Jatkuiko maapallon lämpeneminen vuosina 1998-2013 jopa voimakkaammin kuin 1979-1997?

Kun katsoo sitä, miten nopeasti globaali lämpötila nousi ennen vuotta 1998, mikä on hämmästyttävintä maapallon lämpötilan kehityksessä vuoden 1998 jälkeen? Useimmat ilmastoskeptikot väittävät, ettei ilmasto ole lämmennyt vuoden 1998 jälkeen. Todellisuudessa tällainen väliaikainen lämpenemistauko ei silti ole kovin yllättävää, ei tilastollisesta näkökulmasta eikä ilmastomallien perusteella. On kuitenkin yksi asia, joka yllättää melkoisesti verrattaessa lämpötilakehitystä ennen vuotta 1998 ja sen jälkeen. Todellinen yllätys on se, että lämpötilat pysyivät niin korkeina, että lämpötilan nousu jopa ylitti vuosien 1979-1997 trendin.

Tämä blogiteksti perustuu pääosin Grant ”Tamino” Fosterin ”Global Temperature: the Post-1998 Surprise” -kirjoitukseen. Hän on Yhdysvalloissa Mainen osavaltiossa toimivassa Tempo Analytics –konsulttiyhtiössä työskentelevä tilastotieteilijä, joka on kirjoittanut myös kirjoja sekä tieteellisiä artikkeleita esimerkiksi maapallon lämpötilakehityksestä vuosina 1979-2010 ja IPCC:n julkaisemien ennusteiden toteutumisesta.

Maapallon pintalämpötila ei ole ainoa osoitus maailmanlaajuisesta ilmastonmuutoksesta tai ilmaston lämpenemisestä. Vuoden 1998 jälkeen valtameret ovat lämmenneet huomattavasti, mukaan lukien syvänmeren alueet. Arktinen merijää on jatkanut hupenemistaan useimpien maailman jäätiköiden tavoin. Merenpinta on jatkanut nousuaan paljon nopeammin kuin 1900-luvun keskimääräinen nousunopeus (joka taas oli paljon nopeampi kuin useaan tuhanteen vuoteen sitä ennen).

On tähdennetty, ettei tilastollisesti merkitsevän lämpenemisen puute välttämättä tarkoita sitä, etteikö lämpenemistä voisi silti hitaasti tapahtua. On myös todettu, ettei ”lämpenemistauko” ole ristiriidassa ilmastomallien simulaatioiden kanssa, vaan itse asiassa ilmastomalleissa näkyy ajoittain vastaavia lämpenemistaukoja kuin vuoden 1998 jälkeen, vaikka ilmasto onkin pitkällä aikavälillä lämpenemässä.

Lisäksi on osoitettu (niin kuin ilmastotieteilijät ovat tienneet koko ajan), etteivät kasvihuonekaasut ole ainoa lämpötilaan vaikuttava tekijä. Vuoden 1998 jälkeen on vaikuttanut useita kasvihuonekaasujen kanssa päinvastoin vaikuttavia tekijöitä (ENSO-värähtelyn La Niña -vaihe, tulivuorenpurkausten aerosolit ja auringon toiminnan vaihtelut), jotka alentavat maapallon lämpötilaa. Esimerkiksi auringon aktiivisuus on nyt alimmillaan sataan vuoteen. Ilman kasvihuonekaasujen lämmittävää vaikutusta nämä luonnolliset tekijät olisivat aiheuttaneet maapallon lämpötilan alenemisen vuoden 1998 jälkeen.

Tässä tarkastelussa kuitenkin sivuutetaan valtameret, jäätiköiden muutokset sekä luontaista vaihtelua aiheuttavat tekijät ja katsotaan vain maapallon keskimääräistä lämpötilaa (pintalämpötilaa ja troposfäärin alaosan lämpötilaa).

Jos jokin asiallinen lähde olisi arvioinut 1. tammikuuta 1998, ettei ajanjaksolla vuoden 1998 alusta vuoden 2013 loppuun tule todennäköisesti olemaan tilastollisesti merkitsevää lämpenemistä, mitä olisimme voineet ennustaa lämpötilan kehityksestä? Jos käytetään lämpötilatietoja alkaen vuodesta 1979 (jotta käytettävissä on myös satelliittidata troposfäärin alaosasta) ja päättyen vuoteen 1997, mitä olisimme ennustaneet lämpenemisestä seuraavien 16 vuoden aikana? Olisimme voineet tehdä kaksi erilaista ennustetta: 1 ) jatkuva lämpeneminen tai 2 ) ei ole tilastollisesti merkitsevää lämpenemistä ajanjaksolla 1998-2013. Olisivatko nämä ennusteet vastanneet vuosina 1998-2013 todellisuudessa havaittuja maailmanlaajuisia lämpötiloja?

Käytetään aluksi vuosien 1979-1997 HadCRUT4 –aineistoa, jonka on koonnut brittiläinen Hadley Centre (Climate Research Unit). Piirretään lämpenemistrendiä osoittava viiva (lineaarinen regressiosuora) vuosilta 1979-1997 ja jatketaan sitä vuoteen 2013 jatkuvan lämpenemisen ennusteen mukaisesti (diagrammin punainen viiva). Diagrammissa hajontaa esittävät katkoviivat, joiden välille useimmat arvot jäävät.

Jos tilastollisesti merkitsevää lämpenemistä ei enää tapahtuisi vuoden 1997 jälkeen, voisimme ottaa lineaarisen regressiosuoran 1979-1997 viimeisen arvon (ei kulmakerrointa) ja piirtää siitä vaakasuoran viivan vuoteen 2013 (diagrammin sininen viiva). Myös tämän vaakasuoran viivan ylä- ja alapuolelle piirretään yhtä suurta hajontaa osoittavat katkoviivat kuin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa (kuva Fosterin blogista, jossa hän on antanut tuotoksilleen julkaisuluvan):

tamino1

Jos lämpenemisessä on tauko, useimpien seuraavan vuosien lämpötilojen pitäisi olla punaisen ennusteviivan (= jatkuva lämpeneminen) alapuolella ja noin puolet vuosista sinisen ennusteviivan (= ei lämpenemistä) yläpuolella, puolet alapuolella. Yksittäiset vuodet nimittäin harvoin osuvat juuri trendiviivalle, mutta keskimäärin puolet on sitä lämpimämpiä ja puolet sitä viileämpiä. Jos odotamme jatkuvaa tasaista lämpenemistä, useimpien vuosien lämpötilojen pitäisi yltää sinisen ennusteviivan yläpuolelle, mutta noin puolet yli ja puolet alle punaisen ennusteviivan.

HadCRUT4-aineiston tietojen mukaan suurin osa vuosista on molempien ennusteiden yläpuolella. Kaksitoista kuudestatoista vuodesta oli jopa kuumempia kuin odotettiin tasaisesti jatkuvan lämpenemisen ennusteessa. Kaikki kuusitoista vuotta ylittivät ”ei lämpenemistä” -ennusteen:

tamino2

HadCRUT4 ei kuitenkaan ole ainoa lämpötila-aineisto. Tarkastellaan seuraavana yhdysvaltalaisen NCDC:n (National Climate Data Center) tietoja. Jälleen kaksitoista kuudestatoista vuodesta oli jopa kuumempia kuin odotettiin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa. Kaikki kuusitoista vuotta ylittivät ”ei lämpenemistä” -ennusteen:

tamino3

Mitä voimme päätellä, jos tarkastelemme Nasan GISS-aineistoa? Näiden tietojen mukaan kolmetoista kuudestatoista vuodesta oli kuumempi kuin odotettiin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa. Kaikki kuusitoista vuotta ylittivät jälleen ennusteen, jonka mukaan lämpeneminen olisi pysähtynyt:

tamino4

Ehkä meidän tulisi käyttää uutta Cowtan & Way –lämpötila-aineistoa, joka Fosterin mielestä ottaa parhaiten huomioon maapallon sellaiset alueet, joilta lämpötilamittauksia ei ole saatavilla. Nyt neljätoista kuudestatoista vuodesta oli jopa kuumempia kuin odotettiin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa. Taas kaikki kuusitoista vuotta ylittivät ”ei lämpenemistä” -ennusteen:

tamino5

Antavatko satelliittitiedot erilaisia tuloksia kuin maanpinnan sääasemilta mitatut tiedot? Tarkastellaan RSS-tietoja (Remote Sensing Systems) troposfäärin (ilmakehän alin kerros) alaosasta. Jälleen saadaan sama tulos. Neljätoista kuudestatoista vuodesta oli kuumempia kuin odotettiin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa. Kaikki kuusitoista vuotta ylittivät ”ei lämpenemistä” –ennusteen, vaikkakin yksi vuosi vain juuri ja juuri:

tamino6

Katsotaan vielä lopuksi UAH:n (University of Alabama at Huntsville) keräämiä tietoa troposfäärin alaosasta. Kaikki kuusitoista vuotta olivat kuumempia kuin mitä odotettiin jatkuvan lämpenemisen ennusteessa, joten tietenkin lämpötilat olivat jälleen myös ”ei lämpenemistä” –ennusteen yläpuolella:

tamino7

Kun otetaan huomioon se, miten nopeasti globaali lämpötila nousi ennen vuotta 1998, todellinen yllätys ei olekaan lämpötilojen nousun hidastuminen tai pysähtyminen. Todellinen yllätys on se, että lämpötilat pysyivät niin korkeina, että lämpötilan nousu jopa ylitti vuosien 1979-1997 trendin.

Ilmastotieteellisissä tutkimuksissa on tosin aina mietittävä myös sitä, kuinka lyhyeltä aikaväliltä on mielekästä käydä edes laskemaan mitään trendiä. Ilmasto tarkoittaa säätapahtumien säännönmukaisuutta pitkällä aikavälillä, ja yleensä käytetään vähintään 30 vuoden keskiarvoa. Lisäksi hyvin ratkaisevaa on tarkastelun aloitus- ja lopetusvuosi.

Tässä Fosterin tarkastelussakin saadaan hieman erilaisia tuloksia sen mukaan, käytetäänkö vertailutrendissä ajanjaksoa vuoden 1979 alusta vuoden 1997 loppuun (alla olevassa WoodForTrees.org-diagrammissa punainen viiva) vai vuoden 1998 loppuun (vihreä viiva), joka oli erityisesti El Niñon vuoksi poikkeuksellisen lämmin vuosi (UAH:n ja Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan jopa mittaushistorian lämpimin vuosi). Jos vertailutrendiin otetaan mukaan myös erityisen voimakasta lämpenemistä osoittanut vuosi 1998, vertailutrendi on jyrkempi kuin Fosterin piirtämissä kuvissa (ja tällöin myös vaakasuora ”ei lämpenemistä” –viiva nousee hieman korkeammalle, eikä lämpeneminen ole jatkunut yhtä selvästi):

wood

Vertailutrendin alku- ja loppuvuodet sopivasti valitsemalla on mahdollista saada vielä huomattavasti jyrkempiäkin lämpenemistrendejä jollekin tietylle lyhyelle aikavälille. Lopullista totuutta Fosterin tutkimus ei siis kerro. Se kuitenkin osoittaa sitä, ettei myöskään voida väittää lämpenemisen pysähtyneen. Vaikka Fosterin käyttämää vertailutrendiä (1979-1997) pidennetään (alusta, lopusta tai molemmista) siten, että vertailutrendi osoittaa jyrkempää lämpenemistä (ja vaakasuora ”ei lämpenemistä” -viiva nousee korkeammalle), useimmat vuodet 1998-2013 (tai 1999-2013) kuitenkin nousevat ”ei lämpenemistä” -viivan yläpuolelle. Lämpeneminen on siis jatkunut, vaikkakaan ei yhtä voimakkaana kuin Fosterin käyttämällä vertailutrendillä.

Lämpötilatrendi voi viime vuosienkin osalta olla jopa viilenevä siinä tapauksessa, jos tarkastelun alkuun valitaan sopivasti erityisen lämpimiä vuosia (siniset viivat alla olevassa SkepticalScience-sivuston diagrammissa, Creative Commons –lisenssi Attribution 3.0 Unported CC BY 3.0). Tämä on yleisesti käytetty keino sellaisissa väitteissä, joissa maapallon sanotaan viilenevän. Ilmastonmuutosta pitäisi kuitenkin tarkastella pitkällä aikavälillä (punainen viiva):

skeptics

Maapallon pintalämpötilan lisäksi ilmastonmuutosta osoittavat myös monet muut asiat, joista on lisätietoa alla olevissa ”Aiemmat kirjoituksemme samasta aihepiiristä” –linkeissä. Asiaa voidaan tarkastella vaikkapa merijään pinta-alamuutosten avulla. Ilmastoskeptikot vetoavat usein mielellään siihen, että eteläisellä pallonpuoliskolla merijään pinta-ala on viime vuosikymmeninä lisääntynyt. Fosterin piirtämästä diagrammista (ks. myös tämä diagrammi) kuitenkin nähdään, että samaan aikaan pohjoisen pallonpuoliskon (Arktis) jääpeite on kutistunut selvästi enemmän kuin mitä eteläisellä pallonpuoliskolla (Antarktis) on tapahtunut laajentumista. Lisäksi sulamiskausi on pidentynyt, erityisesti monivuotinen jää on vähentynyt ja jään tilavuus on siis pienentynyt pinta-alaakin enemmän.

Pääasiallinen lähde

Grant ”Tamino” Foster: Global Temperature – the Post-1998 Surprise

Aiemmat kirjoituksemme samasta aihepiiristä

Vuosi 2013 globaalisti mittaushistorian 2.-9. lämpimin

Mittaushistorian lämpimin vuosikymmen kaikissa maanosissa

Ilmaston lämpeneminen jatkuu ennusteiden mukaisesti

Ilmaston lämpeneminen ei ole pysähtynyt

Uudet tutkimukset paljastavat odotettua voimakkaamman ilmastonmuutoksen

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: