Maapallon kuuminta paikkaa etsimässä

Maapallon pinnan kuumimman paikan etsinnässä sääasemien mittaukset ovat liian harvassa maapallon kuumimmilla aavikkoalueilla. Avuksi on otettava satelliittien maanpinnan lämpötilan mittaukset. Näissä näkyy, että kuumimman paikan sijainti vaihtelee vuosittain sääolosuhteista riippuen, mutta on viime vuosina sijainnut useimmiten Iranin Isolla Hiekka-aavikolla. Satelliittien maanpinnan lämpötilan mittauksilla voidaan myös kartoittaa maastotyyppejä.

Maapallon pinnan kuumimman paikan sijainti on ollut mielenkiinnon kohteena jo vuosisatojen ajan. Lämpötilamittausverkostojen muodostamisen jälkeenkin maapallon kuumimman paikan sijainti on pysynyt väittelyn kohteena. Vuonna 1913 Kalifornian Death Valleyssa (Kuolemanlaakso) sijaitsevalla sääasemalla mitattiin ilman lämpötilaksi 56,7 celsiusastetta ja omittiin maapallon kuumimman paikan titteli. Yhdeksän vuotta myöhemmin Libyassa mitattiin ilman lämpötilaksi 57,8 celsiusastetta, joka oli uusi ennätys. Libyan ennätystä vuodelta 1922 ei ole rikottu, mutta Ilmatieteen laitoksen mukaan ennätys on hylätty (täältä lisätietoa).

Maapallon kuumimman paikan sijainnin määrittäminen sääasemien mittauksiin perustuen on kuitenkin melko epävarma tapa. Mittauspaikkoja maapallon kuumimmilla aavikoilla on melko harvakseen. Maailman ilmatieteen järjestöllä (WMO) on noin 11120 pintalämpötilaa mittaavaa sääasemaa maapallon maa-alueilla. Maapallon maa-alueiden pinta-ala on noin 145 miljoonaa neliökilometriä, joten asemia on yksi jokaista noin 13000 neliökilometriä kohti. Lisäksi kuumimmat aavikot, kuten esimerkiksi Sahara ja Gobi, ovat vaikeapääsyisiä ja ilmastollisesti vaikeita, eikä niissä olisi käytännöllistä ylläpitää sääasemia. Niinpä suurin osa maapallon mahdollisista kuumimmista paikoista jää sääasemilta mittaamatta.

Satelliitit mittaavat periaatteessa maapallon joka kolkan ja tarjoavat mittauksia myös vaikeapääsyisistä paikoista. Satelliitit eivät kuitenkaan mittaa ilman lämpötilaa lähellä maanpintaa kuten sääasemilla tehdään, vaan satelliittien mittaukset antavat maan pintakerroksen lämpötilan. Nämä kaksi mittaustapaa ovat hiukan eri asia.

Death Valleyn ennätysmittauksen kanssa samoihin aikoihin arizonalaisessa autiomaassa mitattiin maaperän ja ilman lämpötilaa. Neljän millimetrin syvyydestä maan pinnan alta mitattiin 71,5 celsiusasteen lämpötila vuonna 1915. Samaan aikaan ilman lämpötila oli 42,5 celsiusastetta. Muissa tutkimuksissa on löytynyt vielä tätäkin suurempia eroja maanpinnan ja sen läheisen ilman lämpötiloissa.

Kaikista äärimmäiset lämpötilat löytyvät sellaisesta paikasta, jossa maaperä on paljas, kuiva ja omaa vähäisen heijastuskyvyn sekä pienen lämmönjohtavuuden. Sääolosuhteiden on lisäksi oltava sellaiset, että Aurinko paistaa täydellä tehollaan ja tuulen nopeus on pieni. Satelliitit mittaavat maan pinnan lähettämää säteilyä, minkä voidaan katsoa edustavan pinnan lämpötilaa. Se mitataan siis sieltä, missä maapallon pinnan korkeimmat lämpötilat löytyvät – maan pinnasta.

Sääasemat taas mittaavat lämpötilan noin 1,5 metrin korkeudesta ja mittareita tuuletetaan sekä suojaan säteilyltä. Ilma johtaa huonosti lämpöä, joten keskikesällä pinnan lämpötila saattaa olla 30 – 50 celsiusastetta korkeampi kuin ilman lämpötila. Tämän voi kukin havaita kävellessään paljain jaloin uimarannan hiekalla kuumana ja auringonpaisteisena kesäpäivänä. Tällöin pää tuntuu varmasti viileämmältä kuin jalkapohjat.

Bulletin of the American Meteorological Society –lehdessä julkaistussa tutkimuksessa käytettiin NASAn MODIS-mittalaitteilla mitattuja maan pinnan lämpötiloja maapallon kuumimman paikan etsintään. Tutkimuksessa seurattiin maapallon kuuminta paikkaa vuodesta 2003 lähtien. Etsintä keskitettiin paikkoihin, joissa maaperä on paljas tai kasvillisuutta on vähän, koska tiedetään, että sellaisissa paikoissa on kuumimmat lämpötilat. Tämä myös ehkäisee metsäpalojen laskemisen mukaan kuumien pintalämpötilojen etsinnässä.

Maapallon kuumimmat paikat

Iranissa sijaitsevaa Isoa Hiekka-aavikkoa on pidetty yhtenä maapallon kuumimmista paikoista. Aiemmissa MODIS-dataa käyttävissä tutkimuksissa Ison Hiekka-aavikon on havaittu olleen maapallon kuumin paikka kahtena vuotena. Tässä uudessakin tutkimuksessa se havaittiin maapallon kuumimmaksi paikaksi vuosina 2004 (68,0 celsiusastetta) ja 2005 (70,7 celsiusastetta), mutta lisäksi myös vuosina 2006 (68,5 celsiusastetta), 2007 (69,0 celsiusastetta) ja 2009 (68,6 celsiusastetta). Se oli siis maapallon kuumin paikka viitenä tutkimukseen kuuluneista seitsemästä vuodesta. Iso Hiekka-aavikko on ainoa maapallon paikka, josta löytyi yli 70 celsiusasteen lämpötiloja. Sieltä löytyy säännöllisesti yli 65 celsiusasteen lämpötiloja. Vertailun vuoksi suurin Death Valleysta löytynyt lämpötila tässä tutkimuksessa oli 62,7 celsiusastetta vuonna 2005.

Toiseksi suurin lämpötila löytyi Australian Queenslandista, josta mitattiin 69,3 celsiusasteen pintalämpötila vuonna 2003. Se oli vuonna 2003 maapallon kuumin paikka. Australia on asutetuista mantereista kuivin ja sieltä mitataan lähes joka vuosi yli 60 celsiusasteen pintalämpötiloja. Vuonna 2003 kuivuus oli erityisen paha vuoden 2002 El Niñosta johtuen.

Vuonna 2008 maapallon kuumin paikka löytyi Luoteis-Kiinasta Sinkiangin (Xinjiang) alueelta, missä mitattiin 66,8 celsiusasteen lämpötila. Alueella on tummanpunaista hiekkakiveä, joka lämpenee auringonpaisteessa voimakkaasti.

Tutkimuksessa kävi siis ilmi, että muutaman vuoden aikana maapallon lämpimin paikka sijaitsi kolmessa toisistaan kaukana sijaitsevassa paikassa ja jopa kahdella eri mantereella. Maapallon kuumimman paikan määräävätkin sijaintipaikan ominaisuuksien lisäksi sääolosuhteiden vaihtelut.

Vuotuinen pinnan maksimilämpötila kertoo maastotyypin

Tutkimuksessa tarkasteltiin maanpinnan vuotuisia maksimilämpötiloja yleisemminkin koko maapallon laajuudessa. Tässä tarkastelussa havaittiin, että maanpinnan lämpötila on suoraan yhteydessä kasvillisuuden tiheyteen. Maanpinnan lämpötiloista tehdyistä kartoista nähdäänkin melko suoraan maankäytön tyyppi, kuten Afrikassa trooppisten sademetsien muuttuminen Saharan autiomaaksi tai pienemmässä mittakaavassa kastelun vaikutus muuten kuivalla alueella.

Tutkimuksessa esitetään kuvaaja siitä, kuinka paljon tietyn lämpöistä maanpintaa maapallolta löytyy. Kuvaajasta erottuu kolme selvää piikkiä. Kuumat aavikot näkyvät piikkinä 50 ja 60 celsiusasteen välillä. Näiltä alueilta löytyy säännöllisesti hyvin kuumia paikkoja kesällä. Kuvaajan korkein piikki esiintyy 20 ja 35 celsiusasteen välillä ja kuvaa pääasiassa maapallon metsiä. Tämä kuvastaa maapallon metsien tärkeyttä maanpinnan lämpötilan säätelijöinä. Heikoin ja kylmin piikeistä esiintyy 0 ja -30 celsiusasteen välillä ja kuvaa maapallon napojen jäätiköiden peittämiä alueita. Etelämantereen maanpinnan maksimilämpötila on hyvin kylmä (-30 ja 0 celsiusasteen välillä). Etelämantereella sijaitsevalla Vostokin tutkimusasemalla vuonna 2002 mitattu korkein ilmalämpötilakin on vain -12,2 celsiusastetta. Kuvaajassa näkyvät vielä savannit ja ruohomaat aavikoiden ja metsien piikkien välissä. Maanviljelysalueita ei kuvaajasta suoraan näe, mutta niiden maanpinnan lämpötilan vuotuinen maksimi on yleensä 25 ja 50 celsiusasteen välillä.

Maapallolla esiintyvä jään ja lumen määrä on muuttumassa voimakkaasti, mutta siihen liittyy suuria epävarmuuksia tilanteen seurannan vaikeuden takia. Maanpinnan lämpötilojen satelliittimittaukset saattaisivat tarjota keinon parantaa tilannetta. Jatkuvassa seurannassa maanpinnan maksimilämpötilojen seuraaminen olisi järkevämpää, sillä ne esiintyvät pilvettömään aikaan, kun taas pinnan minimilämpötila esiintyy usein pilviseen aikaan, eikä sitä silloin voi mitata satelliiteista käsin.

Lähde: David J. Mildrexler, Maosheng Zhao, Steven W. Running, Satellite Finds Highest Land Skin Temperatures on Earth, Bulletin of the American Meteorological Society 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]