Alaskasta 6000 vuoden lämpötilarekonstruktio

Uudessa järven sedimenttikerroksesta löytyneisiin muinaisten hyönteisten jäänteisiin perustuvassa lämpötilarekonstruktiossa on havaittu, että Alaskan kesälämpötilat alkoivat laskea tasaisesti noin 4000 vuotta sitten jatkuen aina 1900-luvulle saakka. Tämän oletetaan johtuvan maapallon ratamuutoksista.

Maapallon muinaisten lämpötilojen selvittämiseksi on olemassa monia eri menetelmiä, kuten esimerkiksi puiden vuosirenkaiden leveyden tulkitseminen tai syvältä maan sisältä mitatut lämpötilat. Eräs tällainen menetelmä on järvien sedimenteistä löytyvien hyönteisten jäännöksien tutkiminen. Esimerkiksi surviaissääsket ovat tutkimuksien mukaan hyvä lämpötilan indikaattori. Jotkut surviaissääskilajit viihtyvät kylmemmissä olosuhteissa kuin toiset lajit. Siksi surviaissääskilajien kirjo tiettynä aikana kertoo sen aikaisen lämpötilan. Jos kylmässä viihtyviä lajeja löytyy normaalia enemmän, kyseisenä aikana on ollut normaalia kylmempi lämpötila. Lajien määrällisiä suhteita tarkemmin tutkimalla voidaan määrittää lämpötilalle numeerinen arvo. On kuitenkin huomattava, että tulos kertoo ainoastaan kesän lämpötilan kyseiseltä paikalta.

Surviaissääskien toukkien jäännöksiä löytyy järvien pohjiin kertyvistä sedimenttikerrostumista. Toukkien pää on hyvin säilyvä erityisesti toukilla, jotka ovat kolmannessa tai neljännessä toukkavaiheessa. Näitä hyvin säilyneitä surviaissääsken toukkien fossilisoituneita päitä löytyy jopa tuhansien vuosien takaa. Niistä voidaan lämpötilan lisäksi määrittää ainakin muinaisia suolapitoisuuksia, happipitoisuuksia ja järvien rehevöitymisastetta.

Joukko tutkijoita Yhdysvalloista, Kanadasta ja Sveitsistä on selvitellyt Alaskassa sijaitsevan Moose-järven lämpötilaa 6000 vuoden taakse. He määrittivät heinäkuun keskimääräisen ilmalämpötilan surviaissääskien avulla. Tutkittu aikaväli alkoi vuodesta 6000 BP (BP tarkoittaa ennen vuotta 1950) ja loppui vuoteen 1970. Tulokseksi saadut lämpötilat ovat jokseenkin yhteensopivia alueelta mitattujen lämpötilojen kanssa sekä alueelta tehtyjen puiden vuosirenkaisiin perustuvien lämpötilarekonstruktioiden kanssa.

Alaskan heinäkuun lämpötilat 6000 vuoden ajalta.

Tuloksena olevan lämpötilarekonstruktion perusteella Moose-järven alueen heinäkuun lämpötila oli melko korkea aikavälillä 6000-4000 BP, mutta kyseisellä ajanjaksolla esiintyi voimakkaita, suhteellisen lyhytaikaisia lämpötilanvaihteluita. Tämä osuu ajallisesti yhteen holoseenin lämpökaudeksi kutsutun ajanjakson kanssa. Vuoden 4000 BP paikkeilla heinäkuun lämpötila alkoi laskea tasaisesti jatkuen aina rekonstruktion loppuun 1900-luvun puolivälin jälkeen. Tämän oletetaan johtuneen maapallon ratamuutoksien, erityisesti prekession, vaikutuksesta.

Yleisesti laskevassa lämpötilassa näkyy kuitenkin paljon vaihteluita, joista monet näkyvät myös muualta Alaskasta ja pohjoiselta pallonpuoliskolta saaduissa rekonstruktioissa. Keskiajan lämpökausi (vuoden 1000 paikkeilla) näkyy rekonstruktiossa selvästi. Myös pieni jääkausi (vuoden 1700 paikkeilla) näkyy rekonstruktiossa, samaten viileneminen ensimmäisen vuosituhannen aikana.

Lähde: Benjamin F. Clegg, Gina H. Clarke, Melissa L. Chipman, c, Michael Chou, Ian R. Walker, Willy Tinner and Feng Sheng Hu, Quaternary Science Reviews, Article in Press, Corrected Proof, doi:10.1016/j.quascirev.2010.08.001. [tiivistelmä, tutkimuksen data]

Lisätietoja:
Brodersen & Anderson (2000) tutkimusartikkeli, jossa kuvaus surviaissääskiin perustuvasta lämpötilarekonstruktiosta.
Moose-järven sijainti.

Tänä vuonna on rikottu 18 kansallista lämpöennätystä

Joensuussa Joensuun lentokentällä Liperissä (EDIT 2.9.2010) mitattiin 29.7.2010 kaikkien aikojen korkein virallinen lämpötila Suomessa,  37,2 astetta. Maailmanlaajuisestikin vuosi 2010 on ollut ennätyksellinen. Tänä vuonna maailmalla on tähän mennessä rikottu 18 kansallista kaikkien aikojen lämpöennätystä – enemmän kuin koskaan aiemmin yhden vuoden aikana.

Nämä ennätyksiä rikkoneet valtiot tms. kansalliset alueet kattavat 19 prosenttia koko maapallon maapinta-alasta. Koskaan aiemmin mittaushistorian aikana lämpötilaennätyksiä ei ole rikottu näin suurella pinta-alalla yhden vuoden aikana. Tällainen tarkastelu ei kuitenkaan ole täysin totuudenmukainen, koska esimerkiksi Venäjällä on paikoin (mm. Keski-Venäjän pohjoisosissa) ollut poikkeuksellisen kylmääkin.

Myanmarissa (Burmassa) mitattiin 12. toukokuuta kautta aikojen kuumin varjolämpötila (47,0 astetta) Kaakkois-Aasiassa. Saman kuukauden lopulla (26.5.) Pakistanissa taas saavutettiin kuumin koskaan Aasian mantereella virallisesti mitattu varjolämpötila 53,5 astetta.

Kansallinen kylmyysennätys on tänä vuonna rikottu toistaiseksi ainoastaan yhdessä valtiossa, kun Guineassa mitattiin 9. tammikuuta vain 1,4 astetta lämmintä.

Paikallisesti vaihtelu on kuitenkin ollut suurta. Viime talvena Yhdysvaltojen itärannikko oli poikkeuksellisen kylmä, länsirannikko taas lämmin. Tänä kesänä tilanne on ollut päinvastainen.

Heinäkuun 2010 lämpötilapoikkeamat verrattuna keskiarvoon 1951-1980. Harmaiden alueiden tiedot puuttuvat. Lähde: Data.GISS.NASA.gov.

Esimerkiksi Washingtonissa koko kesän keskilämpötila ylittää ensimmäistä kertaa 80 fahrenheitastetta (27 celsiusastetta) ja kesän keskimääräinen päivän ylin lämpötila 90 fahrenheitastetta (32 celsiusastetta). Tämä on myös kautta aikojen ensimmäinen kolmen kuukauden jakso, jolloin jokaisen kuukauden keskilämpötila on ollut yli 80 fahrenheitastetta. Louisvillen kaupungissa keskimääräinen lämpötila on ylitetty kesäkuun alun ja elokuun puolivälin välisenä aikana peräti 73 päivänä, Memphisissä 72 päivänä. Louisvillessa pitkän aikavälin tilastojen mukainen päivän keskilämpötila on jäänyt saavuttamatta vain viitenä päivänä.

Sen sijaan Kaliforniassa on ollut paikoin viileää. Heinäkuun alussa San Diegon lämpötila sivusi kaikkien aikojen alinta heinäkuun päivälämpötilaa (18 celsiusastetta) ja Los Angelesissa mitattiin heinäkuun alin päivän ylin lämpötila (19 celsiusastetta) vuoden 1926 jälkeen. Kaiken kaikkiaan Los Angeleskin on kuitenkin ollut kesän ajan lähellä normaalilämpötiloja, mutta San Franciscossa keskimääräinen lämpötila on ylitetty vain yhtenä päivänä.

Tällä hetkellä varsinkin eteläisessä Australiassa on meneillään poikkeuksellisen kylmä talvi. Kesäkuun 30. päivä Sydneyssä oli Telegraph-lehden mukaan kylmin kesäkuun aamu lähes 30 vuoteen, kun lämpötila jäi vain neljään asteeseen. Kylmempää on viimeksi ollut kesäkuussa vuonna 1983. Bourken maalaiskaupungissa lämpötila putosi jopa neljään pakkasasteeseen. Heinäkuun 2010 alussa Alice Springsin kaupungissa oli Telegraphin mukaan koko tilastohistorian kylmin päivä, kun lämpötila kohosi vain 6,3 asteeseen. Sen jälkeen lämpötilat ovat nousseet. Epätavallisen kylmää on ollut myös Etelä-Amerikan eteläosissa.

Maailmanlaajuisesti viime vuosikymmen (vuodet 2000-2009) oli keskilämpötilaltaan mittaushistorian kaikkien aikojen lämpimin vuosikymmen. Kaikkien aikojen lämpöennätys rikottiin 75 valtiossa (33 % maapallon valtioista) ja kylmyysennätys 15 valtiossa (6 % valtioista).

Vuoden 2010 ensimmäinen puolikas (tammikuu-heinäkuu) on ollut kaikkien aikojen lämpimin maapallolla koskaan mitattu vastaava seitsemän kuukauden jakso. Heinäkuu 2010 oli maailmanlaajuisesti (yhdistetty meri- ja maa-alueiden lämpötila) koko tilastohistorian toiseksi lämpimin heinäkuu. Heinäkuu oli myös 305. peräkkäinen kuukausi, jolloin kuukauden keskilämpötila maapallolla ylitti 1900-luvun keskiarvon. Viimeksi 1900-luvun keskiarvon alle on jääty helmikuussa 1985!

Suomessa ajanjakso 1.5.-17.8.2010 oli lämpimin (+13,94 astetta) vastaava ajanjakso ainakin vuodesta 1961 tarkasteltuna. Edellinen ennätys oli +13,79 astetta vuodelta 2002.

Alkuvuoden ajan on vaikuttanut lämmittävä El Niño ja muutenkin monet olosuhteet ovat olleet tänä vuonna hyvin poikkeukselliset ja otolliset esimerkiksi Suomen, muun Euroopan ja Venäjän helteille. Esimerkiksi Venäjällä on vallinnut sulkukorkeapaine, joka on vaikuttanut myös Pakistanin tulvien syntyolosuhteisiin (lännestä tullut kylmä ilma pohjoisen kautta Pakistanin ylle, jolloin se kohtasi lämpimät monsuunituulet).

Ei ole täyttä varmuutta siitä, kuinka ilmastonmuutos vaikuttaa näihin ääri-ilmiöitä synnyttäviin olosuhteisiin. NASAn ja NOAAn uudessa tutkimuksessa esimerkiksi El Niñon lämpökeskuksen on havaittu siirtyneen idästä Tyynenmeren keskikohdille mahdollisesti ilmastonmuutoksen seurauksena. El Niñon voimakkuus ja esiintymistiheys saattavat nousta. Meriveden lämpöjakauma voi vaikuttaa myös sulkukorkeapaineiden pitkäkestoisuuteen.

Paikoitellen maapallolla on ollut tänä kesänä keskimääräistä viileämpää, joskaan ei ennätyksellisen kylmää. Ilmastonmuutoksesta ei pidäkään tehdä johtopäätöksiä yhden alueen tai yhden vuoden perusteella. Ilmastonmuutos tulee näkyviin – ja näkyy jo nyt – pitkällä aikavälillä maailmanlaajuisesti tarkasteltuna.

Asiaa havainnollistaa Geophysical Research Letters -lehdessä julkaistu tutkimus ”The relative increase of record high maximum temperatures compared to record low minimum temperatures in the U.S.” (kirjoittajat Gerald A. Meehl, Claudia Tebaldi, Guy Walton, David Easterling, Larry McDaniel). Tutkimuksessa selvitettiin 1800 yhdysvaltalaisen sääaseman tiedot. Ylös kirjattiin kultakin vuodelta kaikkien aikojen päivittäisten lämpöennätysten lukumäärä (koko sääaseman mittaushistorian lämpimin mitattu lämpötila ko. päivämääränä) ja kylmyysennätysten määrä. Periaatteessa lämpö- ja kylmyysennätysten lukumääräsuhteen pitäisi lähestyä ajan myötä suhdetta 1:1, koska mittaushistorian pidentyessä uudet lämpöennätykset käyvät yhä harvinaisemmiksi, ellei ilmastossa tapahdu muutosta. 1950-luvulla lämpö- ja kylmyysennätysten suhde oli 1,09 : 1, 1960-luvulla 0,77 : 1, 1970-luvulla 0,78 : 1, 1980-luvulla 1,14 : 1, 1990-luvulla 1,36 : 1 ja 2000-luvulla 2,04 : 1. Ilmastonmuutos näkyy näissä suhdeluvuissa tilastollisesti merkitsevästi.

Lämpöennätysten määrä suhteessa kylmyysennätysten määrään on kasvanut selvästi. Kylmyysennätyksetkään eivät ole silti kadonneet, vaan säätilan luontainen vaihtelu jatkuu, vaikka pitkällä aikavälillä lämpötilakäyrän trendi onkin nouseva. Ilmaston lämpeneminen ei tarkoitakaan sitä, että kylmät jaksot katoaisivat kokonaan. Ilmastonmuutos voi jopa kiihdyttää lämpötilojen heilahtelua laidasta laitaan. Samaan aikaan, kun toisaalla on kylmää, toisaalla voi olla ennätyslämmintä.

Viilentävä La Niña käynnistyi heinäkuussa ja sen odotetaan vaikuttavan pohjoisella pallonpuoliskolla koko talven 2010-2011 ajan.

Lähteet:

Capital Climate: Summer of simmer update, counting down the heat parade

Climate Signals: 18 national heat records set so far in 2010

Climate Signals: July 2010 – the 305th consecutive month hotter than average

Climate Signals: This summer’s hottest U.S. cities

Dr. Jeff Masters’ WunderBlog

Jarin blogi: Kaikkien aikojen uusi lämpötilaennätys 37,2 astetta!

Jarin blogi: Miksi on kylmää, vaikka ilmastonmuutoksen pitäisi lämmittää?

Jarin blogi: Sään oikkuja – kylmät talvet, lämpimät kesät

Los Angeles Times: What summer? Record cold at LAX as July gloom continues

MeteorologyClimate.com: Extreme temperature records since 1850

NASA: Heatwave in Russia

New Scientist: Frozen jet stream links Pakistan floods, Russian fires

NOAA: NASA/NOAA study finds El Niños growing stronger

NOAA: Second warmest July and warmest year-to-date global temperature on record

NOAA: The Russian heat wave of 2010

Science Daily: Warmest year-to-date global temperature on record

Sääbriefing (Pauli J. Jokinen): Kesä, joka tullaan muistamaan

Sääbriefing (Pauli J. Jokinen): Syksy saapuu

Telegraph: Alice Springs, coldest day on record

Telegraph: Australians shiver through coldest winter morning in 30 years

The Huffington Post: Record heat – 9 nations that topped their highest temperatures this summer

YLE.fi: Suomalaistutkija – helteiden ja tulvien selitys johti harhaan

”Kasvaako vai kutistuuko Grönlannin jäätikkö?”

(Alkuperäinen teksti: John Cook – Skeptical Science)

Skeptinen argumentti…

Kansainvälinen ilmasto- ja merentutkijoista koostuva ryhmä arvioi, että Grönlannin sisäosien jäätikkö on kasvanut kuudella senttimetrillä vuosittain vuosien 1992 ja 2003 välillä yli 1500 metrin korkeudessa sijaitsevilla alueilla. Pääkirjoittaja Ola Johannessen sanoo, että jäätikön kasvu johtuu lumisateista, jotka ovat lisääntyneet paikallisen ilmakehän kiertoliikkeiden tai Pohjois-Atlantin oskillaation vaihtelun takia (lähde: Latest Scientific Studies Refute Fears of Greenland Melt).

Mitä tiede sanoo…

Vaikka Grönlannin sisäosissa jäätikkö pysyykin tasapainossa, rannikolla jäätikkö pienenee. Kokonaisuutena Grönlanti menettää jäätä kiihtyvällä vauhdilla. Jäämassan hävikki tuplaantui vuodesta 2002 vuoteen 2009.

Lue koko teksti >>>

• Skeptical Science suomeksi
• Artikkeliluettelo

Luonnonkatastrofien vahinkojen määrän lisääntymisen syyt

Luonnonkatastrofien aiheuttamien vahinkojen määrän tiedetään kasvaneen. Syiksi on ehdotettu ilmastonmuutosta sekä väestömäärän ja talouden kasvua. Uuden tutkimuksen perusteella näyttää siltä, että väestömäärän ja talouden kasvu on ensisijainen vahinkojen määrän lisääntymisen aiheuttaja, eikä ilmastonmuutoksen vaikutuksia ole tässä asiassa vielä nähtävissä.

Luonnonkatastrofien, kuten ukkosmyrskyjen aiheuttamat vahingot ovat lisääntyneet.
Kuva: Evgeni Dinev / FreeDigitalPhotos.net.

Ilmastonmuutoksen odotetaan lisäävän luonnonkatastrofien aiheuttamien vahinkojen määrää. Luonnonkatastrofien lisääntyminen on eräs eniten keskustelua herättäneistä ilmastonmuutokseen liittyvistä aiheista. Joitakin asioita on jo havaittukin, kuten esimerkiksi rankkasateiden ja helleaaltojen yleistyminen sekä kuivuuden lisääntyminen monilla alueilla.

Vakuutusyhtiöiden analyyseistä käy ilmi, että luonnonkatastrofien aiheuttamien rahallisten vahinkojen määrä on kasvanut. Erityisesti säähän liittyvien luonnonkatastrofien, kuten tulvien, kuivuuden, myrskyjen ja maanvyöryjen aiheuttamat vahingot ovat lisääntyneet. Säähän liittymättömien luonnonkatastrofien, kuten maanjäristysten, aiheuttamat vahingot ovat kuitenkin myös lisääntyneet, mutteivät niin paljon kuin säähän liittyvien luonnonkatastrofien aiheuttamat vahingot. Tämän vuoksi on ehdotettu, että vahinkojen lisääntyminen johtuu ilmastonmuutoksesta.

Toisaalta on olemassa todisteita siitä, että valtion taloudellinen kehitys vaikuttaa luonnonkatastrofien aiheuttamien vahinkojen määrään. Taloudellinen kehitys lisää aluksi menetettyjen ihmishenkien määrää maanvyöryjen, tulvien ja myrskyjen tapauksissa, mutta vähentää menetettyjä ihmishenkiä maanvyöryjen ja helleaaltojen tapauksissa. Tämä liittyy siihen, että asutuksen lisäys tapahtuu paikoille, jotka ovat alttiimpia maanvyöryille, tulville ja myrskyille, mutta maanjäristykset ja helleaallot tapahtuvat vaihtelevissa paikoissa, joten niiden tapauksessa asutuksen sijoittumisella ei ole niin suurta vaikutusta. Tämä siis sotkee säähän liittyvien ja liittymättömien luonnonkatastrofien aiheuttamien vahinkojen vertailua ja siksi säähän liittyvien luonnonkatastrofien vahinkojen suurempi lisääntyminen ei välttämättä tarkoita sitä, että säähän liittyvät luonnonkatastrofit olisivat lisääntyneet vastaavasti.

Aiheesta on tehty joitakin yksityiskohtaisia tutkimuksia. Hollantilainen tutkija Laurens Bouwer on tehnyt yhteenvedon olemassaolevista aiheeseen liittyvistä tutkimuksista. Hän löysi 22 tutkimusta, joissa on tutkittu luonnonkatastrofien taloudellisia vahinkoja järjestelmällisesti. Näistä vain yhdessä on tutkittu globaalia tilannetta ja vain yhdessä on tutkittu maanjäristyksien vahinkoja. Suurin osa tutkimuksista on tehty kehittyneissä maissa (erityisesti Yhdysvalloissa), eikä yksikään tutkimuksista ole keskittynyt kuivuuden aiheuttamiin vahinkoihin. Tutkimusmateriaali on siis maailmanlaajuiselta näkökannalta melko vaillinainen. Käytössä olevat tiedot ovat usein myös epätarkkoja.

Kaikissa tutkimuksissa pyritään ensin korjaamaan aineistoista pois väestömäärän ja taloudellisen kasvun vaikutukset. Jos tämän korjauksen jälkeen vahinkojen määrässä ei näy pitkän ajan trendejä, ilmastonmuutos ei todennäköisesti ole vielä vaikuttanut asiaan.

Suurimmassa osassa tutkimuksista pitkän ajan trendejä ei korjauksen jälkeen näy. Joissakin tutkimuksissa kuitenkin näkyi trendejä vielä korjauksen jälkeen, mutta monissa niistä on tekijöitä, joiden vuoksi niiden liittäminen ilmastonmuutokseen on vaikeaa ja joissakin jopa löytyy selvästi joku muu aiheuttaja trendille. Monessa tapauksessa trendi oli selvästi liitettävissä väestönmäärän ja talouden kasvuun. Esimerkiksi Yhdysvalloissa raekuurojen aiheuttamat vahingot ovat lisääntyneet vuoden 1992 jälkeen, mutta raekuurojen määrässä ei ole havaittu kasvua. Tässä tapauksessa kaupunkialueiden kasvu on lisännyt raekuuroille vahinkoalttiita alueita. Joissakin tutkimuksissa tarvittava korjaus oli tehty vaillinaisesti (esimerkiksi oli korjattu väestömäärän kasvun vaikutukset pois, muttei taloudellisen kasvun vaikutuksia).

Joissakin tutkimuksissa kuitenkin löytyy selvä nouseva trendi säähän liittyvien luonnonkatastrofien aiheuttamissa vahingoissa. Tällaisiä katastrofeja ovat pyörremyrskyt, ukkosmyrskyt ja tulvat. Bouwer kuitenkin katsoo niiden olevan todennäköisemmin luonnollisen vaihtelun kuin varsinaisen ilmastonmuutoksen aiheuttamia. Joka tapauksessa tällä hetkellä näyttää siltä, että ilmastonmuutoksen vaikutus ei ainakaan vielä näy kovin hyvin luonnonkatastrofien aiheuttamien vahinkojen määrässä.

Lähde: Laurens M. Bouwer, 2010, Have disaster losses increased due to anthropogenic climate change?, Bulletin of the American Meteorological Society, doi: 10.1175/2010BAMS3092.1. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Ovatko satelliittien lämpötilamittaukset virheellisiä?

NOAA-18. Kuva: Nasa/JPL

Skeptikko-blogosfäärissä kiertää väite, jonka mukaan satelliittimittauksiin perustuvat ilmaston lämpötilamittaukset ovat virheellisiä. Esim. Climate Change Fraud otsikoi näyttävästi: ”Official: Satellite Failure Means Decade of Global Warming Data Doubtful” – Satellittien virheiden takia vuosikymmen ilmaston lämpötiladataa epäilyksen alla.

Jutussa siteerataan maailmankuulua ”skeptikkoa” Timothy Ballia:

World-renowned Canadian climatologist, Dr. Timothy Ball, after casting his expert eye over the shocking findings concluded, “At best the entire incident indicates gross incompetence, at worst it indicates a deliberate attempt to create a temperature record that suits the political message of the day.”

“Parhaimmillaan tämä tapaus kertoo mittavasta epäpätevyydestä, pahimillaan se merkitsee tarkoituksellista yritystä luoda lämpötilakäyrällä päivän politiikkaan sopiva viesti.”

Ball on mm. myös sitä mieltä, että otsonia tuhoavat CFC-yhdisteet eivät koskaan olleet ongelma.

Havainto on jo saanut nimekseen ”Satellitegate”, niin kuin ”skeptikoilla” on tapana keksintöjään nimetä.

Huhu lähti ilmeisesti liikkeelle NOAA-16 -satelliitin (samanlainen kuin NOAA-18 kuvassa) AVHRR–instrumentin kummallisista näyttämistä. Ilmastolämpötilan mittaussarjoihin käytetään kuitenkin AMSU-instrumenttia, joka on täysin toinen, erilaiseen mittausmenetelmään perustuva laite. AVRR:llä mitataan pintalämpötilaa, kun AMSU mittaa ilmankehän lämpötilaa. SkepticalScience julkaisi tästä jo selventävän jutun.

Roy Spencer yhdessä John Cristyn kanssa kehittivät kyseisen mittausmenetelmän, ja he ovat ylläpitäneet UAH-mittaussarjaa vuodesta 1979 lähtien.

Niinpä päätin varmistaa asian Roy Spenceriltä, joka tunnetaan AGW:n epäilijänä itsekin, mutta myös pätevänä tutkijana. Hän ei ole lähtenyt näihin hulluimpiin väitteisiin koskaan mukaan.

Kysymys:

Dear Dr Spencer

I find you to be the best person to give me an simple answer to a simple question. It’s about recent claims that there are some errors in satellite temperature measurements. The readings from AVHRR-devices is claimed to be false for many years and so the whole satellite worldwide temperature records is not reliable.

For example, Dr. Anderson sums up saying; “It is now perfectly clear that there are no reliable worldwide temperature records and that we have little more than anecdotal information on the temperature history of the Earth.”

As far I understand, for UAH temperature record you are using a totally different set of equipment as those claimed to be false? So does this issue have some effect on worldwide records provided by you, and RSS?

Are those false measurements used in GISS or HadCRUT and if so, what is the importance of satellite measurements in these records? Most of to data comes from surface stations, right?

I would appreciate even a simple answer, and would like to publish it in my blog, with your permission. Or maybe you could blog about this yourself? There are many people out there willing to know more about this.

Some sources:

http://objectivistindividualist.blogspot.com/2010/08/satellite-temperature-record-now.html

http://climaterealists.com/index.php?tid=645

http://johnosullivan.livejournal.com/22385.html

Best regards,

Kaj Luukko

Helsinki

Finland

http://planeetta.wordpress.com/

Ja Spencerin vastaus:

Sure, you may publish my response.

You are correct, we (UAH) and RSS use a totally different sensor, the AMSU (not the AVHRR).

I doubt that any corrupted data from the NOAA-16 AVHRR would have ever been included in a climate monitoring dataset containing sea surface temperatures.

I believe the issue has been GREATLY exaggerated, by the original blogger, John O’Sullivan.

-Roy

”Toki, voit julkaista vastaukseni.

Olet oikeassa, me (UAH) ja RSS käyttävät täysin eri sensoria, AMSU (ei AVHRR).

Epäilen, että virheellisiä tietoja NOAA-16:s AVHRR:stä olisi koskaan ollut mukana ilmastodatasarjoissa, jotka sisältävät meren pintalämpötiloja.

Mielestäni alkuperäinen bloggaaja, John O’Sullivan, on suuresti liioitellut asiaa.”

Kiitos Roy!

Maaekosysteemien tuottavuus näyttää heikentyneen ilmastonmuutoksen seurauksena

Ilmastonmuutoksen myötä tietyillä alueilla lisääntyvä kuivuus voi heikentää kasvien tuottavuutta. Kuva: Jari Kolehmainen

Nasan rahoittamassa tutkimuksessa selviteltiin maailmanlaajuisesti kasvien tuottavuutta. Aikaisemman tutkimuksen perusteella oletettiin, että maakasvien tuottavuus on nousussa. Vuoden 2003 tutkimuksen mukaan maakasvien tuottavuus kasvoi maailmanlaajuisesti peräti kuusi prosenttia vuosina 1982-1999. Syynä oli se, että lähes kahden vuosikymmenen ajan lämpötila, auringon säteily ja veden saatavuus olivat ilmastonmuutoksen seurauksena kasvulle suotuisat.

Uutta tutkimusta tehdessään tutkijat Maosheng Zhao ja Steven W. Running Montanan yliopistosta odottivat samansuuntaisia tuloksia, koska viime vuosikymmen (2000-2009) oli mittaushistorian kaikkien aikojen lämpimin. Tutkijat kuitenkin huomasivat, että tiettyjen alueiden kuivuusjaksojen negatiivinen vaikutus ylitti pidemmän kasvukauden positiiviset seuraukset maailmanlaajuiseen kasvien tuottavuuteen vuosina 2000-2009. Tulokset julkaistiin Science-lehdessä 20. elokuuta.

Korkeilla leveysasteilla kasvua rajoittaa yleensä lämpötila ja aavikoilla veden puute. Alueittain rajoittavat tekijät kuitenkin vaihtelevat kasvukauden mittaan.

Zhaon ja Runningin analyysi osoittaa, että vuoden 2000 jälkeenkin pohjoisen pallonpuoliskon korkeilla leveysasteilla sijaitsevat ekosysteemit ovat edelleen hyötyneet nousseista lämpötiloista ja pidemmästä kasvukaudesta. Tätä positiivista vaikutusta kuitenkin heikentää lämpenemiseen liittyvä laajamittainen kuivuus, joka rajoittaa kasvua eteläisellä pallonpuoliskolla. Tästä seuraa maailmanlaajuisesti tarkasteltuna maan tuottavuuden heikentyminen.

Verrattuna kuuden prosentin kasvuun 1980- ja 1990-luvuilla viimeisimpien kymmenen vuoden aikana havaittu lasku on vähäinen, vain yksi prosentti. Muutos kuitenkin voi tulevaisuudessa vaikuttaa ravinnon ja biopolttoaineiden tuotantoon sekä maailmanlaajuiseen hiilen kiertokulkuun.

”Pidämme tätä hieman yllätyksellisenä ja mahdollisesti politiikan kannalta merkittävänä tietona, sillä aiemmin tutkimukset osoittivat, että ilmaston maailmanlaajuinen lämpeneminen saattaisi auttaa kasvien kasvua ympäri maailmaa”, Running sanoo.

”Nämä tulokset ovat poikkeuksellisen merkittäviä, koska ne osoittavat, ettei maailmanlaajuisen ilmaston lämpenemisen nettovaikutus maakasvillisuuden tuottavuuteen ole välttämättä positiivinen, vaikka näin dokumentoitiin 1980- ja 1990-luvuilla”, sanoo maaekosysteemien ekologiaa tutkivan ryhmän johtaja Diane Wickland Nasasta.

”Tämä on melko vakava varoitus siitä, ettei lämpeneminen paranna kasvien kasvua loputtomasti”, Running huomauttaa.

”Maa-alueiden nettotuottavuuden heikkeneminen tämän viimeisimmän vuosikymmenen aikana osoittaa, että lämpötilan, sademäärän, pilvisyyden ja hiilidioksidin monimutkainen yhteisvaikutus luultavasti muidenkin tekijöiden, kuten ravinteiden ja maankäytön, kanssa ratkaisee tuottavuuden kehittymisen tulevaisuudessa”, Wickland sanoo.

Kasvillisuus toimii hiilinieluna, joten kasvien tuottavuuden muutos voi olla yhteydessä myös ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien muuttumiseen. Lisäksi kasvien kasvun heikentyminen voi olla haaste ravinnontuotannolle.

”Se mahdollisuus, että tulevaisuudessa lämpeneminen heikentää tuottavuutta vielä lisää, ei ennusta hyvää biosfäärin kyvystä täyttää monia yhteiskunnallisia maatalouden, kuidun tarpeen ja yhä enemmän myös biopolttoaineiden tuotannon vaatimuksia”, Zhao toteaa.

”Vaikkei heikkenemistrendi jatkuisi, metsien ja viljelymaiden voi olla viimeisimmän vuosikymmenen heikkenemisen seurauksena tavattoman vaikeaa selvitä elintarviketuotannon, biopolttoaineiden tuotannon ja hiilidioksidin sitomisen aiheuttamista haasteista,” Wickland sanoo.

Lähteet:

Cole, S..: Drought Drives Decade-Long Decline in Plant Growth, NASA, August 19, 2010 [uutistiedote] , [web-sivu].

Zhao, M., and Running S. V.: Drought-Induced Reduction in Global Terrestrial Net Primary Production from 2000 Through 2009, Science, August 20, 2010, doi:10.1126/science.1192666 [tiivistelmä].

Suomen voimakas panos varhaiseen sääsatelliittitutkimukseen

Joskus satelliittimeteorologian isäksikin kutsuttu Verner Suomi (1915-1995) oli, kuten hänen nimestäänkin on pääteltävissä, sukuperältään suomalainen. Hän oli pioneeri sääsatelliittien mittauslaitteistojen kehittämisessä. Tässä tutustumme Verner Suomeen ja hänen aikaansaannoksiinsa. Teksti perustuu hiljattain julkaistuun Verner Suomen urasta kertovaan artikkeliin BAMS-julkaisussa (Lewis ja muut, 2010).

Verner Suomi

Verner Suomen vanhemmat muuttivat Yhdysvaltoihin Suomesta vuonna 1902. Hänen vanhempansa (John E. ja Anna Emilia Suomi) olivat kotoisin Ahvenanmaalta. Hänen äidillään (o.s. Sundquist) oli ruotsalaiset sukujuuret. Yhdysvalloissa he asettuivat Evelethiin, pieneen kaivoskaupunkiin Minnesotassa. Kotona Verner Suomen vanhemmat puhuivat seitsemälle lapselleen (kaksi poikaa ja viisi tyttöä) ruotsin kieltä ja lapset vastasivat heille englannin kielellä. He asuivat omakotitalossa ja heillä oli tarpeeksi maata viljeltäväksi omia ruokatarpeita varten. John Suomi työskenteli paikallisessa kaivoksessa puuseppänä. Hän teki pitkiä työpäiviä eikä siksi ehtinyt eikä jaksanut viettää paljoa aikaa lasten kanssa. Siksi Vernerin veli Anard, joka oli yhdeksän vuotta Verneriä vanhempi, tavallaan oli Vernerille kuin isä. Koulussa Verner Suomi piti erityisesti kaikenlaisista käden taitoja edistävistä aineista, kuten puutöistä ja koneiden rakentelusta sekä korjauksesta. Hän osallistui myös koulun rakentelukerhoihin, kuten radiokerhoon. Hän harrasti myös kotona kaikenlaista rakentelua.

Lukion jälkeen Verner Suomi meni töihin työttömille tarkoitettuun Civilian Conservation Corpsiin (Rooseveltin
työllisyysohjelma), joka lähetti työmiehiä kaikenlaisiin töihin, kuten puiden istutukseen ja tienrakennukseen. Suomi työskenteli työleirillä Minnesotan Orrissa tehden korjauksia mekaanisiin laitteisiin ja sähkölaitteisiin. Suomen esimies työleirillä auttoi Suomea saamaan stipendin opettajaopistoon. Siellä Suomi kiinnostui kemiasta ja opistosta valmistuttuaan työskentelikin yläasteen kemian opettajana muutaman vuoden.

Vuonna 1941 Suomella oli pelko joutua mukaan toiseen maailmansotaan. Sitten hän kuuli Kalifornian yliopiston professorin Carl Rossbyn kertovan radiossa Suomen koulutustaustaan sopivasta meteorologin koulutusohjelmasta. Suomi haki ja pääsi mukaan ohjelmaan. Hän tosin ei ollut alunperin kiinnostunut meteorologiasta vaan haki koulutusohjelmaan välttääkseen joutumasta sotaväkeen. Koulutusohjelma oli lyhyt (9 kk) ja vaativa. Suomi ei aluksi menestynyt kovin hyvin, mutta tilanne muuttui nopeasti hyvien opettajien avulla.

Suomi alkoi avustaa Kalifornian yliopiston radiosondilaboratoriossa. Radiosondeja lähetetään säähavaintopalloissa säähän liittyvien asioiden mittaamiseksi. Suomi kunnostautui radiosondien korjaajana. Koulutusohjelman päättyessä Suomi oli jo alkanut kiinnostua meteorologiasta ja erityisesti siihen liittyvästä havainnoinnista. Hän oli myös parantanut menestymistään koulutuksessa ja niin hänelle tarjottiin opettajan paikkaa Chicagon yliopiston meteorologian instituutissa. Suomi hyväksyi tarjouksen neuvoteltuaan sieltä ensin myös työpaikan vaimolleen Paulalle.

Suomen ensimmäinen tutkimusprojekti koski radiosondien lähettämän datan vastaanottotekniikan kehittämistä helposti kannettavaksi malliksi. Senaikaisen vastaanottotekniikan kuljettaminen vaati kuorma-autoa, joten helposti kannettavan mallin kehittäminen oli tärkeää. Rahoitusta hankkeelle hakiessaan Suomi lupasi sovittaa vastaanottotekniikan matkalaukkuun. Hankkeen rahoitus järjestyi erinomaisen hyvin, sillä hanketta rahoittamaan lähtenyt armeija nosti pyydetyn budjetin kymmenkertaiseksi. Kahden meteorologin ja kahden avustajan auttamana Suomi onnistui hankkeessa – tosin matkalaukkuja tarvittiin kaksi yhden sijasta Suomen oman kertomuksen mukaan.

Suomi kiinnostui tuulennopeuden mittaamisesta 1940-luvun puolivälissä, kun radiosondien vastaanotinprojekti alkoi olla lopuillaan. Oliver Wulf kertoi ideastaan, jossa tuulennoupeutta mitataan lähettämällä ääntä ilmakehään ja mittaamalla äänennopeuden vaihteluita. Wulf oletti, että äänen nopeus muuttuu sen kulkiessa myötä- tai vastatuuleen. Suomi alkoi tutkia asiaa. Laboratoriotutkimuksissa selvisi pian, että tuulennopeuden mittaaminen tällä tavalla on mahdollista. Menetelmän avulla pystyi periaatteessa mittaamaan niinkin uskomattoman alhaista tuulennopeutta kuin yksi metri tunnissa ja tämä saatiin aikaan 1940-luvun aikaisilla laitteilla, joita Suomi itse kuvaili myöhemmin ”antiikkisiksi”. Tästä tutkimustyöstä syntyi sitten ensimmäinen toimiva äänennopeuteen perustuva tuulennopeuden mittari (ns. ultraääni-anemometri).

Ultraääni-anemometrillään Suomi alkoi tutkia turbulenssiä maissipellon päällä ja teki tästä aiheesta tohtorin väitöskirjansa. Ensin hän kuitenkin vaihtoi työpaikkaa ja lähti Wisconsinin yliopistoon apulaisprofessoriksi. Siellä hän alkoi sitten tutkia maissipellon lämpöbudjettia. Hän tutki minkäsuuruisia eri lämpövirrat (esim. latentti lämpövirta) pellon yläpuolella ovat. Tämän työn yhteydessä hän kehitteli ja paranteli myös muita mittalaitteita esimerkiksi haihdunnan määrän mittaamiseen. Suomi teki aiheesta tohtorin väitöksensä vuonna 1953.

Tässä vaiheessa oli jo tehty rakettikokeita, joista oli tarjolla kuvia ilmakehästä. Suomi alkoi miettiä mahdollisuutta varustaa avaruusaluksia mittalaitteilla. Hän alkoi kehitellä anturia, jolla voisi mitata maapallon ilmakehän säteilytasapainoa avaruudesta käsin. Hän sai rahoituksen tälle tutkimusprojektille vuonna 1957. Anturin rakenteeseen kuului kaksi onttoa hopeoitua palloa, jotka olivat suunnilleen pingispallon kokoisia. Tämän laitteen käyttöä nimitettiinkin myöhemmin ”ping-pong kokeeksi”. Pallojen pyöreä muoto mahdollisti anturin toiminnan avaruusaluksen asennosta huolimatta (tosin Suomi joutui muuttamaan toteutuksen puolipalloksi, joka saatiin peilin avulla näyttämään koko pallolta mitattavan säteilyn näkökulmasta). Toinen palloista oli maalattu mustaksi, jotta se heijastaisi vain vähän säteilyä sekä näkyvän valon että infrapunan aallonpituuksilla. Toinen palloista oli vastaavasti maalattu valkoiseksi, joten se heijasti näkyvää valoa voimakkaasti, mutta infrapunaa sekin heijasti vain vähän. Suomen mukaan musta pallo ”näkisi” kaikki kolme säteilytasapainoon liittyvää komponenttia (auringonvalon, maapallon lämpösäteilyn sekä maapallon heijastaman auringonvalon) kun taas valkoinen pallo näkisi vain maapallon lämpösäteilyn. Suunnittelun myöhemmässä vaiheessa Suomi päätti lisätä kaksi lisäpalloa, joissa oli erilaiset pinnoitteet siten, että toinen pallo heijasti voimakkaasti sekä näkyvää valoa että infrapunaa ja toinen pallo heijasti voimakkaasti infrapunaa mutta vain vähän näkyvää valoa. Näiden kahden lisäpallon heijastusominaisuudet olivat siis päinvastaiset alkuperäisiin mustaan ja valkoiseen palloon verrattuna.

Parin epäonnistuneen yrityksen jälkeen Suomen mittalaite saatiin vihdoin ammuttua maata kiertävälle radalle Explorer VII -satelliitissa vuonna 1959. Satelliitissa ei ollut datan tallennusominaisuuksia, joten data piti vastaanottaa lukuisilla maa-asemilla satelliitin lentäessä niiden yli. Tämän takia Neuvostoliitossa pystyttiin myös vastaanottamaan satelliitin mittausdataa ja siellä julkaistiinkin aiheesta rinnakkaistutkimus. Suomi ja hänen opiskelijansa keräsivät mittausdataa 1960-luvulla ja määrittelivät maan albedon (eli heijastuskyvyn) niiden perusteella (ja saivat tulokseksi 30 %). Tämä oli ensimmäinen kerta, kun maan albedo pystyttiin määrittämään maapallon ulkopuolisen datan perusteella. Aiempia albedon määrityksiä vaikeutti globaalin pilvipeitteen puutteellinen tuntemus.

Suomi työskenteli myös satelliittien valokuvaustekniikoiden kehittelijänä. 1970-luvulta eteenpäin hän työskenteli Aurinkokunnan tutkimuksen parissa ja oli päätutkijana projekteissa, joissa tutkimussatelliitteja lähetettiin Venukseen, Merkuriukseen, Jupiteriin ja Saturnukseen. Eläkepäivillään Verner Suomi jatkoi kaikenlaisten laitteiden kehittelyä – viimeisimpänä lämpövuon mittalaite meren ja ilmakehän rajapinnalle. Hän kuoli sydänkohtaukseen 79-vuotiaana vuonna 1995. Hän oli arvostettu tutkija ja sai monia tiedepalkintoja.

Lähde: Lewis, John M., David W. Martin, Robert M. Rabin, Hans Moosmüller, 2010: Suomi: Pragmatic Visionary. Bull. Amer. Meteor. Soc., 91, 559-577, doi: 10.1175/2009BAMS2897.1. [tiivistelmä, koko teksti]

Lisätietoa: Verner Edward Suomi – The Father of Satellite Meteorology

Ilmastotieto Twitterissä

Nyt Ilmastotietoa voi seurata Facebookin lisäksi myös Twitterissä. Twitter-osoitteemme on http://twitter.com/Ilmastotieto.

Ilmastonmuutos Euroopassa ja arktisilla alueilla

Kahdessa juuri julkaistussa tutkimuksessa on tarkasteltu Suomen lähialueiden ilmaston kehittymistä tämän vuosisadan aikana. Tutkimuksien tuloksissa näkyy voimakasta lämpenemistä ja muutoksia sateisuudessa sekä tuuliolosuhteissa.

Kjellström ja kumppanit tutkivat Euroopan ilmaston muutoksia vuoteen 2100 asti. He käyttivät alueellisia ilmastomalleja. Alueen reunojen olosuhteet he ottivat globaalien ilmastomallien simulaatioista. Heidän paikallisten mallien simulaationsa kertovat, että jo lähivuosikymmeninä Euroopassa tapahtuu merkittävää lämpenemistä. Sateisuus lisääntyy Euroopan pohjoisosissa ja vähenee eteläosissa. Niiden välillä on alue, jonka sateisuuden muutoksia on vaikea määritellä. Tuulen nopeus vähenee yleisesti, paitsi pohjoisilla merialueilla ja paikoin Välimerellä kesäaikaan.

Koenigk ja kumppanit ovat tehneet simulaatioita alueellisilla ilmastomalleilla arktisten alueiden ilmaston muutoksista kuluvan vuosisadan aikana. Näissä alueellisissa simulaatiossa arktinen alue lämpenee enemmän kuin globaalien mallien simulaatioissa. Simulaatioissa näkyy useita jaksoja, jolloin kesäaikainen arktinen merijää vähenee nopeasti ja toipuu osittain sen jälkeen (nämä lienevät samantapaisia kuin vuoden 2007 merijään väheneminen ja sen jälkeinen osittainen toipuminen parin seuraavan vuoden aikana). Simulaatioissa kesäaikainen merijää katoaa ensimmäisen kerran kokonaan vuoden 2040 paikkeilla. Arktiset alueet lämpenevät 2-4 celsiusastetta useimmilla alueilla, mutta lämpeneminen voi olla jopa 10 celsiusastetta alueilla, joista talviaikainen merijää katoaa.

Eräs simulaatio Euroopan sateisuuden muutoksista kuluvalla vuosisadalla IPCC:n raportin (AR4) mukaan.

Kjellströmin ja kumppanien tulokset Euroopan ilmaston kehityksestä ovat hyvin samansuuntaiset kuin IPCC:n neljännessä arviointiraportissa esitetyt, paitsi että IPCC:n raportissa tuuliolosuhteiden muutoksissa on paljon epäselvyyksiä, joten vertailu tähän uuteen tutkimukseen on vaikeaa.

Koenigkin ja kumppaneiden saama lämpötilan muutos arktisille alueille on yleisesti hiukan vähäisempi kuin IPCC:n raportissa esitetty, mutta IPCC:n raportissa on mainittu, että alueelliset mallit antavat lievempiä lämpenemisarvioita. Tässä mielessä tämän uuden tutkimuksen tulokset ovat siis IPCC:n raportin mukaisia. Raportissa sanotaan eron johtuvan todennäköisesti alueellisien mallien realistisemmasta lumipeitteen simuloinnista.

Lähteet:
Erik Kjellström, Grigory Nikulin, Ulf Hansson, Gustav Strandberg, Anders Ullerstig, 2010, 21st century changes in the European climate: uncertainties derived from an ensemble of regional climate model simulations, Tellus A, Accepted Article, DOI: 10.1111/j.1600-0870.2010.00475.x. [tiivistelmä]

Torben Koenigk, Ralf Döscher, Grigory Nikulin, 2010, Arctic future scenario experiments with a coupled regional climate model, Tellus A, Accepted Article, DOI: 10.1111/j.1600-0870.2010.00474.x. [tiivistelmä]