Väitös: Jään liikkeellä tärkeä rooli merijääpeitteen muutosten takana

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksen tutkija Annu Oikkonen on väitöskirjassaan tutkinut merijään dynamiikkaa ja sen osuutta merijään määrän ja ominaisuuksien kehitykseen.


Kuva: Jouni Vainio.

Arktisen merijään peittävyyttä on seurattu satelliittikuvista vuodesta 1979 alkaen. Tänä aikana peittävyyden on havaittu alentuneen keskimäärin 4 % vuosikymmenessä. Kaikkein voimakkain muutos on nähtävissä syyskuussa vuotuisessa minimipeittävyydessä, joka on alentunut yli 13 prosentilla vuosikymmenessä. Myös arktisen merijään paksuus ja ikä on alentunut huomattavasti.

”Samalla kun jääpeite on ohentunut, on sen keskimääräinen ajelehtimisnopeus kasvanut. Arktista merijääpeitettä ja sen muutoksia on tutkittu varsin paljon, mutta avoimia kysymyksiä on edelleen useita. Sekä ilmakehä että meri määrittävät sen, millaiseksi merijääpeite kehittyy. Vielä ei kuitenkaan tiedetä tarkasti, kuinka suuri merkitys termodynamiikalla ja dynamiikalla on havaitussa kehityksessä ollut”, kertoo tutkija Annu Oikkonen.

Oikkonen on väitöskirjassaan pohtinut juuri merijään termodynamiikan ja dynamiikan välisiä vuorovaikutuksia usealta kannalta. Työ keskittyy erityisesti dynamiikan ja deformaatioiden vaikutuksiin merijään määrän ja ominaisuuksien kehityksessä.

Jään keskipaksuus alentunut jopa metrillä

Väitöksessä merijään muutoksia tutkittiin sukellusveneiden keräämien jäänpaksuusmittausten pohjalta. Käytetty aineisto on peräisin eri puolilta Jäämerta kaikkiaan 31 matkalta, jotka Ison-Britannian ja Yhdysvaltojen merivoimien sukellusveneet tekivät vuosien 1975 ja 2000 välillä. Merijään paksuusjakauman tarkastelu paljasti, että erityisesti paksun jään määrä vähentyi tutkimusjakson aikana huomattavasti. Tällä oli suuri merkitys jään paksuuden keskiarvon alenemisessa.

Jään keskipaksuudessa voimakkain muutos tapahtui Itä-Arktikassa, jossa jään vuotuinen maksimipaksuus aleni jopa yli metrin vuosikymmenessä. Erityisen merkittävä muutos havaittiin Beaufortin merellä, jossa monivuotinen jää oli vallitseva jäätyyppi tutkimusjakson ensimmäisellä puoliskolla, mutta vaihtui yksivuotisen jään enemmistöön jälkimmäisellä puoliskolla. Jään paksuuden alueellinen vaihtelu pieneni, sillä jään oheneminen oli voimakkainta alueilla, joilla jään paksuus tutkimusjakson alussa oli suurin. Useilla alueilla myös jään paksuuden vuodenaikaisvaihtelu pienentyi. ”Näitä muutoksia ei voida suoraan selittää pelkällä ilmakehän lämpenemisellä. Jään kiertoliikkeellä näyttääkin olleen merkittävä rooli jäänpaksuudessa havaittujen muutosten takana. Jääkentän keskimääräistä liikettä arvioitiin jäissä ajelehtivien poijujen avulla”, Oikkonen tiivistää.

Ilman lämpötila vaikuttaa jääkentän liikkumiseen

Työn merkittävimmät tulokset liittyvät jääkentän deformaatioon ja pohjautuvat rannikko- ja laivatutkakuvien hyödyntämiseen. Dynamiikan vaikutus merijään määrään liittyy ennen kaikkea jääkentän deformoitumiseen. Deformoituminen tarkoittaa sitä, että jääkenttä ei liiku yhtenäisenä laattana vaan hajoaa erikokoisiksi lautoiksi. Kun liikettä ajava voima on erilainen eri osissa jääkenttää, muodostuu jääkentän sisälle jännityksiä. Nämä voivat aiheuttaa vetoa, puristusta tai leikkausjännitystä jääkentässä, mikä puolestaan voi johtaa railojen avautumiseen tai jäävallien muodostumiseen.

Alueellisten erojen sekä erilaisten olosuhteiden vaikutusta deformaatioprosessiin ei aiemmin ole juurikaan tutkittu. Nämä tekijät voitiin nyt huomioida, sillä tässä työssä käytetty tutkimusaineisto kattaa laajasti erilaisia alueita ja olosuhteita. Jäämeren laivatutkakuva-aineisto on peräisin tutkimusmatkalta, jonka aikana tutkimusalus Lance ajelehti jääkentän mukana. Lähes puolenvuoden aikana etäisyys jääkentän reunaan vaihteli yli kolmestasadasta kilometristä vain pariin kymmeneen kilometriin ja tämän etäisyyden vaikutusta deformaationopeuksiin voitiin tarkastella. Syvällä jääkentässä voimakkaiden deformaatiotapahtumien havaittiin liittyvän aina koviin tuuliin ja suuriin jään ajelehtimisnopeuksiin. Sen sijaa lähellä jääkentän reunaa voimakkaita deformaatioita tapahtui myös lähes tyynissä oloissa. Tämä ero heijastaa jääkenttään etenevän mainingin vaikutusta.

Myös sääolosuhteiden vaikutusta deformaatioihin tutkittiin. Yhtenä merkittävämpänä tuloksena voidaan pitää havaittua yhteyttä ilman lämpötilan ja jääkentän deformaationopeuden välillä.

”Deformaationopeuden havaittiin seuraavan ilmanlämpötilassa tapahtuvia muutoksia muutaman päivän aikajänteellä, mikä on huomattavasti nopeampi vaste kuin aiemmin oletettu. Tämä lämpötilavaste on nopeampi, kuin jään mekaanisen lujuuden vaste lämpötilamuutoksiin”, Oikkonen selittää.

Havaittu ilmiö on todennäköisesti yhteydessä jääkenttään muodostuneiden halkeamien ja railojen jäätymisen, ja siten jääkentän lujuuden palautumisen nopeuteen. Vaikka jääkentän vauriot korjautuvat nopeiten kylmien jaksojen aikana, jääkentän deformaatiohistoria vaikuttaa jääkentän käyttäytymiseen myös kylmimmän talven aikana. Laivatutkakuvista nähtiin, kuinka uudet deformaatiotapahtumat saivat aina alkunsa aiemmin vaurioituneista alueista.

Väitöstilaisuus 9.11. Helsingissä

Annu Oikkosen geofysiikan alaan kuuluva väitöskirja ”Evolution of sea ice cover: Result of interplay between dynamics and thermodynamics” tarkastetaan torstaina 9.11.2017 klo 12 Dynamicumin Aura-salissa, Erik Palménin aukio 1. Vastaväittäjänä toimii Jérôme Weiss (Research Director, CNRS, Université Grenoble-Alpes) ja kustoksena professori Matti Leppäranta (Helsingin yliopisto).

Lisätietoja:

Tutkija Annu Oikkonen, puh. 050 408 6748, annu.oikkonen@fmi.fi

Maapallon jäähdyttäjä vaarassa – mustan hiilen päästöjä kannattaa vähentää nopeasti

[Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) tiedote:]


Arktisen neuvoston jäsenmaiden mustan hiilen päästöt vuonna 2015 (milj. kg)
Vaikka Arktisen neuvoston jäsenmaiden oma osuus globaaleista mustan hiilen päästöistä on vain 6 prosenttia, niiden osuus mustan hiilen aiheuttamasta arktisen alueen lämpenemisestä on noin kolmannes.© Marianna Korpi / SYKE.

Bonnissa keskustellaan tulevina viikkoina ilmastonmuutoksen rajoittamisesta ja Pariisin ilmastosopimuksen toteuttamisesta. Suomen ympäristökeskus on tuottanut ilmastonmuutoksen hillinnän tueksi tietopaketin siitä, miten nokipöly eli musta hiili lämmittää erityisesti arktista aluetta ja miten näitä päästöjä voidaan hillitä.

Arktinen alue on maapallon ilmaston jäähdyttäjä. Jos sen jäähdytysteho heikkenee, koko maapallon lämpeneminen kiihtyy entisestään. Arktisten mannerjäätiköiden sulaminen aiheuttaa myös merenpinnan nousua.

Viesti ilmastoneuvottelijoille on, että vaikka ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi on tärkeintä rajoittaa kasvihuonekaasujen päästöjä, myös mustan hiilen päästöjä voi ja pitää vähentää. Tähän päästään ottamalla käyttöön parhaat tekniset ratkaisut ja tiukentamalla päästörajoituksia.

”Mustan hiilen päästöjen vähentäminen kannattaa, sillä se, toisin kuin hiilidioksidi, poistuu nopeasti ilmakehästä. Siksi toimet myös vaikuttavat nopeasti. Lisäksi mustan hiilen päästöjen vähentäminen tuottaa merkittäviä terveyshyötyjä”, SYKEn ilmastonmuutoksen strategisen ohjelman johtaja Mikael Hildén korostaa. Hildén toimii parhaillaan Arktisen neuvoston Musta hiili ja metaani -asiantuntijatyöryhmän puheenjohtajana.

Pohjoisten alueiden omat päästöt merkittäviä

Arktinen alue lämpenee yli kaksi kertaa nopeammin kuin maapallo keskimäärin. Arviolta 20–25 prosenttia pohjoisen alueen lämpenemisestä aiheutuu mustasta hiilestä. Sitä päätyy ilmaan puun, muun biomassan ja hiilen poltosta kotitalouksissa, tieliikenteestä, maatalouden ja rakentamisen työkoneista sekä teollisuudesta ja energialaitoksista. Mustaa hiiltä syntyy myös metsäpaloista sekä öljykenttien ylijäämäöljyn ja -kaasun polttamisesta eli soihduttamisesta.

Mustan hiilen aiheuttama arktisen alueen lämpeneminen johtuu suurimmaksi osaksi etelästä tulevista päästöistä, jotka kulkeutuvat ilmavirtojen mukana pohjoiseen. Maailman mustan hiilen päästöistä suurin osa, noin 60 prosenttia, on peräisin Aasiasta. Vaikka arktisen alueen maiden omat päästöt suhteessa Aasian päästöihin ovat pienet, niiden osuus mustan hiilen päästöjen aiheuttamasta arktisesta lämpenemisestä noin kolmannes.

Arktisissa maissa tarvitaan vielä toimia

”Parhaiden teknologioiden käytöllä voidaan vähentää mustan hiilen lämmittävää vaikutusta arktisella alueella arviolta 0,25 astetta vuoteen 2050 mennessä. Arktisen alueen maissa kannattaa vähentää erityisesti liikenteen päästöjä ja rajoittaa soihduttamista öljyntuotannossa”, SYKEn erikoistutkija Kaarle Kupiainen listaa.

Vuonna 2015 arktisten maiden mustan hiilen päästöistä noin 40 prosenttia oli peräisin tieliikenteestä ja työkoneista. Arktisen alueen suuret energia- ja teollisuuslaitokset ovat jo paljolti ottaneet käyttöön mustan hiilen päästöjä vähentäviä tekniikkoja. Alueella on kuitenkin vielä myös vanhoja tehottomia laitoksia, joiden päästöt ovat suuret.

”Suomella on edellytyksiä tukea kehitystä uusilla teknologisilla ratkaisuilla. Myös vähäpäästöisen pienpolton kehittäminen ja sen käyttäminen on tärkeää. Suomen omat mustan hiilen päästöt ovat henkeä kohti laskettuna selvästi korkeammat kuin muissa Pohjoismaissa”, Mikael Hildén sanoo.

Arktinen neuvosto hyväksyi viime keväänä tavoitteeksi mustan hiilen päästöjen vähentämisen 25–33 % vuoteen 2025 mennessä. Maailmanpankki on tehnyt aloitteen soihduttamisen lopettamiseksi vuoteen 2030 mennessä, ja siihen ovat sitoutuneet kaikki arktiset öljyntuottajamaat.


Arktisen neuvoston tarkkailijamaiden mustan hiilen päästöt vuonna 2015 (milj. kg)
Maailman mustan hiilen päästöistä noin 60 prosenttia on peräisin Aasiasta.© Marianna Korpi / SYKE

Policy Brief on osa ympäristön tila tietopaketteja, jotka SYKE julkaisee tänä vuonna 100-vuotiaan Suomen ympäristön tilasta ja tulevaisuudesta. Ilmastonmuutosta käsittelevä Ympäristön tila -katsaus julkaistaan joulukuussa. Ensimmäinen, vesiaiheinen tietopaketti ilmestyi maaliskuussa, kiertotaloutta käsittelevä tietopaketti kesäkuussa ja kolmas tietopaketti kaupunkiluonnosta elokuussa.

Julkaisut

Mustan hiilen päästöjä vähentämällä jarrutetaan arktista lämpenemistä, SYKE Policy Brief – Näkökulmia ympäristöpolitiikkaan
Ympäristön tila Suomessa 2017 -tietopaketit

Lisätietoja:

• Ohjelmajohtaja, Mikael Hildén, Suomen ympäristökeskus SYKE, puh. 0295 251 173, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
• Erikoistutkija Kaarle Kupiainen, Suomen ympäristökeskus SYKE, puh. 0295 251 326, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
• Viestintäasiantuntija Leena Rantajärvi, Suomen ympäristökeskus (SYKE) puh. 0295 251 543, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

Vuosi 2017 kiilaa kolmen mittaushistorian lämpimimmän vuoden joukkoon

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Maailman ilmatieteen järjestö WMO julkaisi YK:n Bonnin ilmastonmuutoskokouksen (COP23) avajaispäivänä arvion, jonka mukaan vuosi 2017 tulee sijoittumaan kolmen lämpimimmän vuoden joukkoon kautta mittaushistorian.


Kuva: Shutterstock.

Maailman ilmatieteen järjestö WMO:n mukaan tämä vuosi tulee sijoittumaan kolmen mittaushistorian lämpimimmän vuoden joukkoon. Globaalin keskilämpötilan arvioidaan vuonna 2017 olevan 1,1 °C astetta korkeampi kuin esiteollisena aikana. Lopulliset tiedot saadaan vuoden päättyessä, kun kaikki havaintoaineistot on analysoitu.

Ilmastonmuutos koettelee erityisesti kehittyviä maita

”Me olemme nähneet tänä vuonna erityislaatuisia sääilmiöitä, kuten yli 50 asteen lämpötiloja Aasiassa, ennätyksellisiä hurrikaaneja Karibialla ja Atlantilla sekä tuhoisia monsuunitulvia, jotka ovat vaikuttaneet miljoonien ihmisten elämään”, muistuttaa WMO:n pääsihteeri Petteri Taalas. Tällaiset ääri-ilmiöt vaikuttavat erityisesti kaikkein haavoittuvimpiin maihin.

Bonnin ilmastokokouksen puheenjohtajamaana toimii Fidži. Fidžin kaltaiset Tyynenmeren pienet saaret ajavat neuvotteluissa usein kunnianhimoisimpia ratkaisuja, koska maiden varautuminen merkittäviin sääilmiöihin ja luonnonkatastrofeihin on heikompaa ja jopa niiden koko olemassaolo on vaakalaudalla.

Ilmatieteen laitos on tehnyt sää- ja ilmastoalan kansainvälistä yhteistyötä eri puolilla maailmaa. Tällä hetkellä projekteja on käynnissä juuri näillä alueilla, joissa sään ääri-ilmiöt ovat aiheuttanet tänäkin vuonna tuhoja, eli mm. Karibian saarilla, Andeilla ja Nepalissa. Kysyntä alan suomalaiselle huippuosaamiselle on entistäkin suurempaa.

”Lisääntynyt tietoisuus ja julkinen keskustelu ilmastonmuutoksesta ja sään ääri-ilmiöistä ovat entisestään lisänneet kiinnostusta kansallisten ilmatieteen laitosten tuottamia palveluita kohtaan. Sopeutuminen ilmastonmuutokseen luo lisäpaineita vaarallisiin sääilmiöihin varautumiseen, kun ilmaston käytös muuttuu totutusta”, kertoo Ilmatieteen laitoksen yksikön päällikkö Harri Pietarila.

Lisätietoja:

Ilmastonmuutos:
Yksikön päällikkö Ari Laaksonen, puh. 040 513 7900, ari.laaksonen@fmi.fi

Kansainvälinen kehitysyhteistyö:
Yksikön päällikkö Harri Pietarila, puh.050 337 8224, harri.pietarila@fmi.fi

https://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/hillinta/-/artikkeli/42433dde-827f-485e-9fa9-45b49fbfa317/globaalit-paastot.html

WMO:n tiedote kokonaisuudessaan:
https://public.wmo.int/en/media/press-release/

Lokakuussa hätyyteltiin sade-ennätystä etelässä

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Lokakuun alkupuoli oli lämmin, mutta loppupuoli oli kylmä tuoden ensilumen suureen osaan maata. Lokakuun kaikkien aikojen sade-ennätyksestä jäätiin Espoon Nuuksiossa vain kaksi millimetriä.


Kuva: Antonin Halas.

Ilmatieteen laitoksen tilastojen mukaan lokakuu oli maan etelä- ja länsiosassa tavanomaista sateisempi, kun taas maan pohjoisosassa oli laajoilla alueilla tavanomaista kuivempaa. Kuukauden alkupuoli oli varsin runsassateinen maan eteläosassa, missä sateet aiheuttivat paikoin jokitulvia. Uudellamaalla ja Ahvenanmaalla sademäärä oli poikkeuksellisen suuri eli vastaavaa esiintyy keskimäärin muutamia kertoja vuosisadassa.

Espoon Nuuksiossa mitattiin kuukauden sademääräksi jopa 226,1 millimetriä. Se on vain kaksi millimetriä vähemmän kuin Suomen mittaushistorian lokakuun sade-ennätys, joka mitattiin Vihdin Hiiskulassa vuonna 2006 (228,1 mm). Kuivinta oli Utsjoen Nuorgamissa, jossa kuukauden sademäärä jäi vain 10,7 millimetriin.

Lämmin alkukuu kylmeni loppua kohti

Lokakuun keskilämpötila oli suuressa osassa Lappia vajaan asteen tavanomaista korkeampi, muualla maan pohjois- ja itäosassa keskilämpötila oli lähellä tavanomaista. Sen sijaan maan länsiosassa lokakuu oli paikoin vajaan asteen tavanomaista kylmempi. Kuukauden ylin lämpötila, 16,6 astetta, mitattiin Ahvenanmaan Jomalassa lokakuun 16. päivänä. Kuukauden alin lämpötila, -22,7 astetta, mitattiin Sallan Naruskassa 31. lokakuuta.

Kuukauden alkupuoli oli koko maassa tavanomaista lämpimämpi, kun taas loppukuusta sää oli tavanomaista kylmempää. Talvesta saatiin ensimakua, kun suurimpaan osaan maata satoi kuukauden lopussa ensilumi. Lokakuun viimeisenä päivänä idässä ja pohjoisessa oli lunta enimmillään noin 20 senttimetriä. Terminen talvi alkoi suuressa osassa maan pohjoisosaa.

Lisätietoja:

Sääennusteet palvelevalta meteorologilta 24 h/vrk puh. 0600 1 0600 (4,01 e/min + pvm)
Säätilastoja Ilmastopalvelusta puh. 0600 1 0601 (4,01 e/min + pvm)

http://ilmatieteenlaitos.fi/ilmasto
http://www.ilmastokatsaus.fi/

Säästä twiittaavat Twitterissä @meteorologit

%d bloggers like this: