Atomipommeista selitys 1900-luvun puolivälin viilenemiselle?

Maapallon pintalämpötilamittausten mukaan ilmaston lämpeneminen keskeytyi 1900-luvun puolivälissä vuosikymmenien ajaksi. Tätä ei ole toistaiseksi kyetty selittämään tyydyttävästi ja selitysvaihtoehtoja on ollut useita. Uudessa tutkimuksessa tarjotaan vielä yksi mahdollinen selitys. Atomipommien räjäytyksiä tehtiin runsaasti samaan aikaan, kun lämpötilan nousu oli pysähdyksissä. Tutkimuksen perusteella lämpötilan pysähtyminen voidaan selittää atomipommien tulipallojen mukana kulkeutuvan pölyn ilmakehää himmentävällä vaikutuksella sekä alhaisella Auringon aktiivisuudella.


Arvioitu atomipommien vaikutus maapallon pintalämpötilaan.

Maapallon keskimääräinen pintalämpötila on noussut lähes sadan vuoden ajan. Pintalämpötilan nousu näyttää alkaneen 1910-luvulla, kun taas kasvihuonekaasujen säteilypakote on voimistunut ainakin 1880-luvulta saakka. Se, että lämpeneminen alkoi vasta 1910-luvulla saattaa olla selitettävissä tulivuorten purkauksista stratosfääriin kulkeutuneista aerosoleista (tuon ajan voimakkaita purkauksia olivat Krakatau 1883, Santa Maria 1902 ja Novarupta 1912) sekä Auringon melko epäaktiivisesta tilasta 1900-luvun alussa.

Maapallon pintalämpötilan nousu kuitenkin keskeytyi 1900-luvun puolivälissä, vaikka kasvihuonekaasujen säteilypakote jatkoi voimistumistaan. Tuohon aikaan Aurinko oli hyvin aktiivisessa tilassa, joten Aurinko ei voi selittää lämpenemisen keskeytymistä. Lämpenemisen keskeytymisen aikaan tapahtuneet kaksi tulivuorenpurkausta (Bezymianny 1956 ja Mt. Agung 1963) tapahtuivat vasta sitten kun lämpötilan nousu oli jo keskeytynyt, joten ne eivät myöskään voi selittää keskytystä, vaikka ovat saattaneet osaltaan vaikuttaa keskeytymiseen myöhemmässä vaiheessa. Lämpötilan nousun keskytyminen 1900-luvun puolivälissä on ollut ongelma myös ilmastomallinnuksessa, koska sitä ei olla kunnolla pystytty toistamaan edes edistyneimmillä ilmastomalleilla.

Mahdollisesti yksi ainakin osittainen ratkaisu ongelmaan on se, että merien pintalämpötilojen mittaustapoja muutettiin 1940-luvulla, mistä olisi yhden tutkimuksen mukaan voinut aiheutua 0,5 celsiusasteen pudotus merien pintalämpötilamittauksiin, mikä olisi näkynyt globaalissa pintalämpötilassa 0,3 celsiusasteen pudotuksena. Tämän korjaaminen mittausdataan ei kuitenkaan näyttäisi poistavan kokonaan lämpenemisen keskeytymistä. Toinen mahdollinen ehdotettu selitys on Atlantilla tapahtuva monen vuosikymmenen jaksoissa toimiva oskillaatio (Atlantic multidecadal oscillation, AMO), joka olisi vielä tuohon aikaan päässyt vaikuttamaan näkyvästi ilmastoon kasvihuonekaasujen aiheuttaman lämpenemisen ollessa vielä melko heikolla tasolla.

Lämpötilan nousun keskeytymiseen 1900-luvun puolivälissä on ehdotettu myös ihmisen toiminnasta johtuvaa selitystä. Uuden tutkimuksen mukaan 1900-luvun puolivälissä tehdyt atomipommien räjäytykset ovat saattaneet aiheuttaa lämpenemisen keskeytymisen.

Atomipommien räjäytykset alkoivat vuonna 1945 Trinityn testiräjäytyksellä. Samana vuonna tunnetusti räjäytettiin myös atomipommit Little Boy Hiroshimassa ja Fat Man Nagasakissa. Atomipommien testiräjäytyksiä tehtiin yhteensä 441 kappaletta ennen vuoden 1963 ydinkoekieltosopimusta. Tämän jälkeen ydinkokeita tehtiin vielä Kiinan ja Ranskan toimesta ja yhteensä 63 atomipommia räjäytettiin vuoden 1963 jälkeen. Viimeisin ilmakehässä räjäytetty atomipommi oli Kiinan Lop Nor vuonna 1980. Yhteensä ilmakehässä räjäytettiin siis 504 atomipommia vuosien 1945 ja 1980 välillä ja niiden yhteislataus oli 440 megatonnia.

Atomipommien vaikutusta ilmastoon on tutkittu jonkin verran aiemmin. Jo 1950-luvulla ehdotettiin, ett vuoden 1954 kylmä kesä Japanissa olisi johtunut Yhdysvaltojen tekemistä ydinkokeista Bikinin atolleilla kyseisen vuoden alkupuolella. Myöskin 1950-luvulla esitettiin arvio siitä, että atomipommien räjäytyksistä voisi lentää tarpeeksi pölyä stratosfääriin, jotta sillä olisi huomattava vaikutus Auringon säteilyyn.

Kuvitteellisen ydinsodan vaikutuksia ilmastoon simuloitiin 1980-luvulla. Näiden simulointien tuloksena alettiin puhua ”ydintalvesta”, koska simulaatiot antoivat tulokseksi lämpötilan alenemisen. Esimerkiksi sadan megatonnin ydinlatauksen räjäytyksestä seurasi näissä simulaatioissa paikallinen yli 30 celsiusasteen viileneminen, joka kesti sadan päivän ajan.

Atomipommin viilentävän vaikutuksen aiheuttama mekanismi on samankaltainen kuin ison tulivuorenpurkauksen, muttei kuitenkaan aivan sama. Maanpinnan lähellä tapahtuvissa atomipommin räjäytyksissä pölyä ja muita hiukkasia kulkeutuu tulipallon mukana ylös ilmakehään. Lisäksi pommin seurauksena olevista tulipaloista leviää nokea ilmakehään (tosin ydinkokeiden yhteydessä ei yleensä aiheudu laajoja tulipaloja). Pöly ja noki estävät osan Auringon säteilystä pääsemästä maan pinnalle, jolloin maan pinta viilenee. Meren päällä tehtyjen räjäytyksien vaikutus pintalämpötilaan on pienempi, koska niiden mukana ylös kulkeutuu merisuolaa ja vesipisaroita. Ylhäällä ilmakehässä tehdyistä räjäytyksistä jää jäljelle vain pommin osien radioaktiivista hiukkasjätettä, jotka eivät todennäköisesti vaikuta pintalämpötilaan merkittävästi. On myös ehdotettu muita mahdollisia atomipommien vaikutuksia ilmastoon, kuten esimerkiksi tulipallon tuottaman typpidioksidin aiheuttamana.

Japanissa on aiemmin ehdotettu, että toisen maailmansodan aikaiset pommitukset ja sen jälkeiset atomipommien räjäytykset saattoivat aiheuttaa vuosien 1940 ja 1975 välisen lämpenemisen keskeytymisen. Aiheesta on myös tehty aiempi tutkimus, jonka mukaan atomipommien räjäytykset saattoivat aiheuttaa lämpenemisen keskeytymisen 1900-luvun puolivälissä.

Japanilainen tutkija Yoshiaki Fujii tarkastelee uudessa tutkimuksessaan atomipommien vuotuista latausta megatonneina ja vertailee sitä maapallon pintalämpötilaan. Vertailussa nähdään, että aktiivinen ajanjakso atomipommien räjäytyksissä sattuu lähes samaan aikaan lämpenemisen keskeytymisen kanssa 1900-luvun puolivälissä.

Fujii tekee myös arvion atomipommien räjäytyksiin liittyvien pölyn ja noen vaikutuksesta maapallon pintalämpötilaan. Kun räjäytykseen liittyy nokea pölyn lisäksi (kuten esimerkiksi kaupungeissa räjäytettyjen atomipommien tapauksessa), vaikutus maapallon pintalämpötilaan näyttäisi olevan kymmenkertainen verrattuna räjäytyksiin, joissa nokea ei synny (kuten yleensä ydinkokeissa). Kaikkia atomipommien räjäytyksiä tarkasteltaessa vaikutus maapallon pintalämpötilaan näyttäisi olevan suurimmillaan 1960-luvun puolivälissä, jolloin vaikutus maapallon pintalämpötilaan oli noin -0,15…-0,25 celsiusastetta. Vaikutuksen huippukohta sattuu siis myöhempään vaiheeseen kuin varsinaiset atomipommien räjäytykset. Tämä johtuu ilmeisesti suuresta määrästä ydinkokeita juuri ennen vuoden 1963 ydinkoekieltoa, jolloin erityisesti Neuvostoliitto räjäytti suuria vetypommeja.

Kun atomipommien arvioitu vaikutus poistetaan maapallon pintalämpötilan mittaussarjasta, maapallon lämpötila näyttää nousevan keskeytyksettä vuoteen 1965 saakka, jonka jälkeen lämpötila laskee hieman vuoteen 1976 saakka. Lämpötilan lasku on selitettävissä vähäisellä Auringon aktiivisuudella kyseisenä ajanjaksona. Fujii ehdottaa, että jatkossa olisi tehtävä yksityiskohtainen tutkimus ilmastomalleilla, joissa olisi huomioitu atomipommien vaikutus. Fujii arvelee, että sellaisessa mallitutkimuksessa saataisiin toistettua oikein havainnoissa näkyvä lämpenemisen keskeytyminen 1900-luvun puolivälissä.

Laskentojensa perusteella Fujii ehdottaa, että ilmaston lämpenemistä voisi rajoittaa levittämällä kalkkikivipölyä stratosfäärin alaosaan. Kalkkikivellä on se hyvä ominaisuus, ettei se aiheuta terveyshaittoja, toisin kuin monet muut ehdotetut ilmastonmuokkausaineet. Kalkkikivipölyä tarvittaisi muutamia megatonneja vuodessa, jos lämpötilaa laskettaisi 0,6 celsiusasteella. Kalkkikivipölyn levittämisen seuraukset eivät kuitenkaan ole tarkkaan tiedossa ja Fujii mainitseekin, että asiassa olisi edettävä harkiten.

Lähde: Yoshiaki Fujii, 2011, The Role of Atmospheric Nuclear Explosions on the Stagnation of Global Warming in the Mid 20th Century, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, doi:10.1016/j.jastp.2011.01.005. [tiivistelmä]

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: