Ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuudet jatkavat nousuaan

Maailman ilmatieteen järjestön (World Meteorological Organization, WMO) mukaan ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuudet saavuttivat uuden ennätyksen vuonna 2011. Vuosien 1990 ja 2011 välillä kasvihuonekaasujen säteilypakote, joka on lämmitysvaikutuksesta kertova suure, kasvoi 30 prosenttia pääasiassa hiilidioksidin lisääntymisen takia. Lisäksi käydään läpi joitakin uusia kasvihuonekaasututkimuksia.

WMO:n juuri julkaiseman vuotuisen kasvihuonekaasuraportin mukaan 1750-luvulla alkaneen teollisen ajan aikana ihmiskunnan toimista ja erityisesti fossiilisten polttoaineiden käytöstä on vapautunut ilmakehään hiiltä noin 375 miljardia tonnia hiilidioksidin muodossa. Noin puolet tästä määrästä on jäänyt ilmakehään ja loput ovat kulkeutuneet meriin ja maa-alueiden kasvillisuuteen.

”Nämä miljardit tonnit ylimääräistä hiilidioksidia pysyvät ilmakehässä satoja vuosia ja lämmittävät maapalloa lisää vaikuttaen kaikkeen elämään maapallolla”, sanoo WMO:n pääsihteeri Michel Jarraud. ”Tulevat päästöt vain pahentavat tilannetta.”

”Tähän mennessä hiilinielut ovat ottaneet noin puolet ihmiskunnan ilmakehään päästämästä hiilidioksidista, mutta tämä ei välttämättä jatku tulevaisuudessa. Olemme jo nähneet merien happamoituvan meriin kulkeutuvan ylimääräisen hiilidioksidin takia, millä saattaa olla seurauksia vedenalaisille ravintoketjuille ja koralliriutoille. Kasvihuonekaasujen ja maapallon eliökehän sekä merien välillä on paljon muitakin vuorovaikutuksia, joten meidän täytyy parantaa kykyämme seurata niitä sekä kasvattaa tieteellistä tietoamme, jotta voimme ymmärtää asiaa paremmin”, Jarraud sanoo.

”WMO:n maailmanlaajuinen ilmakehän tarkkailuverkosto (Global Atmosphere Watch, GAW), joka ulottuu yli 50 maahan, tekee tarkkoja mittauksia, joiden varassa ymmärryksemme kasvihuonekaasujen pitoisuuksista on. Tähän sisältyvät kasvihuonekaasujen lähteet, nielut ja kemialliset muutokset ilmakehässä”, Jarraud sanoo.

Hiilinieluilla on asiassa keskeinen rooli. Jos ylimääräinen hiili varastoituu esimerkiksi syvään mereen, niin se saattaa pysyä siellä satoja ja jopa tuhansia vuosia. Tähän verrattuna uudet metsät pitävät sitomaansa hiiltä lyhyemmän ajan.

WMO:n raportissa kerrotaan kasvihuonekaasujen pitoisuuksista – ei päästöistä. Päästöt tarkoittavat sitä määrää, joka pääsee ilmakehään. Pitoisuudet taas kuvaavat ilmakehään jäävää kasvihuonekaasumäärää sen jälkeen, kun maapallon monimutkainen vuorovaikutusjärjestelmä ilmakehän, biosfäärin ja merien välillä on tehnyt tehtävänsä.

Hiilidioksidi on pitkäkestoisista kasvihuonekaasuista tärkein. Ihmisen toiminnasta sitä pääsee ilmakehään erityisesti fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja maankäytöstä (esimerkiksi trooppisten metsien hävittämisestä). Muita tärkeitä pitkäkestoisia kasvihuonekaasuja ovat metaani ja dityppioksidi (eli ilokaasu). Ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuuksien lisääntyminen on aiheuttanut meneillään olevan maapallon ilmaston lämpenemisen.

WMO:n raportissa kerrotaan pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen säteilypakotteen lisääntyneen 30 prosenttia vuosien 1990 ja 2011 välillä. Tästä 80 prosenttia katsotaan johtuvan ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntymisestä. Kaikkien pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen kokonaissäteilypakote vastaa ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta 473 ppm (miljoonasosaa), kun hiilidioksidipitoisuus ilmakehässä nykyään on yli 390 ppm.

Hiilidioksidi

Hiilidioksidin kokonaisosuus pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen säteilypakotteesta on noin 64 prosenttia. Hiilidioksidin osuus pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen säteilypakotteen kasvusta oli viimeisen vuosikymmenen aikana 85 prosenttia ja viimeisen viiden vuoden aikana 81 prosenttia.

Esiteollisena aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli noin 280 ppm. Vuoden 2011 keskimääräinen hiilidioksidipitoisuus ilmakehässä oli 390,9 (±0,1) ppm, mikä on uusi ennätys mittaushistorian aikana. Tämä arvo on siis noin 40 prosenttia suurempi kuin esiteollisena aikana. Hiilidioksidipitoisuus nousi vuoden aikana noin 2 ppm, mikä on suurempi kuin 1990-luvun keskimääräinen vuotuinen kasvu (noin 1,5 ppm), mutta sama kuin viimeisen vuosikymmenen keskimääräinen vuotuinen kasvu (joka on siis myös noin 2 ppm).

WMO:n raportin mukaan hiilidioksidipitoisuuden nousussa tärkein tekijä on fossiilisten polttoaineiden käyttö, josta on arvioitu päässeen hiiltä ilmakehään vuonna 2010 noin 9 miljardia tonnia. Maankäytöstä (pääasiassa trooppisten metsien hävittämisestä) arvioidaan päässeen hiiltä ilmakehään vuonna 2010 noin 0,9 miljardia tonnia. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousu vastaa noin 55 prosenttia fossiilisten polttoaineiden poltosta päässeestä hiilidioksidista. Päästöistä noin 45 prosenttia on kulkeutunut meriin ja maa-alueiden eliöstöön. Hiilidioksidipäästöistä ilmakehään jäävä osuus vaihtelee vuosittain, eikä siinä ole havaittavissa mitään selvää trendiä.

Metaani

Metaanin kokonaisosuus pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen säteilypakotteesta on noin 18 prosenttia. Noin 40 prosenttia ilmakehän metaanista on peräisin luonnollisista lähteistä, kuten esimerkiksi kosteikoista ja termiiteistä, ja noin 60 prosenttia on peräisin ihmiskunnan toimista (märehtivästä karjasta, riisinviljelystä, fossiilisista polttoaineista, kaatopaikoilta ja biomassan poltosta).

Vuonna 2011 ilmakehän keskimääräinen metaanipitoisuus oli 1813 (±2) ppb (miljardisosaa), mikä on uusi ennätys mittaushistorian aikana. Tämä on noin 159 prosenttia korkeampi kuin esiteollinen taso, joka on noin 700 ppb. Nousua edellisestä vuodesta tuli 5 ppb. Metaanipitoisuuden nousunopeus laski 1980-luvun arvosta 13 ppb/vuosi lähes nollaan 1990- ja 2000-lukujen vaihteessa. Nousunopeus pysyi suunnilleen nollassa aina vuoteen 2007 asti, jolloin metaanipitoisuus lähti uudelleen nousuun ja on noussut tasaisella nopeudella viimeiset kolme vuotta. Syitä metaanipitoisuuden nousunopeuden vaihteluun ei tiedetä varmasti (katso aiempi juttumme aiheesta).

Dityppioksidi

Dityppioksidin kokonaisosuus pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen säteilypakotteesta on noin 6 prosenttia, joka on kolmanneksi suurin osuus hiilidioksidin ja metaanin jälkeen. Dityppioksidipäästöistä 60 prosenttia tulee luonnollisista lähteistä (meret, maaperä) ja 40 prosenttia ihmiskunnan toimista (biomassan poltto, lannoitteet ja erilaiset teollisuuden prosessit).

Vuonna 2011 ilmakehän keskimääräinen dityppioksidipitoisuus oli 324,2 (±0,1) ppb, joka on noin 20 prosenttia korkeampi kuin esiteollisen ajan taso 270 ppb. Vuoden 2011 arvo on 1 ppb korkeampi kuin edellisenä vuotena. Nousunopeus viimeisen vuosikymmenen aikana on ollut keskimäärin noin 0,8 ppb/vuosi.

Muut kasvihuonekaasut

Rikkiheksafluoridin pitoisuus ilmakehässä on kaksinkertaistunut 1990-luvun tasosta (katso aiempi juttumme aiheesta). Otsonia tuhoavien CFC-kaasujen pitoisuudet ovat olleet laskussa, mutta HCFC- ja HFC-kaasujen pitoisuudet ovat rajussa nousussa (mutta ovat kuitenkin vielä melko alhaisella tasolla).

WMO:n raportti keskittyy pitkäkestoisiin kasvihuonekaasuihin, mutta myös lyhyen aikaa ilmakehässä kestävissä kaasuissa on säteilypakotteeseen vaikuttavia kaasuja. Tällaisista kaasuista otsoni on säteilypakotteen kannalta merkittävin. Myös muun muassa hiilimonoksidi ja typen oksidit vaikuttavat säteilypakotteeseen, vaikka niitä ei yleisesti kasvihuonekaasuiksi kutsuta. Myös aerosolit vaikuttavat säteilypakotteeseen voimakkaasti. WMO:n GAW-mittausohjelma seuraa näiden kaikkien pitoisuuksia ilmakehässä.

Uusia kasvihuonekaasututkimuksia

WMO:n raportin lisäksi viime aikoina on julkaistu jonkin verran uusia tutkimuksia kasvihuonekaasuihin liittyen. Alla esitellään joitakin näistä lyhyesti.

– Graven ja muut ovat selvittäneet merien radiohiilimittauksien avulla, että vuosien 1990 ja 2007 välillä hiilidioksidia on kulkeutunut ilmakehästä mereen 1,7…2,3 miljardia tonnia per vuosi.

– Schuck ja muut ovat mitanneet metaanipitoisuuksia tropiikin alueella matkustajalentokoneiden troposfäärin yläosasta ottamista ilmanäytteistä. Metaanipitoisuus näyttää vaihtelevan voimakkaasti alueellisesti ja ajallisesti. Trooppisessa Aasiassa metaanipitoisuuden vuodenaikaisvaihteluun näyttävät vaikuttavan monsuuniin liittyvät vaihtelut ilmakehän kiertoliikkeissä.

– Gundersen ja muut ovat selvitelleet metsien dityppioksidin ja metaanin vaihdon muutoksia puiden kasvulle oleellisten olosuhteiden muuttuessa. Tutkimuksessa oli mukana useita koealoja metsää, joissa olosuhteita vaihdeltiin. Joillakin koealoilla lisättiin typpilannoitusta ja toisissa veden määrää. Myös muita lannoitteita kokeiltiin joillakin koealoilla. Joillakin koealoilla muutettiin lämpötilaa. Koealat sijaitsivat eri puolilla Eurooppaa. Suurimmalla osalla kokeilluista olosuhteiden muutoksista dityppioksidin ja metaanin vaihto muuttui siten, että metsän kasvihuonekaasunielun määrä pieneni. Välimeren alueen metsät pärjäsivät parhaiten muuttuvissa olosuhteissa. Samaten hyvin pärjäsivät metsät, joissa maaperän hiili/typpi-suhde sekä pH olivat korkeat.

– Baumgartner ja muut ovat julkaisseet uusia 32000 vuotta menneisyyteen ulottuvia metaanimittauksia jääkairanäytteistä Grönlannista ja Etelämantereelta. Uudet mittaukset ovat ajallisesti tiheämmässä kuin aiemmin, joten Grönlannin ja Etelämantereen välinen ajallinen vertailu on tarkempaa. Metaanimittauksissa näkyy melko vakaana pysyvä ero Grönlannin ja Etelämantereen välillä. Ero oli pienimmillään noin 21900-21200 vuotta sitten, jolloin oli menossa edellisen jäätiköitymisvaiheen kylmin kausi. Ero Grönlannin ja Etelämantereen metaanipitoisuudessa jäätiköitymisen maksimin aikana viittaa siihen, että pohjoisen pallonpuoliskon kosteikot jatkoivat jossain määrin toimintaansa myös tuolloin.

– Chen ja muut ovat tutkineet puolikuivan laidunalueena toimivan aron hiilidioksidin vaihtoa kasvukauden ulkopuolella. Aiemmat tutkimukset ovat yleensä keskittyneet kasvukauden aikaiseen tilanteeseen. Kasvukauden ulkopuolinen tilanne on myös tärkeää tietää, kun yritetään selvittää, onko alue kasvihuonekaasuille lähde vai nielu. Tutkimuksessa oli mukana kaksitoista koealaa Sisä-Mongoliassa. Maaperän lämpötila ja kosteus näyttivät olevan tärkeitä hiilidioksidin vaihdon määrän säätelijöinä kasvukauden ulkopuolella. Aro näytti toimivan hiilidioksidin lähteenä kasvukauden ulkopuolella. Lokakuun ja huhtikuun välisenä aikana alue päästi ilmakehään hiiltä keskimäärin noin 350 kg per hehtaari (päästöt vaihtelivat välillä 180-484 kg per hehtaari). Laidunnuksen määrä näytti vähentävän päästöjä. Lumipeitteen paksuus ja maaperän kosteus näyttivät lisäävän päästöjä.

– Nordbo ja muut (tutkimus on suomalaisten tutkijoiden tekemä – mukana on Helsingin yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen tutkijoita) ovat analysoineet kaupunkien hiilidioksidipäästöjä. Tutkimuksen tuloksien perusteella kaupunkien luonnontilaisten alueiden osuutta pinta-alasta voidaan käyttää ennustamaan kaupungin hiilidioksidipäästöjen suuruutta. Kun luonnontilaisten alueiden osuus pinta-alasta kasvaa noin 80 prosenttiin, kaupunki on hiilidioksidipäästöjen suhteen neutraali. Tässä yhteydessä luonnontilainen tarkoittaa maa-aluetta, jonka pinta on jotain luonnossa esiintyvää materiaalia, kuten kasvillisuutta, multaa tai hiekkaa.

– Umezawa ja muut ovat mitanneet metaanin hiili- ja vetyisotooppeja Länsi-Siperiasta lentokoneiden ottamista ilmanäytteistä. Mittauksista nähdään, että kesällä alueen metaanipäästöistä valtaosa tulee kosteikoilta, kun taas talvella suurin osa metaanipäästöistä on peräisin fossiilisista polttoaineista (esimerkiksi maakaasulaitosten vuodoista). Metaanipitoisuuden lyhytaikaiset vaihtelut aiheutuivat enemmän fossiilisista polttoaineista kuin kosteikoista.

– Bodirsky ja muut ovat arvioineet dityppioksidin päästöjä maataloudesta maailmanlaajuisesti tulevaisuudessa. Tutkimuksessa arvioitiin ensin dityppioksidin päästöt vuodelle 1995. Dityppioksidipäästöt maataloudesta olivat tuolloin noin kolme miljoonaa tonnia (dityppioksidin sisältämän typen painona ilmaistuna). Tietokonemallien simulaatioista arvioitiin päästöjen nousevan 7-9 miljoonaan tonniin vuonna 2045 ja 5-12 miljoonaan tonniin vuonna 2095.

– Cogan ja muut esittelevät uusia ilmakehän hiilidioksidimittauksia, joita on tehty GOSAT-satelliitista. Satelliittimittauksista saadaan kartoitettua kasvihuonekaasujen pitoisuuden maailmanlaajuisesti, mikä muun muassa auttaa selvittämään päästölähteiden sijainnit.

– Sundqvist ja muut ovat mitanneet kasvien metaanin vaihtoa Keski-Ruotsissa sijaitsevassa metsässä. Aiemmissa tutkimuksissa on huomattu elävistä kasveista tulevan metaanipäästöjä (esimerkki löytyy aiemmasta jutustamme). Uudessa tutkimuksessa havaittiin tutkittujen kasvien (kuusi, koivu, pihlaja ja mänty) toimivan metaanin nieluina.

– Emmert ja muut ovat mitanneet satelliittien avulla hiilidioksidin ja hiilimonoksidin pitoisuuksia ilmakehän ylemmässä osassa sijaitsevasta termosfääristä (joka sijaitsee noin 85-690 kilometrin korkeudella) kahdeksan vuoden ajalta. Termosfäärissä hiilidioksidin vaikutus on viilentävä. Ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt leviävät koko ilmakehään ja termosfäärin hiilidioksidipitoisuuden odotetaan myös nousevan, mikä aiheuttaa termosfäärin viilenemisen ja kutistumisen. Termosfäärin kutistumisella tulee olemaan vaikutuksia satelliittien lentoratoihin. Havaintojen mukaan termosfääri on kuitenkin kutistunut odotettua enemmän. Tutkimuksen tuloksien mukaan hiilidioksidin ja hiilimonoksidin yhteispitoisuus on noussut maailmanlaajuisesti noin 24 ppm per vuosikymmen noin 100 kilometrin korkeudessa. Tämä on noin 10 ppm enemmän kuin mallisimulaatiot ovat ennustaneet ja voi selittää havaitun, odotettua voimakkaamman termosfäärin kutistumisen.

Lähteet:

Greenhouse Gas Concentrations Reach New Record – WMO Bulletin highlights pivotal role of carbon sinks – WMO:n tiedote.

WMO Greenhouse Gas Bulletin – WMO:n vuotuinen kasvihuonekaasuraportti, marraskuu 2012

Graven, H. D., N. Gruber, R. Key, S. Khatiwala, and X. Giraud (2012), Changing controls on oceanic radiocarbon: New insights on shallow-to-deep ocean exchange and anthropogenic CO2 uptake, J. Geophys. Res., 117, C10005, doi:10.1029/2012JC008074. [tiivistelmä]

Schuck, T. J., K. Ishijima, P. K. Patra, A. K. Baker, T. Machida, H. Matsueda, Y. Sawa, T. Umezawa, C. A. M. Brenninkmeijer, and J. Lelieveld (2012), Distribution of methane in the tropical upper troposphere measured by CARIBIC and CONTRAIL aircraft, J. Geophys. Res., 117, D19304, doi:10.1029/2012JD018199. [tiivistelmä]

Gundersen, P., Christiansen, J. R., Alberti, G., Brüggemann, N., Castaldi, S., Gasche, R., Kitzler, B., Klemedtsson, L., Lobo-do-Vale, R., Moldan, F., Rütting, T., Schleppi, P., Weslien, P., and Zechmeister-Boltenstern, S.: The response of methane and nitrous oxide fluxes to forest change in Europe, Biogeosciences, 9, 3999-4012, doi:10.5194/bg-9-3999-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Baumgartner, M., Schilt, A., Eicher, O., Schmitt, J., Schwander, J., Spahni, R., Fischer, H., and Stocker, T. F.: High-resolution interpolar difference of atmospheric methane around the Last Glacial Maximum, Biogeosciences, 9, 3961-3977, doi:10.5194/bg-9-3961-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Weiwei Chen, Benjamin Wolf, Xunhua Zheng, Zhisheng Yao, Klaus Butterbach-Bahl, Nicolas Brüggemann, Shenghui Han, Chunyan Liu, Xingguo Han, Carbon dioxide emission from temperate semiarid steppe during the non-growing season, Atmospheric Environment, Volume 64, January 2013, Pages 141–149, http://dx.doi.org/10.1016/j.atmosenv.2012.10.004. [tiivistelmä]

Nordbo, A., L. Jarvi, S. Haapanala, C. R. Wood, and T. Vesala (2012), Fraction of natural area as main predictor of net CO2 emissions from cities, Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2012GL053087. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Umezawa, T., T. Machida, S. Aoki, and T. Nakazawa (2012), Contributions of natural and anthropogenic sources to atmospheric methane variations over western Siberia estimated from its carbon and hydrogen isotopes, Global Biogeochem. Cycles, 26, GB4009, doi:10.1029/2011GB004232. [tiivistelmä]

Bodirsky, B. L., Popp, A., Weindl, I., Dietrich, J. P., Rolinski, S., Scheiffele, L., Schmitz, C., and Lotze-Campen, H.: N2O emissions from the global agricultural nitrogen cycle – current state and future scenarios, Biogeosciences, 9, 4169-4197, doi:10.5194/bg-9-4169-2012, 2012. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Cogan, A. J., et al. (2012), Atmospheric carbon dioxide retrieved from the Greenhouse gases Observing SATellite (GOSAT): Comparison with ground-based TCCON observations and GEOS-Chem model calculations, J. Geophys. Res., 117, D21301, doi:10.1029/2012JD018087. [tiivistelmä]

Sundqvist, E., P. Crill, M. Mölder, P. Vestin, and A. Lindroth (2012), Atmospheric methane removal by boreal plants, Geophys. Res. Lett., 39, L21806, doi:10.1029/2012GL053592. [tiivistelmä]

J. T. Emmert, M. H. Stevens, P. F. Bernath, D. P. Drob & C. D. Boone, Observations of increasing carbon dioxide concentration in Earth’s thermosphere, Nature Geoscience(2012), doi:10.1038/ngeo1626. [tiivistelmä]

Väitös tuo tarkkuutta lumen vesiarvon määrittämiseen

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Aalto-yliopiston tuoreessa väitöskirjassa parannettiin fysikaalista mallia, jolla simuloidaan lumipeitteisen maan mikroaaltoemissiota eli -säteilyä. Väittelijä Juha Lemmetyinen toimii tutkijana Ilmatieteen laitoksella.

Lumen vesiarvoa tarvitaan niin kattojen suunnitteluun kuin ilmastonmuutoksen tutkimiseenkin.Uuden mallin avulla saavutettiin aiempaa tarkempia tuloksia lumen vesiarvon määrittämisessä, kun sitä sovellettiin satelliittimittausten tulkintaan. Lumen vesiarvo eli lumikuorma ilmoittaa lumikerroksesta sulatettuna muodostuvan vesikerroksen paksuuden. Lumen vesiarvo vaikuttaa siihen, paljonko tietty määrä lunta painaa: esimerkiksi 5 cm paksuinen kerros vastasatanutta, kuivaa pakkaslunta on kevyempi kuin 5 cm kosteaa lunta.

Lumi on tehokas eriste, joten lumen kokonaismassalla on tärkeä rooli mallinnettaessa maapallon hydrologista kiertoa sekä energiatasapainoa ilmastomalleissa. Lumikuorma täytyy ottaa huomioon myös esimerkiksi rakennusten kattorakenteiden kantavuutta suunniteltaessa. Lisäksi vesiarvon avulla voidaan arvioida sulamisvesien aiheuttamien keväisten tulvien suuruutta.

Paikallisesti vesiarvon saa selville mittaamalla manuaalisesti luminäytteestä tilavuuden ja massan. Satelliittihavainnot puolestaan perustuvat maanpinnan luonnollisen mikroaaltoemission vaimenemiseen lumessa, mitä pystytään mittaamaan radiometri-instrumenttien avulla. Satelliitti-instrumentit ovat käytännössä ainoa keino mitata vesiarvo globaalisti.

Mikroaaltoradiometrien käyttökelpoisuutta rajoittaa niiden heikko erottelukyky, joka on tyypillisesti useita kymmeniä kilometrejä maanpinnalla. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että satelliitti pystyy antamaan vain yhden emissioarvon vaikkapa 20 km x 20 km suuruiselle alueelle.

– Tällöin jokaiseen mittaustulokseen vaikuttaa useita maankäyttöluokkia, esimerkiksi metsäalueita, avoalueita, soita ja vesialueita. Tutkitun suureen eli lumen osuus mitattuun signaaliin vaihtelee voimakkaasti paikasta toiseen, mikä hankaloittaa mittausten tulkintaa, väittelijä Juha Lemmetyinen selittää.

Etenkin lumipeitteiset järvet poikkeavat suuresti ympäröivästä maastosta mikroaaltoalueella.
Tällöin seuduilla virheet lumen vesiarvon tulkinnassa voivat kasvaa suuriksi seuduilla, joilla järviä on runsaasti – kuten meillä Suomessa tai esimerkiksi Kanadan arktisilla alueilla.

Itse lumipeitteen kohdalla ongelmia aiheuttaa myös lumen luonnostaan kerrostunut rakenne; erilaiset sääilmiöt kuten lumisateet, tuuli, ja sulantajaksot aiheuttavat sen, että lumipeitteeseen muodostuu toisistaan voimakkaastikin poikkeavia kerrostumia. Kerrokset vaikuttavat myös mikroaaltojen kulkeutumiseen lumessa.

– Kehittämäni mallin avulla voi kuvata myös eri kerrosrakenteiden vaikutusta mikroaaltojen kulkeutumiseen lumessa. Tämä mahdollistaa muun muassa lumipeitteisten järvien mikroaaltovasteen eli niiden lähettämän säteilyn mallinnuksen, Lemmetyinen kertoo.

Väitöstyössä kehitetyn mallin ennusteita vertailtiin maan pinnalta ja lentokoneesta mitattuihin radiometrihavaintoihin sekä sovellettiin mallia lumipeitteen ominaisuuksien tulkintaan satelliittihavainnoista.

Väitöstilaisuus

DI Juha Lemmetyinen väittelee Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa tiistaina 27.11.2012 klo 12. Väitöskirjan otsikko on “Microwave radiometry of snow covered terrain and calibration of an interferometric radiometer” (suomeksi “Lumipeitteen kaukokartoitus mikroaaltoradiometreillä ja interferometrisen radiometrin kalibrointi”).

Lisätietoja:

Tutkija Juha Lemmetyinen, puh. 040 730 3663, juha.lemmetyinen@fmi.fi

Harvinainen keijusalama havaittiin jälleen

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksen tutkija Panu Lahtinen tallensi kamerallaan 25.10. klo 00:46 Viron rannikolla esiintyneen keijusalaman.

Keijusalama (mustan laatikon sisällä) Viron rannikolla 25.10. klo 00:46. Keijusalaman yläpuolella on kuu ja alapuolella erottuu maasalamoiden kajo alempana olevassa ukkospilvessä. (Kuva: Panu Lahtinen, Ilmatieteen laitos).

Yläsalamoihin kuuluvia ukkospilvien yläpuolella havaittavia valoilmiöitä havaitaan Suomessakin säännöllisesti, joskin vähänlaisesti. Salamafysiikan ja yläilmakehän tutkimuksen kannalta ilmiö on erittäin mielenkiintoinen.

Ukkonen on kaikille tuttu ilmiö. Läheskään kaikki eivät kuitenkaan tiedä, että ukkospilvi vaikuttaa myös sen yläpuoliseen ilmakehään. Näistä valoilmiöistä käytetään nimitystä yläsalamat. Ensimmäiset yläsalamahavainnot maailmalla saatiin niinkin myöhään kuin 1989 Yhdysvalloissa. Suomen ensimmäiset yläsalamat havaitsi vuonna 2009 Pieksämäkeläinen Timo Kantola meteorikameransa avulla. Tämän jälkeen harrastajat ovat olleetkin entistä tietoisempia etsimään ottamistaan valokuvista myös yläsalamoita.

Harrastajan kamera kuvaa läpi yön

Ilmatieteen laitoksen lumitutkija Panu Lahtinen ei seuraa ukkosia ammatikseen, vaan se on hänen harrastuksensa. Vuoden 2009 ensimmäisten Suomen yläsalamahavaintojen innoittamana hänkin hankki tarkoitukseen sopivan automaattikameran ja asensi sen asuintalonsa ikkunalaudalle. Kameran hankinnan lisäksi hän ohjelmoi kuvausohjelman, joka tallentaa videokamerasta saatavasta datasta koostekuvia, niin sanottuja maksiminoja, joihin jokaiseen pikseliin tallennetaan kirkkain minuutin aikana tullut arvo. Koostekuvien lisäksi jokaisen pikselin kirkkaimman arvon tarkka esiintymisaika tallennetaan tiedostoon. Mahdollisimman tarkka aikatieto onkin tärkeää, jotta kuva voidaan myöhemmin yhdistää Ilmatieteen laitoksen havaintoaineistojen kanssa.

Lokakuun 25. Lahtista onnisti, sillä kamera oli tallentanut onnistuneesti Viron rannikolla esiintyneen ukkosen synnyttämän keijusalaman. Havainto varmistettiin heti seuraavana päivänä Ilmatieteen laitoksen salamanpaikantimen havainnoista: itse yläsalamaa salamanpaikannin ei havaitse, mutta yläsalamaa edeltävän maasalaman se havaitsee.

–Hieno tunne, vihdoinkin tuli tulosta, kiteyttää Lahtinen. –Tuntuu todella mukavalta onnistua tällaisessa, jonka tietää olevan erittäin harvinaista meillä Suomessa.

Yläsalamoita esiintyy noin 10 – 100 kilometrin korkeudella. Niistä erotetaan kolmea eri lajia: punaiset keijusalamat (engl. red sprite), rengasmaiset kajosalamat (Elves) ja ukkospilvien huipuista ylöspäin suuntautuvat viuhkasalamat (blue jet). Nyt havaittu keijusalama on yläsalamoista yleisimmin havaittu laji. Yläsalamat eivät ole “tavallisen” maasalaman kaltaisia läpilyöntejä pilven ja maan välillä, vaan ne ovat seurausta maasalamasta: sopivassa tilanteessa maasalama voi aiheuttaa erittäin nopean, voimakkaan ja laaja-alaisen muutoksen ukkospilven sähkökentässä, jonka vaikutus tuntuu aina noin 100 km korkeudella ionosfäärissä asti. Raju sähkökentän muutos kiihdyttää alkeisvarauksia, jotka puolestaan törmäävät yläilmakehän typpi- ja happimolekyyleihin.

Lopputuloksena syntyy punaisen ja sinisen väreissä hohtavia yläsalamoita. Värintuottomekanismi on siten samankaltainen revontulien kanssa, joskin itse ilmiöt ovat pohjimmiltaan erilaiset.

Mukava lisä vaisuun ukkoskauteen

Vaarallisiin sääilmiöihin erikoistuneen tutkija Antti Mäkelän mukaan ukkoskausi 2012 oli keskimääräistä vaisumpi.

–Vuoden saldo 78 000 maasalamaa Suomessa on vain hieman yli puolet keskimääräisestä. Mutta ei se olekaan ihme, sillä ei kesä säiden puolesta ollut ukkosille kovin otollinen, Mäkelä summaa.

–Onneksi Panu (Lahtinen) sai vielä tällaisen saaliin, niin on mitä tutkia talvipakkasilla, naurahtaa Mäkelä.

Lahtisen havaitsema tapaus osoittautui erittäin mielenkiintoiseksi, koska ukkosalue ei ollut kovinkaan raju, eikä se tuottanut paljon salamoita. Lisäksi salamanpaikantimen havainnoista löytyi kuvanottohetkeltä yhteensä kahdeksan paikannettua salamaniskua.

–Nyt yritämme selvittää, mikä näistä iskuista itse asiassa liipaisi keijusalaman, ja millä tavalla nuo kahdeksan iskua liittyvät toisiinsa ja keijusalamaan.

Yläsalamatutkimus on viime vuosina saanut paljon arvostusta Euroopassa. Mittavien tutkimuskampanjoiden sekä satelliittimittausten avulla pyritään saamaan entistä parempaa tietoa näistä vielä melko tuntemattomista ilmiöistä. Yläsalamoiden yhteydessä on havaittu myös gammasäteilyä (eng. terrestrial gamma-ray flashes). Useissa kansainvälisissä yläilmakehä-, avaruus- ja planeettatutkimusprojekteissa mukana oleva tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri mainitsee tämän yhtenä mielenkiintoisimpana viime vuosien löydöistä.

–Tällaisen korkeaenergisen säteilyn havaitseminen salamoiden yhteydessä kuvastaa hyvin sitä, kuinka monisyisiä prosesseja ukkospilvi pitää sisällään. Ja koska tutkimus on vasta aluillaan, aiheen tiimoilta voi lähivuosina paljastua paljon uutta ja mielenkiintoista.

Lisätietoja:

Tutkija Panu Lahtinen, puh. 050 3803 261, panu.lahtinen@fmi.fi
Tutkija Antti Mäkelä, puh. 050 3011 988, antti.makela@fmi.fi
Tutkimuspäällikkö (Tutka-ja avaruusteknologia) Ari-Matti Harri, puh. 050 3375 623, ari-matti.harri@fmi.fi

Japanilainen tv-ryhmä sai videolle keijusalamoita – Tähdet ja avaruus (25.8.2012)

Aerosolihiukkasten kasvulla suuri merkitys ilmastotutkimuksessa

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksen tutkija Johannes Leppä väittelee perjantaina 23. marraskuuta. Väitöksessä on selvitetty ilmakehän aerosolihiukkasten kasvuun ja dynamiikkaan liittyviä prosesseja.

Ilmakehän aerosolihiukkasilla on monenlaisia vaikutuksia ilmastoon mutta myös haitallisia terveysvaikutuksia. Näiden vaikutusten suuruus määräytyy hiukkasten koon ja lukumääräpitoisuuden mukaan. Vastamuodostuneet hiukkaset ovat liian pieniä vaikuttaakseen ilmastoon tai terveyteen. Pienimmät hiukkaset ovat kaikkein alteimpia häviämään yhdistymällä suurempiin hiukkasiin. Sekä hiukkasten muodostumisen että niiden kasvuun vaikuttavien tekijöiden tunteminen on ensiarvoisen tärkeää arvioitaessa ilmakehässä tapahtuvan hiukkasmuodostuksen vaikutusta ilmastoon ja ihmisten terveyteen.

Uusi malli tutkimaan varaustilan muutosta

Väitöskirjan tarkoitus on lisätä tietämystämme sähköisesti varattujen ja neutraalien aerosolihiukkasten dynamiikasta.

– Keskityin tutkimuksessa hiukkasten kasvuun ja aerosolin varaustilan muutokseen liittyviin prosesseihin. Tätä tarkoitusta varten kehitettiin uusi malli, Ion-UHMA, joka simuloi neutraalien ja varattujen aerosolihiukkasten dynamiikkaa. Lisäksi johdettiin yksinkertaisia yhtälöitä, joita voidaan käyttää eri prosessien aiheuttaman kasvunopeuden arvioimiseen, Johannes Leppä kertoo. Käyttämällä näitä yhtälöitä uudella mallilla tuotettuun aineistoon väitöskirjassa osoitetaan, että vastamuodostuneen hiukkasjoukon kasvunopeus voi olla selkeästi suurempi, mikäli merkittävä osa hiukkasista on varattuja.

Lisäksi tarkasteltiin kahta data-analyysimenetelmää, joilla on aikaisemmin analysoitu mittauksissa havaittua aerosolin varaustilaa. Näitä menetelmiä testattiin käyttämällä niitä simulaatioista saatuun aineistoon. Testissä havaittiin, että menetelmillä pystyttiin arvioimaan hiukkasten kasvunopeutta ja varattuina muodostuneiden hiukkasten osuutta, mikäli hiukkasten kasvunopeus oli riittävän korkea ja varatut hiukkaset eivät kasvaneet huomattavasti nopeammin kuin neutraalit.

Väitöskirjassa on tutkittu yksityiskohtaisesti neutraalien ja varattujen aerosolihiukkasten dynamiikkaa. –Yhdistämällä tässä työssä tuotettuja analyyttisiä menetelmiä ja tämänhetkisiä kenttä- ja laboratoriomittauksia, voidaan ilmakehän aerosolihiukkasten kasvua ja muodostumista tutkia aikaisempaa perusteellisemmin. Näin voidaan vähentää aerosolihiukkasten ilmastovaikutuksiin liittyviä epävarmuuksia, Leppä toteaa.

Vuonna 1982 syntynyt Leppä on kotoisin Helsingistä. Hän on suorittanut ylioppilastutkintonsa Helsingissä Mäkelänrinteen lukiossa. Teoreettisen fysiikan opintonsa, maisterintutkintonsa ja jatko-opintonsa hän on suorittanut Helsingin yliopistossa.

Johannes Leppä väittelee 23.11.2012 klo 12 Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa aiheesta ”Dynamics of neutral and charged aerosol particles” (Neutraalien ja varattujen aerosolihiukkasten dynamiikka). Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Physicum, auditorio D101, Gustaf Hällströmin katu 2a. Vastaväittäjänä toimii professori Jyrki Mäkelä Tampereen teknillisestä yliopistosta. Hän on pitkän linjan aerosolitutkija, jolla on kattava kokemus varattujen aerosolihiukkasten dynamiikasta ja mittaamisesta.

Lisätietoja:

Tutkija Johannes Leppä, puh. 050 432 7947, johannes.leppa@fmi.fi

Rankkasateiden hälytysjärjestelmälle yhteiskunnallista tarvetta

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Kolmivuotisen RAVAKE-hankkeen aikana Ilmatieteen laitoksessa on kehitetty tosiaikainen rankkasateiden hälytysjärjestelmä. Sen ansiosta äkkitulviin on mahdollista varautua aikaisempaa paremmin..

Ilmatieteen laitoksen vetämän ja Tekesin Vesi-ohjelman rahoittaman RAVAKE-projektin tavoitteena on antaa hälytys rankkasateista ja arvioida sateen vahinkoriskiin liittyviä todennäköisyyksiä. Rankkasateen todennäköisyyttä pystytään hankkeen avulla ennakoimaan erikseen jokaiselle Suomen paikkakunnalle jopa viiden minuutin välein.

– Rankkasadevaroitusjärjestelmässä sateiden ennustamiseen käytetään ilmakehämalleja ja säätutkahavaintoja. Kaupunginosan tarkkuudella ennustetaan automaattisesti, missä sataa lähitunteina ja kuinka paljon, kertoo RAVAKE-hankkeen vetäjä, Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Jarmo Koistinen. Rankkasadehälytys välitetään toistaiseksi matkapuhelimeen tekstiviestillä, mutta palvelua ollaan siirtämässä älypuhelimiin, mikä mahdollistaa monipuolisemman räätälöinnin käyttäjän tarpeisiin.

– Yksityiset ja julkiset toimijat ovat tukeneet ennustusjärjestelmän kehittämistä. Esimerkiksi pelastusviranomaisten saadessa varoituksen lähestyvästä rankkasateesta, he voivat keskittyä suojaamaan tiettyjä riskikohteita. Myös kiinteistönomistajille ja yksityisille kansalaisille rankkasadehälytyksestä on varmasti hyötyä. Miljoonan ihmisen jätevesiä käsittelevä Viikinmäen puhdistamo käyttää jatkuvasti RAVAKE-ennusteita prosessin ohjauksessa.

Älypuhelimissa käyttäjä voi itse määritellä ennusteen ajanjakson tuntien tarkkuudella, tarkan paikan, kriittisen sateen määrän kynnysarvon ja todennäköisyyden, jonka ylityksestä automaattinen hälytys lähetetään. Tekstiviesteihin perustuvissa Sadevahti- ja Rankkasadevahtipalveluissa nämä valinnat on jouduttu pakkaamaan yksinkertaisempaan muotoon.

– Hälytyksen tullessa puhelimeen ennen rankkasateen saapumista, on kiinteistön omistajalla muutama tunti aikaa toimia. Tässä ajassa on mahdollista tyhjentää tulvaherkkä kellari tai autohalli, Koistinen kertoo esimerkkinä.

Rankkasateista nopeasti suuria vahinkoja

– Sateita on aikaisemmin ennustettu maakunnan laajuisille alueille muutaman kerran vuorokaudessa. Uusi järjestelmä antaa mahdollisuudet tehdä ennusteita tiheästi hyvinkin pienelle alueelle. Tämä on tarpeen, sillä usein rankkasateet rajoittuvat esimerkiksi yhden kunnan alueelle ja syntyvät ”tyhjästä” tunnin aikana, Jarmo Koistinen toteaa.

Ilmastonmuutos lisää rankkasateita ja ne voivat aiheuttaa vakavia vahinkoja lyhyessä ajassa. Esimerkiksi Porissa satoi kesällä 2007 noin 120 millimetriä kolmen tunnin aikana. Tulvat aiheuttivat hetkessä yli 15 miljoonan euron vahingot pienelle alueelle. Tarve rankkasadevaroituksille on noussut muutoinkin esille hulevesitulvien koetellessa kaupunkialueita.

Lisätietoja ja ilmoittautumiset:

Erikoistutkija Jarmo Koistinen, puh. 050 563 5166, jarmo.koistinen@fmi.fi
Tutkija Pekka Rossi, puh. 050 366 4029, pekka.rossi@fmi.fi

Merien lämpötilan ja suolapitoisuuden muutokset kertovat ihmisen vaikutuksesta

Uuden tutkimuksen mukaan merien viime vuosikymmeninä havaittua lämpenemistä ei voida selittää pelkästään luonnollisella vaihtelulla. Toisen tutkimuksen mukaan myöskään merien suolapitoisuuden muutokset eivät selity luonnollisella vaihtelulla. Molemmissa tutkimuksissa todetaan ihmiskunnan toimet muutoksien aiheuttajaksi. Lämpenemisen ja suolaisuuden tarkastelu yhdessä antaa vielä varmemman kuvan ihmiskunnan vaikutuksesta kuin lämpötilan tai suolapitoisuuden muutoksien erillinen tarkastelu.

Merten lämpeneminen on havaittu useissa tutkimuksissa, ja joissakin aiemmissa tutkimuksissa se on myös pystytty yhdistämään ihmisen vaikutukseen. Kahdessa uudessa tutkimuksessa on meristä tehtyjen havaintojen ja mallisimulaatioiden avulla saatu lisää todisteita ihmisen vaikutuksesta meriin.

Meret lämpenevät ihmisen toimien seurauksena

Sveitsin Zurichissä sijaitsevan C₂SM (Center for Climate Systems Modeling) -tutkimuskeskuksen tutkijat Jan Sedláček ja Reto Knutti esittävät uusia todisteita siitä, että 1900-luvulla alkanut lämpeneminen on suurelta osin ulkoisesti pakotettu (esimerkiksi kasvihuonekaasut ovat ns. ulkoinen pakote). He käyttivät mallisimulaatioita CMIP5-projektista merien ja ilmakehän muutoksien tutkimiseen.

Simulaatioissa, joissa ei ollut ulkoista pakotetta vaan ilmaston muutokset tapahtuivat pelkästään ilmastojärjestelmän sisäisten muutoksien johdosta, merien lämpeneminen tapahtui eri tavalla kuin havainnoissa. Meri lämpeni melko tasaisesti eri syvyyksillä kun taas havainnoissa meret ovat lämmenneet pintavesissä eniten ja siitä lämpeneminen vähenee tasaisesti syvemmälle mentäessä. Kun simulaatioissa on mukana myös ulkoinen pakote (kuten kasvihuonekaasujen vaikutus), merien lämpeneminen tapahtuu juuri kuten havainnoissa näkyy. Tutkimuksen tulokset ovat yhdenmukaisia aiempien samanlaisten tutkimuksien kanssa, joita ei kuitenkaan ole vielä kovin monta. Tällaiset tutkimukset ovat tärkeitä, koska niissä saadaan paljon selvempi kuva ihmisen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä kuin tutkimuksissa, joissa katsotaan vain ilmakehän ja merien pintakerroksen lämpötilakehitystä.

Merien suolapitoisuudesta lisätodisteita ihmiskunnan vaikutuksesta

Pierce ja muut ovat tutkineet merien suolapitoisuuden muutoksia vuosien 1955 ja 2004 välillä. Havaintojen mukaan merien suolapitoisuus on muuttunut viime vuosikymmenien aikana. Merien suolapitoisuuteen vaikuttavat pääasiassa haihdunta, sadanta ja makean veden virtaus jokien välityksellä. Myös näissä on havaittu muutoksia. Suolapitoisuuden muutokset ovat sellaisia, että eri alueiden erot ovat korostuneet. Aiemmin voimakkaasti suolaisilla merialueilla haihdunta on lisääntynyt, mikä on nostanut suolapitoisuutta. Merialueilla, joissa aiemmin on ollut suhteellisen makeaa vettä, sademäärät ovat lisääntyneet ja makeuttaneet vettä lisää.

Tutkimuksessa tehtyjen mallisimulaatioiden perusteella suolapitoisuuden muutoksia ei voida selittää luonnollisen vaihtelun avulla. Sen sijaan suolapitoisuuden muutokset ovat juuri sellaisia kuin ihmisen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä on odotettavissa. Tutkimuksessa tarkasteltiin suolapitoisuuden lisäksi lämpötilan muutoksia. Kun otetaan huomioon sekä suolapitoisuuden että lämpötilan muutokset yhdessä, niin aiheuttaja on yhä varmemmin ihmiskunnan toimet.

Eri syvyyksillä tarkasteltaessa suolapitoisuuden muutokset merien ylimmässä 125 metrin kerroksessa ovat selitettävissä vain ihmiskunnan toimilla. Lämpötilan muutokset (sekä suolapitoisuuden ja lämpötilan muutokset yhdessä tarkasteltuna) poikkeavat merkitsevästi luonnollisesta vaihtelusta ylimmässä 250 metrissä.

Lähteet:

Pierce, D. W., P. J. Gleckler, T. P. Barnett, B. D. Santer, and P. J. Durack (2012), The fingerprint of human-induced changes in the ocean’s salinity and temperature fields, Geophys. Res. Lett., 39, L21704, doi:10.1029/2012GL053389. [tiivistelmä, Ocean Salinity Trends Show Human Fingerprint – Scripps-instituutin tiedote]

Sedláček, J. and R. Knutti (2012), Evidence for external forcing on 20th-century climate from combined ocean-atmosphere warming patterns, Geophys. Res. Lett., 39, L20708, doi:10.1029/2012GL053262 [tiivistelmä]

Uusi palveluratkaisu edistämään merikuljetusten tasapuolista kohtelua

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Merikuljetusten tasapuolisen kohtelun takaamiseksi Euroopassa ollaan toteuttamassa uutta innovatiivista ratkaisua.

Laivaliikenteen hiilidioksidipäästöt perustuen yksittäisten laivojen liikkumiseen. (Kuva: Ilmatieteen laitos.)

Merikuljetuksiin kohdistuu tulevina vuosina suuria paineita, minkä takia sekä viranomaiset että teollisuus kaipaavat luotettavaa ja kustannustehokasta päästöjen seurantapalvelua. Ilmatieteen laitos on yhdessä Alankomaiden ilmatieteen laitoksen ja Euroopan avaruusjärjestön ESAn kanssa kehittänyt uutta palveluratkaisua (SAMBA) merikuljetusten tasaveroisen kohtelun tukemiseksi. Ratkaisu yhdistää avaruudessa, ilmakehässä ja maanpinnalla toimivia järjestelmiä.

SAMBAn tarjoamille palveluille on runsaasti käyttöä. Kun laivaliikenteen päästöjä koskevat määräykset, kuten EU:n rikkidirektiivi astuvat tulevina vuosina voimaan, tarvitaan oikeudenmukainen järjestelmä sen varmistamiseksi, että kaikki toimijat noudattavat samoja sääntöjä eikä määräysten vastaisella toiminnalla vääristetä kilpailua. Merenkulkuviranomaiset ovat kiinnostuneita tiedoista, jotka auttavat heitä seuraamaan määräysten noudattamista ja ovat yhdistettävissä jo olemassa oleviin seurantajärjestelmiin. Ympäristöviranomaiset ja lisäarvoa antavien tietojen tuottajat haluavat luotettavia tilastoja, jotka kuvaavat merikuljetusten päästöjä sekä avomerellä että satamissa. Varustamot kokevat, että tasapuolisuutta lisäävät toimet tarjoavat mahdollisuuksia toimintojen kehittämiseen ja kustannusten karsimiseen. Tässä tarvitaan luotettavia tietoja.

Ensimmäisessä vaiheessa SAMBAn tavoitteena on varmistaa, että laivaliikenteen päästöjen seurannassa voidaan hyödyntää satelliittipalveluita. Tavoitteeseen päästään yhdistämällä AIS/GPS-pohjainen merellisten päästöjen seuranta ja kaukokartoitukseen perustuva ilmansaasteiden valvonta. Tuloksena saadaan palvelu, jonka tuottamien tietojen avulla on mahdollista valvoa meriliikenteen päästörajojen noudattamista.

Ilmatieteen laitos on lisäksi solminut tietojen esittämistä koskevan sopimuksen, jonka toisena osapuolena on ExactEarth, satelliittipohjaisen Automatic Identification System (AIS) toimittaja. AIS tuottaa automaattisesti tietyn väliajoin laivoille tietoa toisilleen lavoista, niiden sijainnista, kurssista ja nopeudesta.

Tähän mennessä saadut tulokset osoittavat, että päästömääräysten noudattamista laivaväylillä voidaan valvoa avaruudesta käsin. Yhteistyössä viranomaisten ja tiedontuottajien kanssa voidaan teknisiä mahdollisuuksia laajentaa niin, että myös yksittäiset päästörajojen ylitykset ovat havaittavissa.

Lisätietoja:

Projektipäällikkö Tapani Stipa, Ilmatieteen laitos, puh. 040 505 8090
Dr. Folkert Boersma, Royal Dutch Meteorological Institute, puh. +31 30 220 6618

ESA website: http://iap.esa.int/projects/maritime/samba

Lokakuussa paikoin ennätyksellisen sateista

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Lokakuussa satoi paikoin poikkeuksellisen runsaasti. Maan länsiosassa rikottiin niin vuorokauden kuin kuukaudenkin paikkakuntakohtaisia sade-ennätyksiä.

Lokakuun sade- ja lumitietoja. (Kuva: Ilmatieteen laitos)

Ilmatieteen laitoksen mukaan maan länsiosassa lokakuu alkoi hyvin sateisena, kun ensimmäisen viikon aikana sadetta kertyi paikoin lähes kaksi kertaa niin paljon kuin koko lokakuun aikana tavallisesti. Suurin vuorokauden sademäärä, 53 mm, mitattiin lokakuun 5. päivä Kauhajoen Kuja-Kokon havaintoasemalla. Kauhajoen kaupungissa satoi lähes yhtä paljon, 49 mm. Lokakuun vuorokausisade-ennätyksiä rikottiin 4.- 6.10. välisenä aikana muutamilla paikkakunnilla Lounais- ja Länsi-Suomessa. Vuodenaikaan nähden poikkeuksellisen runsaat sateet aiheuttivat maan länsiosassa pahoja tulvia.

Kuukauden sademäärät vaihtelivat lokakuussa maan itä- ja pohjoisosien vähäsateisimpien alueiden noin 40 millimetristä maan länsiosan yli 150 millimetriin. Eniten satoi Merikarvialla, missä kuukauden sademäärä, 191 mm, oli noin 2,5-kertainen pitkän ajan keskiarvoihin verrattuna. Kuukauden paikkakuntakohtaisia sade-ennätyksiä rikottiin muutamalla Länsi-Suomen havaintoasemalla. Sen sijaan maan itä- ja pohjoisosassa kuukauden sademäärä jäi paikoin jopa hieman tavanomaista pienemmäksi.

Kuukausi alkoi lämpimänä ja päättyi kylmänä

Lokakuun keskilämpötila vaihteli Pohjois-Lapin noin nollan ja maan eteläosan kuuden asteen välillä. Vaikka kuukausi alkoikin lämpimänä, oli kuukauden keskilämpötila kylmän loppukuukauden vuoksi melko lähellä pitkän ajan keskiarvoja. Lähinnä Pohjois-Lapissa lokakuu oli paikoin asteen verran keskimääräistä lämpimämpi. Lokakuun ylin lämpötila, 16,0 astetta, mitattiin Hämeenlinnan Katisella kuukauden 3. päivä. Kylmintä oli 26. päivä, kun lämpötila laski Sallan Naruskassa -25,2 asteeseen. Näin alhaiset lämpötilat ovat lokakuussa harvinaisia. Edellisen kerran näin kylmää missään päin Suomea on lokakuussa ollut vuonna 1995.

Terminen kesä viivytteli aivan etelärannikolla vielä lokakuun alkupuolelle saakka. Terminen syksy alkoi, eli vuorokauden keskilämpötila laski pysyvästi +10 asteen alapuolelle etelärannikolla lopulta lokakuun 5.-6. päivä, noin 1-2 viikkoa tavanomaista myöhemmin. Terminen kasvukausi päättyi koko maassa lokakuun loppuun mennessä. Lapissa puolestaan terminen talvi pääsi alkuun monin paikoin lokakuun puolivälin tietämillä, varsin tavanomaiseen aikaan.

Ensilumi maan etelä- ja länsiosiin tavanomaista aiemmin

Ensimmäinen peittävä lumipeite saatiin Pohjois-Lappiin jo syyskuun puolella. Keski- ja Etelä-Lappiin sekä paikoin Pohjois-Pohjanmaan itäosaan ja Kainuuseen ensimmäinen ehjä lumipeite saatiin 17.–18. lokakuuta, ja maan länsiosaan 26. lokakuuta. Vielä kuukauden viimeisenä päivänä ensimmäinen ehjä lumipeite saatiin laajalti maan itäosaan. Ensilumi jäi tulematta ennen lokakuun loppua vain paikoin etelärannikolla ja lounaissaaristossa. Länsirannikolla ja maan etelä- ja lounaisosassa ensilumi tuli selvästi tavanomaista aiemmin, sillä tyypillisesti ensimmäinen ehjä lumipeite saadaan sinne vasta marraskuun alkupuolella.

Ilmatieteen laitoksessa on vuoden 2012 alusta lähtien käytetty vertailukautena vuosien 1981–2010 ajalta laskettuja tilastoja aikaisemman vertailukauden 1971–2000 tilastojen sijaan. Lokakuussa uuden vertailukauden keskilämpötilat ovat pohjoisessa 0,5-1,0 astetta ja etelämpänä noin puoli astetta edellisen vertailukauden keskilämpötiloja korkeammat. Vuorokauden alimpien lämpötilojen keskiarvo on Lapissa nousut paikoin yli asteen. Lokakuun sademäärissä ei ole suurta muutosta vertailukausien välillä.

Lisätietoja:

Säätilastoja Ilmastopalvelusta puh. 0600 1 0601 (3,98e/min + pvm)
Sääennusteet palvelevalta meteorologilta 24h/vrk puh. 0600 1 0600 (3,98 e/min + pvm)
Lokakuun säätilastot: http://ilmatieteenlaitos.fi/lokakuu
Meteorologit Twitterissä: http://twitter.com/meteorologit