Viime viikon ilmastotutkimuksia 42/2011

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.

Halen jakso korreloi pintalämpötilan kanssa paremmin kuin auringonpilkkujakso

Uudessa tutkimuksessa on analysoitu Auringon jaksojen ja maapallon pintalämpötilan keskinäisiä korrelaatioita. Tutkimuksen tuloksien perusteella auringonpilkkujakso (11 vuotta) korreloi heikosti pintalämpötilan kanssa vuosien 1880 ja 1950 välillä ja sen jälkeen korrelaatio on parempi (tutkimuksen tiivistelmä ei kerro arvoja näille korrelaatioille). Merkittävämpi korrelaatio (R = 0,57…0,80) löytyy Halen jakson (22 vuotta) ja pintalämpötilan välille (tutkimuksen tiivistelmä ei kuitenkaan kerro mille aikavälille ilmoitettu korrelaatio on). Näyttää siis siltä, että Halen 22 vuoden jakso (joka on magneettikentän jakso) saattaa olla maapallon ilmaston kannalta merkittävämpi kuin auringonpilkkujakso.

Kuten yleensä tällaisten tutkimusten yhteydessä, on odotettavissa, että tätä tutkimusta tullaan väittämään todisteeksi siitä, että ilmaston lämpeneminen johtuukin Auringosta eikä kasvihuonekaasuista. Ainakaan tutkimuksen tiivistelmä ei kuitenkaan anna minkäänlaisia viitteitä sellaisesta.

Lähde: M.P. Souza Echer, E. Echer, N.R. Rigozo, CGM Brum, D.J.R. Nordemann, W.D Gonzalez, On the Relationship between Global, Hemispheric and Latitudinal Averaged Air Surface Temperature (GISS Time Series) and Solar Activity, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, doi:10.1016/j.jastp.2011.10.002. [tiivistelmä]

Järvet jäässä 10-60 päivää vähemmän vuoteen 2070 mennessä Pohjois-Amerikan arktisilla alueilla

Pohjois-Amerikan arktisten alueiden järvien jäätymistä ja jäiden lähtöä ilmaston lämmetessä on selvitetty uudessa tutkimuksessa. Tutkimuksessa käytettiin tarkoitukseen suunniteltua mallia, jonka toiminta varmistettiin vertaamalla sen antamia tuloksia havaintoihin vuosien 1961 ja 1990 välillä. Tutkimuksen tuloksien mukaan suurimmassa osassa tutkimukseen kuuluneista järvistä jäät lähtevät 10-25 päivää aikaisemmin ja ne jäätyvät 0-15 päivää myöhemmin vuoteen 2070 mennessä. Järvien jäässäoloaika näyttää lyhenevän matalissa järvissä (3 ja 10 metriä) 10 – 25 päivällä ja syvemmissä järvissä (30 metriä) 10 – 30 päivällä. Rannikkoalueilla esiintyy voimakkaampaa, jopa 60 päivän jäässäoloajan lyhenemistä. Jään keskimääräinen paksuus näyttäisi vähenevän vuoteen 2070 mennessä 5 – 60 senttimetriä (lumipeitteisillä järvillä 5 – 50 cm ja ilman lumipeitettä 10 – 60 cm).

Lähde: Brown, L. C. and Duguay, C. R., The fate of lake ice in the North American Arctic, The Cryosphere, 5, 869-892, doi:10.5194/tc-5-869-2011, 2011. [tiivistelmä, tiivistelmä]

Vesihöyryn lisääntyminen himmentää Auringon säteilyä

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty aerosolien, vesihöyryn ja pilvien rooleja Auringon lyhytaaltoisen säteilyn muutoksissa. Tutkimuksessa asiaa simuloitiin ilmastomallilla, jonka tuloksia verrattiin havaintoihin. Tutkimuksen tuloksien mukaan tulevaisuudessa Auringon säteilyä himmentää aerosolien lisäksi myös ilmakehässä olevan vesihöyryn lisääntyminen. Auringon säteily ei kuitenkaan kokonaisuudessaan näyttäisi muuttuvan paljoakaan, sillä vähenevä pilvipeite näyttäisi tasaavan aerosolien ja vesihöyryn himmentävän vaikutuksen. Vesihöyryn kasvihuonevaikutus pitkäaaltoiselle säteilylle kuitenkin aiheuttaa tulevaisuudessa lämpenemistä, mutta tämän tutkimuksen tuloksien perusteella jatkossa olisi syytä ottaa huomioon myös vesihöyryn vaikutus lyhytaaltoiseen säteilyyn.

Lähde: Haywood, J. M., N. Bellouin, A. Jones, O. Boucher, M. Wild, and K. P. Shine (2011), The roles of aerosol, water vapor and cloud in future global dimming/brightening, J. Geophys. Res., 116, D20203, doi:10.1029/2011JD016000. [tiivistelmä]

Korallilajin yksilöt kykenivät sopeutumaan meren happamoitumiseen pitemmän ajan kokeessa

Meren happamuus (H+ ionikonsentraatio) on lisääntynyt esiteollisesta ajasta noin 30 prosenttia ihmisen aiheuttamasta ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntymisestä johtuen. Haapamuuden odotetaan lisääntyvän vielä 120 prosenttia vuoteen 2100 mennessä, jos ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt jatkuvat nykyisellään. Meren happamoitumisella odotetaan olevan laajalle ulottuvat seuraukset meren eliöstölle, kuten esimerkiksi joidenkin lajien kasvun hidastuminen ja koralliriuttojen eroosio.

Suuri osa tietämyksestämme meren happamoitumisesta on kuitenkin lyhytaikaisten laboratoriokokeiden varassa. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty meren happamoitumisen vaikutuksia kylmän veden korallilajille Lophelia pertusa. Tutkimuksessa vertailtiin lyhyen ajan (yksi viikko) ja pitkän ajan (kuusi kuukautta) kokeiden tuloksia. Lyhyen ajan kokeessa korallilajin kalkkikuoren muodostus heikkeni selvästi meriveden pH-arvon laskiessa 0,1 yksikköä. Pitkän ajan kokeessa korallilaji kuitenkin pystyi sopeutumaan muutokseen niin, että kalkkikuoren muodostus jopa lisääntyi hiukan. Tämä on ensimmäinen todiste korallilajin menestyksellisestä sopeutumisesta happamuuden muutoksiin. Tässä on kuitenkin kyseessä vain yksi laji. Tutkijat ehdottavatkin, että jatkossa tarvitaan lisää pitemmän ajan kokeita. Koko koralliriuttojen tulevaisuutta tutkittaessa on lisäksi otettava huomioon muutokset lajien ravinnonsaannissa ja lämpötilassa.

Lähde: Armin U. Form, Ulf Riebesell, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02583.x. [tiivistelmä]

Taas yksi rekonstruktio Pohjois-Amerikasta näyttää nykyajan lämpimämpänä kuin keskiajan lämpökausi

Uudessa tutkimuksessa esitetään siitepölyyn perustuva lämpötilarekonstruktio Pohjois-Amerikasta. Rekonstruktio perustuu kolmen Wisconsinissa sijaitsevan järven pohjasta otettuihin näytteisiin. Rekonstruktio kertoo keskimääräisen vuosittaisen kesälämpötilan. Rekonstruktio on sopusoinnussa mitattuihin lämpötiloihin (siltä ajalta, jolta mittauksia on saatavilla). Sekä keskiajan lämpökausi että pieni jääkausi näkyvät rekonstruktiossa. Rekonstruktio loppuu jo vuoteen 1974, mutta jo 1930- ja 1950-luvut ovat rekonstruktiossa lämpimimmät vuosikymmenet.

Lähde: Eugene R. Wahl, Henry F. Diaz, Christian Ohlwein, A pollen-based reconstruction of summer temperature in central North America and implications for circulation patterns during medieval times, Global and Planetary Change, 2011, doi:10.1016/j.gloplacha.2011.10.005. [tiivistelmä]

Viime vuosikymmeninä Itä-Antarktiksella uuden jään muodostumisen muutokset ovat suurimpia 800 vuoteen

Antarktikselta otetuissa jääkairanäytteissä näkyy kerroksia tulivuorenpurkauksista ilmakehään purkautuneesta materiaalista. Monien tulivuorenpurkausten ajankohdat tunnetaan hyvin ja siksi ne tarjoavat hyvän mahdollisuuden ajoittaa näytteen jääkerrokset tarkasti. Tarkan ajoituksen jälkeen on mahdollista selvittää, kuinka paljon uutta jäätä eri aikoina on jäätikölle muodostunut. Kun lisäksi on käytettävissä useita eri jääkairanäytteitä, on myös mahdollista selvittää, miten uuden jään muodostuminen vaihtelee alueittain. Uudessa tutkimuksessa on analysoitu kyseisellä tavalla 13 jääkairanäytettä Itä-Antarktikselta ja näin on saatu mittaussarja uuden jään muodostumisesta viimeisen 800 vuoden ajalta.

Tutkimuksen tuloksien mukaan suurimmat muutokset uuden jään muodostumisessa ovat tapahtuneet viimeisten vuosikymmenien aikana. Jään muodostumisen nopeus on muuttunut viime vuosikymmeninä jopa 25 prosenttia. Muutoksen suunta ei kuitenkaan ole kaikissa paikoissa sama, vaan joissakin paikoissa uuden jään muodostuminen on hidastunut ja joissakin paikoissa nopeutunut. Melkein kaikissa yli 3200 metrin korkeudessa olevissa paikoissa uuden jään muodostuminen on hidastunut viime vuosikymmeninä. Korkeilla paikoilla on uuden jään muodostuminen ollut koko 800 vuoden aikana yleisestikin hitaampaa kuin alueella keskimäärin. Jään muodostumisen määrä liittyykin yleisesti paikan korkeuteen merenpinnasta, mutta myös paikan etäisyyteen merestä.

Lähde: Anschütz, H., A. Sinisalo, E. Isaksson, J. R. McConnell, S.-E. Hamran, M. M. Bisiaux, D. Pasteris, T. A. Neumann, and J.-G. Winther (2011), Variation of accumulation rates over the last eight centuries on the East Antarctic Plateau derived from volcanic signals in ice cores, J. Geophys. Res., 116, D20103, doi:10.1029/2011JD015753. [tiivistelmä]

Oletettu negatiivinen takaisinkytkentä arktisen talven lämpötilainversioista onkin positiivinen

Maapallon ilmaston lämmetessä arktiset alueet lämpenevät sekä havainnoissa että malleissa selvasti keskimääräistä enemmän. Lämpenemisen voimistumisen arktisilla alueilla on arveltu johtuvan pääasiassa merijään ja lumen vähenemisestä ja niiden aiheuttamista muutoksista pinnan heijastuskyvyssä, mikä vaikuttaa lämpötilaan.

Arktisella alueella esiintyy talvella lämpötilainversioita maanpinnan lähellä (eli maanpintainversioita). Näissä maanpintainversioissa maanpinta jäähtyy niin, että maanpinnan lähelle muodostuu kerros ilmaa, joka on kylmempi kuin ylempänä oleva ilmakerros (normaalisti lämpötila laskee ilmakehässä ylöspäin mentäessä). Maanpintainversioiden on oletettu aiheuttavan negatiivisen takaisinkytkennän maapallon lämpenemiselle, koska tässä tilanteessa on oletettu lämpösäteilyä karkaavan enemmän avaruuteen.

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty maanpintainversioiden roolia tarkemmin mallisimulaatioilla. Tutkimuksen tuloksien mukaan maanpintainversiot voimistavat arktisen alueen lämpenemistä aiemmin oletetun heikentämisen sijaan. Tämä johtuu siitä, että inversiotilanteessa maanpintaa lähinnä olevat, ja eniten lämpenevät, ilmakerrokset säteilevät vain hyvin vähän lämpöä avaruuteen. Inversiotilanteessa maanpintaa lähinnä olevien ilmakerrosten lämpösäteilystä suurin osa kohdistuu maanpintaa kohti ja aiheuttaa näin lisälämpenemistä maan pinnalla. Maanpintainverio näyttää siis muodostavan positiivisen takaisinkytkennän maapallon lämpenemiselle ja voimistaa näin osaltaan arktisen alueen lämpenemistä.

Lähde: R. Bintanja, R. G. Graversen & W. Hazeleger, Arctic winter warming amplified by the thermal inversion and consequent low infrared cooling to space, Nature Geoscience(2011), doi:10.1038/ngeo1285. [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: