Viime viikon ilmastotutkimuksia 43/2011

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.

Scafetta lukee revontulia ja päättelee viimeaikaisen lämpenemisen johtuvan maan ulkopuolisista asioista

Nicola Scafetta kuuluu tunnettuihin ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen epäilijöihin. Hän julkaisee aina silloin tällöin tutkimusartikkeleita, joissa esittää viimeaikaisen lämpenemisen johtuvan Auringosta erilaisiin syihin vedoten. Scafetta on viimeksi ollut julkisuudessa, kun häneltä pyydettiin tietoja hänen aikaisempaan tutkimukseensa liittyen, jotta tutkimus voitaisiin tarkistaa. Scafetta kieltäytyi antamasta tietoja tutkimuksestaan.

Nyt Scafetta on taas julkaissut tutkimusartikkelin, jossa jatketaan edellisten linjoilla. Tällä kertaa Scafetta on tutkinut revontulien esiintymisen yhteyttä maapallon pintalämpötilaan. Jonkinlainen yhteys löytyykin ja Scafetta mainitsee monen maapallolla ja Auringossa esiintyvän vaihtelun olevan samankaltaista revontulissa esiintyvän vaihtelun kanssa. Tämä ei sinänsä ole yllätys, sillä revontulien toiminta liittyy vahvasti Auringon toimintaan ja on yleisesti tiedossa, että Auringolla on varsinkin menneisyydessä ollut vahva rooli maapallon ilmaston säätelijänä. Suorien mittausten perusteella Auringon rooli on kuitenkin ollut vähäinen viimeisten vuosikymmenien aikana.

Scafetta kuitenkin näkee revontulien vaihtelusta, että myös viimeaikainen lämpeneminen johtuu pääasiassa maan ulkopuolisista asioista. Revontulien käyttö on tutkimuksessa itse asiassa vain toissijainen asia, sillä Scafetta käyttää revontulien vaihtelua vain astronomisten oskillaatioiden indikaattorina ja sitten käyttää astronomisten oskillaatioiden mallia osoittamaan, että myös viimeaikainen lämpeneminen olisi luonnollisista syistä johtuvaa. Tämä kaava on muodostunut tutuksi jo aiemmista vastaavista Auringon sekä myös kosmisten säteiden (jotka Scafetta myös mainitsee) tutkimuksista: Otetaan joku asia maapallolla, joka vaihtelee suunnilleen Auringon/kosmisten säteiden vaihteluiden kanssa ja sen nojalla esitetään samat vanhat väitteet näiden vahvasta roolista myös viime vuosikymmeninä. Näin siis kasvihuonekaasuilla ei olisikaan sitä vahvaa roolia, joka suurimassa osassa muista tutkimuksista näkyy.

On myös huomattava, että ainakin tutkimuksen tiivistelmän perusteella Scafetta jättää muut ilmastoon vaikuttavat tekijät ottamatta huomioon. Tällä tavalla saadaan helposti jollekin yksittäiselle tekijälle näennäisesti suurempi vaikutus kuin sillä todellisuudessa olisi. Jos Scafetta todella on jättänyt muut tekijät huomiotta, on se selvä virhe ainakin hänen johtopäätöksensä valossa.

Lähde: Nicola Scafetta, A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, doi:10.1016/j.jastp.2011.10.013. [tiivistelmä]

Grönlannin jäätikkö suli kokonaan plioseenikauden jäätiköitymisten välisinä aikoina

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty Grönlannin jäätikön tilannetta menneisyydessä jäätikkövirtausmallin avulla. Tutkimus keskittyy plioseenikauden keski- ja loppuvaiheisiin sekä varhaiseen pleistoseenikauteen ja tutkimus kattaa siten ajanjakson 3,3 – 2,4 miljoonaa vuotta sitten. Tuona aikana maapallolla vallitsi jääkausi, eli välillä maapallolla oli laajat jäätiköt ja välillä jäätiköt olivat pienemmät (kuten nykyään). Tutkimuksen tuloksien perusteella plioseenin keskivaiheilla (3,3 – 3,0 miljoonaa vuotta sitten) Grönlannin jäätikkö suli kokonaan jäätiköitymisten välisenä aikana (näitä kutsutaan interglasiaaleiksi). Ainoastaan Itä-Grönlannin korkeilla vuorenhuipuilla näytti olleen tuolloin jäälakit. Grönlannin jäätikkö näyttää sulaneen kokonaan myös plioseenin loppuvaiheen ja varhaisen pleistoseenin interglasiaalien aikana (3,0 – 2,4 miljoonaa vuotta sitten).

Lähde: Solgaard, Anne M.; Reeh, Niels; Japsen, Peter; Nielsen, Tove, Snapshots of the Greenland ice sheet configuration in the Pliocene to early Pleistocene, Journal of Glaciology, Volume 57, Number 205, October 2011 , pp. 871-880(10). [tiivistelmä, koko artikkeli]

Troposfäärin ja stratosfäärin lämpötilan mittaussarjojen yhdenmukaisuudessa on parannettavaa

Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu troposfäärin ja stratosfäärin mittaussarjoja. Tutkimuksessa oli mukana kolmentyyppisiä mittaussarjoja ja tarkastelu rajoitettiin vuosien 1979 ja 2008 välille. Tarkastelussa mukana olleet mittaussarjat ovat: kolme satelliittimittaussarjaa, viisi radiosondimittaussarjaa ja viisi reanalyysisarjaa (reanalyysi on tietokonemallien ja havaintojen yhdistelmä). Tutkimuksen tuloksien mukaan stratosfäärin viilenemisen ja troposfäärin lämpenemisen määrä riippuu merkittävästi mittaussarjasta ja leveysasteesta maapallolla (oheisessa kuvassa on esimerkiksi esitetty stratosfäärin mittaussarjojen hajonta eri leveysasteilla).

Lähde: Xu, J. and A. M. Powell Jr., Uncertainty of the stratospheric/tropospheric temperature trends in 1979–2008: multiple satellite MSU, radiosonde, and reanalysis datasets, Atmos. Chem. Phys., 11, 10727-10732, doi:10.5194/acp-11-10727-2011, 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Ilmaston lämpenemisen vahvistuminen arktisilla alueilla voi hellittää tulevaisuudessa

Ilmaston lämpeneminen tapahtuu voimakkaimmin arktisilla alueilla. Tähän vaikuttavat monet ilmaston lämpenemistä vahvistavat tekijät, joista suurin osa on yhteydessä lumen ja jään muutoksiin, pintalämpötilaan, ilmakehän vesihöyryyn ja pilviin. Kasvihuonekaasujen lisääntyessä myös ilman lämpötila ja vesihöyryn määrä lisääntyvät, mikä johtaa pinnan lämpenemiseen sekä jään sulamiseen, mitkä puolestaan lisäävät haihduntaa ja vesihöyryä. Tekijöiden monimutkaisia vaikutussuhteita ei vielä ymmärretä täydellisesti.

Uudessa tutkimuksessa näiden tekijöiden käyttäytymistä on tutkittu ilmastomallin simulaatioilla. Yksi lämpenemistä voimistava ketju alkaa pintalämpötilan noususta, mikä nostaa ilmakehän vesihöyryn määrää, mikä lisää maanpinnalle tulevan lämpösäteilyn määrää, mikä nostaa pinnan lämpötilaa, mikä lisää haihduntaa. Mallisimulaatioita suoritettaessa pidemmälle tulevaisuuteen, ilmaston lämpenemistä voimistavien tekijöiden teho näyttää hiipuvan, minkä seurauksen arktisilla alueilla tapahtuva lämpenemisen voimistuminen saattaa vähetä.

Lähde: Yonghua Chen et al 2011 Environ. Res. Lett. 6 044007 doi:10.1088/1748-9326/6/4/044007. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Mioseenin lämpimyyden selitys voi olla tektoniikan ja kasvillisuuden muutokset sekä positiiviset takaisinkytkennät

Mioseenin aikana (noin 23 – 5 miljoonaa vuotta sitten) vallitsi nykytiedon mukaan nykyistä lämpimämpi ilmasto vaikka ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli alhaisempi kuin nykyään. Toistaiseksi tämän selittäminen on ollut haasteellista. Asiaa on selvitelty uudessa tutkimuksessa ilmastomallien simulaatioilla. Simulaatioissa mioseenin ilmasto on kolme celsiusastetta lämpimämpi kuin nykyinen ilmasto. Simulaatioiden perusteella kasvillisuuden muutokset vaikuttavat mioseenin lämpimään ilmastoon kolme kertaa voimakkaammin kuin laattatektoniikan muutokset. Mioseenin ilmasto on kuitenkin selvästi lämpimämpi kuin näiden kahden tekijän summa. Tähän löytyy selitykseksi ilmaston lämpenemistä vahvistavat (eli positiiviset takaisinkytkennät) pinnan albedon ja ilmakehän vesihöyrypitoisuuden muutokset. Näin mioseenin lämmin ilmasto näyttää olevan selitettävissä, vaikka ilmakehän hiilidioksidipitoisuus olikin alhainen.

Lähde: Knorr, G., M. Butzin, A. Micheels, and G. Lohmann (2011), A warm Miocene climate at low atmospheric CO2 levels, Geophys. Res. Lett., 38, L20701, doi:10.1029/2011GL048873. [tiivistelmä]

Kanadan järvet ovat kutistumassa

Arktiset alueet ovat lämmenneet huomattavasti viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu paikallisesti ja alueellisesti arktisten järvien pinta-alan pienentyneen. Uudessa tutkimuksessa on selvitetty Kanadan järvien kokomuutoksia vuosien 2000 ja 2009 välillä satelliittimittauksia käyttäen. Tuloksien mukaan Kanadan järvien pinta-ala pieneni kyseisenä aikana noin 6700 neliökilometriä. Eteläisimmässä Kanadassa järvet kasvoivat hiukan, mutta pienenivät sitä enemmän pohjoisessa. Tarkemmassa analyysissä näkyy se, että järvet, joissa muutoksia on tapahtunut, sijaitsevat ryhmissä. Tämä viittaa siihen, että järvien kokomuutoksiin saattaa löytyä alueellinen selitys.

Lähde: Carroll, M. L., J. R. G. Townshend, C. M. DiMiceli, T. Loboda, and R. A. Sohlberg (2011), Shrinking lakes of the Arctic: Spatial relationships and trajectory of change, Geophys. Res. Lett., 38, L20406, doi:10.1029/2011GL049427. [tiivistelmä]

Koillis-Siperian tundran hiilinielu ei kasva ilmaston lämmetessä

Ilmaston lämmetessä arktisten alueiden kasvukausi muuttuu pidemmäksi. Tämän on ehdotettu johtavan kyseisillä alueilla suurempaan hiilinieluun, koska kasvit yhteyttävät (jonka yhteydessä ne ottavat hiilidioksidia ilmakehästä) silloin pidemmän ajan vuodesta. Uudessa tutkimuksessa asiaa tutkittiin kahdeksan vuoden ajan Koillis-Siperian tundralla. Tutkimuksessa mitattiin ekosysteemin primäärituottavuutta (gross primary productivity, GPP) ja ekosysteemin hengitystä, jossa vapautuu hiilidioksidia ilmakehään.

Tutkimuksen tuloksien mukaan GPP ei lisääntynyt selvästi pidempien kasvukausien seurauksena, mutta se lisääntyi merkitsevästi lämpimämpien kesien yhteydessä. Lämpimämpinä kesinä kuitenkin myös ekosysteemin hengitys lisääntyi, mikä nollasi GPP:n lisääntymisestä kasvaneen hiilinielun. Niinpä mitatun alueen kokonaishiilinielu ei muuttunut paljoakaan tutkimuksen aikana, eikä pidempi kasvukausi yksinään näyttänyt olevan yhteydessä kokonaishiilinielun kokoon. Suurin hiilinielu esiintyi kylmimpinä ja lyhyimpinä kesinä. Hiilinielu oli pienimmillään yleensä lämpimimpien ja pisimpien kesien aikana. Näyttää siis siltä, että kyseisellä alueella hiilinielu ennemminkin pienenee kuin kasvaa ilmaston lämmetessä. Tutkimuksen tulokset ovat ristiriidassa aiempien tutkimusten kanssa. Tutkijat ehdottavat, että se saattaa johtua alueellisista eroista. Saattaakin olla, että hiilenkierron muutokset ilmaston lämmetessä ovat erilaisia eri paikoilla.

Lähde: Parmentier, F. J. W., M. K. van der Molen, J. van Huissteden, S. A. Karsanaev, A. V. Kononov, D. A. Suzdalov, T. C. Maximov, and A. J. Dolman (2011), Longer growing seasons do not increase net carbon uptake in the northeastern Siberian tundra, J. Geophys. Res., 116, G04013, doi:10.1029/2011JG001653. [tiivistelmä]

Jäätiköiden paljastamalla maalla kasvavat kasvit menevät maan alle piiloon hiilidioksidipitoisuuden noustessa

Jäätiköiden sulaessa niiden alta paljastuu uutta maata kasveille. Jäätiköiden paljastamalle maalle siirtyvillä pioneerikasveilla on normaalia paremmat olot, koska ne eivät kärsi kilpailijoiden läsnäolosta. Siksi voitaisiin odottaa, että jäätikkömailla kasvavat kasvit pystyisivät hyötymään ilmakehän lisääntyvästä hiilidioksidipitoisuudesta.

Uudessa tutkimuksessa tätä asiaa selvitettiin Euroopan Alppien sulavien jäätiköiden paljastamalla maalla kasvavien kasvien osalta. Tutkimuksessa kasvatettiin yhdeksää kasvilajia kokeellisissa olosuhteissa Sveitsin Alpeilla 2440 metrin korkeudessa merenpinnasta. Kasveja pidettiin 580 miljoonasosan hiilidioksidipitoisuudessa (ilmakehässä on tällä hetkellä noin 390 miljoonasosaa hiilidioksidia) kolmen kasvukauden ajan.

Yksikään tutkimuksessa mukana ollut kasvi ei lisännyt kasvuaan lisääntyneen hiilidioksidin ansiosta. Kasvien biomassa säilyi samana, mutta kasvien maanpäällinen biomassa väheni 35 prosenttia kaikilla lajeilla, myös nopeasti kasvavilla. Kasvit ohjasivat enemmän massaansa juurien kasvuun. Joiltakin lajeilta mitattiin myös yhteyttämiskyky ja se laski 26 prosenttia hiilidioksidipitoisuuden nousun myötä. Tämän tutkimuksen perusteella näyttää siltä, että jäätiköiden paljastamalla maalla kasvavilla kasveilla hiili ei ole kasvua rajoitttava tekijä nykyisellä hiilidioksidipitoisuudella, eivätkä ne siten hyödy lisähiilidioksidista.

Lähde: Nicole Inauen, Christian Körner, Erika Hiltbrunner, No growth stimulation by CO2 enrichment in alpine glacier forefield plants, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02584.x. [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: