Viime viikon ilmastotutkimuksia 41/2011

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

Uusi paranneltu GHCN:n versio näyttää yhtä nopeaa lämpenemistä kuin aiemmat versiot

Global Historical Climatology Network (GHCN) on ollyt 1990-luvulta saakka kansainväisesti tunnustettu maapallon maa-alueiden lämpötilakehitykseen liittyvän mittaustiedon lähde. GHCN:n tietokantaan kuuluu kuukausittaisen lämpötilan mittaussarjat 7280 mittausasemalta 226 maasta. Näistä yli 2000 asemaa on edelleen toiminnassa ja jatkaa kuukausittaisten lämpötila-arvojen toimittamista. GHCN tekee mitta-asemien dataan vaadittavat korjaukset, joilla mittaussarjoista poistetaan vääristymiä aiheuttavien ei-ilmastollisten tekijöiden vaikutus pois.

GHCN on julkaissut uuden version, joka järjestysnumeroltaan on kolme. Tämä uusi versio on ensimmäinen suuria parannuksia sisältävä uudistus GHCN:ään yli kymmeneen vuoteen. Versiossa kolme GHCN:n datankäsittelyprosessiin on tehty lukuisia parannuksia ja lisäyksiä. Uudessa versiossa mittaussarjoista pyritään tunnistamaan ja poistamaan saman mittausarvon kaksoiskappaleet, joita mittausarjoihin joskus vahingossa eksyy. Mittaussarjoja on myös päivitetty viime vuosikymmenien osalta ja mittaussarjojen korjauksessa ja laadunvalvonnassa on otettu käyttöön uusia parempia menetelmiä. Huolimatta näistä suurista muutoksista, tämä uusi versio näyttää maapallon lämpenevän yhtä nopeasti kuin aikaisemmat GHCN:n versiot.

Lähde: Lawrimore, J. H., M. J. Menne, B. E. Gleason, C. N. Williams, D. B. Wuertz, R. S. Vose, and J. Rennie (2011), An overview of the Global Historical Climatology Network monthly mean temperature data set, version 3, J. Geophys. Res., 116, D19121, doi:10.1029/2011JD016187. [tiivistelmä]

Kasvillisuuden muutosten globaali analyysi näyttää sekä vihertymistä että ruskettumista

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu satelliittimittauksia maapallon pinnan vihreydestä, joka kuvaa kasvillisuuden muutoksia. Tutkimus kattoi vuodet 1982-2008 ja mukana oli useita alueita ympäri maailman. Kasvillisuudessa näkyy sekä nopeita että hitaita muutoksia suuressa osassa maapalloa, mutta erityisesti puolikuivilla pensas- ja ruohomailla, joissa esiintyi äkkinäistä vihertymistä ja sitä seuraavaa asteittaista ruskettumista. Kasvillisuuden vaihteluissa näkyy myös joitakin suuria tapahtumia, kuten Pinatubon tulivuorenpurkaus vuonna 1991 ja voimakas El Niño vuosina 1997-1998.

Koko maapalloa tarkasteltaessa tutkitulla aikavälillä tapahtui vihertymistä. Tämä on sopusoinnussa aiemmin tutkimusten kanssa. Tosin lyhytaikaiset muutokset näyttivät olevan paljon voimakkaampia kuin aiemmissa tutkimuksissa. Ne alueet, jotka ruskettuvat (eli kasvillisuus vähenee), lisääntyivat tutkitulla aikavälillä. Eniten ruskettumista esiintyi eteläisellä pallonpuoliskolla. Joillakin alueilla kasvillisuuden muutokset kääntyivät toiseen suuntaan tutkimuksen aikana.

Lähde: Rogier de Jong, Jan Verbesselt, Michael E. Schaepman, Sytze de Bruin, Trend changes in global greening and browning: contribution of short-term trends to longer-term change, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02578.x. [tiivistelmä]

Keski-Aasiassa vesihuollolla on edessä vaikeita haasteita

Keski-Aasiassa asuu miljoonia ihmisiä alueella, jonka vesihuolto on jäätiköiltä ja talvella sataneesta lumesta sulavan veden varassa. Alueen joet ylittävät lisäksi valtioiden rajoja ja niihin liittyy kiistoja. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty tietokonemallin avulla, tuleeko ilmastonmuutos vaikeuttamaan alueen vesihuoltoa ja kenties siksi myös lisäämään kiistoja vesivaroista. Tutkimuksen tuloksien mukaan lumi tulee alueella sulamaan entistä aikaisemmin, mikä lisää veden saannin kausiluontoisuutta. Alueen ihmisillä tulee olemaan vähemmän vettä saatavilla kesällä, jolloin viljelykasvit tarvitsevat eniten kastelua. Lisäksi myös luonnonkatastrofit, erityisesti jäätikköjärvien äkilliset purkaukset, tulevat lisääntymään. Kaikkein suurin riski kohdistuu Uzbekistanissa sijaitsevaan Ferganan laaksoon, joka on tiiviisti asutettua tuottavaa maatalousmaata, mutta poliittisesti epävakaa. Tällä alueella sopeutuminen tuleviin muutoksiin vesihuollossa on mahdollista, mutta se edellyttää muutoksia nykyisiin käytäntöihin.

Lähde: Tobias Siegfried, Thomas Bernauer, Renaud Guiennet, Scott Sellars, Andrew W. Robertson, Justin Mankin, Peter Bauer-Gottwein and Andrey Yakovlev, Will climate change exacerbate water stress in Central Asia?, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0253-z. [tiivistelmä]

Termosfäärin viileneminen saattaa johtua otsonin vähenemisestä

Ilmakehän alaosissa kasvihuonekaasut pidättävät maapallon lähettämää lämpösäteilyä ja säteilevät osan siitä takaisin, mikä lämmittää maapallon pintaa. Ylempänä ilmakehässä kasvihuonekaasut toimivat lämpösäteilyn lähteinä, joten ne viilentävät ilmakehän ylempiä kerroksia säteilemällä lämpöä avaruuteen. Jo 1980-luvulla ennustettiin termosfäärin (ilmakehän kerros 250 – 500 kilometrin korkeudella) viilenevän kasvihuonekaasujen lisääntyessä.

Uudessa tutkimuksessa esitetään todisteita termosfäärin viilenemisestä vuosien 1966 ja 1987 välillä. Tutkimuksessa käytetyn mittausdatan mukaan termosfäärin viileneminen kiihtyi vuoden 1979 jälkeen liian nopeaksi, jotta se olisi selitettävissä ilmakehän alaosissa olevien kasvihuonekaasujen vaikutuksella. Vuoden 1979 tienoilla myös otsonin määrä alkoi vähentyä. Lisäksi havaittu viileneminen termosfäärissä tapahtui pääasiassa päiväaikaan. Näiden seikkojen perusteella tutkimuksen tekijät päättelevät, että ensinnäkin alailmakehässä olevien kasvihuonekaasujen vaikutus saattaa olla vielä liian pieni havaittavaksi nykyisissä mittaussarjoissa ja toiseksi, että termosfäärissä havaittu viileneminen saattaa johtua suurimmaksi osaksi otsonin vähenemisestä.

Lähde: Walsh, P. L. and Oliver, W. L., Is thermospheric long-term cooling due to CO2 or O3?, Ann. Geophys., 29, 1779-1782, doi:10.5194/angeo-29-1779-2011, 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Suurin määrä auringonsäteilyä havaitaan taivaan ollessa osittain pilvinen

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty miten pilvipeitteen määrä ja siinä olevat eri pilvityypit vaikuttavat maapallon pinnalle tulevaan auringonsäteilyyn. Tutkimus perustuu vuosien 2003 ja 2007 välillä tehtyihin havaintoihin Puolan Krakovassa. Tutkimuksen tuloksien perusteella pilvipeite vaikuttaa auringonsäteilyyn kahdella eri tavalla. Yleensä pilvipeite heikentää maapallon pinnalle tulevaa säteilyä, mutta tietyissä sääolosuhteissa pilvipeite saattaa myös voimistaa säteilyä. Näyttääkin siltä, että jos halutaan mitata suurin maapallon pinnalle tuleva auringonsäteilyn määrä, pitää taivaan olla osittain pilvinen (3/8 – 6/8) ja taivaalla pitää olla konvektiopilviä.

Lähde: Dorota Matuszko, Influence of the extent and genera of cloud cover on solar radiation intensity, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.2432. [tiivistelmä]

Puiden levinneisyysalueet eivät näytä muuttuvan, vaikka pitäisi

Puulajien odotetaan siirtyvän korkeammille kasvupaikoille ja/tai korkeammille leveysasteille ilmaston lämpenemisen myötä. Uudessa tutkimuksessa tarkasteltiin tilannetta Itä-Yhdysvaltojen alueella tehtyjen havaintojen avulla. Tutkimuksessa oli mukana 92 puulajia. Puiden levinneisyysalueiden muutoksia verrattiin alueen säätietoihin (lämpötila, sademäärä). Suurin osa (58,7 %) puulajeista näyttää olevan pienentämässä levinneisyysaluettaan, eikä leviämässä ilmastonmuutoksen edellyttämään suuntaan. Vain noin 20 prosenttia lajeista näytti olevan siirtymässä odotettuun suuntaan (pohjoiseen). Lisäksi noin 16 prosenttia lajeista oli siirtymässä etelään. Muutama prosentti lajeista laajensi levinneisyysaluettaan sekä etelään että pohjoiseen. Lajien siirtymisen määrä ei myöskään näytä olevan suurinta siellä missä ilmasto on muuttunut eniten. Näyttääkin siltä, että tutkitut puulajit eivät ole reagoimassa ilmastonmuutokseen odotetulla tavalla. Tämä saattaa aiheuttaa ongelmia lajien säilymiselle tulevaisuudessa, jos ne eivät kykene siirtymään sellaisille alueille, jossa ne voisivat säilyä.

Lähde: Kai Zhu, Christopher W. Woodall, James S. Clark, Failure to migrate: lack of tree range expansion in response to climate change, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02571.x. [tiivistelmä]

Metsien luonnollisilla häiriötekijöillä on vaikutusta ilmastoon

Metsien luonnolliset häiriötekijät aiheuttavat hiilidioksidipäästöjä ja vaikuttavat siksi ilmastoon. Lisäksi häiriöt vaikuttavat metsien kykyyn heijastaa auringonvaloa (eli albedoon), mikä myös vaikuttaa ilmastoon. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty metsän luonnollisten häiriöiden vaikutusta ilmastoon. Tutkittuja häiriöitä olivat metsäpalot, kovakuoriaisten massaesiintymät ja pyörremyrskyt. Näissä tapauksissa hiilidioksidipäästöjen ja albedomuutosten ilmastovaikutukset ovat samaa suuruusluokkaa. Pyörremyrskyjen tapauksessa seurauksena on lämmittävä ilmastovaikutus subtrooppisilla alueilla. Metsäpaloilla ja kovakuoriaisten massaesiintymisillä on viilentävä vaikutus niissä pohjoisen metsissä, joissa on lunta talvella.

Lähde: Thomas L. O’Halloran, Beverly E. Law, Michael L. Goulden, Zhuosen Wang, Jordan G. Barr, Crystal Schaaf, Mathew Brown, José D. Fuentes, Mathias Göckede, Andrew Black, Vic Engel, Radiative forcing of natural forest disturbances, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02577.x. [tiivistelmä]

Arktisten alueiden lämpeneminen vaikuttaa negatiivisesti jäkälien monimuotoisuuteen

Jäkälät ja sammalet ovat tärkeitä pohjoisten alueiden ekosysteemien toiminnalle sekä ilmastovaikutukselle, mutta toistaiseksi ei ole tiedetty paljoa, miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa jäkäliin ja sammaliin. Uudessa tutkimuksessa tätä aukkoa tiedoissamme on pyritty paikkaamaan. Tutkimuksessa tehtiin pitkäaikaisia (9 – 16 vuotta) lämpenemiskokeita jäkälille ja sammalille Ruotsissa sekä Alaskassa. Kummassakin paikassa jäkälien monimuotoisuus väheni ilmaston lämmetessä. Ainoana poikkeuksena tästä oli Ruotsissa koivumetsässä kasvaneet jäkälät.

Sammalet eivät olleet niin herkkiä lämpötilan muutoksille, mutta niissäkin näkyi negatiivisia vaikutuksia lämpenemiselle sekä hyvin alhaisilla lämpötiloilla. Sammaleista erityisesti rahkasammalet (Sphagnum) sietivät hyvin lämpenemistä.

Molemmilla mantereilla lämpötila oli pääasiallinen vaikuttaja lajistoon. Poikkeuksena tässäkin oli ruotsin koivumetsät, joissa karikkeen määrä vaikutti eniten. Alaskassa myös maaperän ammoniumin määrä oli tärkeä tekijä. Tutkimuksen tuloksien perusteella näyttää siltä, että tulevaisuudessa pohjoisten sammalien ja erityisesti jäkälien määrä sekä monimuotoisuus tulevat vähenemään.

Lähde: Simone I. Lang, Johannes H. C. Cornelissen, Gaius R. Shaver, Matthias Ahrens, Terry V. Callaghan, Ulf Molau, Cajo J. F. ter Braak, Adam Hölzer, Rien Aerts, Arctic warming on two continents has consistent negative effects on lichen diversity and mixed effects on bryophyte diversity, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02570.x. [tiivistelmä]

ENSO ja AMO tärkeitä tekijöitä menneiden aikojen kuivuusjaksoissa Mesoamerikassa

Uudessa tutkimuksessa on tehty puiden vuosirenkaisiin perustuva rekonstruktio menneiden aikojen kuivuusindeksistä (Palmer Drought Severity Index) Mesoamerikan alueella. Rekonstruktio ulottuu vuodesta 771 vuoteen 2008. Mesoamerikassa on sen perusteella esiintynyt menneisyydessä vakavampia kuivuusjaksoja kuin yksikään 1900-luvun kuivuusjakso. Esimerkkinä tästä on 900-luvulla esiintynyt vakava kuivuusjakso. Kuivuusjaksojen esiintyminen näyttää liittyvän El Niñon ja La Niñan vaihteluihin (El Niño/Southern Oscillation, ENSO). ENSOn lämpimässä vaiheessa Etelä-Yhdysvalloissa ja Pohjois-Meksikossa vallitsee kostea kausi, mutta Mesoamerikan alueella kuivuus. Rekonstruktiossa näkyy myös vaihtelua usean vuosikymmenen jaksolla, joka todennäköisesti liittyy Atlantilla vallitsevaan oskillaatioon (Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO).

Lähde: D. W. Stahle, D. J. Burnette, J. Villanueva Diaz, R. R. Heim, F. K. Fye, J. Cerano Paredes, R. Acuna Soto and M. K. Cleaveland, Climate Dynamics, DOI: 10.1007/s00382-011-1205-z. [tiivistelmä]

Viimeaikainen auringon heikko aktiivisuus vaikutti voimakkaasti pohjoisen pallonpuoliskon säähän, muttei globaaliin lämpötilaan

Auringon aktiivisuuden vaikutusta maapallon pinnan ilmastoon on tutkittu jo kauan. Auringon aktiivisuus korreloi joidenkin sääparametrien kanssa. Esimerkiksi länsituulet ovat heikompia Auringon aktiivisuuden ollessa vähäinen, kuten esimerkiksi 11-vuotisen auringonpilkkujakson minimin aikana. Toistaiseksi on ollut vaikeaa simuloida tätä realistisesti ilmastomalleilla. Uusien satelliittimittausten perusteella Auringosta tulevan ultraviolettisäteilyn vaihtelut ovat suurempia kuin aiemmin on luultu.

Uudessa tutkimuksessa on käytetty näitä uusia mittauksia ilmastomallin tukena ja on selvitelty Auringon aktiivisuuden vaikutuksia maapallon ilmastoon ja säähän. Tutkimuksen tuloksissa Auringon aktiivisuuden minimi vaikuttaa maapallon pinnalla suunnilleen samalla tavalla kuin Pohjois-Atlantin oskillaatio tai arktinen oskillaatio. Viimeaikainen Auringon heikko aktiivisuus näyttää tutkimuksen tuloksien perusteella vaikuttaneen voimakkaasti Pohjois-Euroopan sekä Yhdysvaltojen kylmiin talviin ja Etelä-Euroopan sekä Kanadan lauhoihin talviin. Globaaliin pintalämpötilaan Auringon aktiivisuusminimi ei kuitenkaan näytä vaikuttaneen paljoakaan.

Lähde: Sarah Ineson, Adam A. Scaife, Jeff R. Knight, James C. Manners, Nick J. Dunstone, Lesley J. Gray & Joanna D. Haigh, Nature Geoscience, 2011, DOI: doi:10.1038/ngeo1282. [tiivistelmä]

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: