinäkuussakin lämpenemistä on tapahtunut asteen verran. Joidenkin kuukausien kohdalla ilmaston lämpeneminen on hyvin pientä, mutta vain kesäkuu näyttää hiukkasen viilentyneen.

Utin lentoaseman mittaushistorian korkein lämpötila on ollut 34,1 astetta (28.7.2010) ja alin -37,3 astetta (9.1.1987). Kolme kylmintä vuotta ovat olleet järjestyksessä lueteltuina 1987, 1985 ja 1978.

Utin lentoaseman sääasemalla digitalisoidun mittaushistorian kolme sateisinta vuotta ovat olleet Ilmatieteen laitoksen tietojen mukaan 2004 (vuoden sademäärä 884,0 mm), 1981 (883,5 mm) ja 1988 (870,4 mm). Kaksi vähäsateisinta vuotta Utin lentokenttäalueella ovat puolestaan olleet 1976 (vuoden sademäärä 451,5 mm) ja 1975 (453,6 mm).

Säähavainnoista kiinnostuneiden kannattaa kokeilla Ilmatieteen laitoksen uutta säähavaintojen latauspalvelua, josta löytyvät hetkelliset säähavainnot toistaiseksi vuodesta 2010 alkaen sekä päivä- ja kuukausihavainnot 1960-luvulta alkaen.

Lue myös nämä

Kouvolassa Suomen paras kesäsää

Vuoden 2017 sääkatsaus: Mittaushistorian globaalisti lämpimin niistä vuosista, jolloin El Niño ei vaikuttanut

Alle 42-vuotias ihminen ei ole NOAA:n mukaan kokenut yhtään globaaleilta lämpötiloiltaan tavanomaista vuotta, vaan koko elämän ajan on ollut tavanomaista lämpimämpää