Viime viikon ilmastotutkimuksia 21/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Kesän 2010 helteet saattoivat johtua Arktisen oskillaation negatiivisesta vaiheesta edellisenä talvena

Vuonna 2010 pohjoisella pallonpuoliskolla, erityisesti Venäjällä ja Japanissa, oli poikkeuksellisen ja ennätyksellisen kuuma kesä. Tämä liittyi voimakkaasti positiiviseen Arktisen oskillaation vaiheeseen, mikä tarkoittaa matalapainetta arktisilla alueilla ja korkeapainetta keskileveysasteilla. Arktisen oskillaation vaihetta kuvaava indeksiluku oli kuitenkin edellisenä talvena ja keväänä ennätyksellisen negatiivinen.

Uuden tutkimuksen mukaan Arktisen oskillaation kesällä 2010 alkanut vaiheen kääntyminen voi selittää poikkeuksellisen lämpimän kesän. Talvella Atlantin trooppisilla alueilla sekä arktisilla alueilla merenpinnan lämpötilat olivat keskimääräistä lämpimämpiä ja keskileveysasteilla keskimääräistä viileämpiä. Tämän aiheutti Arktisen oskillaation negatiivinen vaihe. Meressä on korkea lämpökapasiteetti, joten keskimääräistä lämpimämmät pintalämpötilat jatkuivat kesään 2010 asti. Mallisimulaatioiden mukaan Arktiseen oskillaatioon liittyvät kesäaikaiset merenpinnan korkeat lämpötilat aiheuttivat Euroopan ylle sulkukorkeapaineita, jotka vahvistivat Arktisen oskillaation positiivista vaihetta.

Arktisen oskillaation vaiheen kääntymisen syy saattaa siis olla “muisto” talven negatiivisesta Arktisen oskillaation vaiheesta meren pintalämpötiloissa. Talven arktinen oskillaatio saattaa siten olla yhteydessä kesän Arktiseen oskillaatioon meren kautta niin, että talven negatiivinen vaihe aiheuttaa seuraavan kesän positiivisen vaiheen. Tämän yhteyden tarkempi ymmärtäminen saattaa auttaa vuoden 2010 tapaisten poikkeuksellisten tilanteiden ennustamista etukäteen.

Lähde: Yuriko Otomi, Yoshihiro Tachibana and Tetsu Nakamura, A possible cause of the AO polarity reversal from winter to summer in 2010 and its relation to hemispheric extreme summer weather, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1386-0. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Kilpisjärven jäätyminen on siirtynyt myöhemmäksi 2,3 päivää vuosikymmenessä vuodesta 1964 alkaen. Jäänlähdössä ei havaittu merkittäviä muutoksia. Vuotuinen jään keskimääräinen paksuus on vähentynyt: Ruibo Lei, Matti Leppäranta, Bin Cheng, Petra Heil and Zhijun Li, Changes in ice-season characteristics of a European Arctic lake from 1964 to 2008, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0489-2. [tiivistelmä]

- Katsaus varhaisen himmeän auringon ongelmaan, eli siihen, miksi maapallolla oli nestemäistä vettä ja jopa elämää 3,8-2,5 miljardia vuotta sitten, jolloin aurinko oli 25 prosenttia nykyistä himmeämpi ja maapallon olisi pitänyt olla umpijäässä: Feulner, G. (2012), The faint young Sun problem, Rev. Geophys., 50, RG2006, doi:10.1029/2011RG000375. [tiivistelmä]

- Venäjän arktisten alueiden jäätiköt menettävät jäätä: Moholdt, G., B. Wouters, and A. S. Gardner (2012), Recent mass changes of glaciers in the Russian High Arctic, Geophys. Res. Lett., 39, L10502, doi:10.1029/2012GL051466. [tiivistelmä]

- Kaspianmerellä pinnankorkeus vaihtelee voimakkaasti. Tätä on selvitelty uudessa tutkimuksessa historiallisesta näkökulmasta: A.A. Kakroodi, S.B. Kroonenberg, R.M. Hoogendoorn, H. Mohammd Khani, M. Yamani, M.R. Ghassemi, H.A.K. Lahijani, Rapid Holocene sea-level changes along the Iranian Caspian coast, Quaternary International, Volume 263, 14 June 2012, Pages 93–103, http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2011.12.021. [tiivistelmä]

- Uudessa ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden mittaussarjassa jääkairanäytteestä viimeisen tuhannen vuoden ajalta näkyy selvästi, kuinka hiilidioksidipitoisuus lähtee nousemaan esiteollisten arvojen yläpuolelle 1800-luvulla: Ahn, J., E. J. Brook, L. Mitchell, J. Rosen, J. R. McConnell, K. Taylor, D. Etheridge, and M. Rubino (2012), Atmospheric CO₂ over the last 1000 years: A high-resolution record from the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide ice core, Global Biogeochem. Cycles, 26, GB2027, doi:10.1029/2011GB004247. [tiivistelmä]

- Trooppiset syklonit voimistuvat nykyään yhdeksää tuntia aiemmin kuin 25 vuotta sitten: Kishtawal, C. M., N. Jaiswal, R. Singh, and D. Niyogi (2012), Tropical cyclone intensification trends during satellite era (1986–2010), Geophys. Res. Lett., 39, L10810, doi:10.1029/2012GL051700. [tiivistelmä]

- Ilmasto ja sää ovat tärkeitä tekijöitä mäntyjen tuholaiskuoriaisten leviämiselle Pohjois-Amerikassa: Preisler, Haiganoush Krikorian, Jeffrey Hicke, Alan Ager, and Jane L. Hayes. In press. Climate and Weather Influences on Spatial Temporal Patterns of Mountain Pine Beetle Populations in Washington and Oregon. Ecology. http://dx.doi.org/10.1890/11-1412.1. [tiivistelmä]

- Katsaus arkeologian panokseen ilmastotieteessä: Mark J. Hudson, Mami Aoyama, Kara C. Hoover, Junzō Uchiyama, Prospects and challenges for an archaeology of global climate change, Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, DOI: 10.1002/wcc.174. [tiivistelmä]

- Norjan rannikolla tapahtunut Storeggan tsunami tapahtui uuden tutkimuksen mukaan 8200 vuotta sitten olleen kylmän ilmastojakson kylmimpien vuosikymmenien aikana: Stein Bondevik, Svein Kristian Stormo, Gudrun Skjerdal, Quaternary Science Reviews, Volume 45, 29 June 2012, Pages 1–6, http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2012.04.020. [tiivistelmä]

- Maanviljelyä häiritsevät tuhohyönteiset Kaliforniassa saattavat tuottaa useampia uusia sukupolvia vuoden aikana ilmaston lämmetessä: Carly Ziter, Emily A. Robinson, Jonathan A. Newman, Climate Change and Voltinism in Californian Insect Pest Species: Sensitivity to Location, Scenario and Climate Model Choice, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02748.x. [tiivistelmä]

- Metaanipurkaukset eivät ehkä käynnistäneet triaskauden lopun massasukupuuttoa. Todennäköisempi selitys saattaa löytyä tulivuoritoiminnasta: Sofie Lindström, Bas van de Schootbrugge, Karen Dybkjær, Gunver Krarup Pedersen, Jens Fiebig, Lars Henrik Nielsen and Sylvain Richoz, No causal link between terrestrial ecosystem change and methane release during the end-Triassic mass extinction, Geology, v. 40 no. 6 p. 531-534, doi: 10.1130/G32928.1. [tiivistelmä]

- Karjankasvatuksen kasvihuonekaasupäästöt saattavat olla Brasilian tärkein mahdollisuus päästövähennyksiin: Mercedes M. C. Bustamante, Carlos A. Nobre, Roberto Smeraldi, Ana P. D. Aguiar, Luis G. Barioni, Laerte G. Ferreira, Karla Longo, Peter May, Alexandre S. Pinto and Jean P. H. B. Ometto, Estimating greenhouse gas emissions from cattle raising in Brazil, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0443-3. [tiivistelmä]

Australian ilmastonmuutos, osa 2

Australaasiasta on tehty uusi lämpötilarekonstruktio viimeisen tuhannen vuoden ajalta. Tätä rekonstruktiota käsittelevässä toisessa osassa käy ilmi, että rekonstruktiossa keskiajan lämpökausi näkyy vain heikosti, pieni jääkausi selvemmin ja viimeaikainen ilmaston lämpeneminen hyvin selvästi. Auringon ja tulivuorien vaikutus näkyy rekonstruktiossa vain heikosti ja paikoitellen. Ilmastojärjestelmän sisäinen vaihtelu on näitä kahta tärkeämmässä asemassa. Ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöjen vaikutus näkyy selvästi viime vuosikymmeninä.

Osassa 1 Jari Kolehmainen esitteli tämän uuden tutkimuksen pääkohdat. Tässä tarkastelemme rekonstruktiota hiukan yksityiskohtaisemmin. Erityisesti keskitymme muutamaan yleisesti kiinnostavaan ilmastolliseen aikakauteen, jotka ovat keskiajan lämpökausi (noin vuosien 900 ja 1250 välillä), pieni jääkausi (noin vuosien 1400 ja 1700 välillä) ja viime vuosikymmenien ilmaston lämpeneminen. Lisäksi tarkastelemme Australaasian lämpötilaan vaikuttavia tekijöitä.

Pohjoiselta pallonpuoliskolta on vielä melko vähän tietoja pohjoisen pallonpuoliskon lämpötilarekonstruktioissa näkyvien keskiajan lämpökauden ja pienen jääkauden ajoituksesta ja voimakkuudesta. Australaasian alueelta löytyy jonkin verran aiempia lämpötilarekonstruktioita. Uudessa-Seelannissa tehdyssä puiden vuosirenkaisiin perustuvassa rekonstruktiossa keskiajan lämpökauden aikana esiintyi kaksi lämmintä piikkiä, joiden lämpötila oli 0,3-0,5 celsiusastetta käytetyn vertailujakson yläpuolella, kun taas nykyaika oli 0,4-0,7 celsiusastetta vertailujakson yläpuolella. Uuden-Seelannin rekonstruktiossa siis keskiajan lämpökauden lämpöpiikit näyttivät olleen jopa verrannollisia nykyisen lämpenemisjakson lämpötiloihin.

Tasmaniassa tehdyssä puiden vuosirenkaisiin perustuvassa rekonstruktiossa taas nykyinen ilmaston lämpeneminen näyttää selvästi poikkeukselliselta viimeisen 3600 vuoden ajalta. Myös Australiassa tehdyissä porausreikien lämpötiloihin perustuvissa lämpötilarekonstruktioissa nykyinen ilmaston lämpeneminen esiintyy poikkeuksellisena.

Osassa 1 esitellyssä uudessa Australaasian lämpötilarekonstruktiossa näkyy lämpimiä jaksoja 1200-, 1300- ja 1900-luvulla. Rekonstruktion lämpimimmät vuosikymmenet löytyvät 1900-luvun loppupuolelta (1990-luku lämpimin ja sitten 1980-luku sekä 1970-luku) ja niiden jälkeen 1240- ja 1330-luvuilta. Kylmimmät vuosikymmenet löytyvät 1830-, 1840-, 1520-, 1650- ja 1900-luvuilta.

Lämpimän piikin jälkeen 1330-luvun jälkeen rekonstruktiossa näkyy viilenemistä, joka päättyy 1520-luvulle keskittyvään viileään jaksoon. Tämän jälkeen esiintyy hiukan lämpimämpää, kunnes vuosien 1650 ja 1680 välillä esiintyy taas viileämpi jakso. Parin hiukan lämpimämmän jakson (jotka keskittyvät 1710- ja 1800-luvuille) jälkeen lämpötila laskee nopeasti vuosien 1810 ja 1860 välillä. Tästä seuraa koko rekonstruktion kylmin jakso vuosien 1830 ja 1859 välillä.

Lämpötila alkaa nousta 1860-luvun jälkeen. Samanaikaisesti ihmisen toiminnasta aiheutuneiden kasvihuonekaasujen pitoisuudet kasvavat ilmakehässä. Lämpötilan nousu keskeytyy hetkeksi 1900-1910 ja 1930-luvulla. Lopulta lämpötila nousee tasaisesti 1950-luvulta eteenpäin.

Merkittävät ilmastotapahtumat viimeisen tuhannen vuoden aikana

Keskiajan lämpökausi oli ainakin pohjoisella pallonpuoliskolla esiintynyt lämmin jakso, joka esiintyi noin vuosien 900 ja 1250 välillä. Esiteollisen ajan lämpimin jakso Australaasian rekonstruktiossa esiintyy suunnilleen vuosien 1240 ja 1360 välillä. Tämä on hiukan myöhemmin kuin pohjoisella pallonpuoliskolla keskiajan lämpökaudeksi nimetty jakso. Rekonstruktiossa vuosien 1238 ja 1267 välisen ajan keskilämpötila on 0,09 (±0.19) celsiusastetta vertailujakson 1961-1990 alapuolella. Tämä on hyvin verrannollinen vastaavaan arvioon pohjoiselta pallonpuoliskolta (noin 0,1-0,2 celsiusastetta alle 1961-1990 vertailujakson). Yleisesti ottaen keskiajan lämpökausi näkyy rekonstruktiossa hyvin heikosti. Tutkimusartikkelissa mainitaankin keskiajan lämpökauden signaalin puuttuvan rekonstruktiosta.

Pienen jääkauden katsotaan yleensä ajoittuneen vuosien 1400 ja 1700 väliin, mutta joidenkin lähteiden mukaan se on saattanut kestää jopa vuoteen 1850 asti. Australaasian rekonstruktiossa tälle aikavälille osuva viilenemisjakso ajoittuu noin vuosien 1500 ja 1840 välille. Näyttää siis siltä, että pieni jääkausi näkyi myös Australaasiassa.

Ilmaston 1900-luvulla alkanut lämpeneminen näyttäytyy rekonstruktiossa poikkeuksellisena lämpenemisjaksona. Rekonstruktion lämpimin vuosikymmen, 30 vuoden jakso ja 50 vuoden jakso esiintyvät vuoden 1950 jälkeen. Lisäksi rekonstruktion ulkopuolinen vuosikymmen 2000-2009 oli alueella sääasemien lämpötilan mittaussarjoissa kaikkein lämpimin vuosikymmen. Rekonstruktion pisin yhtäjaksoinen lämpenemisjakso tapahtuu myös 1950-luvun jälkeen.

Australaasian lämpötilaan vaikuttavat tekijät

Auringon aktiivisuudessa on ollut viisi merkittävää vähäisen aktiivisuuden, aktiivisuusminimin, jaksoa: Oort (1040–1080), Wolf (1280–1350), Spörer (1460–1550), Maunder (1645–1715) ja Dalton (1790–1820). Kaikkiin näihin jaksoihin liittyy lämpötilarekonstruktiossa viileämpi jakso (tosin Wolfin ja Spörerin minimien aikana esiintyy myös melko lämpimiä jaksoja). Monet rekonstruktion viileimmistä jaksoista 1830-lukua lukuun ottamatta osuvat samaan aikaan auringon aktiivisuusminimien kanssa. Auringon aktiivisuusminimien aikaisten viileiden jaksojen lämpötilapoikkeama keskiarvosta ei kuitenkaan ole kovin suuri, mikä viittaa siihen, että auringon aktiivisuusmuutoksien rooli Australaasian lämpötilamuutoksissa on sittenkin melko vähäinen.

Oortin ja Wolfin minimien välissä, vuosien 1090 ja 1270 välillä, esiintyy voimakkaan auringon aktiivisuuden jakso, joka ajoittuu keskiajan lämpökaudelle. Australaasian rekonstruktiossa tuolle ajalle osuu lämmin kausi vuosien 1240 ja 1360 välillä, joka ajoittuu osittain samaan aikaan Wolfin aktiivisuusminimin kanssa.

Vaikka monet aurinkominimit sattuvat viileiden jaksojen kohdalle, niin Australaasian lämpötiloissa esiintyy myös paljon jaksoja, jotka eivät täsmää auringon aktiivisuuden vaihteluiden kanssa. Tämä näkyykin rekonstruktion huonossa korrelaatiossa auringon aktiivisuuden kanssa. Auringon aktiivisuuden ja rekonstruktion antaman lämpötilan korrelaatio näyttää olevan tilastollisesti merkitseva vain hetkittäin (200 vuoden liukuvassa korrelaatiossa yli 50 prosenttia rekonstruktion rinnakkaisista jäsenistä korreloi merkitsevästi auringon aktiivisuuden kanssa vain 6 prosentilla rekonstruktion kattamasta ajasta).

Viimeisen tuhannen vuoden aikana esiintyy monia tulivuoren purkauksia, joiden tapahtumisaikana rekonstruktiossa näkyy viileä jakso. Pienen jääkauden aikana esiintyi useita voimakkaita tulivuoren purkauksia samaan aikaan auringon aktiivisuusminimin kanssa, mikä voimisti viilenemistä. Esimerkiksi Tamboran purkaus tapahtui vuonna 1815 samaan aikaan Daltonin minimin kanssa. Monia voimakkaita tulivuorenpurkauksia seuraavat pienellä viivellä viileät jaksot, mutta välittömästi tulivuorenpurkauksia seuraavia viileitä jaksoja ei esiinny. Näyttää myös siltä, että tulivuorten vaikutus on Australaasiassa hiukan vähäisempi kuin pohjoisen pallonpuoliskon alueellisissa lämpötilarekonstruktioissa näkyvä vaikutus.

Lämpötilarekonstruktiota verrattiin myös ilmakehän ja merien kiertoliikkeisiin. El Niñon ja La Niñan vaihteluita kuvaavan ENSO-oskillaation 1600-luvulta alkaen rekonstruoitu indeksi korreloi negatiivisesti lämpötilarekonstruktion kanssa.

Yleisesti ottaen näyttää siltä, että Australaasiassa menneiden aikojen lämpötilan vaihteluissa tulivuoria ja auringon aktiivisuutta tärkeämpi tekijä on ollut ilmakehän ja merien kiertoliikkeet, jotka yleensäkin ovat tärkeitä alueellisissa lämpötiloissa. Ulkoiset pakotteet, kuten auringon aktiivisuus ja tulivuoret, näkyvät yleensä paremmin pallonpuoliskojen tai koko maapallon skaalassa.

Poikkeuksena tästä on viimeaikainen ilmaston lämpeneminen, jonka aiheuttaja nykytiedon perusteella on ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöt, joka on ulkoinen pakote. Tämä ilmaston lämpeneminen näkyy Australaasian rekonstruktiossa selvästi, kuten jo edellä esitettiin. Australaasian rekonstruktiota verrattiin myös ilmastomallin simulaatioihin, jonka perusteella rekonstruktiossa näkyvä viimeaikainen lämpeneminen johtuisi kasvihuonekaasujen lisääntymisestä ilmakehässä. Mallisimulaatioissa viimeaikainen lämpeneminen on jokseenkin ainoa merkittävä jakso rekonstruktiossa, jossa ulkoinen pakote saa aikaan tilastollisesti merkitsevän signaalin mallisimulaatioissa. Mallisimulaatioiden perusteella viimeaikaista lämpenemistä ei voi selittää pelkästään luonnollisilla tekijöillä, vaan lämpenemisen selittämiseksi tarvitaan ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöistä aiheutuva ilmastopakote.

Lähde: Joëlle Gergis, Raphael Neukom, Steven J. Phipps, Ailie J. E. Gallant, David J. Karoly, and PAGES Aus2K Project Members, Evidence of unusual late 20th century warming from an Australasian temperature reconstruction spanning the last millennium, Journal of Climate 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00649.1. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 20/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Uusia arvioita maailman merien lämpösisällöstä ja merien pinnankorkeuden muutoksista

Uudessa tutkimuksessa annetaan päivitetyt arviot maailman merien lämpösisällön muutoksista sekä merien lämpenemisen aiheuttamista muutoksista merien pinnankorkeuteen vuosien 1955 ja 2010 välillä. Päivitykseen sisältyy aiemmin käyttämätöntä historiallista mittausdataa, uusia viimeaikaisia mittauksia ja korjauksia aiemman mittausdatan ongelmiin.

Maailman merien lämpösisällön arvioidaan lisääntyneen 24,0 ± 1,9 × 10²² joulea merien ylimmän 2000 metrin osalta. Noin 93 prosenttia vuoden 1955 jälkeen tapahtuneesta maapallon lämpenemisestä on mennyt maailman merien lämmittämiseen. Noin kolmasosa maailman merien lämpenemisestä tapahtui ylimmässä 700 metrissä. Merien lämpenemisen vaikutus maailman merien keskimääräisen pinnankorkeuden nousuun oli noin 0,54 millimetriä vuodessa, josta ylin 700 metrin kerros aiheutti 0,41 millimetriä vuodessa.

Lähde: Levitus, S., et al. (2012), World ocean heat content and thermosteric sea level change (0–2000 m), 1955–2010, Geophys. Res. Lett., 39, L10603, doi:10.1029/2012GL051106. [tiivistelmä]

Kesämonsuunin heikkeneminen on nostanut ilman aerosolipitoisuutta Itä-Kiinassa

Ilman aerosolipitoisuudet ovat nousseet Kiinassa. Tämän on yleisesti katsottu johtuneen nopean talouskasvun aiheuttamasta päästöjen lisääntymisestä. Uuden tutkimuksen mukaan Itä-Aasian kesämonsuunin havaittu heikkeneminen viime vuosikymmeninä on osaltaan myös vaikuttanut aerosolipitoisuuksien nousuun.

Tutkimuksessa käytettiin mallisimulaatioita, joiden tuloksien perusteella Itä-Aasian monsuunin heikentyminen lisää ilman aerosolipitoisuutta. Tutkimuksessa oli mukana monia eri aerosolityyppejä (muun muassa sulfaatti, nitraatti ja noki), joiden pitoisuus Itä-Kiinassa saattaa olla jopa noin 18 prosenttia suurempi heikoimpien monsuunien vuosina kuin voimakkaimpien monsuunien vuosina. Monsuunin heikkenemisen vaikutuksen aerosolipitoisuuteen sanotaan johtuvan pääasiassa ilmakehän kiertoliikkeiden muutoksista Itä-Kiinassa.

Lähde: Zhu, J., H. Liao, and J. Li (2012), Increases in aerosol concentrations over eastern China due to the decadal-scale weakening of the East Asian summer monsoon, Geophys. Res. Lett., 39, L09809, doi:10.1029/2012GL051428. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Ilmastoherkkyys saattaa olla pienempi auringon aktiivisuuden muutoksille kuin hiilidioksidin aiheuttamalle ilmastopakotteelle, mikä johtuu erilaisista takaisinkytkennöistä eri pakotteille: Andrews, T., M. A. Ringer, M. Doutriaux-Boucher, M. J. Webb, and W. J. Collins (2012), Sensitivity of an Earth system climate model to idealized radiative forcing, Geophys. Res. Lett., 39, L10702, doi:10.1029/2012GL051942. [tiivistelmä]

- Vesihöyryn määrä arkisten alueiden troposfäärissä on noussut vuoden 1979 jälkeen. Tämä on ilmaston lämpenemisestä ja erityisesti meren pintalämpötilan nousemisesta ja merijään vähenemisestä odotettu tulos: Serreze, M. C., A. P. Barrett, and J. Stroeve (2012), Recent changes in tropospheric water vapor over the Arctic as assessed from radiosondes and atmospheric reanalyses, J. Geophys. Res., 117, D10104, doi:10.1029/2011JD017421. [tiivistelmä, esitysmateriaali]

- El Niño/La Niña -kierto näyttää vaikuttavan troposfäärin hiilidioksidin alueellisiin pitoisuuksiin. El Niñon aikana troposfäärin keskiosissa näyttää olevan enemmän hiilidioksidia läntisen Tyynenmeren alueella kuin La Niñan aikana: Xun Jiang, Jingqian Wang, Edward T. Olsen, Maochang Liang, Thomas S. Pagano, Luke L. Chen, Stephen J. Licata, and Yuk L. Yung, Influence of El Niño on Mid-tropospheric CO₂ from Atmospheric Infrared Sounder and Model, Journal of the Atmospheric Sciences 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-11-0282.1. [tiivistelmä]

- Ilmastolliset tekijät ovat saattaneet vaikuttaa Kiinan menneisiin väestökriiseihin, kuten Ming-dynastian luhistumiseen 1600-luvulla: Harry F. Lee and David D. Zhang, A tale of two population crises in recent Chinese history, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0490-9. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Tropiikissa kasvavat puut eivät yleensä tee vuosirenkaita, koska ne voivat kasvaa mihin aikaan vuodesta tahansa, kunhan on riittävästi sadetta tarjolla. Uudessa tutkimuksessa on yritetty saada tulkittua vuosirenkaita Etiopiassa kasvavista puista ja muodostaa niiden perusteella muutaman sadan vuoden mittainen ilmastorekonstruktio. Tutkimuksessa saatiinkin vuosirenkaiden perusteella määriteltyä puiden ikä, mutta rekonstruktion tekeminen on hankalaa, koska eri puiden vuosirengassarjoja ei tahdo saada yhdistettyä yhtenäiseksi kronologiaksi: Julia Krepkowski, Achim Bräuning, Aster Gebrekirstos, Growth dynamics and potential for cross-dating and multi-century climate reconstruction of Podocarpus falcatus in Ethiopia, Dendrochronologia, http://dx.doi.org/10.1016/j.dendro.2012.01.001. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on arvioitu ilmaston pakotteita ja takaisinkytkentöjä. Ilmastoherkkyyden arvioitiin olevan 2,1-4,7 celsiusastetta. Suurin tekijä ilmastoherkkyyden epävarmuudessa on edelleen pilvien takaisinkytkentä: Andrews, T., J. M. Gregory, M. J. Webb, and K. E. Taylor (2012), Forcing, feedbacks and climate sensitivity in CMIP5 coupled atmosphere-ocean climate models, Geophys. Res. Lett., 39, L09712, doi:10.1029/2012GL051607. [tiivistelmä]

- Tropiikin tropopaussin havaittu viileneminen ei ehkä ole tilastollisesti merkitsevää: Wang, J. S., D. J. Seidel, and M. Free (2012), How well do we know recent climate trends at the tropical tropopause?, J. Geophys. Res., 117, D09118, doi:10.1029/2012JD017444. [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 19/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Kasvihuonekaasut ja aerosolit määräsivät maapallon lämpötilan vuoden 1950 jälkeen

Uudessa tutkimuksessa esitellään ilmaston vastefunktio, jonka avulla on analysoitu ilmaston muutoksien syitä eri tavoin viimeisen tuhannen vuoden aikana. Funktion avulla tarkastellaan auringon aktiivisuuden, kasvihuonekaasujen ja rikkidioksidiin liittyvien aerosolien yhdistettyä ilmastopakotetta viimeisen tuhannen vuoden lämpötilarekonstruktion, auringonpilkkujakson, Pinatubon vuoden 1991 tulivuorenpurkauksen ja modernin lämpötilamittaussarjan (1850-2010) kanssa.

Tutkimuksen tuloksien perusteella 70 prosenttia lämpötilan noususta vuosien 1820 ja 1950 välillä johtui auringon aktiivisuuden lisääntymisestä. Vuoden 1950 jälkeinen ilmasto sen sijaan näyttää määräytyneen pelkästään ihmisen toiminnasta aiheutuneista kasvihuonekaasuista ja aerosoleista. Aerosolien ilmastopakote näyttää aiheuttaneen pienen viilenemisen vuosien 1950 ja 1970 välillä sekä lämpötilan nousun hidastumisen vuoden 2000 tienoilla.

Lähde: J. H. van Hateren, Climate Dynamics, 2012, A fractal climate response function can simulate global average temperature trends of the modern era and the past millennium, DOI: 10.1007/s00382-012-1375-3. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Ihmisen vaikutus ilmastoon näkyi entistä voimakkaampana 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty maapallon lämpötilaan vaikuttavia syitä. Tutkimuksen tuloksien perusteella ihmisen vaikutus ilmastoon näkyi entistä paremmin 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana, joten ilmaston lämpeneminen jatkuu edelleen. Tutkijat myös ennustavat, että 2000-luvun toisesta vuosikymmenestä tulee hyvin todennäköisesti ensimmäistä lämpimämpi.

Lähde: Peter A. Stott, Gareth S. Jones, Observed 21st century temperatures further constrain likely rates of future warming, Atmospheric Science Letters, DOI: 10.1002/asl.383. [tiivistelmä]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Ison-Britannian perhoset eivät näytä käyttävän laajempaa elinympäristövalikoimaa ilmaston lämmetessä, mikä on aiempien odotusten vastaista. Tämä viittaa siihen, että perhoset eivät myöskään menesty paremmin Isossa-Britanniassa ilmaston lämmetessä: Tom H. Oliver, Chris D. Thomas, Jane K. Hill, Tom Brereton, David B. Roy, Habitat associations of thermophilous butterflies are reduced despite climatic warming, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02737.x. [tiivistelmä]

- Iranin Urmiajärven alueella kuivuusjaksot ovat esiintyneet useammin ja muuttuneet voimakkaammiksi: A. H. Delju, A. Ceylan, E. Piguet and M. Rebetez, Observed climate variability and change in Urmia Lake Basin, Iran, Theoretical and Applied Climatology, 2012, DOI: 10.1007/s00704-012-0651-9. [tiivistelmä]

- Aasian kesämonsuunin voimakkuus näyttää heikenneen ilmaston lämpenemisen myötä. Tämän katsotaan johtuvan maa-alueiden ja merialueiden lämpötilaeron pienenemisestä: Hai Xu, Yetang Hong and Bin Hong, Decreasing Asian summer monsoon intensity after 1860 AD in the global warming epoch, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1378-0. [tiivistelmä]

- Auringonpaistetunnit ovat vähentyneet Kiinassa 1960-luvun jälkeen. Tärkeimpänä syynä tähän ovat ilmansaasteet: Wang, Y., Y. Yang, N. Zhao, C. Liu, and Q. Wang (2012), The magnitude of the effect of air pollution on sunshine hours in China, J. Geophys. Res., 117, D00V14, doi:10.1029/2011JD016753. [tiivistelmä]

- Arktisen merijään pinnalla oli poikkeuksellisen paljon sulamislätäköitä vuonna 2007, mutta vuonna 2011 niitä oli vielä enemmän: Rösel, A., and L. Kaleschke (2012), Exceptional melt pond occurrence in the years 2007 and 2011 on the Arctic sea ice revealed from MODIS satellite data, J. Geophys. Res., 117, C05018, doi:10.1029/2011JC007869. [tiivistelmä]

- Etelämantereen jääkairanäytteistä on analysoitu nokipitoisuuksia vuosien 1850 ja 2001 välillä: Bisiaux, M. M., Edwards, R., McConnell, J. R., Curran, M. A. J., Van Ommen, T. D., Smith, A. M., Neumann, T. A., Pasteris, D. R., Penner, J. E., and Taylor, K.: Changes in black carbon deposition to Antarctica from two high-resolution ice core records, 1850–2000 AD, Atmos. Chem. Phys., 12, 4107-4115, doi:10.5194/acp-12-4107-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Suurin osa lämpötilaprokseista todella näyttää olevan lineaarisesti riippuvaisia vuotuisesta lämpötilasta: Bård Støve, Fredrik Charpentier Ljungqvist, Peter Thejll, Journal of Climate 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00632.1. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa esitellään mittaustekniikka, jossa jääkairanäytteistä voidaan saada metaanipitoisuudesta jatkuva mittaussarja. Menetelmässä jääkairanäytettä sulatetaan ja metaanipitoisuus mitataan siitä valuvasta sulavesivirrasta: Stowasser, C., Buizert, C., Gkinis, V., Chappellaz, J., Schüpbach, S., Bigler, M., Faïn, X., Sperlich, P., Baumgartner, M., Schilt, A., and Blunier, T.: Continuous measurements of methane mixing ratios from ice cores, Atmos. Meas. Tech., 5, 999-1013, doi:10.5194/amt-5-999-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Pieni jääkausi saattoi olla globaali tapahtuma uuden Etelämantereen porausreikien lämpötiloja arvioineen tutkimuksen mukaan: Orsi, A. J., B. D. Cornuelle, and J. P. Severinghaus (2012), Little Ice Age cold interval in West Antarctica: Evidence from borehole temperature at the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide, Geophys. Res. Lett., 39, L09710, doi:10.1029/2012GL051260. [tiivistelmä]

- Uusia arvioita joidenkin kasvihuonekaasujen eliniälle ilmakehässä (muun muassa metaanille elinikä on noin yhdeksän vuotta) sekä ihmiskunnan päästöille: Prather, M. J., C. D. Holmes, and J. Hsu (2012), Reactive greenhouse gas scenarios: Systematic exploration of uncertainties and the role of atmospheric chemistry, Geophys. Res. Lett., 39, L09803, doi:10.1029/2012GL051440. [tiivistelmä]

- Eri puulajien erilaista kasvua lämpötilan muuttuessa ja ilmiön syitä on selvitelty uudessa tutkimuksessa: Vincent Kint, Wim Aertsen, Matteo Campioli, Dries Vansteenkiste and Andy Delcloo, et al., Radial growth change of temperate tree species in response to altered regional climate and air quality in the period 1901–2008, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0465-x. [tiivistelmä]

Uusi tutkimus tuo satelliittimittaukset ja ilmastomallien tulokset lähemmäs toisiaan

Washingtonin yliopiston tutkijat keksivät ensimmäisinä korjauksen siihen tapaan, jolla Alabaman Huntsvillen yliopiston tutkijat käsittelevät NOAA-9-satelliitin 1980-luvun puolivälissä keräämiä mittaustietoja.

Washingtonin yliopiston uudessa tutkimuksessa selviää, että suositussa lämpötilan mittaussarjassa, joka näyttää vähemmän lämpenemistä kuin muut mittaussarjat, on kalibrointiongelma. Kun ongelma on korjattu, tulokset ovat sopusoinnussa muiden mittaussarjojen ja ilmastomallien tulosten kanssa.

”Löydös on tärkeä, sillä se auttaa vahvistamaan, että ilmaston lämpenemistä simuloivien ilmastomallien tulokset täsmäävät havaintojen kanssa,” sanoo Stephen Po-Chedley, Washingtonin yliopiston ilmakehätieteiden jatko-opiskelija, joka teki tutkimuksen yhdessä Washingtonin yliopiston ilmakehätieteiden professorin Qiang Fun kanssa.

He löysivät ongelman Alabaman Huntsvillen yliopiston (UAH) satelliittimittauksiin perustuvasta lämpötilasarjasta, jota on julkaistu vuodesta 1989 lähtien. Maapallon lämpötilan mittaussarjoista UAH:n sarja on näyttänyt vähiten lämpenemistä. Mittaussarja on myös ollut ilmastonmuutoksen epäilijöiden suosiossa, kun on haluttu kyseenalaistaa ilmastomallien tuloksia, joiden mukaan ilmaston lämpeneminen johtuu kasvihuonekaasuista.

Tutkimusartikkeli julkaistaan tässä kuussa Amerikan meteorologisen seuran (American Meteorological Society) julkaisusarjassa Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Artikkelissaan Po-Chedley ja Fu tutkivat UAH:n mittaussarjaa sekä vastaavia satelliittimittaussarjoja, joita ovat muodostaneet National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ja Remote Sensing Systems (RSS). Näitä kolmea mittaussarjaa on tutkittu, koska ne näyttävät erilaista lämpökehitystä.

“On väitelty monta, monta vuotta erilaisista tuloksista, mutta emme tienneet missä mittaussarjassa ongelma on,” Fu sanoi. “Tämä löytö vähentää epävarmuutta, mikä on erittäin tärkeää.”

Kun heidän korjauksensa tehtiin UAH:n mittaussarjaan, se alkoi näyttää oleellisesti samankaltaista lämpökehitystä kuin muut mittaussarjat.

”Tutkijat olivat jo aiemmin huomanneet, että UAH:n tutkijoiden tavassa käsitellä NOAA-9-satelliitin 1980-luvun puolivälissä keräämiä mittaustietoja oli ongelmia. Po-Chedley ja Fu ensimmäisinä kehittivät korjauksen, jolla UAH:n menetelmät voidaan korjata,” sanoo Kevin Trenberth, ansioitunut vanhempi tutkija National Center for Atmospheric Research -tutkimuskeskuksesta. “Korjauksen ansiosta mittaussarjasta saadaan parempi, kunhan UAH vain hyväksyy sen”, hän sanoo.

Po-Chedley ja Fu keksivät korjauksen tutkien tarkasti kaikkien kolmen satelliittimittaussarjan tulkintaa NOAA-9:n mittaustiedoista ja he vertasivat niitä säähavaintopallojen tekemiin troposfäärin lämpötilamittauksiin. He huomasivat, että UAH:n mittaussarjassa otettiin huomioon NOAA-9-satelliitin oma lämpeneminen virheellisesti. Sitten he kehittivät menetelmän, jonka avulla he pystyivät arvioimaan virheen vaikutuksen UAH:n mittaussarjan näyttämään lämpökehitykseen.

Satelliitin oma lämpötila vaikuttaa satelliitin mittauksiin, joten se on otettava huomioon mittauksia analysoitaessa. Kukin satelliittimittausryhmä on tehnyt asian vaatimia korjauksia itsenäisesti. Korjaukset on määritelty esimerkiksi vertaamalla NOAA-9:n mittauksia muiden samaan aikaan mittauksia tehneiden satelliittien mittauksiin.

Po-Chedleyn ja Fun korjauksen jälkeen UAH:n mittaussarja näyttää tropiikissa lämpenemistä noin 0,12 celsiusastetta per vuosikymmen vuodesta 1979 lähtien. Ennen korjausta mittaussarja näytti lämpenemistä tropiikissa noin 0,07 celsiusastetta per vuosikymmen. Pintalämpötilamittausten mukaan tropiikin lämpötila on noussut noin 0,12 celsiusastetta per vuosikymmen. RSS:n mittaussarja näyttää tropiikin lämpenevän noin 0,14 celsiusastetta per vuosikymmen. NOAA:n mittaussarjassa tropiikki lämpenee noin 0,18 celsiusastetta per vuosikymmen.

Mittaussarjojen väliset erot havainnollistavat, kuinka vaikeaa ilmakehän lämpötilan määrittäminen sääsatelliittien mittauksista on. Mittaussarjat on koostettu yli kymmenen satelliitin mittauksista ja ilmakehän lämpötila määritetään mikroaalloilla tapahtuvilla mittauksilla. Eri satelliittien mittauksien yhdistäminen yhtenäiseksi mittaussarjaksi on monimutkaista. Satelliitin oman lämpötilan lisäksi on otettava huomioon esimerkiksi myös satelliitin kiertoradan muuttuminen ajan myötä sekä erot eri satelliittien mittauslaitteissa.

Satelliittien lämpötilamittaussarjat koskevat troposfääriä, joka ulottuu maan pinnalta noin 15 km:n korkeuteen. Suurin osa säästä tapahtuu troposfäärissä. Ilmastomallien tuloksien mukaan tämä ilmakehän alue lämpenee huomattavasti kasvihuonekaasupäästöjen takia. Joillakin alueilla, kuten tropiikissa, jopa odotetaan troposfäärin lämpenevän maapallon pintaa nopeammin.

Tämä uusi tutkimus ei ratkaise kaikkia eroja mittaussarjojen välillä, joten tutkijat jatkavat erojen syiden selvittämistä. “On mielenkiintoista nähdä, miten nämä erot ratkaistaan tulevina vuosina” Po-Chedley sanoo.

Lähde: Washingtonin yliopiston tiedote

Tutkimusartikkelin tiivistelmä: Washingtonin yliopiston tiedote

Viime viikon ilmastotutkimuksia 18/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Kuusimetsiä tuhoavan kirjanpainajan massaesiintymät voimistuvat ilmaston lämmetessä

Ilmaston lämpenemisen ja sään ääriolosuhteiden yleistymisen odotetaan lisäävän kaarnakuoriaisten massaesiintymiä. Tällä saattaa olla vakavia seurauksia metsien ekosysteemeille. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty ilmaston lämpenemisen vaikutuksia kaarnakuoriaisiin kuuluvan kirjanpainajan (Ips typographus) esiintymiseen. Kirjanpainaja on Euroopan kuusimetsille yksi pahimmista tuholaisista. Tutkimus keskittyi lajin aiheuttamiin kuusituhoihin (lajina tavallinen kuusi, Picea abies) Euroopan Alpeilla.

Kirjanpainajan massaesiintymissä yksi oleellinen tekijä oli kuiva ja lämmin kesä. Myös lajin luontaisten vihollisten esiintymisten vaihtelu osoittautui tärkeäksi tekijäksi. Kirjanpainajan aiheuttamat tuhot olivat seitsemän kertaa suuremmat silloin, kun metsä oli istutettu kuusen perinteistä ilmastoaluetta lämpimämmälle paikalle. Erityisesti kuivina kesinä esiintyi kirjanpainajan massaesiintymiä normaalia korkeammilla alueilla. Lämpötila ei näyttänyt vaikuttavan massaesiintymien korkeusjakaumaan.

Lähde: Lorenzo Marini, Matthew P. Ayres, Andrea Battisti and Massimo Faccoli, Climate affects severity and altitudinal distribution of outbreaks in an eruptive bark beetle, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-012-0463-z. [tiivistelmä]

Eteläisellä jäämerellä ajelehtivien pienien jäävuorien seuranta helpottuu uusien havaintomenetelmien avulla

Kiinnostus jäävuoriin ja niiden mahdolliseen vaikutukseen Eteläisen jäämeren virtauksiin ja biologiaan on kasvanut viime vuosina. Suurien jäävuorien ajelehtimista tarkkaillaan rutiininomaisesti, mutta pienempien jäävuorien sijaintia ja määrää ei tunneta, koska niitä on vaikea havaita perinteisillä satelliittimittauksilla. Menetelmiä on kehitetty viime aikoina ja uudessa tutkimuksessa esitetään uusi parannus havaintomenetelmiin. Tutkimuksessa käsiteltiin olemassa oleva mittausdata uudella menetelmällä.

Tutkimuksessa päästiin ennennäkemättömään tarkkuuteen ja tuloksena oleva jäävuoritietokanta sisältää pieniä jäävuoria, joiden pituus vaihtelee 100 ja 2800 metrin välillä. Näiden pienten jäävuorien keskimääräinen pituus on 630 metriä. Pituudessa esiintyy vuodenaikaisvaihtelua, mikä johtuu jäävuorien sulamisesta eteläisen pallonpuoliskon kesän aikana. Jäävuorien arvioitiin sulavan keskimäärin 1,5 metriä päivässä kesän aikana.

Eteläisessä jäämeressä ajelehtivien pienten jäävuorien yhteispaino on 400 miljardia tonnia. Tämä on noin 35 prosenttia suurien jäävuorein massasta. Pienillä jäävuorilla on siis merkittävä rooli Eteläiseen jäämereen sulavan makean veden määrässä. Pienten jäävuorien sijainnin jakauma vaihtelee suuresti. Yleisesti ottaen ne voidaan yhdistää suuriin jäävuoriin, mutta on myös suuria merialueita, joissa on ainoastaan pieniä jäävuoria.

Lähde: Tournadre, J., F. Girard-Ardhuin, and B. Legrésy (2012), Antarctic icebergs distributions, 2002–2010, J. Geophys. Res., 117, C05004, doi:10.1029/2011JC007441. [tiivistelmä]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Uudessa tutkimuksessa on analysoitu maapallon ratamuutoksia menneiden ilmastonmuutoksen ajoituksen määrääjänä: Bernard De Saedeleer, Michel Crucifix and Sebastian Wieczorek, Is the astronomical forcing a reliable and unique pacemaker for climate? A conceptual model study, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1316-1. [tiivistelmä]

- Pohjois-Atlantin oskillaatio ja Euroopan lumipeitteen vaihtelut näyttävät olevan yhteydessä toisiinsa, erityisesti tammi-helmikuussa: Yoojin Kim, Kwang-Yul Kim and Baek-Min Kim, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1365-5. [tiivistelmä]

- NOAA on julkaissut parannuksia yhdistettyyn maan- ja merenpinnan lämpötila-analyysiinsä: Russell S. Vose, Derek Arndt, Viva F. Banzon, David R. Easterling, Byron Gleason, Boyin Huang, Ed Kearns, Jay H. Lawrimore, Matthew J. Menne, Thomas C. Peterson, Richard W. Reynolds, Thomas M. Smith, Claude N. Williams, Jr., David L. Wuertz, NOAA’s Merged Land-Ocean Surface Temperature Analysis, Bulletin of the American Meteorological Society 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00241.1. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa arvioidaan päivittäisen keskilämpötilan laskumenetelmiä: Yuting Ma, Peter Guttorp, Estimating daily mean temperature from synoptic climate observations, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.3510. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Pohjois-Tyynenmeren itäosissa vuoden 2010 hurrikaanikausi oli yksi vähiten aktiivisimmista: Stacy R. Stewart and John P. Cangialosi, Eastern North Pacific Hurricane Season of 2010, Monthly Weather Review 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-11-00152.1. [tiivistelmä]

- Uudessa katselmointiartikkelissa esitetään, että odotettavissa oleva merien happamoituminen on ennennäkemätön maapallon geologisessa historiassa: Richard E. Zeebe, History of Seawater Carbonate Chemistry, Atmospheric CO2, and Ocean Acidification, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Vol. 40: 141-165 (Volume publication date May 2012), DOI: 10.1146/annurev-earth-042711-105521. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Ilmastonmuutos ja ehkä myös otsonikato voivat selittää permikauden massasukupuuton maaeliöiden osalta. Merien happi- ja hiilidioksidpitoisuus, pH-arvo ja lämpötila voivat selittää merieliöiden sukupuutot. Näyttää siltä, että permikauden sukupuuttoaalto voi toimia mallina tulevan ilmastonmuutoksen seurauksille: Jonathan L. Payne and Matthew E. Clapham, End-Permian Mass Extinction in the Oceans: An Ancient Analog for the Twenty-First Century?, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Vol. 40: 89-111 (Volume publication date May 2012), DOI: 10.1146/annurev-earth-042711-105329. [tiivistelmä]

- Atlantilla vaikuttavan usean vuosikymmenen aikaskaalalla toimivan oskillaation (Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO) toimintaa on selvitetty Grönlannin jääkairanäytteistä: Chylek, P., C. Folland, L. Frankcombe, H. Dijkstra, G. Lesins, and M. Dubey (2012), Greenland ice core evidence for spatial and temporal variability of the Atlantic Multidecadal Oscillation, Geophys. Res. Lett., 39, L09705, doi:10.1029/2012GL051241. [tiivistelmä]

- Uuden tutkimuksen mukaan jotkut hyönteislajit ovat saattaneet selvitä Grönlannissa viime jäätiköitymisvaiheen (ns. “jääkauden”) yli. Erityisesti Nysius groenlandicus oli yleinen Grönlannissa edellisen interglasiaalin aikana ja sen fossiileita löytyy ajalta heti jäätiköitymisvaiheen jälkeen. Nykyään laji on taas hyvin yleinen Grönlannissa: Jens Böcher, Interglacial insects and their possible survival in Greenland during the last glacial stage, Boreas, DOI: 10.1111/j.1502-3885.2012.00251.x. [tiivistelmä]

- Pohjois-Amerikan itäosien järvissä jäästä vapaa kausi on jo nyt pidentynyt jopa 21 päivällä: Colin M. Beier, John C. Stella, Martin Dovčiak and Stacy A. McNulty, Local climatic drivers of changes in phenology at a boreal-temperate ecotone in eastern North America, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0455-z. [tiivistelmä]

- Arktisen kesäjään laajuus olisi ollut ennätyksellisen vähäinen vuosina 2010 ja 2011, jos noina vuosina olisi vallinnut vuoden 2007 tuuliolosuhteet: Ogi, M. and J. M. Wallace (2012), The role of summer surface wind anomalies in the summer Arctic sea ice extent in 2010 and 2011, Geophys. Res. Lett., 39, L09704, doi:10.1029/2012GL051330. [tiivistelmä]

- Kesämonsuuniin liittyvät sateet, jotka toimivat maapallon ilmastojärjestelmän vuotuisen syklin indikaattorina, vaihtelevat globaalisti maapallon lämpötilan mukaan. Tämä viittaa siihen, että ilmaston lämpenemisen myötä maapallon ilmastojärjestelmän vuotuinen sykli voimistuu: Jian Liu, Bin Wang, So-Young Yim, June-Yi Lee, Jong-Ghap Jhun and Kyung-Ja Ha, What drives the global summer monsoon over the past millennium?, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1360-x. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Koloradossa vuoristoautiomaassa kasvukausi on pidentynyt: Ken Mix, Vicente L. Lopes and Walter Rast, Growing season expansion and related changes in monthly temperature and growing degree days in the Inter-Montane Desert of the San Luis Valley, Colorado, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0448-y. [tiivistelmä]

- Brasiliassa 1700-luvulla tehtyjä säähavaintoja käsitellään uudessa tutkimuksessa: A. M. M. Farrona, R. M. Trigo, M. C. Gallego and J. M. Vaquero, The meteorological observations of Bento Sanches Dorta, Rio de Janeiro, Brazil: 1781–1788, Climatic Change, 2012, DOI: 10.1007/s10584-012-0467-8. [tiivistelmä]

- Itä-Aasian monsuunin viimeaikainen heikkeneminen saattaa johtua kasvihuonekaasujen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä. Zhu, C., B. Wang, W. Qian, and B. Zhang (2012), Recent weakening of northern East Asian summer monsoon: A possible response to global warming, Geophys. Res. Lett., 39, L09701, doi:10.1029/2012GL051155 [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 17/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen vaikutus on jo nyt havaittavissa arktisen merijään määrässä

Viime vuosien erittäin vähäinen kesäisen merijään määrä arktisella alueella on usein katsottu olevan varhainen varoitusmerkki ihmisen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä. Tämän väitteen todenperäisyyttä on aiemmin tarkasteltu ilmastomallien avulla. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty, voidaanko pelkistä havainnoista nähdä, onko merijään väheneminen luonnollista vaihtelua, itseään kiihdyttävä prosessi vai ulkoisen pakotteen (kuten ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöt) aiheuttama.

Tutkimuksen tuloksien perusteella käytettävissä olevat havainnot riittävät sulkemaan pois luonnollisen vaihtelun ja itseään kiihdyttävän prosessin vaihtoehdot. Nämä eivät pysty selittämään pitkän ajan muutosta eivätkä viimeaikaisten minimien voimakkuutta tai niiden esiintymistä niin lähekkäin toisiaan. Merijään muutokset ovat sen sijaan hyvin selitettävissä ulkoisen pakotteen tasaisesti nousevalla muutoksella, johon luonnollinen vaihtelu aiheuttaa lyhytaikaisia muutoksia.

Ainoaksi sopivaksi ulkoiseksi pakotteeksi tutkimuksessa löydettiin ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousu, jolla on vahva korrelaatio merijään pitkän ajan muutosten kanssa (muiden tutkittujen pakotteiden joukossa oli muun muassa auringon aktiivisuus, jolla korrelaatio oli huono – mutta silti toiseksi paras). Tutkimuksen tuloksien perusteella on siis vedettävissä se johtopäätös, että ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen vaikutus on jo nyt havaittavissa arktisen merijään määrän kehityksessä.

Lähde: Notz, D. and J. Marotzke (2012), Observations reveal external driver for Arctic sea-ice retreat, Geophys. Res. Lett., 39, L08502, doi:10.1029/2012GL051094. [tiivistelmä]

Rannikoiden kosteikkojen hiilinielut ovat pienenemässä nopeasti maailmanlaajuisesti

Rannikoiden kosteikot ovat maailmanlaajuisesti tärkeitä hiilinieluja, mutta ihmisen toimet uhkaavat näitä elinympäristöjä. Maapallon rantakosteikkojen kattama ala on melko pieni, mutta rantakosteikkojen hiilinielu on pinta-alaa kohden suurimpia maapallon ekosysteemeistä. Rantakosteikkojen globaalin hiilinielun suuruus on melko epävarma, koska niiden kattama ala tunnetaan melko epätarkasti ja tiettyä pinta-alaa kohden tapahtuvan hiilinielun koko on epävarma ja vaihtelee paljon.

Rantakosteikkojen hiilinielu on pienentynyt nopeasti viimeisen vuosisadan aikana, mikä johtuu pääasiassa ihmisten toimista, kuten ruoppaus, maantäyttö, vesien rehevöittäminen ja puiden kaato. Rantakosteikkoja katoaa maailmanlaajuisesti 1-7 prosentin vuosivauhdilla. Näyttää siltä, että myös ilmastonmuutos, jokien valjastaminen ihmisten käyttöön, maanviljelyksen jatkuva leviäminen ja merenpinnan nousu tulevat aiheuttamaan rantakosteikkojen hiilinielun pienenemistä. Rantakosteikkojen hiilinielun pieneneminen tulee voimistamaan hiilidioksidipäästöjen kerääntymistä ilmakehään, mikä voimistaa ilmaston lämpenemistä.

Lähde: Charles S Hopkinson, Wei-Jun Cai, Xinping Hu, Carbon sequestration in wetland dominated coastal systems — a global sink of rapidly diminishing magnitude, Current Opinion in Environmental Sustainability, http://dx.doi.org/10.1016/j.cosust.2012.03.005. [tiivistelmä]

Australian Queenslandin tulvat vuonna 2011 saattoivat liittyä Tyynenmeren oskillaatioiden vaiheen vaihtumiseen

Vuonna 2011 Australian Queenslandissa sattuneet valtavat tulvat ja niihin liittyvät sateet tapahtuivat samaan aikaan, kun La Niña oli poikkeuksellisen voimakas. El Niñoon ja La Niñaan liittyvä oskillaatio (El Niño-Southern Oscillation, ENSO) vaikuttaa Queenslandin alueen kesäaikaiseen sateeseen, mutta sateiden muutoksia ohjaavat Tyynenmeren oskillaatiot (Pacific Decadal Oscillation, PDO ja Interdecadal Pacific Oscillation, IPO).

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty, miten vuoden 2011 tulvat liittyvät PDO/IPO-oskillaatioihin. Tutkimuksen tuloksien mukaan vuoden 2011 tulvat ja voimakkaat sateet osoittavat PDO/IPO-oskillaatioiden vaihtumisesta negatiiviseen vaiheeseen. Tätä perustellaan usealla seikalla, kuten sillä, että Queenslandin alueella sademäärä oli suuri ja eteläisen oskillaation (Southern Oscillation) indeksillä oli suuri arvo. Nämä yleensä tapahtuvat vain PDO/IPO-oskillaatioiden negatiivisessa vaiheessa. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että tulevan noin kymmenen vuoden aikana Queenslandissa on odotettavissa kovia rankkasateita La Niñan vallitessa.

Lähde: Cai, W. and P. van Rensch (2012), The 2011 southeast Queensland extreme summer rainfall: A confirmation of a negative Pacific Decadal Oscillation phase?, Geophys. Res. Lett., 39, L08702, doi:10.1029/2011GL050820. [tiivistelmä]

Lumivyöryjen määrä on noussut samaan aikaan lämpötilan kanssa Ranskan Alpeilla

Lumivyöryjen määrään vaikuttavat merkittävästi lumipeitteen määrä sekä sääolosuhteet. Lumivyöryjen esiintymisen muutoksia ilmastoon liittyen on kuitenkin tutkittu melko vähän. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty mallisimulaatioiden avulla lumivyöryjen esiintymistä Ranskan Alpeilla vuosien 1958 ja 2009 välillä. Tutkimuksen tuloksien mukaan 1980-luvulla oli paljon lumivyöryjä, mikä liittynee tuolloin esiintyneisiin ankariin talviin. Vuosien 1975 ja 2000 välillä lumivyöryjen määrä nousee hienoisesti, mutta jatkuvasti. Samaan aikaan ilmasto on lämmennyt.

Lähde: Castebrunet, H., Eckert, N., and Giraud, G.: Snow and weather climatic control on snow avalanche occurrence fluctuations over 50 yr in the French Alps, Clim. Past, 8, 855-875, doi:10.5194/cp-8-855-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Ison-Britannian eteläisen perhoslajiston levinneisyysalueiden muutoksia ilmaston lämmetessä on selvitetty uudessa tutkimuksessa. Lajit näyttävät levittäytyvän pohjoiseen, mutta lajien yksilömäärät eivät näytä lisääntyvän: Louise Mair, Chris D Thomas, Barbara J Anderson, Richard Fox, Marc Botham, Jane K Hill, Temporal variation in responses of species to four decades of climate warming, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02730.x. [tiivistelmä]

- Merenpinnan lämpötilan muutoksia sekä lämmön kulkeutumista ilmasta mereen on arvioitu malleilla ja havainnoilla uudessa tutkimuksessa: W. G. Large and S. G. Yeager, On the Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air-Sea Heat Fluxes (1984-2006), Journal of Climate 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00148.1. [tiivistelmä]

- Puiden elämään vaikuttavat monet seikat, mutta uuden tutkimuksen mukaan Pohjois-Amerikan Kalliovuorien itäpuolella elävien puulajien esiintymisalueet ovat melko hyvin selitettävissä pelkästään lämpötilan ja sademäärän avulla: Véronique Boucher Lalonde, Antoine Morin, David J. Currie, How are tree species distributed in climatic space? A simple and general pattern, Global Ecology and Biogeography, DOI: 10.1111/j.1466-8238.2012.00764.x. [tiivistelmä]

- Siirtyminen keskiajan lämpökaudesta pieneen jääkauteen ei välttämättä vaatinut suuria ja pysyviä muutoksia sääjärjestelmissä, vaikka lämpötilan muutos olikin huomattava. Esimerkiksi Pohjois-Atlantin oskillaatio ei välttämättä käyttäytynyt eri tavalla kyseisten jaksojen aikana: Yiou, P., J. Servonnat, M. Yoshimori, D. Swingedouw, M. Khodri, and A. Abe-Ouchi (2012), Stability of weather regimes during the last millennium from climate simulations, Geophys. Res. Lett., 39, L08703, doi:10.1029/2012GL051310. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on arvioitu, miten ilmasto käyttäytyy mallisimulaatioissa, kun sitä ohjataan kasvihuonekaasujen muutoksilla tai auringon aktiivisuuden muutoksilla. Tutkimuksen tuloksien perusteella molemmissa tapauksissa lämpeneminen voimistuu maapallon napa-alueilla: Ming Cai and Ka-Kit Tung, Robustness of Dynamical Feedbacks from Radiative Forcing: 2% Solar versus 2xCO2 Experiments in an Idealized GCM, Journal of the Atmospheric Sciences 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-11-0117.1. [tiivistelmä]

- Ilmastomalleissa olisi parannettavaa pilvien simuloinnissa subtrooppisilla alueilla: Mark J. Webb, F. Hugo Lambert and Jonathan M. Gregory, Origins of differences in climate sensitivity, forcing and feedback in climate models, Climate Dynamics, 2012, DOI: 10.1007/s00382-012-1336-x. [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 16/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Monivuotisen merijään heijastuskyky on voimakkaampi kuin yksivuotisen

Arktisella alueella merijää on muuttumassa monivuotisesta yksivuotiseksi. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty tämän vaikutusta arktisen alueen albedoon eli heijastuskykyyn. Tutkimuksen tuloksien perusteella yksivuotisella jäällä on pienempi albedo kuin monivuotisella jäällä. Merijään muuttuessa yksivuotiseksi jään pienempi albedo voimistaa lämpenemistä ja siten myös merijään häviämistä.

Lähde: Perovich, D. K. and C. Polashenski (2012), Albedo evolution of seasonal Arctic sea ice, Geophys. Res. Lett., 39, L08501, doi:10.1029/2012GL051432. [tiivistelmä]

Atlantilta virtaava lämpö on tärkeä tekijä viimeaikaisessa arktisen merijään vähenemisessä

Viimeaikainen arktisen merijään väheneminen on voimakkaimmillaan Barentsinmerellä. Uudessa tutkimuksessa on arvioitu Atlantilta virtaavan lämmön osuutta merijään määrän vaihteluissa. Tutkimuksen tuloksien perusteella näyttää siltä, että sekä merijään lyhytaikainen vaihtelu että pidemmän aikavälin väheneminen heijastavat Atlantilta virtaavan lämmön vaihteluita havainnoissa ja mallisimulaatioissa.

Vuosien 1998 ja 2008 välillä vuotuisen merijään pinta-ala väheni 218,000 neliökilometrillä. Samaan aikaan Atlantilta virtaava lämpö on lisääntynyt, joka on aiheutunut sekä veden virtauksen voimistumisesta että virtauksen lämpenemisestä. Tutkimuksen mallisimulaatioiden perusteella Atlantilta virtaava lämpö määrää merijään laajuuden Barentsinmerellä.

Lähde: M. Årthun, T. Eldevik, L. H. Smedsrud, Ø. Skagseth and R. B. Ingvaldsen, Quantifying the influence of Atlantic heat on Barents Sea ice variability and retreat, Journal of Climate 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00466.1. [tiivistelmä]

Lentoreittien siirtäminen pois arktisilta alueilta saattaa olla järkevää monessa mielessä

Pohjoisen napa-alueen ylittävä lentoliikenne on tärkeä noen ja muiden ilmastoon vaikuttavien aineiden suora lähde arktisilla alueilla. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty, miten lentoreittien muuttaminen niin, että ne kiertäisivät arktiset alueet, vaikuttaisi ilmastoon.

Tutkimuksen tuloksien mukaan keskimääräinen polttoaineen kulutus kasvaisi maailmanlaajuisesti 0,056 prosenttia ja suurin vaikutus olisi juuri arktisen alueen ulkopuolella. Noki ja muut päästöt poistuisivat kuitenkin nopeammin ilmakehästä, koska päästöt tapahtuisivat leveysasteilla, joissa on enemmän sadetta ja ilmakehä rauhattomampi. Arktisen alueen sisällä polttoaineen kulutus laskisi huomattavasti ja saasteiden kulkeutuminen alueelle viivästyisi. Saasteiden väheneminen viilentäisi arktisia alueita sekä myös koko maapalloa ja lisäisi arktisen alueen merijäätä.

Lentojen uudelleenreitityksestä aiheutuisi hiukan lisää hiilidioksidipäästöjä, mikä saattaisi vähentää uudelleenreitityksen hyötyjä pidemmällä aikavälillä. Toisaalta uudelleenreititys hidastaisi arktisen merijään vähenemistä. Uudelleenreititys aiheuttaisi myös lisää polttoaine- ja käyttökuluja (noin 99 miljoonaa dollaria vuodessa), mutta ilmaston lämpenemisen vähenemisestä aiheutuva kulujen säästö olisi pelkästää Yhdysvalloissa noin 50 kertaa suurempi kuin kulujen kasvu.

Lähde: Mark Z. Jacobson, Jordan T. Wilkerson, Sathya Balasubramanian, Wayne W. Cooper and Nina Mohleji, The effects of rerouting aircraft around the arctic circle on arctic and global climate, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-012-0462-0. [tiivistelmä]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Tietokonetomografiaa on yritetty käyttää puiden vuosirengaskronologioiden muodostamisessa. Menetelmällä ei saavutettu etuja perinteisiin mittausmenetelmiin verrattuna: Jan Bill, Aoife Daly, Øistein Johnsen, Knut S. Dalen, DendroCT – Dendrochronology without damage, Dendrochronologia, http://dx.doi.org/10.1016/j.dendro.2011.11.002. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on kartoitettu ilmakehän hiilidioksidipitoisuus maailmanlaajuisesti satelliittimittauksien avulla: Hammerling, D. M., A. M. Michalak, C. O’Dell, and S. R. Kawa (2012), Global CO₂ distributions over land from the Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT), Geophys. Res. Lett., 39, L08804, doi:10.1029/2012GL051203. [tiivistelmä]

- Arktisen merijään sulavesilammikoissa tapahtuvaa planktonin tuotantoa on selvitetty uudessa tutkimuksessa. Sulavesilammikoissa syntyy hiiltä vuosittain keskimäärin 0,67 grammaa kuutiometriä kohti. Yhteensä hiiltä syntyy noin 2,6 teragrammaa, mikä on alle yksi prosentti Pohjoisen jäämeren koko tuotannosta: Lee, S. H., D. A. Stockwell, H.-M. Joo, Y. B. Son, C.-K. Kang, and T. E. Whitledge (2012), Phytoplankton production from melting ponds on Arctic sea ice, J. Geophys. Res., 117, C04030, doi:10.1029/2011JC007717. [tiivistelmä]

- Atlantilla vallitsevan monen vuosikymmenen aikaskaalalla toimivan oskillaation (Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO) toimintaa holoseenin aikana on selvitetty mallisimulaatioilla: Wei Wei and Gerrit Lohmann, Simulated Atlantic Multidecadal Oscillation during the Holocene, Journal of Climate 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00667.1. [tiivistelmä]

- Märän tundran tulviminen voi lisätä sieltä tulevia hiilidioksidipäästöjä: Zona, D., D. A. Lipson, K. T. Paw U, S. F. Oberbauer, P. Olivas, B. Gioli, and W. C. Oechel (2012), Increased CO2 loss from vegetated drained lake tundra ecosystems due to flooding, Global Biogeochem. Cycles, 26, GB2004, doi:10.1029/2011GB004037. [tiivistelmä]

- Afrikan pohjavesivarannot on kartoitettu: A M MacDonald et al 2012, Quantitative maps of groundwater resources in Africa, Environ. Res. Lett. 7 024009 doi:10.1088/1748-9326/7/2/024009. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Ilmastonmuutoksen myötä olosuhteet voimakkaille ukkosmyrskyille saattavat tulla yleisemmiksi: H.E. Brooks, Severe thunderstorms and climate change, Atmospheric Research, http://dx.doi.org/10.1016/j.atmosres.2012.04.002. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Trooppisella Tyynellämerellä viime vuosikymmenien aikana tapahtuneet meriveden korkeuden muutokset ovat olleet suurelta osin luonnollisten tekijöiden aiheuttamia, eikä ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen vaikutusta pystytä siellä vielä havaitsemaan luonnollisen vaihtelun seasta: Meyssignac, B., Salas y Melia, D., Becker, M., Llovel, W., and Cazenave, A.: Tropical Pacific spatial trend patterns in observed sea level: internal variability and/or anthropogenic signature?, Clim. Past, 8, 787-802, doi:10.5194/cp-8-787-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Huokoseläimiin kuuluva Marginopora vertebralis näyttäisi ajautuvan sukupuuttoon ensi vuosisadalla, koska se ei siedä tuolloin vallitsevasta hiilidioksidipitoisuudesta aiheutuvaa meren happamoitumista: S. Uthicke, K. Fabricius, Productivity gains do not compensate for reduced calcification under near-future ocean acidification in the photosynthetic benthic foraminifera Marginopora vertebralis, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02715.x. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa esitetään, että aiemmissa tutkimuksissa ilmaston roolia on saatettu aliarvioida Norjan keskiaikaisen väestömäärän muutoksissa: Audun Dybdahl, Climate and demographic crises in Norway in medieval and early modern times, The Holocene April 16, 2012 0959683612441843, doi: 10.1177/0959683612441843. [tiivistelmä]

- Amazonin alueella tulevaisuuden luonnon monimuotoisuus näyttää riippuvan ensisijaisesti siitä, miten lajit kykenevät sietämään korkeampia lämpötiloja tai sopeutumaan niihin. Ilmastonmuutoksen negatiiviset vaikutukset (lämpötilan nousun lisäksi ainakin sademäärien muutokset) näyttävät olevan haitallisempia kuin metsien kaadon vaikutukset: Kenneth J. Feeley, Yadvinder Malhi, Przemyslaw Zelazowski, Miles R. Silman, The relative importance of deforestation, precipitation change, and temperature sensitivity in determining the future distributions and diversity of Amazonian plant species, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02719.x. [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 15/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Nuoremman dryaskauden viileneminen tapahtui hitaammin Pohjois-Kiinassa kuin Grönlannissa

Pohjois-Kiinassa sijaitsevasta luolasta tehtyyn, tippukiviin perustuvassa Aasian monsuunin muutoksia kuvaavassa mittaussarjassa näkyy nuoremman dryaskauden (noin 12900-11560 vuotta sitten) aikainen kylmä jakso. Kyseinen jakso näkyy Grönlannista tehdyissä lämpötilarekonstruktioissa erittäin nopeasti alkavana ja voimakkaana kylmänä jaksona. Tässä uudessa kiinalaisessa rekonstruktiossa jakson alussa viileneminen tapahtuu kuitenkin selvästi hitaammin kuin Grönlannissa. Lisäksi Kiinan rekonstruktiossa jakson amplitudi on pienempi kuin Grönlannissa.

Lähde: Zhi-Bang Ma, Hai Cheng, Ming Tan, R. Lawrence Edwards, Hong-Chun Li, Chen-Feng You, Wu-Hui Duan, Xu Wang, Megan J. Kelly, Timing and structure of the Younger Dryas event in northern China, Quaternary Science Reviews, Volume 41, 18 May 2012, Pages 83–93, http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2012.03.006. [tiivistelmä]

Äärimmäisen kylmät lämpötilat ovat nousseet Antarktiksen niemimaalla

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty Antarktiksen niemimaan lämpötilan muutoksia vuosien 1947 ja 2011 välillä Faraday/Vernadsky-mittausaseman lämpötilamittauksien perusteella. Viime vuosikymmeninä mittauksissa näkyy lämpenemistä, joka on suuruudeltaan keskimäärin noin 0,6 celsiusastetta per vuosikymmen. Samaan aikaan äärimmäisen kylmät lämpötilat ovat nousseet, mutta maksimilämpötiloissa ei näy muutosta. Näyttääkin siltä, että havaittu lämpeneminen johtuu lämpötilan vuotuisen syklin muuttumisesta kylmän ääripään osalta.

Lähde: Christian Franzke, Significant reduction of cold temperature extremes at Faraday/Vernadsky station in the Antarctic Peninsula, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.3490. [tiivistelmä]

Havaittu syksyisten alapilvien lisääntyminen voimistaa lämpenemistä arktisilla alueilla

Arktisella alueella merijään väheneminen on johtanut haihdunnan lisääntymiseen kesällä meren ollessa jäästä vapaana. Tämä taas on aiheuttanut muutoksia pilvisyyteen syksyllä. Uudessa tutkimuksessa on analysoitu pilvipeitteen satelliittimittauksia. Tutkimuksen tuloksien mukaan lokakuun aikaiset alapilvet (0,5-2 kilometrin korkeudella) ovat lisääntyneet merkitsevästi vuosien 2000 ja 2010 välillä Beaufortinmeren ja Itä-Siperianmeren yllä. Arktisella alueella lokakuussa alapilvien nettovaikutus pintalämpötilaan on lämmittävä, joten alapilvien lisääntyminen on saattanut voimistaa syksyn aikaista lämpenemistä arktisella alueella. Tämä vuorostaan pidentää merijään sulamiskautta ja lisää siten merijään vähenemistä entisestään. Uudet satelliittihavainnot siis tukevat oletettua positiivista takaisinkytkentää pilvien, vesihöyryn, lämpötilan ja merijään välillä.

Lähde: Wu, D. L., and J. N. Lee (2012), Arctic low cloud changes as observed by MISR and CALIOP: Implication for the enhanced autumnal warming and sea ice loss, J. Geophys. Res., 117, D07107, doi:10.1029/2011JD017050. [tiivistelmä]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Noin 4000 vuotta sitten Pohjois-Kiinassa tapahtui voimakas ilmastonmuutos, jonka seurauksena suurin osa Kiinan neoliittisista kulttuureista romahti: Fenggui Liu, Zhaodong Feng, A dramatic climatic transition at ~4000 cal. yr BP and its cultural responses in Chinese cultural domains, The Holocene April 12, 2012 0959683612441839, doi: 10.1177/0959683612441839. [tiivistelmä]

- Puiden vuosirengaskronologioissa poikkeuksellisina erottuvat vuodet paljastavat menneitä ilmastotapahtumia ja tulivuorenpurkauksia: Génova, M.: Extreme pointer years in tree-ring records of Central Spain as evidence of climatic events and the eruption of the Huaynaputina Volcano (Peru, 1600 AD), Clim. Past, 8, 751-764, doi:10.5194/cp-8-751-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Ilmaston lämpenemisen seurauksena lisääntyvät sulamisvedet saattavat voimistaa jäätikön pinnalle kertyvien järvien purkautumista jäätikön läpi: Yu-Li Lianga, William Colganb, Qin Lva, Konrad Steffenb, Waleed Abdalatib, Julienne Stroeveb, David Gallaherb, Nicolas Bayou, A decadal investigation of supraglacial lakes in West Greenland using a fully automatic detection and tracking algorithm, Remote Sensing of Environment, Volume 123, August 2012, Pages 127–138, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2012.03.020. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Metaanin isotooppimittaukset Los Angelesissa paljastavat, että suuri osa alueen metaanista on peräisin fossiilisten polttoaineiden vuodoista (kuten geologisista muodostelmista, maakaasun tuotannosta, öljynjalostamoista ja voimaloista): Townsend-Small, A., S. C. Tyler, D. E. Pataki, X. Xu, and L. E. Christensen (2012), Isotopic measurements of atmospheric methane in Los Angeles, California, USA: Influence of “fugitive” fossil fuel emissions, J. Geophys. Res., 117, D07308, doi:10.1029/2011JD016826. [tiivistelmä]

- Jos kaupunkialueiden heijastuskykyä nostettaisiin, niin uuden tutkimuksen mukaan se saattaisi viilentää globaalisti noin 0,01-0,07 celsiusastetta: Hashem Akbari et al 2012, The long-term effect of increasing the albedo of urban areas, Environ. Res. Lett. 7 024004 doi:10.1088/1748-9326/7/2/024004. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Ilmastonmuutoksen etenemisen ennustamiselle on tärkeää tietää, miten hiilenkierto muuttuu ilmaston lämmetessä. Tähän liittyviä epävarmuuksia on selvitetty uudessa tutkimuksessa ja kasvien yhteyttämiseen muutokset lämpötilan muuttuessa näyttävät olevan yksi tärkeimmistä epävarmuuden lähteistä: Ben B B Booth et al 2012, High sensitivity of future global warming to land carbon cycle processes, Environ. Res. Lett. 7 024002 doi:10.1088/1748-9326/7/2/024002. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Uuden tutkimuksen mukaan muutokset auringonpilkkujen määrässä ovat yhteydessä muutoksiin Pohjois-Atlantin oskillaatiossa: van Loon, H., J. Brown, and R. F. Milliff (2012), Trends in sunspots and North Atlantic sea level pressure, J. Geophys. Res., 117, D07106, doi:10.1029/2012JD017502. [tiivistelmä]

- Arkisen alueen merijään vähenemisen takia enemmän merta on avoimena ja alttiina tuulen vaikutukselle, mikä aiheuttaa muutoksia Jäämerellä tapahtuvissa virtauksissa. Uudessa tutkimuksessa raportoidaan kumpuamistapahtumista, joissa syvästä merestä tulee pintaan erittäin hiilidioksidipitoista vettä. Tällä on seurauksia pintaveden kemiallisiin prosesseihin ja voi vaikuttaa myös eliöstöön: Mathis, J. T., et al. (2012), Storm-induced upwelling of high pCO2 waters onto the continental shelf of the western Arctic Ocean and implications for carbonate mineral saturation states, Geophys. Res. Lett., 39, L07606, doi:10.1029/2012GL051574. [tiivistelmä]

- Himalajan Mount Everestin alueella sulavat jäätiköt aiheuttavat uusien jäätikköjärvien muodostumista ja näistä järvistä saattaa tulla vedenpurkauksia, jotka voivat aiheuttaa tulvavahinkoja: D.I. Benn, T. Benn, K. Hands, J. Gulley, A. Luckman, L.I. Nicholson, D. Quincey, S. Thompson, R. Toumi, S. Wiseman, Response of debris-covered glaciers in the Mount Everest region to recent warming, and implications for outburst flood hazards, Earth-Science Reviews, http://dx.doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.03.008. [tiivistelmä] Katso myös toinen viime viikolla julkaistu tutkimus, Salerno ja muut (2012), jossa kartoitettiin jäätikköjärvet Mount Everestin alueella.

- Meritähtilajille meren lämpeneminen tulevaisuudessa näyttää olevan ongelmallisempaa kuin meren happamoituminen: Hong D. Nguyen, Steve S. Doo, Natalie A. Soars, Maria Byrne, Non-calcifying larvae in a changing ocean: warming, not acidification/hypercapnia, is the dominant stressor on development of the sea star Meridiastra calcar, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02714.x. [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 14/2012

Tässä on joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Tiedotamme tutkimuksista heti niiden ilmestyessä Ilmastotiedon Twitter- ja Facebook-syötteissä ja julkaisemme viikoittain täällä blogissamme kerralla kaikki edellisellä viikolla julkaistut tutkimukset, joista olemme tiedottaneet. Pyrimme kertomaan jokaisesta tutkimuksesta oleelliset asiat suomenkielellä muutamalla lauseella. Tämä lyhyt kuvaus julkaistaan sekä Facebookissa että täällä blogissa ja Twitterissä julkaistaan vain otsikko. Edellisten viikkojen julkaisut löytyvät ilmastouutiset-sivulta.

Metsien laaja bioenergiakäyttö ei ole kestävää eikä kasvihuonekaasuneutraalia

GCB Bioenergy tiedelehden pääkirjoituksessa on luotu katsaus metsäbiomassan energiakäytön ympäristövaikutuksiin. Kirjoituksessa todetaan, että jos metsien biomassasta tuotettaisiin viimeaikaisten politiikkatavoitteiden mukaisesti 20 prosenttia ihmiskunnan energiantarpeesta, niin tästä olisi seurauksena nuoremmat metsät, vähäisempi biomassa, maaperän ravinteiden väheneminen sekä muiden ekosysteemien toimintojen heikkeneminen.

Näyttää siltä, että metsien hyödyntäminen energiantuotannossa ei myöskään saavuttaisi perimmäistä tavoitettaan, sillä voimakkaasti kasvavalla metsien bioenergiakäytöllä ei näytettäisi saavutettavan kasvihuonekaasupäästövähennyksiä. Tämä johtuu siitä, että lisääntyneillä hakkuilla aiheutetun metsien biomassavajeen kuittaaminen fossiilisten polttoaineiden samalla vähentyvällä käytöllä veisi vuosikymmeniä tai vuosisatoja, jos vaje kuittaantuisi lainkaan. Lopulta ehtyvä maaperän ravinnetilanne laittaisi pelin poikki, eikä biomassan käyttö olisi enää kestävällä pohjalla. Lisäksi tuolloin tarvittaisiin lannoitusta, josta aiheutuu kasvihuonekaasupäästöjä. Näin ollen metsien laaja hyödyntäminen bioenergiaksi ei näyttäisi olevan kestävää eikä kasvihuonekaasuneutraalia.

Lähde: Ernst-Detlef Schulze, Christian Körner, Beverly E. Law, Helmut Haberl, Sebastiaan Luyssaert, Large-scale bioenergy from additional harvest of forest biomass is neither sustainable nor greenhouse gas neutral, GCB Bioenergy, DOI: 10.1111/j.1757-1707.2012.01169.x. [tiivistelmä]

Euroopassa kasvukauden ajoituksen muutokset vaihtelevat alueittain

Kasvukauden ajoituksen muutoksia on selvitetty Euroopan alueelta vuosien 1982 ja 2006 välillä satelliittimittauksista. Koillis-Euroopassa kasvukausi näyttää pidentyneen ja kasvukauden alku on siirtynyt aikaisemmaksi. Suuressa osassa Eurooppaa kasvukauden alku on aikaistunut, mutta kasvukauden pituus on säilynyt suunnilleen samana, mikä viittaa koko kasvukauden aikaistumiseen. Välimeren alueen pohjoisosissa kasvukausi on yleisesti myöhäistynyt, mutta joillakin paikoilla esiintyy myös aikaistunut ja lyhentynyt kasvukausi. Luonnontilaisilla (tai lähes luonnontilaisilla) alueilla kasvukauden ajoituksen muutokset näyttävät olevan yhteydessä ilmaston muutoksiin.

Lähde: E. Ivits, M. Cherlet, G. Toth, S. Sommer, W. Mehl, J. Vogt, F. Micale, Combining satellite derived phenology with climate data for climate change impact assessment, Global and Planetary Change, http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.03.010. [tiivistelmä]

Keski-Himalajan jäätiköt ovat pienentyneet ja jäätikköjärvet kasvaneet

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty jäätiköiden pienenemistä ja jäätikköjärvien suurenemista Himalajan keskiosissa. Jäätiköiden ja jäätikköjärvien muutokset arvioitiin vuosien 1975, 1992 ja 2005 osalta. Tutkimuksessa käytettiin muun muassa mittauksia paikan päältä sekä satelliittimittauksia ja -kuvia.

Vuoteen 2005 mennessä alueen jäätiköiden pinta-ala oli pienentynyt noin 597 neliökilometristä 452 neliökilometriin (pinta-ala pieneni siis noin 145 neliökilometrillä). Jäätikköjärvien pinta-ala lisääntyi 3,6 neliökilometristä 7,9 neliökilometriin, mikä vastaa noin 122 prosentin lisäystä. Jäätiköiden tilavuus pieneni noin 70 kuutiokilometrillä vuosien 1975 ja 2005 välillä. Alueen lämpötila on noussut samaan aikaan näiden jäätikkömuutosten kanssa.

Lähde: Shan-shan Wu, Zhi-jun Yao, He-qing Huang, Zhao-fei Liu and Gao-huan Liu, Responses of glaciers and glacial lakes to climate variation between 1975 and 2005 in the Rongxer basin of Tibet, China and Nepal, Regional Environmental Change, DOI: 10.1007/s10113-012-0302-9. [tiivistelmä]

Muita viime viikon tutkimuksia

- Lämpötilan lisäksi myös monia muita ilmastoon liittyviä suureita voidaan rekonstruoida menneiltä ajoilta. Uudessa tutkimuksessa kehitetään järvien pohjasedimenteistä mitattuun berylliumin isotooppi 10:een perustuvaa auringon aktiivisuuden indikaattoria. Tutkimuksen tulokset ovat lupaavia: M. Mann, J. Beer, F. Steinhilber, M. Christl, “>¹⁰Be in lacustrine sediments – a record of solar activity?, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, http://dx.doi.org/10.1016/j.jastp.2012.03.011. [tiivistelmä]

- Kuinka vanhaa on stratosfäärin ilma? Tätäkin kysymystä on nykyään mahdollista tarkastella havainnoin: Stiller, G. P., von Clarmann, T., Haenel, F., Funke, B., Glatthor, N., Grabowski, U., Kellmann, S., Kiefer, M., Linden, A., Lossow, S., and López-Puertas, M.: Observed temporal evolution of global mean age of stratospheric air for the 2002 to 2010 period, Atmos. Chem. Phys., 12, 3311-3331, doi:10.5194/acp-12-3311-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- XBT-anturien merien lämpötilamittauksien vääristymiä on pyritty korjaamaan uudessa tutkimuksessa: M. Hamon, G. Reverdin, and P.-Y. Le Traon, Empirical correction of XBT data, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JTECH-D-11-00129.1. [tiivistelmä, koko artikkeli]

- Pilvien väheneminen ilmaston lämmetessä kompensoi ja jopa voittaa pilvien vesimäärän muutoksista aiheutuneen negatiivisen takaisinkytkennän: Malte Rieck, Louise Nuijens, and Bjorn Stevens, Marine boundary-layer cloud feedbacks in a constant relative humidity atmosphere, Journal of the Atmospheric Sciences 2012, doi: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-11-0203.1. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on selvitetty mahdollisuuksia saada tietoa menneiden aikojen merian happamoitumisesta. Tutkimuksessa löydetään viitteitä siitä, että trias- ja jurakauden vaihteessa olisi saattanut esiintyä meren happamoitumista ja se olisi saattanut osaltaan vaikuttaa tuolloin sattuneeseen lajien massasukupuuttoon: Sarah E. Greene, Rowan C. Martindale, Kathleen A. Ritterbush, David J. Bottjer, Frank A. Corsetti, William M. Berelson, Recognising ocean acidification in deep time: An evaluation of the evidence for acidification across the Triassic-Jurassic boundary, Earth-Science Reviews, http://dx.doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.03.009. [tiivistelmä]

- Australiassa joillakin alueilla vuoristossa oleva talvinen lumipeite näyttää sulavan aikaisemmin keväällä satelliittimittauksia analysoineen tutkimuksen mukaan: Kathryn J. Bormann, Matthew F. McCabe, Jason P. Evans, Remote Sensing of Environment, Satellite based observations for seasonal snow cover detection and characterisation in Australia, Volume 123, August 2012, Pages 57–71, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2012.03.003. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu 50-80 vuoden oskillaatiota maapallon lämpötilassa. On mahdollista, että kyseinen oskillaatio on vaikuttanut ilmaston lämpenemisen hidastumiseen 1950- ja 1960-luvuilla sekä 2000-luvulla: S. V. Henriksson, P. Räisänen, J. Silén and A. Laaksonen, Quasiperiodic climate variability with a period of 50–80 years: Fourier analysis of measurements and Earth System Model simulations, Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-012-1341-0. [tiivistelmä]

- Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu 50-80 vuoden oskillaatiota maapallon lämpötilassa. On mahdollista, että kyseinen oskillaatio on vaikuttanut ilmaston lämpenemisen hidastumiseen 1950- ja 1960-luvuilla sekä 2000-luvulla: S. V. Henriksson, P. Räisänen, J. Silén and A. Laaksonen, Quasiperiodic climate variability with a period of 50–80 years: Fourier analysis of measurements and Earth System Model simulations, Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-012-1341-0. [tiivistelmä]