Onko hiilidioksidin vaikutus kyllästynyt?

(Alkuperäinen teksti: John Cook – Skeptical Science)

Skeptinen argumentti…

”Kaikki ilmakehään lisättävä hiilidioksidi aiheuttaa vähemmän ja vähemmän lämpenemistä. Kun ilmakehä saavuttaa kyllästyspisteen, hiilidioksidin lisäämisellä ei ole suurta vaikutusta. Se on kuin laittaisit eristeitä ullakollesi. Eristeelle on suositeltu paksuus ja sen jälkeen voit pinota lisää eristeitä vaikka kattoon asti, eikä sillä ole vaikutusta.” (Marc Morano)

Mitä tiede sanoo…

Jos hiilidioksidin vaikutus olisi jo saavuttanut kyllästyspisteen, hiilidioksidin lisäämisellä ei olisi enää vaikutusta kasvihuoneilmiön voimakkuuteen. Mittauksissa maan pinnalta ja satelliiteista kuitenkin näkyy voimistuva kasvihuoneilmiö juuri niillä aallonpituuksilla, joilla hiilidioksidi pidättää lämpösäteilyä. Tämä on empiirinen todiste siitä, ettei hiilidioksidin vaikutus ole saavuttanut kyllästyspistettä.

Lue koko teksti >>>

• Skeptical Science suomeksi
• Artikkeliluettelo

Viime viikon ilmastotutkimuksia 38/2011

Tässä joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Ne, jotka seuraavat meitä Twitterissä tai Facebookissa ovat saattaneet jo nähdä ainakin osan näistä.

Euroopan lintujen levinneisyysalueiden ennustetaan pienenevän

Ilmastonmuutos on jo aiheuttanut muutoksia monien lajien levinneisyysalueissa. Uudessa tutkimuksessa on arvioitu Euroopan lintujen levinneisyysalueiden kehitystä lähivuosikymmeninä. Tutkimuksessa arvioitiin erityisesti ilmastonmuutoksen, maankäytön ja lajien uusille alueille leviämiskyvyn vaikutuksia vuoteen 2050 asti 409 eurooppalaisen lintulajin levinneisyysalueisiin. Tutkimuksessa käytettiin lajien levinneisyysmalleja erilaisilla ilmasto- sekä päästöskenaarioilla. Tutkimuksen tuloksien perusteella 71 prosentilla eurooppalaisista lintulajeista levinneisyysalue pienenee vuoteen 2050 mennessä. Levinneisyysalueiden pieneneminen on erityisen suurta Etelä-Euroopassa, kun taas Skandinaviassa ja Pohjois-Venäjällä lajien levinneisyysalueet saattavat jopa kasvaa. Euroopan lintulajien levinneisyys näyttää keskimäärin pienenvän, vaikka oletettaisiin maksimaalinen leviämiskyky uusille alueille.

Lähde: Morgane Barbet-Massin, Wilfried Thuiller, Frédéric Jiguet, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02552.x. [tiivistelmä]

Grönlannin sulamisen laajuudessa saavutettiin ennätys viime vuonna

Säähavaintoja ja mallisimulaatioita käytettiin uudessa tutkimuksessa, jossa selvitettiin Grönlannin jäätikön pinnan sulamisen laajuutta vuosien 1960 ja 2010 välillä. Tutkimuksen tuloksien mukaan Grönlannin jäätikön sulamisen laajuus tutkimuksen koko aikavälillä oli 10 – 20 prosenttia. Vuosien 1960 ja 1972 välillä sulamisen laajuus laski keskimäärin kuusi prosenttia, kun taas vuosien 1973 ja 2010 sulamisen laajuus nousi keskimäärin 13 prosenttia. Vuonna 2010 sulamisen laajuus oli ennätyksellisen voimakasta. Vuonna 2010 sulamisen laajuus oli noin kaksinkertainen 1970-luvun alkuun verrattuna. Sulamisen laajuus vuonna 2010 oli keskimäärin 28 prosenttia (noin 500000 neliökilometriä). Vuoden 2010 ennätys aiheutui talven ja kesän keskimääräistä suuremmista lämpötiloista sekä talven vähäisemmästä sadannasta. Sulamisjakson kesto oli vuonna 2010 myös selvästi keskimääräistä pidempi.

Lähde: Mernild, Sebastian H.; Mote, Thomas L.; Liston, Glen E., Greenland ice sheet surface melt extent and trends: 1960-2010, Journal of Glaciology, Volume 57, Number 204, September 2011 , pp. 621-628(8), DOI: 10.3189/002214311797409712. [tiivistelmä]

Ihmiskunta on lisännyt ennätyslämpimien vuosien todennäköisyyden vähintään nelinkertaiseksi

Ihmiskunnan vaikutuksia paikalliseen ilmastoon on tutkittu 24 eri alueella. Tutkimuksessa tehtiin mallisimulaatioita ihmisen vaikutuksen kanssa ja ilman ihmisen vaiktusta sekä verrattiin mallisimulaatioita havaintoihin. Tutkimuksen mukaan ihmiskunnan vaikutus on nostanut ennätyslämpimien vuosien todennäköisyyden ainakin nelinkertaiseksi vuoden 1900 jälkeen 23:lla tutkituista 24 alueesta.

Lähde: Nikolaos Christidis, Peter A. Stott, Francis W. Zwiers, Hideo Shiogama and Toru Nozawa, The contribution of anthropogenic forcings to regional changes in temperature during the last decade, Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-011-1184-0. [tiivistelmä]

Kaupungistuminen vähentää vuorokauden minimi- ja maksimilämpötilojen erotusta

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu kaupungistumisen vaikutuksia vuorokauden minimi- ja maksimilämpötilojen erotukseen (diurnal temperature range, DTR). Tutkimus tehtiin Kiinassa ja siinä oli mukana 559 sääasemaa. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös auringon säteilyn voimakkuuden vaikutusta asiaan. Auringon säteilyn ollessa heikkoa, sekä kaupunki- että maaseutuasemilla vuorokauden maksimilämpötila laski. Vuorokauden minimilämpötila kuitenkin nousi selvästi enemmän kaupunkialueilla, mikä pienensi DTR:ää kaupungeissa maaseutua enemmän. Auringon säteilyn ollessa voimakasta vuorokauden maksimilämpötila nousi eniten maaseudulla kun taas minimilämpötilan muutokset olivat melko samanlaisia kaupungeissa ja maaseudulla. Tässäkin tapauksessa siis kaupungeissa DTR oli pienempi, kun se maaseudulla jopa suureni. Näyttää siis siltä, että kaupungistumisella on vuorokauden lämpötilan vaihteluita tasaava vaikutus.

Lähde: Kai Wang, Hong Ye, Feng Chen, Yongzhu Xiong and Cuiping Wang, Urbanization effect on the diurnal temperature range: different roles under solar dimming and brightening, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-10-05030.1. [tiivistelmä]

Viimeaikainen kosmisten säteiden määrän nousu ei ole lisännyt pilvisyyttä

Kosmisten säteiden määrän lisääntymisen on ehdotettu aiheuttavan alapilvien lisääntymistä. Uudessa tutkimuksessa tilannetta on tarkasteltu. Viime vuosina auringon aktiivisuus on ollut erittäin alhainen. Tämä on aiheuttanut maapallolle tulevien kosmisten säteiden määrän nousun ennätyksellisen suureksi. Samaan aikaan alapilvien määrä on kuitenkin ennätyksellisen alhainen. Näyttää siis siltä, että kosmiset säteet eivät ole olleet osallisena ainakaan viimeaikaisessa alapilvisyyden määrässä. Tutkimuksessa myös tehtiin katsaus aiheen aiempiin tutkimuksiin.

Lähde: Ernest M. Agee, Kandace Kiefer and Emily Cornett, Relationship of Lower Troposphere Cloud Cover and Cosmic Rays: An Updated Perspective, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-11-00169.1. [tiivistelmä]

Trooppiset muurahaiset sietävät vähemmän lämpenemistä kuin korkeiden leveysasteiden muurahaiset

Korkeilla leveysasteilla odotetaan tapahtuvan enemmän lämpenemistä ilmastonmuutoksen myötä. Niinpä on odotettavissa, että myös ilmaston lämpenemisen vaikutukset olisivat suurimmat korkeilla leveysasteilla. Tämän ajatuksen takana on kuitenkin se oletus, että eri alueiden eliölajit ovat yhtä alttiita lämpenemisen vaikutuksille. Tämä ei kuitenkaan todennäköisesti ole oikein. Asiaa selviteltiin uudessa tutkimuksessa muurahaislajien osalta. Tutkimuksessa ilmeni, että tropiikissa elävät muurahaislajit sietävät huonommin lämpenemistä kuin korkeilla leveysasteilla elävät muurahaislajit, vaikka korkeilla leveysasteilla lämpenee enemmän. Tutkimuksen tuloksista selviää myös, että tropiikin tuoreilla, alavilla metsämailla elävät muurahaislajit ovat fysiologisesti eniten alttiita ilmaston lämpenemisen haitallisille vaikutuksille. Trooppisten sademetsien muurahaislajit ovat eniten uhattuina ilmaston lämmetessä. Ikävä kyllä juuri trooppisissa sademetsissä elää paljon muurahaislajeja, tai ehkä jopa suurin osa muurahaislajeista.

Lähde: Sarah E. Diamond, D. Magdalena Sorger, Jiri Hulcr, Shannon L. Pelini, Israel Del Toro, Christopher Hirsch, Erik Oberg, Robert R. Dunn, Who likes it hot? A global analysis of the climatic, ecological, and evolutionary determinants of warming tolerance in ants, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02542.x. [tiivistelmä]

Ilmastonmuutos on jo pienentänyt riisisatoa Intiassa

Viimeaikaisten tutkimuksien mukaan Intiassa monsuunisateet tulevat nykyään harvemmin mutta satavat rankemmin silloin kun tulevat. Tämä lisää samanaikaisesti sekä kuivuuden että tulvien riskiä. Uuden tutkimuksen mukaan Intian riisisadot ovat jo kärsineet näistä vuosien 1966 ja 2002 välillä. Kuivuus on pienentänyt riisisatoa enemmän kuin rankkasateet. Tutkimuksen tuloksista nähdään myös, että jos monsuunisateet eivät olisi muuttuneet, riisisadot olisivat olleet 1,7 prosenttia suurempia. Lisäksi Intiassa yölämpötilat ovat lisääntyneet sekä sadanta vähentynyt kasvukauden loppupuolella. Jos näitä muutoksia ei olisi tapahtunut, riisisadot olisivat olleet 4 prosenttia suurempia. Näyttääkin siltä, että ilmastonmuutos on jo haitannut riisinviljelyä Intiassa.

Lähde: Maximilian Auffhammer, V. Ramanathan and Jeffrey R. Vincent, Climate change, the monsoon, and rice yield in India, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0208-4. [tiivistelmä]

Äärilämpötilat yleistyvät vaikka maapallo lämpenisi vain 2 astetta

Ihmiskunta pyrkii vähentämään ilmaston lämpenemistä globaalisti kahteen celsiusasteeseen. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty kahden asteen ilmaston lämpenemisen vaikutusta äärilämpötilojen esiintymiseen. Tutkimuksen tuloksien mukaan erittäin lämpimät säät tulevat yleistymään. Tropiikissa ilmaston lämpenemisen odotetaan olevan vähäisintä, mutta siellä kuumien äärilämpötilojen esiintyminen näyttää yleistyvän eniten. Tutkimuksen tuloksien perusteella näyttää siis siltä, että kuumat äärilämpötilat muuttuvat melko yleisiksi, vaikka maapallo lämpenisi ”vain” kaksi astetta.

Lähde: Bruce T. Anderson, Intensification of seasonal extremes given a 2°C global warming target, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0213-7. [tiivistelmä]

Pohjoisen pallonpuoliskon järvet ovat nykyään lyhyemmän ajan jään peitossa

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu pohjoisen pallonpuoliskon järvien jäätymis- ja sulamisajankohtia vuodesta 1855 vuoteen 2005. Tutkimuksessa oli mukana 75 järveä. Tuloksien mukaan järvien jäätymisen ja sulamisen ajankohdan muutokset olivat voimakkaimmat viimeisen 30 vuoden aikana. Järvien jääpeitteen kestoaika on lyhentynyt enimmillään 4,3 päivää per vuosikymmen.

Lähde: Barbara J. Benson, John J. Magnuson, Olaf P. Jensen, Virginia M. Card, Glenn Hodgkins, Johanna Korhonen, David M. Livingstone, Kenton M. Stewart, Gesa A. Weyhenmeyer and Nick G. Granin, Extreme events, trends, and variability in Northern Hemisphere lake-ice phenology (1855–2005), Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0212-8. [tiivistelmä]

Siirtyminen hiilestä maakaasuun ei auta ilmastonmuutoksen hillinnässä

Maakaasun poltosta tulee vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin hiilen poltosta, mutta uuden tutkimuksen mukaan laajempi maakaasun hyödyntäminen hiilen sijasta ei hidastaisi ilmastonmuutosta merkittävästi. Jos maakaasun tuotantoketjun metaanivuodot voidaan pitää alle 2,5 prosentissa, niin maapallon lämpötilan nousu voisi vähetä 0,1 celsiusasteella vuoteen 2100 mennessä. Suuremmilla metaanivuodoilla vaikutus lämpötilaan olisi vielä pienempi.

Ensi kuussa Climatic Change Letters -julkaisussa ilmestyvän tutkimuksen teki Tom Wigley, joka on vanhempi tutkimusavustaja yhdysvaltalaisessa National Center for Atmospheric Research (NCAR) -tutkimuskeskuksessa. Tutkimus alleviivaa fossiilisten polttoaineiden monimutkaisia ja joskus jopa ristiriitaisia tapoja vaikuttaa maapallon ilmastoon. Hiilen käyttö aiheuttaa lämpenemistä päästämällä ilmakehään kasvihuonekaasuja, erityisesti hiilidioksidia, mutta hiilen käyttö päästää ilmakehään myös melko suuria määriä sulfaatteja ja muita hiukkasia, jotka viilentävät maapalloa heikentämällä saapuvaa auringonvaloa (vaikka ovat muuten haitallisia ympäristölle).

Tilannetta mutkistaa entisestään epävarmuus maakaasun tuotantoketjusta vuotavasta metaanin määrästä. Metaani on erityisen voimakas kasvihuonekaasu.

Wigleyn tietokonesimulaatioiden perusteella maailmanlaajuinen osittainen siirtyminen hiilestä maakaasuun saattaisi hieman voimistaa ilmastonmuutosta ainakin vuoteen 2050 asti, vaikkei metaania vuotaisikaan maakaasun tuotantoketjusta. Jos metaania vuotaisi paljon, niin ilmastonmuutosta voimistava vaikutus saattaisi kestää jopa vuoteen 2140 asti. Sen jälkeen maakaasun suurempi hyödyntäminen alkaisi hidastaa maapallon keskilämpötilan nousua, mutta vain muutamalla asteen kymmenesosalla.

”Maakaasun laajempi käyttö vähentäisi hiilidioksidipäästöjä, mutta se ei juurikaan auttaisi ilmasto-ongelman ratkaisussa”, kertoo Wigley, joka on myös dosentti Adelaiden yliopistossa Australiassa. ”Kestäisi vuosikymmeniä ennen kuin se alkaisi hidastaa ilmaston lämpenemistä ja silloinkin se vain hiukan tasoittelisi reunoja.”

Pieni vaikutus lämpötiloihin

Hiilen poltosta vapautuu enemmän hiilidioksidia kuin muista fossiilisista polttoaineista. Lisäksi hiilen poltosta vapautuu melko paljon muita saasteita, kuten rikkidioksidia, typen oksideja ja erilaisia hiukkasia (esimerkiksi tuhkaa). Maakaasun käytöstä vapautuu vähemmän näitä saasteita, joten jotkut energia-asiantuntijat ovat ehdottaneet maakaasun laajempaa hyödyntämistä keinona hillitä ilmaston lämpenemistä ja vähentää energian käytön ympäristövaikutuksia.

Maakaasun vaikutukset ilmastoon ovat kuitenkin olleet vaikeita määrittää. Viimeaikaisista tutkimuksista on saatu ristiriitaisia johtopäätöksiä siitä, että hillitsisikö maakaasuun siirtyminen ilmastonmuutosta merkittävästi. Tämä johtuu osittain epävarmuudesta metaanivuotojen määrässä.

Wigleyn uudessa tutkimuksessa pyritään tekemään entistä kattavampi katsaus ongelmaan sisällyttämällä analyysiin hiilenpoltosta vapautuvien rikkihiukkasten jäähdytysvaikutus ja metaanin monimutkaiset ilmastovaikutukset (metaani muun muassa vaikuttaa muihin ilmakehän kaasuihin, kuten otsoniin ja vesihöyryyn).

Tekemällään tietokonesimulaatioiden sarjalla Wigley huomasi, että 50 prosentin vähennys hiilen poltossa ja vastaava lisäys maakaasun käytössä johtaisi hienoiseen lisäykseen ilmaston lämpenemisessä (alle 0,1 celsiusastetta) seuraavan 40 vuoden aikana. Maakaasuun siirtyminen voisi sen jälkeen vähitellen hidastaa ilmaston lämpenemistä, mutta lämpötila laskisi vain vähän verrattuna kolmen celsiusasteen lämpenemisennusteisiin vuoteen 2100 mennessä nykyisillä
energialähteillä.

Jos metaanivuotojen määrä maakaasun tuotantoketjusta voitaisiin esimerkiksi pitää alle kahdessa prosentissa, niin ilmaston lämpeneminen vähenisi noin 0,1 celsiusastetta vuoteen 2100 mennessä. Ilmaston lämpeneminen voisi vähetä jopa 0,2 celsiusasteella, jos vuodot saataisiin pidettyä nollassa. Jos taas metaanivuotojen määrä olisi kymmenen prosenttia, ilmaston lämpeneminen ei alkaisi vähentyä ennen vuotta 2140.

”Mikä tahansa metaanivuotojen määrä onkin, alussa tapahtuu joka tapauksessa ylimääräistä lämpenemistä, koska hiilen polton lopettaminen lopettaa myös sulfaattien ja muiden hiukkasten viilentävän vaikutuksen,” Wigley sanoo. ”Tämä hiukkasten vaikutus on kaksiteräinen miekka, sillä niiden vähentäminen on hyvä asia ilmansaasteiden ja happosateiden vähenemisen kannalta. Paradoksi on siinä, että kun puhdistamme ilmakehän näistä hiukkasista, se vaikeuttaa pyrkimyksiä hillitä ilmaston lämpenemistä. ”

Tutkimuksen tuloksien mukaan metaanivuodot olisi pidettävä alle kahdessa prosentissa, jotta maakaasulla olisi hiiltä pienempi ilmastovaikutus johtuen metaanin elinkaaresta. Sekä kivihiileen liittyvä kaivostoiminta että maakaasun käyttö vapauttavat vaihtelevia määriä metaania, mutta vapautuvan kaasun vaikutus ilmastoon riippuu myös muiden kaasujen päästöistä, kuten hiilimonoksidin ja typen oksidien, jotka vaikuttavat metaanin pysymisaikaan ilmakehässä.

Maakaasun ja kivihiilen vaikutuksien vertailussa Wigley hyödynsi tuloksia useista tutkimuksista, jotka ovat arvioineet hiilestä vapautuvia rikkidioksidipäästöjä ja muita saasteita sekä myös metaanipäästöjä molempien polttoaineiden käyttöön liittyen. Maakaasun tuotantoketjusta vuotavan metaanin määrä voi vaihdella suuresti ja on vaikeaa mitata, joten Wigley ei määritellyt kiinteää prosenttilukua metaanivuodoille, vaan analysoi erilaisia vuotomääriä nollasta kymmeneen prosenttiin. Tämä laaja vuotomäärien skaala kattaa nykyiset arviot metaanivuotojen määrästä.

Määritellessään tulevaisuuden energian kysyntää Wigley käytti arviota, jossa oletettiin hallitusten energiapolitiikan pysyvän muuttumattomana. Hän myös oletti, että hiilen käytön rikkidioksidipäästöt vähenisivät jyrkästi lähivuosikymmeninä ilmansaasteita rajoittavien laitteistojen takia.

Lähde: Switching from coal to natural gas would do little for global climate, study indicates (NCAR:n tiedote).

Viime viikon ilmastotutkimuksia 37/2011

Tässä joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Ne, jotka seuraavat meitä Twitterissä tai Facebookissa ovat saattaneet jo nähdä ainakin osan näistä.

Trenberthin ja kumppaneiden vuoro osoittaa Spencerin ja Braswellin virheet

Äskettäin Dessler julkaisi artikkelin, jossa kritisoi Spencerin ja Braswellin tutkimusta (joka myös sai Remote Sensing -lehden päätoimittajan eroamaan). Nyt Trenberth ja muut ovat julkaisseet Spencerin ja Braswellin tutkimusta kritisoivan artikkelin Remote Sensing -lehdessä. Spencerin ja Braswellin tutkimusta kritisoidaan muun muassa siitä, että siinä ei tarjottu minkäänlaista virheanalyysiä eikä tarkasteltu tuloksien pitävyyttä ilmaston luonnollisen vaihtelun näkökulmasta. Trenberthin ja muiden mukaan Spencerin ja Braswellin menetelmäkuvaus oli vaillinainen niin, ettei se salli tutkimuksen tarkkaa toistamista. Trenberth ja muut toistavat tutkimuksen niissä rajoissa kuin se on mahdollista ja tekevät myös virheanalyysin. Osoittautuu, että mallien tulokset eivät olekaan ristiriidassa havaintojen kanssa, kun otetaan virherajat huomioon (jotka siis Spencer ja Braswell jättivät esittämättä). Myös muita virheitä Spencerin ja Braswellin tutkimuksessa käsitellään.

Lähde: Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo and John P. Abraham, Remote Sens. 2011, 3(9), 2051-2056; doi:10.3390/rs3092051. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Maapallon merenpintaan ja energiatasapainoon vaikuttavat tekijät

Maapallon merenpintaan ja energiatasapainoon vaikuttavia tekijöitä on arvioitu uudessa tutkimuksessa vuosien 1961 ja 2008 välillä. Eri tekijöistä rekonstruoidut merenpinnan muutokset täsmäävät hyvin havaintojen kanssa vuoden 1972 jälkeen. Sen jälkeen maapallon keskimääräinen merenpinta on noussut noin 1,8 millimetriä vuodessa. Suurin merenpinnan nousuun vaikuttava tekijä on ollut meren lämpölaajeneminen, joka on nostanut merenpintaa noin 0,8 millimetriä vuodessa. Seuraavaksi suurin vaikutus tulee jäätiköiden sulamisesta (0,7 millimetriä vuodessa), jonka vaikutus muuttuu suuremmaksi ajan myötä. Lämpölaajenemisen vaikutus ei ole suurentunut yhtä voimakkaasti. Merien lämpeneminen jatkuu koko tutkitun ajan aina vuoteen 2008 saakka. Tämä sopii yhteen kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutuksesta, joka on jatkunut. Aerosolien viilentävä vaikutus voimistuu 1990-luvun loppupuolella, mikä sopii yhteen 2000-luvun vähäisemmän lämpenemisen kanssa.

Lähde: Church, J. A., N. J. White, L. F. Konikow, C. M. Domingues, J. G. Cogley, E. Rignot, J. M. Gregory, M. R. van den Broeke, A. J. Monaghan, and I. Velicogna (2011), Revisiting the Earth’s sea-level and energy budgets from 1961 to 2008, Geophys. Res. Lett., 38, L18601, doi:10.1029/2011GL048794. [tiivistelmä]

La Niña saattoi olla El Niñoa yleisempi keskiajan lämpökaudella

Uudessa tutkimuksessa on rekonstruoitu El Niñon ja La Niñan vaihtelut (tai oikeastaan niihin liittyvän oskillaation, El Niño/Southern Oscillation, ENSO) keskiajan lämpökauden (Medieval Climate Anomaly, MCA, vuosien 800 ja 1300 välillä) ja pienen jääkauden (Little Ice Age, LIA, vuosien 1500 ja 1850 välillä) ajalta. Rekonstruktio tehtiin meren pohjan sedimenttikerroksen kairanäytteestä ja se perustui hapen isotooppi 18:n vaihteluihin plankton-fossiileissa. Rekonstruktion perusteella ENSOn toiminnassa ei ollut systemaattisia eroja keskiajan lämpökauden ja pienen jääkauden välillä. Rekonstruktio kuitenkin viittaa siihen, että La Niña saattoi keskiajan lämpökauden aikana olla El Niñoon verrattuna hiukan voimakkaampi ja esiintyä useammin. Tämä havainto sopii yhteen aiempiin tietoihin Pohjois-Amerikan voimakkaisiin kuivuusjaksoihin keskiajan lämpökaudella.

Lähde: Khider, D., L. D. Stott, J. Emile-Geay, R. Thunell, and D. E. Hammond (2011), Assessing El Niño Southern Oscillation variability during the past millennium, Paleoceanography, 26, PA3222, doi:10.1029/2011PA002139. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Metaanin purkautuminen merenpohjan hydraateista saattaa olla jo käynnissä

Merenpohjan hydraateissa on valtavat määrät metaania. Tähän liittyy uhkakuva siitä, että ilmaston lämpeneminen vapauttaa hydraateissa olevan metaanin ilmakehään, mikä voimistaa ilmaston lämpenemistä huomattavasti metaanin kasvihuonevaikutuksen johdosta. Huippuvuorien länsipuolelta löydettiin hiljattain alue, jossa metaania purkautuu merenpohjasta. Tämä saattaa viitata siihen, että hydraateista on alkanut purkautua metaania, mutta metaanin lähde ei kuitenkaan ole vielä varma. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty mallisimulaatioiden avulla, voiko metaani olla peräisin hydraateista. Tutkimuksen tuloksien perusteella viime aikojen havaittu lämpeneminen voi aiheuttaa metaanin purkautumisen hydraateista havaituissa määrin sellaisella alueella, jossa metaanin purkautuminen on havaittu. Tutkimuksen tulokset siis tukevat sitä, että metaania voi purkautua hydraateista jo lyhyellä aikavälillä ja saattaa jo olla käynnissä.

Lähde: Reagan, M. T., G. J. Moridis, S. Elliott, and M. E. Maltrud (2011), Contribution of Oceanic Gas Hydrate Dissociation to the Formation of Arctic Ocean Methane Plumes, J. Geophys. Res., doi:10.1029/2011JC007189, in press. [tiivistelmä]

ENSO ei luultavasti muutu paljon kuluvan vuosisadan aikana

Uudessa tutkimuksessa on arvioitu El Niñoon liittyvän oskillaation (El Niño/Southern Oscillation, ENSO) muutoksia ilmaston lämmetessä kuluvalla vuosisadalla nousevan hiilidioksidipitoisuuden johdosta. Tutkimuksessa käytettiin ilmastomallien simulaatioita. Hiilidioksidipitoisuuden noustessa näyttää siltä, että ENSOn vaihtelu vähenee hieman, mutta muutos ei ole merkitsevä kuin korkeimmilla hiilidioksidipitoisuuksilla. Jotkut ENSOn kaukovaikutukset saattavat kuitenkin muuttua nopeastikin. Tutkimuksen tulokset joka tapauksessa viittaavat siihen, että suuria muutoksia ENSOn toimintaa olisi odotettavissa vasta myöhemmin – vuosisatojen kuluessa.

Lähde: Samantha Stevenson and Baylor Fox-Kemper, Markus Jochum, Richard Neale, Clara Deser and Gerald Meehl, Will there be a significant change to El Niño in the 21st century?, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-11-00252.1. [tiivistelmä]

Lämpenevä merenpinta siirtää myrskyratoja napoja kohti

Myrskyratojen on havaittu siirtyvän napoja kohti samalla kun ilmasto on lämmennyt. Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu merenpinnan lämpötilamuutosten vaikutusta myrskyratojen sijaintiin käyttäen ilmastomallia. Tutkimuksen tuloksien perusteella merenpinnan lämpötila vaikuttaa selvästi myrskyratojen sijaintiin. Merenpinnan lämpeneminen voimistaa Hadley-kiertoliikettä sekä subtrooppisia suihkuvirtauksia. Näiden seurauksena myrskyradat tiivistyvät ja siirtyvät napoja kohti. Näin käy kuitenkin vain tropiikin ulkopuolella. Tropiikissa lämpenevä merenpinta aiheuttaa päinvastaisen reaktion ja myrskyratojen siirtymisen päiväntasaajaa kohti. Kaiken kaikkiaan tämän tutkimuksen mallisimulaatioiden tulokset sopivat yhteen myrskyratojen havaittujen muutoksien kanssa.

Lähde: Lise Seland Graff and J. H. Lacasce, Changes in the extra-tropical storm tracks in response to changes in SST in an AGCM, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-11-00174.1. [tiivistelmä]

Arktisten merialueiden nettoprimäärituotanto on kasvanut

Arktisten merialueiden nettoprimäärituotantoa (net primary production, NPP), eli kasveihin sitoutuvaa energiamäärää, on seurattu satelliittimittausten avulla uudessa tutkimuksessa vuosien 1998 ja 2009 välillä. Vuotuinen NPP kasvoi noin 20 prosenttia (tilastollisesti merkitsevästi) kyseisellä aikavälillä. Vuonna 1998 arktisten merialueiden kasvillisuuteen sitoutui 441 teragrammaa hiiltä vuodessa, mutta vuonna 2009 sitoutuneen hiilen määrä oli jo 585 teragrammaa vuodessa. NPP on kasvanut pääasiassa siksi, että vähenevä merijään paljastaa enemmän merialueita ja lisäksi merialueet ovat nykyään kauemman aikaa vuodesta vapaana jäästä, jolloin biologinen toiminta voi ottaa ilmakehästä hiilidioksidia laajemmalla alueella ja kauemmin kuin aikaisemmin. NPP kasvoi eniten itäisellä Jäämerellä. Kesäisen merijään odotetaan katoavan kokonaan joskus ennen kuluvan vuosisadan puoliväliä, mikä saattaa nostaa arktisten merialueiden NPP:tä 730 teragrammaan vuodessa.

Lähde: Arrigo, K. R., and G. L. van Dijken (2011), Secular trends in Arctic Ocean net primary production, J. Geophys. Res., 116, C09011, doi:10.1029/2011JC007151. [tiivistelmä]

Uudessa jääkairanäytteessä näkyy suuri tulivuorenpurkaus vuonna 531

Uudessa tutkimuksessa on tehty viimeiset 1830 vuotta kattava rekonstruktio tulivuorenpurkauksista. Rekonstruktiossa käytettiin etelänavalta otettua jääkairanäytettä. Jääkairanäyte on otettu paikasta, jossa vuotuiset jääkerrokset ovat selvästi havaittavissa, joten purkauksien ajoituksen tarkkuus on hyvä. Rekonstruktiossa näkyy voimakas tulivuorenpurkaus vuonna 531 (jaa.). Tämä purkaus on saattanut aiheuttaa tuohon aikaan sattuneen lyhyen ilmastonmuutoksen. Purkaus näkyy luultavasti myös aiemmissa jääkairanäytteissä ja tämä uusi näyte auttaa ajoittamaan kyseisen purkauksen.

Lähde: Ferris, D. G., J. Cole-Dai, A. R. Reyes, and D. M. Budner (2011), South Pole ice core record of explosive volcanic eruptions in the first and second millennia A.D. and evidence of a large eruption in the tropics around 535 A.D., J. Geophys. Res., 116, D17308, doi:10.1029/2011JD015916. [tiivistelmä]

Tundrapensaikon siirtyminen pohjoiseen ei ehkä aiheutakaan albedon pienenemistä

Ilmaston lämmetessä pensaikot leviävät pohjoisemmaksi tundralla. Tämän odotetaan aiheuttavan pinnan heijastuskyvyn (albedon) pienenemisen kyseisillä alueilla pensaikkolajiston korvatessa kosteikkolajiston. Uudessa tutkimuksessa asiaa on selvitetty albedon satelliittimittausten avulla. Kaikilla neljällä tutkitulla alueella pensaikkotundran albedo oli suurempi kuin tundrakosteikkojen ja karujen tundra-alueiden albedo. Tulokset viittaavat siihen, ettei pensaikkojen lisääntyminen aiheuttaisi albedon pienenemistä tundra-alueilla.

Lähde: Daan Blok et al 2011 Environ. Res. Lett. 6 035502 doi:10.1088/1748-9326/6/3/035502. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Talven 2011-2012 sääennuste

Millainen on talven 2011-2012 sää? Tässä luettavaksenne tuoreimpia vuodenaikaisennusteita, jotka on tehty elo-syyskuussa 2011. Uusimmat ennusteet päivittyvät tämän tekstin linkkeihin. Tulossa näyttäisi olevan lämmin loppusyksy ja tavanomainen tai hieman tavanomaista kylmempi talvi. Heti aluksi on kuitenkin sanottava, että nämä pitkän aikavälin sääennustemallit ovat vasta kehittelyasteella. Niiden luotettavuus ei siis vielä ole kovinkaan hyvä.

© creAtive - Fotolia.com

Euroopan keskipitkien ennusteiden keskuksen (ECMWF) vuodenaikaisennusteen mukaan loppusyksy ja alkutalvi (lokakuu, marraskuu, joulukuu) ovat meillä tavanomaista lämpimämpiä 70-80 prosentin todennäköisyydellä, kun tilastollisesti tavallista korkeamman lämpötilan todennäköisyys on 50 prosenttia. Lapissa on ennusteen mukaan normaalia sateisempaa. ECMWF:n vuodenaikaisennusteita ja kuukausiennusteita seurataan tarkemmin Suomen Ilmatieteen laitoksen nettisivuilla.

Myös Venäjän Ilmatieteen laitos ennustaa Suomeen loka-marras-joulukuuksi keskimääräisiä tai hieman normaalia lämpimämpiä lämpötiloja.

Yhdysvaltalainen NOAA/NWS ennustaa viimeisimmässä ennusteessaan meille (hieman) keskimääräistä kylmempää talvea, mutta kevät 2012 näyttää jo tavanomaiselta. Tuoreimmat ennustekartat päivittyvät jatkuvasti nettisivuille (linkki ei välttämättä aukea ensimmäisellä klikkauksella). Lisää ennustekarttoja löytyy täältä.

IRI:n (International Research Institute for Climate and Society) ennusteiden mukaan syksy 2011 näyttää meillä keskimääräistä lämpimämmältä, talvi taas tavanomaiselta. Päivitetyt ja yksityiskohtaiset ennusteet löytyvät nettisivulta, jossa aukeavat ensin sade-ennusteet (precipitation). Valitse Forecast Type > Temperature, jos haluat nähdä lämpötilaennusteet.

Positive Weather Solutions laatii Euroopan ennusteensa keskittyen Ranskaan, Saksaan ja Sveitsiin, joten ennusteen soveltuminen Suomeen on kyseenalainen. Toistaiseksi myös puuttuu talven ennusteen pohjaksi tarvittavia tietoja. Alustavan ennusteen mukaan syyskuu on tavanomaista lämpimämpi, lokakuu kostea mutta lämpötiloiltaan tavanomainen, marraskuu tavanomainen, joulukuu ja tammikuu hieman keskimääräistä kylmempiä.

Yksityiskohtaisimmilta näyttävät ennustekartat löytyvät Ranskan Ilmatieteen laitokselta. Niiden mukaan lokakuu 2011 on Suomessa kuiva ja asteen verran keskimääräistä lämpimämpi. Euroopassa on monin paikoin 0,5-2,0 astetta tavanomaista lämpimämpää. Marraskuu 2011 on Suomessa lämpötiloiltaan keskimääräinen mutta märkä. Tämä kosteus aiheuttaa erityisesti Ruotsissa ja Norjassa, joissa lämpötila on 0,5 astetta normaalia kylmempi, todennäköisesti runsaita lumisateita. Joulukuussa 2011 Suomessa on kuivaa ja 0,5 astetta keskimääräistä kylmempää. Tammikuu 2012 on kostea (lumisateinen), Etelä-Suomessa 0,5 astetta tavanomaista lämpimämpi, Pohjois-Suomessa lähellä pitkäaikaisia keskiarvoja. Helmikuu 2012 taas on Etelä-Suomessa lähellä pitkäaikaisia keskiarvoja, Pohjois-Suomessa 0,5 astetta tavallista kylmempi. Suurimmassa osassa Eurooppaa lämpötilat ovat 0,5-2,0 astetta tavanomaista korkeampia. Malliennusteeseen sisältyvien epävarmuuksien takia tällainen tulkinta näin tarkasti kuukausittain, valtioittain ja asteluvuin voi kuitenkin antaa hyvinkin virheellisiä tuloksia.

Kaikissa pitkän aikavälin sääennusteissa on huomattava, etteivät ne ole Pohjois-Euroopassa kovinkaan luotettavia. Täällä ei ole samanlaista jaksottaista vaihtelua niin kuin tropiikissa, jossa ennusteissa voidaan käyttää hyväksi ENSO-värähtelyä (El Niño – La Niña -syklin vaihtelua). Matalilla leveysasteilla (tropiikissa) vuodenaikaisennusteet ovatkin hieman luotettavampia kuin meillä, koska siellä säätyypit ovat pitkälti seurausta meriveden lämpötilan vaihteluista. Meillä taas äkilliset, hetkittäiset tekijät vaikuttavat enemmän.

Suomessa vallitsee väli-ilmasto, jossa on sekä meri-ilmaston että mannerilmaston piirteitä. Tuulen suunta vaikuttaa ratkaisevasti siihen, kumpi näistä piirteistä on voitolla. Yleensä meillä vallitsevat lounais- ja länsituulet, mutta toisinaan voimme olla pitkäänkin Venäjältä tulevan mantereisen vaikutuksen alaisina.

Nämä vuodenaikaisennusteetkin ovat sääennusteita, eivät ilmastoennusteita. Säähän pääsevät hetkelliset tekijät vaikuttamaan voimakkaastikin, toisin kuin ilmastoon, joka on pitkän aikavälin keskiarvo. (Vertaa: Suurkaupungissa on mahdollista ennustaa, että tietyssä kaupunginosassa tapahtuu enemmän rikoksia kuin toisessa, mutta siitä huolimatta et hälytysajossa olevan poliisiauton perässä ajaessasi tiedä, mihin kaupunginosaan poliisiauto juuri sillä kerralla kääntyy.)

Esimerkiksi WSI:n talven 2010-2011 ennusteen (marras-joulu-tammikuu) paikkansa pitävyyden voi tarkastaa täältä (linkki voi vaatia tuplaklikkauksen) ja aiempien ennusteiden luotettavuuden täältä.

Vaikka pitkän aikavälin sääennusteet, ns. vuodenaikaisennusteet, pitäisivätkin paikkansa, on huomattava, että ne ovat vain useamman kuukauden ajalle ennustettuja keskiarvoja. Jos talvesta ennustetaan keskimääräistä kylmempää, tämä voi tarkoittaa esimerkiksi joko 1) sitä, että koko talvi on vähän tavanomaista kylmempi (ei silti hurjia pakkasia) tai 2) sitä, että talvilämpötilat ovat suurimman osan ajasta aivan normaaleja (vain vähän alle tai vähän yli tavanomaisen), mutta jossakin vaiheessa on kunnon paukkupakkaset.

Kaksi edellistä kylmää talvea olivat erittäin lämpimiä

Kahden viime talven aikana esiintyneet kylmät jaksot saivat paljon huomiota, mutta lämpimät jaksot olivat paljon merkittävämpiä. Joillakin pohjoisen pallonpuoliskon alueilla koettiin kylmimpiä jaksoja vuosikymmeniin, mutta viime talvien aikana pohjoisella pallonpuoliskolla esiintyi myös erittäin voimakkaita, joskin ilmeisesti uutisarvoltaan vähäisempiä, lämpimiä jaksoja.

San Diegossa sijaitsevan Scrippsin merentutkimuslaitoksen tutkijat tarkastelivat päivittäisiä talvilämpötilojen ääriarvoja vuodesta 1948 alkaen. He havaitsivat, että kahden viime talven aikana lämpimät ääriarvot olivat paljon voimakkaampia ja yleisempiä kuin kylmät ääriarvot. Lisäksi, vaikka kylmät ääriarvot olivat enimmäkseen selitettävissä luonnollisella ilmaston vaihtelulla, niin lämpimät ääriarvot eivät olleet selitettävissä niin.

”Tutkimme ilmaston luonnollisten tilojen ja äärilämpötilojen (kylmien ja lämpimien) suhdetta. Luonnollisella vaihtelulla voitiin selittää kylmät äärilämpötilat. Havaittu lämpeneminen oli yhdenmukainen pitkän ajan lämpenemistrendin kanssa”, sanoo Scrippsin merentutkimuslaitoksen tutkijatohtori Kristen Guirguis, joka on Geophysical Research Letters -lehdessä julkaistavan tutkimusartikkelin pääkirjoittaja.

Tutkijat loivat äärilämpötilaindeksit viimeisille 63 talvelle ja sijoittivat kaksi viime talvea tähän historialliseen taustaan. Talvet 2009-10 ja 2010-11 sijoittuivat sijoille 21 ja 34 kylmien äärilämpötilojensa osalta koko pohjoista pallonpuoliskoa tarkasteltaessa. Lämpimien äärilämpötilojen osalta nämä kaksi talvea sijoittuivat sijoille 12 ja 4 tässä tarkastelussa.

Tutkimusryhmä päätteli, että kylmien äärilämpötilojen esiintyminen sopii suurin piirtein siihen, mitä on odotettavissa Pohjois-Atlantin oskillaation (NAO) negatiivisessa vaiheessa (NAO on suursäätila, jonka tiedetään tuovan kylmää säätä Euraasian pohjoisosiin ja Pohjois-Amerikan itäosiin). Tähän tulokseen tutkimusryhmä tuli tutkittuaan NAOn negatiivisen vaiheen erilaisia toteutumisvaihtoehtoja tilastollisella mallilla.

Tutkimusryhmä vertasi samalla tavalla kahden viime talven lämpimiä äärilämpötiloja NAOn ja El Niño – Southern Oscillation (ENSO) -värähtelyn indekseihin sekä myös Tyynenmeren oskillaation (Pacific Decadal Oscillation, PDO) indeksiin. Vertailu kuitenkin paljasti, että suurin osa lämpimistä äärilämpötiloista jäi selittämättä. Lineaarisen lämpenemisen sisällyttäminen vertailuun selitti lämpimät äärilämpötilat paremmin, mutta aliarvioi silti viimeaikaiset äärilämpötilat.

”Viimeisten parin vuoden aikana luonnollinen vaihtelu näyttää tuottaneen kylmät äärilämpötilat, kun taas lämpimien äärilämpötilojen muutokset tapahtuivat aivan kuten olisi odotettavissa ilmaston kiihtyvän lämpenemisjakson aikana”, sanoo Scrippsin ilmastotutkija Alexander Gershunov, yksi tutkimusartikkelin kirjoittajista.

Gershunov kuitenkin huomautti tutkimuksen osoittavan, että vaikka kahden viime talven kylmät äärilämpötilat ovatkin luonnollisten tekijöiden aikaansaannosta, kylmät äärilämpötilat sopivat silti myös ilmaston lämpenemistrendeihin. Ilman ilmaston lämpenemistä kylmät äärilämpötilat olisivat olleet vielä kylmemmät.

Lähde: How Extremely Warm Were the Last Two Notoriously Cold Winters? (Scrippsin merentutkimuslaitoksen tiedote)

Tutkimusartikkeli: Guirguis, K., A. Gershunov, R. Schwartz, and S. Bennett (2011), Recent warm and cold daily winter temperature extremes in the Northern Hemisphere, Geophys. Res. Lett., 38, L17701, doi: 10.1029/2011GL048762. [tiivistelmä]

Vaikuttivatko ilmasto ja elintarvikkeiden hintapiikki Arabikevään mellakoihin vuonna 2011?

Historian tutkijat ovat arvelleet, että maailmanlaajuiset sään ja ilmaston muutokset ovat voineet johtaa jopa sivilisaatioiden romahtamiseen. Juuri julkaistuissa uusissa tutkimuksissa tarkastellaan suursäätilan vaihteluiden merkitystä konfliktien synnyttäjänä nykyajan olosuhteissa. Vaikka ongelmat ovatkin monitahoisia, suursäätilan vaihtelu on voinut pieneltä osin vaikuttaa esimerkiksi arabimaailman mellakoiden ja kansannousujen puhkeamiseen tänä vuonna. Ilmastonmuutos saattaakin voimistaa erityisesti jo ennestään olemassa olevia uhkia.

© milkovasa - Fotolia.com

Tutkimuksissa on jo vuosia todettu lämpimän sään mahdollisesti lisäävän väkivaltaisuuksien ja mellakoiden riskiä. Esimerkiksi Lontoossa ja New Yorkissa murhien on havaittu lisääntyvän kuumalla säällä. Myös sukupuolinen hyväksikäyttö ja vaarallinen autoilu näyttävät lisääntyvän samoina aikoina. Lämpimällä ilmalla kaduilla liikkuu enemmän ihmisiä, nestevajaus lisää ärtyneisyyttä ja alkoholia kulutetaan tavanomaista enemmän.

Brittiläisen Glamorganin yliopiston psykologi Lance Workman toteaa kuuman sään lisäksi muuttavan aivojen serotoniinieritystä. Serotoniini puolestaan säätelee esimerkiksi aggressiivisuutta. Aggressiivisuuden lisääntyminen kuumassa on todettu myös laboratoriotesteissä. Workmanin mukaan suurin osa mellakoista Yhdysvalloissa tapahtuukin silloin, kun lämpötila on 27 ja 32 celsiusasteen välillä. Myös Yhdysvaltojen vuoden 1967 rotumellakoista suurin osa sattui päivinä, jolloin lämpötila oli yli 27 astetta. Kun lämpötila nousee 32 astetta korkeammaksi, mellakat kuitenkin harvinaistuvat. Liian kuumassa ihmiset eivät enää jaksa mellakoida.

Aiemmissa tutkimuksissa ei silti ole löydetty yhteyksiä globaalin sään tai ilmaston vaihtelun ja väkivaltaisuuksien välille. Joissakin tapauksissa syynä näyttävät olleen vain paikalliset, satunnaiset säätapahtumat.

Nature-lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa (Hsiang, Meng & Cane 2011) maailmanlaajuiset suursäätilan säännönmukaiset vaihtelut yhdistetään konflikteihin tutkimalla ENSO-värähtelyn (El Niñon ja La Niñan vuorottelu) aiheuttamia säätilan muutoksia nykyisessä ilmastossa eri vuosina. Historioitsijat ovat arvioineet juuri ENSO-värähtelyn olleen yhteydessä konflikteihin kaukaisessa menneisyydessä. Tässä uudessa tutkimuksessa asiaa tarkastellaan modernilla aikakaudella ja testataan sitä kvantitatiivisesti.

Tulosten mukaan vuosien 1950 ja 2004 välillä uusien kansallisten konfliktien todennäköisyys trooppisilla alueilla kaksinkertaistui El Niño -vuosien aikana verrattuna La Niña -vuosiin. Niiden valtioiden alueilla, joihin El Niño ei vaikuta, vastaavaa konfliktien lisääntymistä ei tapahtunut. ENSO-värähtelyn aiheuttama kuuma ja kuiva sää on saattanut olla osallisena 21 prosenttiin kaikkiaan 250 kansallisesta konfliktista vuoden 1950 jälkeen, mikä osoittaa nyky-yhteiskuntienkin olevan riippuvaisia maailmanlaajuisesta suursäätilasta.

Solomon Hsiang, joka johti tutkimusta Columbian yliopistossa New Yorkissa, sanoo: ”Voimme spekuloida, että kauan sitten Egyptin dynastia kukistui kuivuuden aikana. Tämä tutkimus osoittaa maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen vaikuttavan konflikteihin juuri nyt. Olemme edelleen erittäin suuressa määrin riippuvaisia ​​ilmastosta. Toivomme tutkimuksen voivan auttaa vähentämään inhimillistä kärsimystä.”

Hsiangin mukaan ennalta ehkäisevät toimenpiteet voisivat estää verenvuodatusta, koska El Niño on mahdollista ennustaa jopa kaksi vuotta etukäteen. On kuitenkin huomattava, että ihmiskunnan osaltaan aiheuttama ilmastonmuutos saattaa tarkoittaa lähes jatkuvaa lämpötilojen nousua ja sään ääri-ilmiöiden lisääntymistä, mikä eroaa luonnollisesta El Niño -ilmiöstä. Tutkijaryhmän jäsen Mark Cane sanookin, että ilmaston lämpenemisellä tulee olemaan enemmän vaikutuksia kuin El Niñolla. Hänen mukaansa on siksi vaikea kuvitella, ettei se aiheuttaisi konflikteja.

Tutkijat ovat aloittamassa työn löytääkseen tekijät, jotka selittävät ilmaston ja konfliktien yhteyden. Ruoka on todennäköisesti keskeinen selittävä tekijä, koska satomäärät ja maataloudesta saatavat tulot laskevat voimakkaasti monilla alueilla El Niño -vuosina. ”Kun sato epäonnistuu, ihmiset saattavat tarttua aseeseen ansaitakseen elantonsa”, sanoo Hsiang.

Muita El Niñon seurauksena vaikuttavia tekijöitä voivat olla työttömyyden ja hurrikaanien sekä muiden luonnonkatastrofien lisääntyminen. Sen sijaan köyhyyden jakautuminen, demokratian aste ja väestörakenne eivät tutkimuksen mukaan muuttaneet ilmaston ja konfliktien välisen yhteyden voimakkuutta, ei myöskään siirtomaavallan päättyminen monissa maissa vuoteen 1975 mennessä.

Kuitenkin huono sää näyttää ajavan vähemmän kehittyneet maat kaaokseen muita helpommin. Esimerkiksi Sudanissa puhkesi voimakas sota El Niño -vuonna 1963. Vuoden 1983 El Niñon aikaan alkoivat yli 20 vuotta kestäneet taistelut, joissa kuoli kaksi miljoonaa ihmistä. Kaaos huipentui vasta tänä vuonna, kun Etelä-Sudan itsenäistyi.

Sen sijaan Australiassa ei ole mitään sisäisiä konflikteja, vaikka ENSO-värähtely vaikuttaa sielläkin. Yhden hypoteesin mukaan köyhimmillä mailla ei ole resursseja selviytyä El Niñosta. Toinen hypoteesi on, että köyhimmät maat voisivat olla fyysisesti haavoittuvaisempia El Niñolle, mikä taas johtaa sotaan ja köyhyyteen.

Tänä vuonna, joka on voimakas La Niña -vuosi, esimerkiksi Tunisiassa, Egyptissä ja Libyassa on ollut mellakoita, joiden syyt liittyvät yhteiskunnalliseen epäoikeudenmukaisuuteen, köyhyyteen, työttömyyteen ja vesipulaan. Yksiselitteistä syytä mellakoinnille on siis vaikea löytää.

Voidaan kuitenkin kysyä, miksi mellakat puhkesivat juuri talvella 2010-2011. Tähän kysymykseen etsii vastausta toinen uusi tutkimus  (Lagi, Bertrand & Bar-Yam 2011), jonka vertaisarviointi on vielä kesken. Tulokset on kuitenkin jo julkaistu, koska aihe on ajankohtainen. 

Tutkijat esittävät arabimaailman mellakoihin vaikuttaneeksi tekijäksi elintarvikkeiden jyrkkää hinnannousua. Tutkimus myös ehdottaa, että on olemassa tietty elintarvikkeiden hintataso, jonka ylittyessä mellakoita ja levottomuuksia puhkeaa paljon todennäköisemmin. Tämä luku on 210 FAO:n ruoan hintaindeksillä. Tällä hetkellä indeksi on 231, jonka tienoille se kohosi El Niño -vuonna 2010 alkaneen hintojen nousun seurauksena. Helmikuussa 2011 saavutettiin kaikkien aikojen ennätys 238. Tutkijoiden mukaan nykyinen elintarvikkeiden hintakehitys aiheuttanee seuraavien 1-2 vuoden aikana ilman piikkejäkin indeksin nousun pysyvästi yli 210:een.

FAO:n ruoan hintaindeksi oli korkealla vuoden 2008 ruokamellakoiden aikoihin sekä tänä vuonna ”arabikevään” konfliktiaikoina. Voivatko mellakat aiheuttaa elintarvikkeiden korkeita hintoja eikä päinvastoin? Vastaus on kielteinen. Mellakat ovat paikallinen ilmiö, elintarvikkeiden korkea hinta taas maailmanlaajuinen ilmiö. Entä voisiko korrelaatio yksinkertaisesti olla sattumaa? Kyllä, mutta siihen on tutkimuksen mukaan vain pieni mahdollisuus.

Arabimaiden kansannousu olisi ilmeisesti tapahtunut joka tapauksessa jossakin vaiheessa, mutta poikkeukselliset sääolot jouduttivat sitä, arvelevat tutkijat Sarah Johnstone ja Jeffrey Mazo lontoolaisen turvallisuuspolitiikkaa seuraavan IISS-tutkimuslaitoksen Survival-lehdessä. Venäjä on maailman neljänneksi suurin vehnänviejämaa ja Egypti taas Venäjän suurin ostaja. Vuonna 2010 kuivuus vähensi Venäjän satoa noin 30 %. Tämän takia Venäjä aloitti elokuussa 2010 viljan vientikiellon. Egypti saikin ostettua venäläistä viljaa heinä-joulukuussa 2010 enää 1,6 miljoonaa tonnia (vuonna 2009 samaan aikaan 2,8 miljoonaa tonnia).

Epätavalliset sääolot siis aiheuttivat osaltaan viljan hinnan nousua. Sään lisäksi elintarvikkeiden hintojen nousuun tosin ovat vaikuttaneet myös väestönkasvu, öljyn hinnan kohoaminen, entistä korkeampi elintaso, biopolttoaineiden tuotanto ja raaka-aineiden hintakeinottelu. ”Arabikevät” taas aiheutui osin tästä hintojen noususta. Suursäätilan vaihtelua ei silti voi syyttää Pohjois-Afrikan ja Lähi-idän mellakoiden ja kansannousujen varsinaiseksi aiheuttajaksi.

Johnstone ja Mazo kuitenkin toteavat näin: ”Alkuvuoden tapahtumat kertovat oppikirjaesimerkin siitä, millainen on ilmastonmuutoksen merkitys jo olemassa olevien uhkien voimistajana. — Ilmastonmuutos voi lisätä todennäköisyyttä siihen, että Lähi-idän ja Pohjois-Afrikan kaltaiset tapahtumat toistuvat muuallakin maailmassa. Vaikka arabikevät olisi luultavasti tapahtunut joka tapauksessa jossakin vaiheessa, ilmaston lämpeneminen nopeutti sitä.”

Näyttää siis siltä, että El Niñon lisäksi myös elintarvikkeiden maailmanmarkkinahinta ennustaa yhteiskunnallisia levottomuuksia. On siis ehkä mahdollista kehitellä matemaattisia malleja, joilla ilmaston muuttumisesta tai maailmantaloudesta ennustetaan sosiaalisia kriisejä.

Lähteet:

Brockes, Emma & Burkeman, Oliver 2001: Blame it on the sunshine. Guardian, 30 May 2001. [uutisartikkeli]

Carrington, Damian 2011: Are food prices approaching a violent tipping point? Damian Carrington’s environment blog, Guardian, 25 August 2011. [tiedetoimittaja Damian Carringtonin blogi]

Carrington, Damian 2011: Climate cycles linked to civil war, analysis shows. Guardian, 24 August 2011. [uutisartikkeli]

Hsiang, Solomon M. & Meng, Kyle C. & Cane, Mark A. 2011: Civil conflicts are associated with the global climate. Nature 476: 438–441, 25 August 2011. doi:10.1038/nature10311. [tiivistelmä]

Johnstone, Sarah & Mazo, Jeffrey 2011: Global Warming and the Arab Spring. Survival: Global Politics and Strategy, vol. 53, no. 2, April–May 2011, pp. 11–17. doi:10.1080/00396338.2011.571006. [tiivistelmä] [koko artikkeli (PDF)]

Lagi, Marco & Bertrand, Karla Z. & Bar-Yam, Yaneer 2011: The Food Crises and Political Instability in North Africa and the Middle East. Cornell University Library, eprint arXiv:1108.2455. [tiivistelmä]

Viime viikon ilmastotutkimuksia 36/2011

Tässä joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Ne, jotka seuraavat meitä Twitterissä tai Facebookissa ovat saattaneet jo nähdä ainakin osan näistä.

Yksittäisten jäätiköiden tutkimusta

Jäätiköistä kiinnostuneiden kannattaa katsoa jäätikköartikkelien listaus jäätikkötutkija Mauri Pellon blogista ”From a Glaciers Perspective”.

Arktisen monivuotisen merijään muutoksien syyt

Uudessa artikkelissa tarkastellaan miten monivuotinen merijää on muuttunut arktisilla alueilla ja lisäksi käsitellään muutoksien mahdollisia syitä.

Lähde: Igor V. Polyakov, Ronald Kwok, and John E. Walsh, Bulletin of the American Meteorological Society 2011, doi: 10.1175/BAMS-D-11-00070.1. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Pohjois-Amerikan suurien järvien jääpeite on vähentynyt

Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu Pohjois-Amerikan suurien järvien jääpeitettä satelliittimittauksien avulla vuosien 1973 ja 2010 välillä. Jääpeite on vähentynyt vuoden 1973 jälkeen merkitsevästi kaikilla tutkituilla järvillä. Kokonaisuudessaan järvien jääpeite väheni 71 prosenttia. Ontariojärvellä jääpeite väheni eniten (88 prosenttia) ja vähiten St. Clair -järvellä (37 prosenttia). Jääpeitteen muutokset ovat pääosin selitettävissä arktisen oskillaation ja ENSOn (El Niño Southern Oscillation) muutoksilla.

Lähde: Jia Wang, Xuezhi Bai, Haohuo Hu, Anne Clites, Marie Colton, and Brent Lofgren, Temporal and spatial variability of Great Lakes ice cover, 1973–2010, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/2011JCLI4066.1. [tiivistelmä]

Merijään väheneminen on lisännyt arktisten alueiden rannikkojen eroosiota

Eroosio on kiihtynyt Beaufortinmeren rannikoilla viimeisen 50 vuoden aikana. Samaan aikaan arktisilla alueilla merijää on vähentynyt. Uudessa tutkimuksessa tarkastellaan näiden kahden mahdollista yhteyttä mallisimulaatioilla ja tuloksien mukaan yhteys on olemassa. Merijään väheneminen paljastaa rannikkoa aallokon kulutukselle pidemmäksi ajaksi kuin aikaisemmin.

Lähde: Overeem, I., R. S. Anderson, C. W. Wobus, G. D. Clow, F. E. Urban, and N. Matell (2011), Sea ice loss enhances wave action at the Arctic coast, Geophys. Res. Lett., 38, L17503, doi:10.1029/2011GL048681. [tiivistelmä]

Mallien kyky toistaa 1900-luvun lämpötilakehitys

Uusi tutkimus analysoi ilmastomallien kykyä toistaa 1900-luvun lämpötilakehitys ja lämpötilaan vaikuttavat tekijät (ilmastopakotteet ja takaisinkytkennät). Mallien välillä on suuria eroja, mutta yleisesti ottaen ne toistavat 1900-luvun lämpötilakehityksen hyvin. Artikkelissa kerrotaan tarkemmin eri mallien heikkoudet ja niitä aiheuttavat tekijät.

Lähde: Crook, J. A., and P. M. Forster (2011), A balance between radiative forcing and climate feedback in the modeled 20th century temperature response, J. Geophys. Res., 116, D17108, doi:10.1029/2011JD015924. [tiivistelmä]

Lämpimät yöt ovat lisääntyneet globaalisti

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu lämpimien öiden esiintymistä 1900-luvun jälkipuoliskolla. Tutkimuksen tuloksien mukaan lämpimät yöt ovat lisääntyneet sekä keskimäärin globaalisti että monilla yksittäisillä alueilla. Tutkituilla 13 alueella ympäri maailman keskimääräinen lämpimien öiden lukumäärä lisääntyi. Mallisimulaatioiden perusteella luonnollinen vaihtelu ei voi selittää koko muutosta, vaan suuri osa tästä muutoksesta näyttää johtuvan kasvihuonekaasujen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä.

Lähde: Morak, S., G. C. Hegerl, and J. Kenyon (2011), Detectable regional changes in the number of warm nights, Geophys. Res. Lett., 38, L17703, doi:10.1029/2011GL048531. [tiivistelmä]

Laivojen peräaallokolla on pieni ilmastoa viilentävä vaikutus

Maapallon pinnan heijastusominaisuudet vaikuttavat voimakkaasti ilmastoon ja siksi muutokset pinnassa voivat aiheuttaa muutoksia ilmastoon. Uuden tutkimuksen mukaan laivojen peräaallokot lisäävät meren heijastuskykyä ja näin ollen viilentävät ilmastoa. Laivan peräaallokko saattaa kasvattaa heijastuneen auringonvalon määrää yli sadalla prosentilla, mutta globaali vaikutus ilmastoon on kuitenkin pieni (noin -0.14 milliwattia per neliömetri).

Lähde: Gatebe, C. K., E. Wilcox, R. Poudyal, and J. Wang (2011), Effects of ship wakes on ocean brightness and radiative forcing over ocean, Geophys. Res. Lett., 38, L17702, doi:10.1029/2011GL048819. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Intian valtameri vuotaa lämpöä Atlantin valtamereen

Ilmaston lämmetessä merien pintakerrokset lämpenevät myös. Tämän olisi pitänyt vahvistaa lämmön kulkeutumista Intian valtamerestä Atlantin valtamereen 1900-luvun aikana. Tämän seurauksena Atlantin valtameressä pitäisi näkyä ylimääräistä lämpenemistä. Merien lämpötilamittaukset osoittavat, että Atlantin valtameri on todella lämmennyt muita valtameriä enemmän. Uudessa tutkimuksessa tilannetta on tutkittu malleilla ja tuloksien mukaan Atlantin valtameren lämpeneminen 1950-luvulta lähtien on johtunut suurelta osin Intian valtamerestä kulkeutuvasta lämmöstä. Lisäksi tulokset viittaavat siihen, että Atlantin valtameren lämpeneminen ei johdu pelkästään Intian valtameren pintakerroksien lämpenemisestä, vaan myös merien välisen virtauksen voimistumisesta.

Lähde: Lee, S.-K., W. Park, E. van Sebille, M. O. Baringer, C. Wang, D. B. Enfield, S. G. Yeager, and B. P. Kirtman (2011), What caused the significant increase in Atlantic Ocean heat content since the mid-20th century?, Geophys. Res. Lett., 38, L17607, doi:10.1029/2011GL048856. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Lämpötilan ja kuolleisuuden välillä on yhteys Koreassa

Uudessa tutkimuksessa on löydetty yhteys lämpötilan ja kuolleisuuden välillä Koreassa. Lämpötilamaksimit ja -minimit molemmat aiheuttavat lisääntynyttä kuolleisuuden riskiä, mutta kuolleisuuden riski näyttää olevan hiukan suurempi korkeissa lämpötiloissa kuin matalissa lämpötiloissa. Joissakin tietyissä ihmisryhmissä riski oli erityisen suuri (esimerkiksi vanhukset).

Lähde: Ji-Young Son et al 2011, Vulnerability to temperature-related mortality in Seoul, Korea, Environ. Res. Lett. 6 034027 doi: 10.1088/1748-9326/6/3/034027. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Dessler paljastaa Spencerin käyttäneen kirsikanpoimintaa datasetin valinnassa

Myytti siitä, että pilvien muutokset olisivat aiheuttaneet ilmaston lämpenemisen kumotaan uudessa tutkimuksessa. Tutkimuksessa osoitetaan lukuisia virheitä tänä vuonna julkaistuista Lindzenin ja Choin sekä Spencerin ja Braswellin tutkimuksista. Virheistä ehkä räikein on se, että Spencer ja Braswell ovat käyttäneet vain yhtä, parhaiten heidän argumentteihinsa sopivaa, mittaussarjaa monista tarjolla olevista maapallolta lähtevän energian mittaussarjoista.

Lähde: Dessler, A. E. (2011), Cloud variations and the Earth’s energy budget, Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2011GL049236, in press. [tiivistelmä]

Myöhään pesivien sorsien populaatio vähenee eniten ilmaston lämmetessä

Uudessa tutkimuksessa on vertailtu aikaisin (esimerkiksi sinisorsa) ja myöhään pesivien (esimerkiksi sotkat) sorsalintujen menestymista pesinnässä ilmaston lämmetessä. Tutkimuksessa tarkasteltiin sorsalintujen populaation kasvua ja lumipeitteen sulamisajankohtaa keväällä. Lisäksi tilanteen kehittymistä tulevaisuudessa tutkittiin mallisimulaatioilla. Tuloksista käy ilmi, että myöhään pesivillä sorsalinnuilla populaation kasvu on yhteydessä lumen sulamiseen keväällä siten, että lumen sulamisen aikaistuessa populaation kasvu hidastuu. Aikaisin pesivillä sorsalinnuilla lumen sulamisen ajankohta ei näyttänyt vaikuttavan paljoakaan populaation kasvuun ja vähäinenkin vaikutus oli päinvastaiseen suuntaan kuin myöhään pesivillä sorsalinnuilla, eli aikaisin pesivillä sorsalinnuilla populaatio kasvu nopeutui hiukan lumen sulamisen aikaistuessa. Tuloksien mukaan myöhään pesivien sorsalintujen populaatiot näyttävät siis vähenevän eniten lämpenevässä ilmastossa.

Lähde: Mark C. Drever, Robert G. Clark, Chris Derksen, Stuart M. Slattery, Peter Toose, Thomas D. Nudds, Population Vulnerability to Climate Change Linked to Timing of Breeding in Boreal Ducks, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02541.x. [tiivistelmä]

Tieteellinen julkaisu päästi Spencerin virheellisen tutkimuksen läpi – päätoimittaja eroaa

Professori Wolfgang Wagner on eronnut Remote Sensing –julkaisun päätoimittajan tehtävistä, koska julkaisu päästi tunnetun ilmastonmuutoksen epäilijän Roy Spencerin ja William Braswellin virheellisen tutkimuksen vertaisarvioinnista läpi ja julkaisi tutkimusartikkelin.

Wagner kertoo eronsa syistä tarkemmin Remote Sensingissä julkaistussa
kirjoituksessa:

”Vertaisarvioidut julkaisut ovat nykytieteen tukijalka. Niiden tavoitteena on saavuttaa korkeimmat tieteelliset standardit suorittamalla tiukka vertaisarviointi, jonka minimivaatimuksiensa perusteella pitäisi kyetä tunnistamaan perustavan laatuiset menetelmävirheet ja väärät väitteet. Valitettavasti, kuten monet ilmastotutkijat ja ilmastonmuutosväittelyn tarkkaavaiset havainnoijat ovat huomauttaneet Internetin eri keskustelufoorumeilla, hiljattain Remote Sensing –lehdessä julkaistu Spencerin ja Braswellin tutkimusartikkeli on mitä todennäköisimmin ongelmallinen kummaltakin kannalta, eikä sitä siksi olisi pitänyt julkaista. Tultuani tietoiseksi tilanteesta ja tutustuttuani eri argumentteihin puolesta ja vastaan, olen samaa mieltä tutkimusartikkelia kritisoineiden kanssa. Tämän vuoksi haluan ottaa vastuun tästä julkaisupäätöksestä ja sen tuloksena erota tehtävistäni Remote Sensing –lehden päätoimittajana.”

Wagner myös moittii Spencerin ja kumppaneiden toimintaa julkisuudessa siitä, että he ovat selkeästi liioitelleet tutkimusartikkelinsa johtopäätöksiä julkisuuteen antamissaan lausunnoissa ja tiedotteissa. Wagnerin mukaan myös jotkut tiedotusvälineet ovat syyllistyneet liioitteluun.

Spencerin ja Braswellin tutkimusartikkelista Wagner mainitsee, että siinä käytettiin vain yhtä mittaussarjaa vertailussa mallisimulaatioihin ja näiden perusteella yritettiin kumota koko ilmaston lämpenemiseen liittyvä tieteellinen tieto. Spencer ja Braswell jättivät kaiken muun havaintomateriaalin ja tutkimuksensa vastaiset teoriat huomiotta, mutta muutenkaan satelliittimittausten ja mallien monimutkaisuus ei salli niin yksinkertaista johtopäätöstä.

Wagner kertoo kuinka kyseisen tutkimusartikkelin vertaisarviointi näytti päällepäin menevän hyvin. Vertaisarvioijiksi valittiin kolme kokenutta tutkijaa yhdysvaltalaisista yliopistoista. Heidän arvioissaan yksi hyväksyi tutkimuksen sellaisenaan, yksi pyysi pieniä korjauksia ja yksi pyysi suuria korjauksia. Tutkimusartikkelin kirjoittajat (Spencer ja Braswell) tekivät pyydetyt korjaukset ja sen jälkeen artikkeli hyväksyttiin julkaistavaksi. Muodollisesti siis näytti siltä, että kaikki oli mennyt oikein.

Jälkeenpäin näyttää kuitenkin siltä, että vertaisarvioijiksi valittiin sellaisia henkilöitä, jotka luultavasti myös epäilevät ilmastonmuutosta tutkimusartikkelin kirjoittajien lailla. Wagnerin mielestä se ei kuitenkaan tarkoita, että vertaisarviointi olisi mennyt väärin, sillä tieteessä monimuotoisuus ja kiistanalaisuus ovat tärkeitä kehitykselle. Siksi olisi oltava tarkkana, ettei vähemmistön ääntä vaienneta. Jos tutkimusartikkeli esittää mielenkiintoisia tieteellisiä argumentteja, vaikka ne olisivatkin kiistanalaisia, olisi artikkeli julkaistava, jotta muut tutkijat saavat tilaisuuden vastata esitettyihin argumentteihin. Näin Wagner ajatteli aluksi tultuaan tietoiseksi tästä tapauksesta.

Wagner kuitenkin muutti myöhemmin mieltään tarkastellessaan tapausta tarkemmin. Hän kertoo, että Spencer ja Braswell eivät ottaneet huomioon sitä, että aiemmin heidän tutkimuksensa kanssa samankaltaisia tutkimuksia oli jo kumottu. Valitettavasti myöskään artikkelin vertaisarvioijat eivät tätä huomanneet. Spencer ja Braswell eivät siis ottaneet huomioon heidän tutkimuksensa vastaisia argumentteja. Siksi kyseinen tutkimus on Wagnerin mielestä perusteiltaan virheellinen, eikä sitä olisi pitänyt julkaista. Remote Sensing –julkaisun vertaisarviointiprosessi ei tätä huomannut, joten Wagner päätti erota päätoimittajan tehtävistään.

Lähde: Taking Responsibility on Publishing the Controversial Paper “On the Misdiagnosis of Surface Temperature Feedbacks from Variations in Earth’s Radiant Energy Balance” by Spencer and Braswell, Remote Sens. 2011, 3(8), 1603-1613 – Wolfgang Wagner, Remote Sens. 2011, 3(9), 2002-2004; doi:10.3390/rs3092002.

Viime viikon ilmastotutkimuksia 35/2011

Jatkossa julkaisemme suomenkielisen version Arin AGW Observer -blogissa tarjotusta palvelusta, jossa ilmoitetaan tuoreista tutkimuksista. Tulemme siis ilmoittamaan uusista tutkimuksista niiden ilmestyessä Twitterissä sekä Facebookissa ja julkaisemme viikottain niistä koosteen täällä Ilmastotieto-blogissa. Ilmoitamme vain hyvin pienen osan tutkimuksista. Tutkimuksia julkaistaan satoja joka viikko, joten valikoimme meitä kiinnostavat tutkimukset ja ilmoitamme niistä. Tässä alkumaistiaisiksi viime viikon tutkimuksia:

Walker-kiertoliike on hidastunut viimeisen 60 vuoden aikana

Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu ilmaston muuttumista Indopasifisella merialueella viimeisen 60 vuoden aikana. Tutkimuksessa keskityttiin merenpinnan lämpötilaan, pilvisyyteen, merenpinnan ilmanpaineeseen, pintatuuleen ja meren lämpötilaan pinnan alla. Näiden tutkimiseen käytettiin sekä havaintoja että merimallien simulaatioita.

Tutkimuksen tuloksien mukaan Walker-kiertoliike (ilmakehän itä-länsisuuntainen kiertoliike) on hidastunut viimeisen 60 vuoden aikana. Tätä johtopäätöstä tukevat muutokset tuulessa sekä ilmanpaineessa. Myös pilvisyyden väheneminen monien muiden tutkimuksessa havaittujen seikkojen kanssa sopivat kiertoliikkeen hidastumiseen. Lisäksi mallisimulaatioissa saatiin johtopäätöstä tukevia tuloksia.

Lähde: Hiroki Tokinaga, Shang-Ping Xie, Axel Timmermann, Shayne McGregor, Tomomichi Ogata, Hisayuki Kubota and Yuko M. Okumura, Regional Patterns of Tropical Indo-Pacific Climate Change: Evidence of the Walker Circulation Weakening, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-11-00263.1. [tiivistelma]

Sulavesilätäkköjen ja aerosolien vaikutus arktiseen merijäähän on nyt mukana ilmastomalli CCSM4:ssä

Maailma on monimutkainen paikka ja siksi ilmastomalleihin on vaikea sisällyttää kaikkia mahdollisia asioita. Ilmastomalleihin pyritään kuitenkin sisällyttämään kaikki oleellisimmat asiat. Ilmastomallien kehittyessä niihin lisätään jatkuvasti uusia asioita. Ilmastomalli CCSM4:ään on hiljattain lisätty joitakin asioita. Uudessa tutkimuksessa paneudutaan arktisen merijään mallintamiseen kyseisellä ilmastomallilla. Arktiseen merijäähän liittyen on lisätty sulavesilätäkköjen ja aerosolien vaikutus lyhytaaltoiseen säteilyyn.

Sekä sulavesilätäköt että jäälle laskeutuvat aerosolit muuttavat merijään heijastusominaisuuksia ja vaikuttavat näin osaltaan maapallon säteilytasapainoon. Tutkimuksessa simuloitiin merijään vaikutusta lyhytaaltoiseen säteilyyn ja tuloksien mukaan sulavesilätäköt ja aerosolit yhdessä vaikuttavat säteilyyn vuosittain 1,1 W/(m²). Aerosolien vaikutus on suurimmillaan (8 W/(m²)) kesäkuussa Barentsinmerellä ja Karanmerellä. Sulavesilätäköt vaikuttavat eniten (10 W/(m²)) heinäkuussa alueilla, joilla on jäähyllyjä.

Tulevaisuudessa sulavesilätäköt näyttävät vaikuttavan aerosoleja enemmän. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa arktisten alueiden merijää tulee olemaan metrin ohuempaa, kuin se olisi ilman sulavesilätäkköjen ja aerosolien vaikutusta. Sen sijaan Etelämantereella sulavesilätäköt ja aerosolit näyttävät vaikuttavan merijään tilanteeseen vain vähän.

Lähde: Marika M. Holland, David A. Bailey, Bruce P. Briegleb, Bonnie Light, Elizabeth Hunke, Improved sea ice shortwave radiation physics in CCSM4: The impact of melt ponds and aerosols on Arctic sea ice, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/JCLI-D-11-00078.1. [tiivistelma, koko artikkeli]

Pohjavesien väheneminen on myös yksi osatekijä merenpinnan nousussa

Uuden tutkimuksen mukaan maailman pohjavesivarannot ovat pienentyneet 4500 kuutiokilometrillä vuoden 1900 jälkeen. Tämä vastaa 12,6 millimetrin nousua maailman merien keskimääräiseen pintaan. Tämä on yli kuusi prosenttia merien pinnan kokonaisnoususta. Pohjavesien hupeneminen on kiihtynyt merkittävästi noin vuoden 1950 jälkeen ja on ollut huipussaan viime vuosina, jolloin pohjavesivaranto on pienentynyt keskimäärin 145 kuutiokilometriä vuodessa, mikä on 13 prosenttia merenpinnan havaitusta 3,1 millimetrin vuotuisesta kokonaisnoususta.

Lähde: Konikow, L. F. (2011), Contribution of global groundwater depletion since 1900 to sea-level rise, Geophys. Res. Lett., 38, L17401, doi:10.1029/2011GL048604. [tiivistelma]

Euroopassa suurimmat lisäykset kuivuudessa ja kosteudessa tulevat tapahtumaan etelässä ja pohjoisessa

Päätöksenteon kannalta on tärkeää tietää, miten ilmasto-olosuhteet tulevat muuttumaan kuivuuden osalta tulevaisuudessa. Uudessa ilmastomalleja käyttäneessä tutkimuksessa on saatu tuloksia, joiden mukaan kuivuus tulee lisääntymään Euroopassa eniten eteläosissa, kun taas kosteus tulee lisääntymään eniten pohjoisosissa. Sekä etelässä että pohjoisessa muutokset ovat selkeitä je merkitseviä. Samoilla alueilla näyttäisi myös vuotuisen vaihtelun määrä kuivuusolosuhteissa lisääntyvän.

Lähde: Georg Heinrich, Andreas Gobiet, The future of dry and wet spells in Europe: A comprehensive study based on the ENSEMBLES regional climate models, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.2421. [tiivistelma]

Uusi ilmastoherkkyyden arvio tukee aiempia

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu merenpinnan lämpötiloja sekä ilmastopakotteita (kasvihuonekaasuja, maapallon albedo- ja ratamuutoksia sekä ilmakehässä olevaa pölyä) ja tehty niiden perusteella ilmastoherkkyysarvioita viimeisen 520000 vuoden ajalta. Tulokseksi saatu ilmastoherkkyyden arvio on yhdenmukainen aiempien arvioiden kanssa. Lisäksi tuktimuksen tuloksien perusteella näyttää siltä, että arktisten alueiden voimakkaampi lämpeneminen saattaa johtua pelkästään merijään albedomuutoksista. Jos se pitää paikkansa, niin silloin lämpenemisen voimistuminen arktisilla alueilla vähenee, kun arktisten alueiden merijääpeite häviää.

Lähde: Rohling, E. J., Medina-Elizalde, M., Shepherd, J. G., Siddall, M., Stanford, J. D., Sea surface and high-latitude temperature sensitivity to radiative forcing of climate over several glacial cycles, Journal of Climate 2011, doi: 10.1175/2011JCLI4078.1. [tiivistelmä]

Mauna Loan lämpötilamuutokset ovat yhteneviä kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutuksien kanssa

Havaijilla sijaitseva tulivuori Mauna Loa on tunnettu sieltä tehdyistä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden mittauksista. Paikka on erinomainen globaalisti merkitsevien hiilidioksidipitoisuuden mittauksiin. Uudessa tutkimuksessa tutkitaan sitä mahdollisuutta, että Mauna Loa voisi olla hyvä paikka myös globaalisti merkitseville lämpötilamittauksille. Tutkimuksen analyysissä oli tunnin välein tehtyjä lämpötilamittauksia vuosien 1977 ja 2006 väliltä. Tutkimuksen tuloksien perusteella Mauna Loan lämpötila on noussut yöaikaan hyvin tasaisesti, kun taas päiväaikaan lämpötila on hiukan laskenut. Keskiarvona Mauna Loan lämpötila on noussut. Yöajan hallitseva asema kokonaismuutoksen määrittäjänä on sopusoinnussa ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden noususta odotettuun lämpötilan muutokseen. Tämä tulos viittaa siihen, että Mauna Loan lämpötilamuutokset saattavat olla globaalisti merkityksellisiä.

Lähde: Malamud, B. D., Turcotte, D. L., and Grimmond, C. S. B.: Temperature trends at the Mauna Loa observatory, Hawaii, Clim. Past, 7, 975-983, doi:10.5194/cp-7-975-2011, 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Maakaasun käyttö hiilen sijasta ei viilennä ilmastoa

Hiilen käyttöä energianlähteenä voidaan korvata maakaasulla tavoitteena vähentää kasvihuonekaasupäästöjä ja sitä kautta hillitä ilmaston lämpenemistä. Uuden tutkimuksen mukaan jälkimmäinen tavoite ei kuitenkaan toteudu, vaan maakaasun käyttöön siirtyminen pikemminkin aiheuttaa enemmän lämpenemistä. Syynä tähän ovat metaanivuodot maakaasun tuotantoketjussa sekä viilentävien aerosolipäästöjen väheneminen.

Lähde: Tom M. L. Wigley, Coal to gas: the influence of methane leakage, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0217-3. [tiivistelmä]

Metsien käyttö bioenergialähteenä ei ole hiilineutraalia toimintaa

Pohjoiset metsät ovat houkutteleva kohde bioenergian tuotannolle. Uudessa tutkimuksessa kerrotaan, että tyypillisessä pohjoisen alueen metsässä kestää 70-120 vuotta, ennen kuin metsä on täysikasvuinen. Tämä aika huomioiden, ja jos oletetaan metsiä kaadettavan huomattavasti bioenergiaksi, seurauksena on metsän hiilivaraston asettuminen aiempaa alhaisemmalle tasolle, eikä metsien käyttö bioenergiaksi siten ole hiilineutraalia toimintaa. Tutkimuksessa arvioidaan, että kestää 190-340 vuotta ennen kuin bioenergiakäytön aiheuttama hiilivaje palautuu metsään.

Lähde: Bjart Holtsmark, Harvesting in boreal forests and the biofuel carbon debt, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0222-6. [tiivistelmä]