Väitteet ilmaston lämpenemisen pysähtymisestä osoitettiin vääriksi jo 1980-1990 -luvuilla

Äskettäinen tauko maapallon pinnan lämpenemisessä on aiheuttanut tutkimusten tulvan, mutta asiaan liittyvää tutkimusta tehtiin jo 1980- ja 1990-luvuilla (ja varhaisimmat tutkimukset aiheesta tehtiin oikeastaan jo 1940-1970 -luvuilla). Tämä nayttää suurelta osin unohtuneen nykyistä ilmaston lämpenemisen taukoa tutkineilta ja varsinkin ilmastonmuutoksen hillinnän vastustajilta, jotka ovat levitelleet perättömiä tietoja aiheesta ainakin jo vuodesta 2006 lähtien ja tekevät niin edelleen.

Huomasin jokin aika sitten joitakin vanhoja tutkimusartikkeleita, joissa oli selvitetty maapallon pintalämpötilan kehitystä 1900-luvun puolivälin paikkeilla. Pintalämpötila oli noussut 1900-luvun alkupuolella, mutta tämä lämpeneminen näytti pysähtyneen vuoden 1940 paikkeilla ja lämpeneminen jatkui vasta 1970- ja 1980-lukujen taitteessa. Tässä käyn läpi joitakin noista varhaisista tutkimuksista.

Varhaiset tutkimukset 1900-luvun puolivälin ilmaston lämpenemisen tauosta

Maapallon pinta lämpeni 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla. Tämä lämpeneminen näytti pysähtyvän 1940-luvulla. Asian saattoi huomata ensimmäiseksi Kincer (1946), kun hän tutki uusimpia pintalämpötilamittauksia:

Vuoden 1945 loppuun asti on tullut uusia mittasarjoja saataville 13 vuoden verran. Nämä esitetään tässä alkuperäisen datan lisäksi suuntauksien selvittämiseksi vuodesta 1932 alkaen. Niistä näkyy, että yleinen nouseva trendi jatkui useiden vuosien ajan, mutta uusimmat mittasarjat osoittavat trendin laantuneen ja tällä hetkellä vihjaavat jopa trendin kääntymisestä.

Mitchell (1961, 1963) vahvisti tämän, kuten Wigley ja muut (1985) kertovat:

Mitchell (1961, 1963) jatkoi Willettin analyysiä vuodesta 1940 eteenpäin, paransi menetelmää pinta-alan suhteen keskiarvoistamisessa ja havaitsi, että ennen vuotta 1940 tapahtunut lämpeneminen oli kääntynyt viilenemiseksi (kuten Kincer [1946] oli ehdottanut).

Mitchell (1970) selvitti myöhemmin ihmiskunnan hiilidioksidi- ja aerosolipäästöjen vaikutusta 1900-luvun lämpötilakehitykseen. Mitchell kertoi hiilidioksidin vaikutuksesta seuraavaa:

Hiilidioksidista aiheutuva muutos ilmakehän lämpötilassa, jonka Manabe ja muut ovat laskeneet olevan 0,3 °C hiilidioksidin muuttuessa 10 prosenttia, on riittävä selittämään vain noin kolmasosan havaitusta 0,6 °C maapallon lämpenemisestä vuosien 1880 ja 1940 välillä, mutta muuttuu todennäköisesti hallitsevaksi planeetan lämpötilan muutoksiin vaikuttavaksi tekijäksi tämän vuosisadan loppuun mennessä.

Tuolloisesta ilmaston lämpenemisen tauosta Mitchell mainitsi seuraavaa:

Vaikka muutokset ilmakehän pölyn määrässä saattavat olla riittäviä selittämään havaitun 0,3 °C viilenemisen vuodesta 1940 lähtien, ihmisen vaikutuksen pölyn määrän muutoksiin katsotaan vaikuttaneen vain hyvin vähän lämpötilan alenemiseen.

Reitan (1974) jatkoi lämpötila-analyysiä vuoteen 1968 ja raportoi ilmaston lämpenemisen tauon jatkuneen. Brinkmann (1976) jatkoi analyysiä edelleen vuoteen 1973 ja näki ensimmäiset merkit ilmaston lämpenemisen tauon loppumiselle ja ilmaston lämpenemisen jatkumiselle.

Wigley ja muut (1985) kertoivat vielä joitakin mainitsemisen arvoisia seikkoja ilmaston lämpenemisen tauosta:

Kaikkina vuodenaikoina näkyy sama pitkän ajan trendi, joka on myös yhteinen kaikille maa-alueiden mittasarjoille: lämpenevää 1880-luvulta vuoden 1940 paikkeille, viilenevää 1960-luvun puoliväliin tai 1970-luvun alkupuolelle (tämä ei ole niin selvää talvella) ja sitten lämpenemistä, joka alkoi myöhemmin kesällä ja syksyllä kuin keväällä ja talvella.

Wigleyn ja muiden mukaan ilmaston lämpenemisen tauon syytä ei oltu vielä pystytty selvittämään kunnolla, vaikka tauko olikin pystytty joissakin tutkimuksissa selittämään melko onnistuneesti tulivuorien aerosolipäästöillä ja auringon aktiivisuuden muutoksilla (katso esimerkiksi Hansen ja muut [1981] ja Gilliland [1982]).

Tutkimuksia meristä ja pintalämpötilasta

Watts (1985) käytti tutkimuksessaan yksinkertaista mallia ja ehdotti, että muutokset syvän veden muodostumisessa merissä voisivat vaikuttaa maapallon pintalämpötilaan:

…vaihtelut syvän veden muodostumisen nopeudessa voivat johtaa vaihteluihin maapallon keskimääräisessä pintalämpötilassa, jotka suuruudeltaan ovat samanlaisia kuin viimeisten vuosisatojen aikana tapahtuneet vaihtelut maapallon pintalämpötilassa.

Gaffin ja muut (1986) saivat samanlaisia tuloksia:

Pohjoisen pallonpuoliskon maa-alueiden pintalämpötilan suurimmat piirteet ovat simuloitavissa käyttäen pelkästään ilmaston ja syvän meren takaisinkytkennän malliamme ja hiilidioksidipakotetta.

Jones ja muut (1987) tutkivat hiilidioksidin aiheuttaman ilmastonmuutoksen nopeutta ja tämän tutkimuksen yhteydessä he myös tarkastelivat, miten syvän veden muodostumisen muutokset vaikuttavat hiilidioksidin aiheuttamaan lämpenemiseen. He tekivät simulaation, jossa oli meneillään hiilidioksidin aiheuttama lämpeneminen ja sitten he käänsivät syvän veden muodostumisen pois päältä pohjoiselta pallonpuoliskolta (koska ilmaston lämpenemisen tauko näkyi voimakkaimmin pohjoisella pallonpuoliskolla). Tämä aiheutti pinnan viilenemisen heti kun syvän veden muodostuminen lakkasi, mutta myöhemmin lämpeneminen kuitenkin jatkui.

Edellämainittujen lisäksi 1980-luvun loppupuolella ja 1990-luvun alkupuolella julkaistiin myös muita samankaltaisia tutkimuksia.

Keskustelu ilmaston lämpenemisen tauosta 1990-luvun alkupuolella

Näyttää siis siltä, että 1980- ja 1990-lukujen taitteeseen mennessä oli julkaistu useita tutkimuksia, joiden mukaan merien muutokset voisivat saada muutoksia aikaan pintalämpötilassa. Tuolloin ilmaston lämpenemisen tauosta alkoi keskustelu tieteellisessä kirjallisuudessa. Tällä keskustelulla on yllättävän samanlaisia piirteitä nykyisen keskustelun kanssa.

Watts ja Morantine (1991) julkaisivat Springerin ”Climatic Change” -julkaisusarjassa kirjoituksen, jossa he tarkastelivat yllä kuvailemiani tutkimuksia. He mainitsivat energian kulkeutumisen mahdollisuuden pinnan ja syvän meren välillä ja sen perusteella päättelivät seuraavaa:

On hyvinkin mahdollista, että kasvihuonekaasujen ilmastonmuutossignaali on elossa hyvinvoivana ja piilottelee merien keskivesissä. Se on päässyt sinne joko lisääntyneen kumpuamisen aiheuttamana tai jonkin muun mekanismin, joka voi siirtää tehokkaasti lämpöä merien yläkerroksista merien valtavan lämpövaraston omaaviin keskivesiin ja syvään mereen.

Kellogg (1993) palasi aiheeseen samassa julkaisusarjassa kirjeellä, jonka nimi on ”An Apparent Moratorium on the Greenhouse Warming Due to the Deep Ocean”. Kellogg kuvaili uutta havaintoaineistoa merien roolista aiheessa. Siitä hän päätteli:

…meret voisivat eristää merkittävän osan voimistuvan kasvihuoneilmiön aiheuttamasta lämmöstä muutaman vuosikymmenen ajanjaksolla, jonka aikana pinnan lämpeneminen vähenisi.

Kellogg kirjoitti myös joistakin asioista ilmaston lämpenemisen tauon ajoitukseen liittyen ja mitä tapahtuisi, jos merillä ei olisikaan vaikutusta pintalämpötilaan. Kellogg mainitsi mielenkiintoisen seikan liittyen keskusteluun nykyisestä ilmaston lämpenemisen tauosta:

Yksi useimmista skeptikkojen argumenteista on se, että tällä vuosisadalla havaitun lämpenemisen olisi pitänyt olla suurempaa perustuen ilmastomalleihin, joissa ei ole otettu huomioon merivirtauksia, ja että teoreettisesti ilmaston lämpenemisessä ei olisi pitänyt olla taukoa vuosien 1940 ja 1975 välillä.

Kellogg jatkaa huomauttamalla, että jos merillä on vaikutus pintalämpötilaan, niin sellaista ongelmaa ei olisi.

Watts ja Morantine (1993) kirjoittivat myös aiheesta julkaisusarjan samassa numerossa (heille ehkä oli lähetetty Kelloggin kirje ja pyydetty kommentteja). He mainitsivat joitakin seikkoja, jotka ovat mielenkiintoisia nykyisen keskustelun kannalta. Ilmaston lämpenemisen tauon merkitsevyydestä he kirjoittivat:

Äskettäisessä artikkelissaan Galbraith ja Green (1992) tekivät sarjan tilastollisia testejä globaalin keskimääräisen lämpötilan aikasarjalle vuosien 1880 ja 1988 välillä (Hansen ja Lebedeff, 1987). He löysivät tilastollisesti merkitsevän trendin, jota voidaan kuvata likimääräisesti lineaarisella tekijällä. Poikkeaman tästä trendistä vuosien 1940 ja 1970 välillä havaittiin pysyvän otoksen vaihteluvälin sisällä.

Lisäksi he totesivat:

Maapallon pintalämpötila on tärkeä tieto, mutta lämpöenergian jakauma on kolmiulotteinen ongelma.

Olen esitellyt tässä vain osan aihetta käsittelevistä tutkimusartikkeleista kyseiseltä ajanjaksolta. Aiheen tutkimus on myös jatkunut tässä esiteltyjen tutkimusten jälkeen.

Merkitys nykyiselle keskustelulle

On selvää, että ennen 2000-lukua pintalämpötilan lyhytaikaista vaihtelua pitkäaikaisen lämpenemisen jatkuessa on tutkittu paljon. Vanhoissa tutkimuksissa myös osoitettiin todennäköisiä syitä vaihtelulle.

Ensimmäiset väitteet ilmaston lämpenemisen pysähtymisestä vuoden 1998 jälkeen tehtiin ilmeisesti vuonna 2006 tunnettujen ilmastonmuutoksen hillinnän vastustajien toimesta. Tuolloin oli ilmiselvästi liian aikaista sellaisille väitteille, eikä näkynyt merkkiäkään siitä, että väitteiden esittäjät olisivat olleet tietoisia aihetta käsitelleistä tutkimuksista. On myös huomattava, että kyseisiä väitteitä ei tehty tieteellisessä kirjallisuudessa, vaan tavallisessa uutismediassa (tämä väitteiden esitystapa on jatkunut sen jälkeenkin ja jatkuu edelleen).

Ilmaston lämpenemisen äskettäisestä tauosta on kuitenkin tehty suuri määrä tutkimuksia. Tutustuin joidenkin uusien tutkimusartikkelien lähdeluetteloihin ja näyttää siltä, että myös tieteellinen yhteisö on laajalti unohtanut, että aihetta on tutkittu jo kauan sitten. Tämä on valitettavaa ja laittaa miettimään, että unohdammeko nämä nykyiset tutkimukset siihen mennessä, kun seuraava ilmaston lämpenemisen tauko tulee?

Lähteet:

Waltraud A.R. Brinkmann (1976), Surface temperature trend for the Northern Hemisphere-updated, Quaternary Research, Volume 6, Issue 3, September 1976, Pages 355-358, doi:10.1016/0033-5894(67)90002-6.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0033589467900026

Gaffin, S. R., M. I. Hoffert, and T. Volk (1986), Nonlinear coupling between surface temperature and ocean upwelling as an agent in historical climate variations, J. Geophys. Res., 91(C3), 3944–3950, doi:10.1029/JC091iC03p03944.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JC091iC03p03944/full

Gilliland, R.L. (1982), Solar, volcanic, and CO2 forcing of recent climatic changes, Climatic Change, 4: 111. doi:10.1007/BF00140585.
http://rd.springer.com/article/10.1007/BF00140585

J. Hansen, D. Johnson, A. Lacis, S. Lebedeff, P. Lee, D. Rind, G. Russell (1981) Climate Impact of Increasing Atmospheric Carbon Dioxide, Science 28 Aug 1981: Vol. 213, Issue 4511, pp. 957-966, DOI: 10.1126/science.213.4511.957.
http://science.sciencemag.org/content/213/4511/957

Click to access hansen81sci.pdf

P. D. Jones, T. M. L. Wigley, , S. C. B. Raper (1986), The Rapidity of CO2-Induced Climatic Change: Observations, Model Results and Palaeoclimatic Implications, in Abrupt Climatic Change, Volume 216 of the series NATO ASI Series pp 47-55.
http://rd.springer.com/chapter/10.1007/978-94-009-3993-6_4

Kellogg, W.W. (1993), An apparent moratorium on the greenhouse warming due to the deep ocean, Climatic Change 25: 85. doi:10.1007/BF01094085.
http://rd.springer.com/article/10.1007%2FBF01094085

Kincer, J. B. (1946), Our changing climate, Eos Trans. AGU, 27(3), 342–347, doi:10.1029/TR027i003p00342.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/TR027i003p00342/abstract

Mitchell, J. M. (1961), RECENT SECULAR CHANGES OF GLOBAL TEMPERATURE. Annals of the New York Academy of Sciences, 95: 235–250. doi:10.1111/j.1749-6632.1961.tb50036.x
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1749-6632.1961.tb50036.x/abstract

J. Murray Mitchell Jr. (1970), A Preliminary Evaluation of Atmospheric Pollution as a Cause of the Global Temperature Fluctuation of the Past Century, 139-155. In, S.F. Singer (ed.), Global Effects of Environmental Pollution. Springer Verlag, New York, New York.
http://rd.springer.com/chapter/10.1007/978-94-010-3290-2_15

Clayton H. Reitan (1974), A climatic model of solar radiation and temperature change, Quaternary Research, Volume 4, Issue 1, March 1974, Pages 25–38, http://dx.doi.org/10.1016/0033-5894(74)90061-1.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0033589474900611

Watts, R. G. (1985), Global climate variation due to fluctuations in the rate of deep water formation, J. Geophys. Res., 90(D5), 8067–8070, doi:10.1029/JD090iD05p08067.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JD090iD05p08067/full

Watts, R.G. & Morantine, M.C. (1991), Is the greenhouse gas-climate signal hiding in the deep ocean?, Climatic Change 18: iii. doi:10.1007/BF00142966.
http://rd.springer.com/article/10.1007%2FBF00142966

Wigley, T.M.L., Angell, J.K. and Jones, P.D., 1985. Analysis of the temperature record. In: M.C. MacCracken and F.M. Luther (Eds.), Detecting the Climatic Effects of Increasing Carbon Dioxide, (DOE/ER-0235), U.S. Department of Energy, Carbon Dioxide Research Division, Washington, D.C., 55-90.

Click to access Detecting_Climate_Effects_Increasing_CO2.pdf

Uhkapeli ilmastolla -kirja tulossa kahdelta ilmastotiedon kirjoittajalta

Ilmastotiedossakin kirjoittaneet Janne M. Korhonen ja Rauli Partanen ovat koostaneet myöhemmin syksyllä julkaistavasta tuhdimmasta energia- ja ilmastoaiheisesta tietokirjastaan faktapohjaisen, ytimekkään ja helppolukuisen pamfletin nimellä

”Uhkapeli ilmastolla – vaarantaako ydinvoiman vastustus maailman tulevaisuuden?”

Tällä kirjallaan he haluavat tuoda vertaisarvioituihin lähteisiin ja kansainvälisten järjestöjen raportteihin perustuvaa tietoa eduskuntavaalien energia- ja ilmastokeskusteluun. Kirja on nyt ennakkotilattavissa hintaan 12,9 e toimitettuna.

Ennen 8.3.2015 tilatuista kirjoista kirjoittajat lupaavat jakaa toisen ilmaiskappaleen sopivalle taholle (linkki kampanjaan).

Kirjan yhteydessä he julkaisivat myös teemaan keskittyvän yhteisbloginsa osoitteessa:
http://uhkapeli-ilmastolla.net
Facebook: http://www.facebook.com/uhkapeliilmastolla
Twitter: @ilmastouhkapeli

Ilmastotieto tarkastaa vaalikeskustelun ilmasto- ja energiafaktoja

Ilmastotieto-blogi ja sen taustajoukot ovat mukana kevään 2015 eduskuntavaalikeskusteluun liittyvässä Faktabaari.fi -sivuston faktojen tarkistushankkeessa. Ilmastotieto tarkastaa vaalikeskustelun energiapolitiikkaan ja ilmastonmuutokseen liittyviä lausuntoja, uutisia ja väitteitä maaliskuun alusta vaalipäivään 19.4.2015 asti.

Tarkistukseen ja tulosten julkaisuun käytetään Faktabaari.fi sivustoa sekä sosiaalisen median eri kanavia, kuten Facebookia, Twitteriä ja blogeja.

Hanketta koordinoivat ilmastotiedon taustajoukosta Aki Suokko (FT, DI), Nina Jurvanen (FM) ja Rauli Partanen (tietokirjailija, BBA)

Faktantarkistuksessa tarvitsemme kuitenkin vaalikeskustelua seuraavan yleisön tukea ja apua. Pyydämme teitä ilmoittamaan, jos vaalikeskustelussa (väittelyt, lehtikirjoittelut sekä ehdokkailta että toimittajilta, vaalikonevastaukset, puolueohjelmat jne.) törmäätte faktoja vääristelevään tai ristiriitaiselta tuntuvaan kannanottoon, lausuntoon tai muuhun vastaavaan, jolla saattaa olla merkitystä eduskuntavaalien kannalta.

Kertokaa niistä meille, niin me selvitämme, perustuuko lausunto tai kirjoitus faktoihin, onko se puppua, vai jotain siltä väliltä.

Liitämme kaikkiin vastauksiin tarkistettavissa olevat lähdeviittaukset. Lähdeaineistona käytetään ensisijaisesti esimerkiksi Kansainvälisen Ilmastopaneelin IPCC:n tuoreita raportteja, YK:n alaisten järjestöjen ja Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n raportteja ja arvostettujen tiedeakatemioiden raportteja.

Nojaamme tieteen konsensukseen sekä toteutuneisiin ja raportoituihin asioihin. Tilastojen lähdeaineistona käytämme energia- ja ilmastoasioissa vakiintuneita lähteitä, kuten BP:n (aiemmilta nimiltään British Petroleum ja BP Amoco) ja IEA:n tilastoja.

Lisäksi aiheesta on koottu nettiin argumenttipankki, kun yli 20 suomalaista eri alojen asiantuntijaa osallistui tammi-helmikuussa noin viisi viikkoa kestäneeseen energia- ja ilmastokeskusteluun, joka käytiin uutta digitaalista suomalaisinnovaatiota, Debattibaari.fi -asiakeskustelualustaa hyväksi käyttäen.

Vihjeitä voit lähettää:
Lomakkeella tai sähköpostilla toimitus@faktabaari.fi

Keskustelua voi seurata ja siihen osallistua:
Twitterissä: @Ilmastotieto, @Faktabaari
Netissä: ilmastotieto.wordpress.com, Facebook (ilmastotiedon sivu) ja faktabaari.fi

Kiitämme lämpimästi Tieteen Tiedotus ry:tä hankkeen mahdollistavasta apurahasta, joka myönnettiin Avoin Yhteiskunta ry:lle. Apurahaa myönnettiin 1000 euroa kullekin yllämainitulle koordinaattorille.

Ilmaston tila 2013

Yhdysvaltain kansallinen meriin ja ilmakehään liittyvien tieteiden hallintoelin NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) on julkaissut Ilmaston tila 2013 -raportin, jonka mukaan maapallon pintalämpötila oli jälleen mittaushistorian kymmenen lämpimimmän joukossa vuonna 2013. El Niñon ja La Niñan vaihtelu oli neutraalissa tilassa. Arktisen merijään minimilaajuus oli kuudenneksi vähäisin vuoden 1979 jälkeen.

Vuonna 2013 monet ilmastomuuttujat muuttuivat samaan suuntaan kuin niillä on ollut tapana viime vuosikymmeninä. El Niñon ja La Niñan vaihtelu (ENSO) oli neutraalissa tilassa koko vuoden, pysyen enimmäkseen neutraalin viileämmällä puolella. Tällä oli vain vähän vaikutuksia paikalliseen säähän ympäri maailman. Tätä ennen oli useina vuosina vallinnut joko La Niña tai El Niño.

Useiden toisistaan riippumattomien analyysien mukaan vuosi 2013 oli jälleen kymmenen lämpimimmän vuoden joukossa mittaushistorian aikana sekä maapallon pinnalla että koko troposfäärissä. Joillakin eteläisen pallonpuoliskon alueilla oli ennätyksellisen tai lähes ennätyksellisen lämmin vuosi. Australiassa oli mittaushistorian lämpimin vuosi. Argentiinassa oli toiseksi lämpimin ja Uudessa-Seelannissa kolmanneksi lämpimin vuosi. Etelämantereella, Amundsen-Scott South Pole -mittausasemalla oli vuonna 1957 aloitettujen mittausten lämpimin vuosi. Arktisilla alueilla oli mittaushistorian seitsemänneksi lämpimin vuosi. Alaskasta mitattiin ennätyskorkeita lämpötiloja 20 metrin syvyydestä joillakin ikiroudan mittauspaikoilla.

Pohjoisella pallonpuoliskolla ilmakehän virtaukset olivat epänormaalissa tilassa suurimman osan vuotta ja aiheuttivat sään ääri-ilmiöitä eri paikoissa. Euraasiassa poikkeuksellisen kylmiä talvilämpötiloja seurasi poikkeuksellisen lämmin kevät, joka liittyi toukokuun ennätyksellisen vähäiseen lumipeitteen laajuuteen.

Arktisen alueen merijään laajuus oli pienimmillään kuudenneksi vähäisin vuodesta 1979, jolloin satelliittimittaukset alkoivat. Kun vuosi 2013 lasketaan mukaan, kaikki seitsemän vähäisimmän merijään vuotta ovat olleet viimeisen seitsemän vuoden aikana. Toisaalta Antarktiksella merijään laajuus oli koko vuoden keskimääräistä suurempi, ja 116 päivänä laajuus oli päiväkohtainen ennätys. Lokakuun ensimmäisenä päivänä Antarktiksella saavutettiin uusi merijään laajuuden ennätys 19,57 neliökilometriä (tähän aiheeseen liittyen kannattaa tutustua äskettäin ilmestyneeseen kirjoitukseemme).

Neutraali ENSO sekä negatiivisessa tilassa ollut Tyynenmeren monikymmenvuotinen vaihtelu (Pacific Decadal Oscillation, PDO) vaikuttivat eniten maapallon merien keskimääräiseen pintalämpötilaan vuonna 2013. Pohjoisella Tyynellämerellä merenpinta oli ennätyksellisen lämmin ja maailmanlaajuisesti merien pintalämpötila oli mittaushistorian kymmenenneksi lämpimin. Merien pintavesien suolaisuus lisääntyi, kun taas keskisyvyyksillä suolaisuus väheni. Maapallon merien keskimääräinen pinta jatkoi nousuaan, pysyen viimeisen kahden vuosikymmenen 3,2 millimetriä per vuosi tahdissa. Tästä pienen osan (0,5 millimetriä vuodessa) on katsottu johtuvan PDO:n aiheuttamasta luontaisesta vaihtelusta jäätiköiden sulamisvesien ja merten lämpölaajenemisen lisäksi.

Trooppisten pyörremyrskyjen esiintymistiheys oli vuonna 2013 maailmanlaajuisesti hiukan keskimääräistä suurempi myrskyjen määrän ollessa 94. Pohjois-Atlantilla tosin oli hiljaisin pyörremyrskykausi vuoden 1994 jälkeen. Pohjoisen Tyynenmeren länsiosissa esiintyi pyörremyrsky Haiyan, joka oli tappavin trooppinen pyörremyrsky vuonna 2013. Haiyanista mitattiin 7. marraskuuta minuutin ajalta keskimääräinen tuuli, joka oli voimakkaimmillaan 87 metriä sekunnissa. Tämä on suurin koskaan trooppisesta pyörremyrskystä mitattu tuulennopeus.

Ilmakehässä hiilidioksidin, metaanin ja dityppioksidin pitoisuudet jatkoivat kaikki kasvuaan vuonna 2013. Näiden merkittävien kasvihuonekaasujen pitoisuudet saavuttivat historiallisen korkeat arvot edellisvuosien tapaan myö vuonna 2013. Arktisella alueella hiilidioksidin ja metaanin pitoisuudet ovat lisääntyneet samaan tahtia kuin näiden kaasujen pitoisuudet ovat nousseet maapallolla keskimäärin. Tämä johtuu todennäköisesti kaasujen kulkeutumisesta matalammilta leveysasteilta, eikä arktisen alueen kasvihuonekaasulähteiden, kuten sulavan ikiroudan, voimistumisesta. Havaijin Mauna Loalta mitattiin ensimmäisen kerran mittaushistoriassa yli 400 ppm:n hiilidioksidipitoisuus 9. toukokuuta.

Pohjoismaissa ja Baltiassa vuoden keskilämpötilat olivat keskimääräistä korkeammalla. Alueen länsiosissa lämpötilan poikkeama normaalista oli +0,5 celsiusastetta ja idässä paikoin jopa +2 astetta. Suomessa talven 2012-2013 keskilämpötila oli pari astetta keskimääräistä korkeampi, mikä selittyy pääosin tavanomaista huomattavasti lämpimämmällä tammi-helmikuun ajanjaksolla. Kevät oli normaalia viileämpi. Maaliskuussa Suomesta mitattiin jopa 4 astetta normaalia alhaisempia lämpötiloja. Toukokuussa oli taas lämpimämpää ja Suomesta mitattiin jopa yli 30 asteen lämpötiloja. Kesällä Suomessa koettiin lämpimin kesäkuu vuoden 1999 jälkeen. Normaalia lämpimämpi sää jatkui koko loppuvuoden. Esimerkiksi Itä-Suomessa oli marraskuussa jopa 2-3 astetta normaalia lämpimämpää.

Baltian ja Pohjoismaiden alueella sademäärät olivat pääosin normaalit tai normaalia pienemmät. Suomessa talvi 2012-2013 oli sademäärältään lähellä normaalia ja keväällä oli huomattavan kuivaa. Kesän sademäärää raportissa ei mainita suomen osalta. Syksyllä Suomen sademäärät olivat normaalia pienemmät lukuun ottamatta Itä-Suomea.

Lähde:

Jessica Blunden and Derek S. Arndt, 2014: State of the Climate in 2013. Bull. Amer. Meteor. Soc., 95, S1–S279. doi: http://dx.doi.org/10.1175/2014BAMSStateoftheClimate.1 [tiivistelmä, koko artikkeli]

Katso myös:

Ilmastonmuutos vaikutti hyvin todennäköisesti Australian ennätyslämpimään viime vuoteen – tammikuu 2014 samalla linjalla

Laura Sokka: ”Näin syntyi IPCC:n ilmastoraportti”

Jaamme VTT:n blogissa aiemmin tällä viikolla julkaistun, VTT:n erikoistutkija Laura Sokan blogikirjoituksen ”Näin syntyi IPCC:n ilmastoraportti” myös kaikille Ilmastotiedon lukijoille.

Näin syntyi IPCC:n ilmastoraportti

Hallitustenvälisen ilmastopaneelin IPCC:n uusimman eli viidennen arviointiraportin kolmas, ilmastonmuutoksen hillintää käsittelevä osaraportti julkaistiin eilen sunnuntaina Berliinissä. Minulla on ollut viimeisen kahden vuoden aikana erittäin mielenkiintoinen tehtävä osallistua raportin kirjoittamiseen avustavana kirjoittajana (contributing author) sekä niin sanottuna tieteellisenä avustajana.

IPCC:n arviointiraportit ovat prosessina ainutlaatuisia. Raporttien kirjoittajien lisäksi työhön osallistuu satoja muita asiantuntijoita ja päätöksentekijöitä kommentoijina.

Vaikka työ on vaativaa ja perustuu vapaaehtoisuuteen, paikka johtavana kirjoittajana on erittäin tavoiteltu. Raportit muodostavat tärkeän hakuteoksen ja viitelähteen ilmastonmuutoksesta. Niiden merkitys YK:n ilmastoneuvotteluiden tieteellisenä pohjana on tärkeä.

Valvottuja öitä

Päätehtäväni on ollut avustaa kuudennen, skenaarioita käsittelevän luvun pääkirjoittajaa (coordinating lead author). Vaikka työ on ollut ajoittain raskasta, on se ollut myös erittäin antoisaa. Ennen kulloisenkin luonnoksen valmistumista työtä on tehty iltoja, viikonloppuja ja jopa öitä.

Raportin valmisteluun osallistuminen näin lähellä pääkirjoittajaa sekä raportin teknistä tukiyksikköä on tarjonnut todellisen näköalapaikan siihen, miten näitä raportteja tehdään.

Työ on myös vakuuttanut minut siitä, että raportteja pyritään todella tekemään niin, että tulokset olisivat puolueettoman ja avoimen prosessin tulosta. Viitatun kirjallisuuden on oltava ennen tiettyä päivää hyväksyttyä (epäselvissä tapauksissa tästä kerätään kirjalliset todisteet julkaisijalta) ja kuhunkin luonnoksista annettuun kommenttiin vastataan kirjallisesti.

Prosessi huipentuu viikon kokoukseen, jossa hallitusten edustajat vääntävät raportin päätöksentekijöille suunnatun tiivistelmän jokaisesta sanasta. Kun prosessi on ohi, varmasti jokainen siihen osallistunut on uupunut, mutta samalla myös ylpeä. Vaikka lopputulos ei ehkä ole täydellinen, on se parasta ja laaja-alaisinta mitä aiheesta julkaistaan.

Päästöt saatava lähes nollaan

Mitä sitten saatiin aikaiseksi? Kolmannen arviointiraportin viesti on selvä – ilman lisäpäästövähennystoimia kasvihuonekaasupäästöt kaksinkertaistuvat vuoteen 2050 mennessä. Skenaariot osoittavat, että ilmaston lämpenemisen rajoittaminen alle kahteen asteeseen vaatii globaalien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä lähelle nollatasoa vuoteen 2100 mennessä.

Mitä aiemmin hillintätoimet aloitetaan, sitä todennäköisemmin kahden asteen tavoite saavutetaan.

On selvää, että tavoitteeseen pääseminen tulee olemaan erittäin haastavaa. Päästöjen hillintään ei ole yhtä tietä vaan tehokas päästöjen vähennys vaatii toimia kaikilla sektoreilla. Keskeisiä keinoja ovat siirtyminen vähäpäästöisiin energialähteisiin, kuten uusiutuvaan energiaan ja ydinvoimaan sekä hiilidioksidin talteen ottoon ja varastointiin (CCS).

Energiantuotantoratkaisujen lisäksi tarvitaan energiaa säästäviä innovaatioita sekä elintapojen muutosta kohti pienempää energiankulutusta. Näissä kaikissa teknologian rooli on suuri.

Cleantech on vientituote

Vaikka ilmastonmuutoksesta aiheutuu yhteiskunnallisia kustannuksia, se tarjoaa myös uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Cleantech-sektori on viime vuosina ollut yksi Suomen voimakkaimmin kasvavista aloista. Tiukat päästövähennystoimet tarjoavat paljon liiketoimintamahdollisuuksia ympäristöteknologian alalla. Myös VTT kehittää ilmastopäästöjä hillitseviä teknologioita hyvin laajalla rintamalla.

Ilmastonmuutoksen hillintää ei tule nähdä vain kustannuksena: se voi olla myös suuri mahdollisuus. Merkittävä osa päästöjen vähennystoimista tulee kohdistumaan kehittyviin maihin. Viennin osuus cleantech-alan liikevaihdosta on jo nykyisellään suuri. Lisääntyvät päästövähennystoimet tulevat luomaan entistä suuremmat markkinat Kiinaan ja muihin kehittyviin maihin.

Laura Sokka, erikoistutkija, VTT

Lähde: Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG3-osaraportin tietoihin. VTT & ympäristöministeriö

Lisää aiheesta:

IPCC:n englanninkielinen kolmas osaraportti ”Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change” IPCC:n nettiportaalissa.

Ilmastomuutoksen hillintä suomenkielisinä infograafeina.

Pasi Toiviainen haastattelee VTT:n erikoistutkijoita Laura Sokkaa ja Tommi Ekholmia Yle Radio 1:n Tiedeykkönen -ohjelmassa teemasta ”Miten maapallon lämpeneminen saataisiin pysäytettyä alle riskirajana pidetyn kahden asteen?”: Yle areena (20 min)

 

 

Uudet tutkimukset paljastavat odotettua voimakkaamman ilmastonmuutoksen

Uusien tutkimusten mukaan maapallo saattaa lämmetä tulevaisuudessa huomattavasti. Ilmastoherkkyys näyttää asettuvan aiemman arviohaarukan ylälaitaan. Ilmastoherkkyys myös näyttäisi kasvavan ilmaston lämmetessä. Lisäksi ilmastoherkkyysarvioissa ei ole yleensä mukana hitaita palauteilmiöitä, jotka kasvattavat ilmastoherkkyyttä huomattavasti. Maapallo saattaa lämmetä satojen vuosien kuluessa yli kymmenen celsiusastetta, jos kasvihuonekaasujen päästöjä ei vähennetä. Arktisilla alueilla lämpeneminen on vielä voimakkaampaa, joten Suomikin saattaa lämmetä kymmenillä asteilla.

Ilmastoherkkyys kuvaa sitä, miten paljon maapallon lämpötila muuttuu, kun joku ilmastoa muuttava tekijä muuttuu. Nykyään asia ilmaistaan yleisesti lämpötilan nousuna ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistumista kohti.

Eri ilmastomalleissa ilmastoherkkyys vaihtelee suuresti, ja tämä tilanne on vallinnut jo vuosikymmenien ajan. Tämän seurauksena ilmastoherkkyyden arviot ovat vaihdelleet noin 1,5 ja 5 celsiusasteen välillä. On jopa käynyt niin, että tietojemme lisääntyessä arvioiden epävarmuus on lisääntynyt (Hannart ja muut, 2013). Suurin osa tästä laajasta arviohaarukasta johtuu epävarmuudesta pilvisyyden muutoksissa ilmaston lämmetessä. Alapilvien muutokset ovat tässä erityisen tärkeitä, sillä ne voivat vaikuttaa voimakkaasti tulevaan lämpenemiskehitykseen.

Seuraavassa esitellään muutama uusi tutkimus, joiden perusteella näyttää siltä, että todellinen ilmastoherkkyys on arvioiden ylälaidassa ja oikeastaan huomattavasti suurempi.

Pilvien epävarmuus ratkeamassa lämmittävään suuntaan

Sherwood ja muut (2014) ovat selvitelleet syitä pilvisyyden muutoksien aiheuttamaan epävarmuuteen ilmaston lämpenemisen määrässä. Heidän mukaansa vesihöyryn roolin ymmärtäminen pilvien muodostuksessa on oleellinen epävarmuuden pienentämiseksi.

Haihdunnan myötä ilmakehään nouseva vesihöyry voi joko nousta korkealle ilmakehään ja muodostaa rankkoja sateita tai jäädä matalammalle ja palata takaisin maanpinnalle muodostamatta sateita.

Sherwood ja muut huomasivat, että sellaisissa malleissa, joissa ilmastoherkkyys on vähäinen, simulaatioissa esiintyy liian vähän vesihöyryn jäämistä matalammalle ilmakehässä. Sellaisissa malleissa melkein kaikki vesihöyry kulkeutuu korkeammalle, ja sataa sieltä takaisin alas. Toisaalta mallisimulaatioissa haihdunta lisääntyy. Tämä merkitsee sitä, että pilvien määrä lisääntyy tilannetta väärin simuloivissa malleissa. Pilvien määrän lisääntyminen taas lisäisi auringonvalon heijastumista takaisin avaruuteen, mikä vähentäisi ilmaston lämpenemistä.

Näin ei kuitenkaan käy todellisuudessa, vaan vesihöyry kulkeutuu molempia reittejä ja pilvisyyden määrä itse asiassa näyttää vähenevän haihdunnan lisääntyessä. Sellaisissa ilmastomalleissa, joissa vesihöyryn kulkeutuminen on esitetty oikein, ilmastoherkkyys on suuri. Sherwoodin ja muiden mukaan ilmastoherkkyys näyttää olevan noin 3-5 celsiusastetta hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa todennäköisimmän arvion ollessa neljä celsiusastetta.

Hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuminen esiteolliseen aikaan verrattuna tulee nykytiedon mukaan tapahtumaan jo tällä vuosisadalla. Siksi voimme odottaa, että vuoteen 2100 mennessä maapallon ilmasto lämpenee vähintään neljä celsiusastetta, jos Sherwoodin ja muiden tulokset pitävät paikkansa, eikä asialle tehdä mitään ja päästöjen määrä kehittyy kuten yleisesti arvellaan.

Ilmastoherkkyys kasvaa ilmaston lämmetessä

Viime aikoina on saatu joitakin tutkimustuloksia, joiden mukaan ilmastoherkkyyden määrä riippuu ilmaston tilasta ilmastonmuutoksen alkaessa. Joissakin ilmastomalleissa ilmastoherkkyys lisääntyy ilmaston lämmetessä, mutta joissakin malleissa ilmastoherkkyydellä on minimi nykyilmastossa ja herkkyys lisääntyy sekä lämpimämmässä että kylmemmässä ilmastossa. Nykyilmastoa kylmemmän ilmaston suuremmasta ilmastoherkkyydestä ovat hiljattain raportoineet Kutzbach ja muut (2013).

Meraner ja muut (2013) ovat selvitelleet ilmastoherkkyyden muuttumista uusien ilmastomallien simulaatioilla. Heidän simulaatioissaan ilmastoherkkyys kasvaa ilmaston lämmetessä neljässä mallissa kuudesta (yhdessä mallissa ei näy tilastollisesti merkitsevää muutosta ja yhdessä mallissa ilmastoherkkyys pienenee ilmaston lämmetessä). Tämä näyttää johtuvan ilmaston palauteilmiöiden (ilmaston lämpenemistä voimistavien ja heikentävien tekijöiden) muuttumisesta enemmän ilmaston lämpenemistä voimistavaan suuntaan. Pääasiassa tämä näyttää johtuvan vesihöyryn ilmaston lämpenemistä voimistavan vaikutuksen lisääntymisestä ilmaston lämmetessä. Erityisesti muutos näyttää johtuvan vesihöyryn palauteilmiön voimistumisesta tropiikissa, mikä näyttäisi liittyvän tropopaussin (troposfäärin ja stratosfäärin välinen rajakerros ilmakehässä) siirtymiseen korkeammalle ilmakehässä.

Caballero ja Huber (2013) ovat tutkineet ilmastoherkkyyttä menneiden aikojen ilmasto-olosuhteissa verrattuna nykypäivään. Heidän tutkimuksensa kohdistui paleogeenikauteen (noin 66-23 miljoonaa vuotta sitten), jolloin maapallon ilmasto oli selvästi nykyistä lämpimämpi. He löysivät kolme tekijää, jotka ylläpitivät lämmintä ilmastoa. Yksi näistä on ilmastoherkkyyden nopea suureneminen, kun maapallon lämpötila ylittää raja-arvon 23 celsiusastetta. Syy tähän näyttää olevan tropiikin pilvisyyden väheneminen, minkä takia auringon valoa heijastuu vähemmän takaisin avaruuteen.

Mainittakoon sivumennen, että Caballeron ja Huberin tuloksien mukaan hiilidioksidin logaritmiseksi tiedetty ilmastovaikutus (hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa pitoisuuden lisääntyminen vaikuttaa yhä vähemmän), näyttää muuttuvan suurilla hiilidioksidipitoisuuksilla epälogaritmiseksi siten, että hiilidioksidin lisäys vaikuttaakin hieman aiemmin luultua enemmän.

Hitaat palauteilmiöt voimistavat ilmaston lämpenemistä

Jo melko kauan on ollut tiedossa, että maapallon ilmastojärjestelmässä on hitaita palauteilmiöitä, jotka liittyvät jäätiköiden sulamiseen ja kasvillisuuden muutoksiin (esimerkiksi Hansen ja muut, 2008). Hitaita palauteilmiöitä ei yleensä oteta huomioon ilmastoherkkyyttä määriteltäessä.

Yllä mainitun tutkimuksen Caballero ja Huber (2013) tuloksien mukaan yksi tärkeä tekijä, joka piti yllä huomattavan lämmintä ilmastoa paleogeenikaudella, oli hitaiden palauteilmiöiden vaikutus. He tekivät mallisimulaatioita paleogeenikauden ilmastolle ja nykypäivän ilmastolle. Simulaatioissa näiden kahden aikakauden välillä näkyi viiden celsiusasteen ero hiilidioksidipitoisuudesta riippumatta. Tämän katsottiin johtuvan pääasiassa hitaista palauteilmiöistä.

Previdi ja muut (2013) tekivät yhteenvedon ilmastoherkkyyteen liittyvästä tutkimustiedosta. Heidän mukaansa maapallon ilmastoherkkyys nousee 4-6 celsiusasteeseen, kun arviossa otetaan huomioon jäätiköiden ja kasvillisuuden muutoksien vaikutus maapallon pinnan heijastuskykyyn. Ilmastoherkkyys nousee vielä lisää, jos tarkasteluun otetaan myös luonnollisten kasvihuonekaasupäästölähteiden ja -nielujen muutokset ilmaston muuttuessa.

Tulevaisuuden lämmin maailma

Uusien tutkimustuloksien perusteella näyttää siis siltä, että ilmastoherkkyys on aiempien arvioiden vaihteluhaarukan yläosassa, kun otetaan huomioon vain nopeat palauteilmiöt. Hitaiden palauteilmiöiden mukaan ottaminen nostaa ilmastoherkkyyttä huomattavasti. Lisäksi ilmastoherkkyys näyttää kasvavan ilmaston lämmetessä. Mitä tästä kaikesta seuraa tulevaisuudessa? Arvioimme tätä seuraavassa, mutta lukijan on hyvä pitää mielessä, että kyseessä on hyvin karkea ja epävarma arvio.

Katsotaan ensin vuoden 2100 tilannetta. Seuraavassa kuvassa on esitetty ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden muutos, jos asialle ei tehdä mitään ja jatkamme hiilidioksidipäästöjä entiseen malliin (kuva on IPCC:n viidennen arviointiraportin kuva 12.36a).

Kuvasta nähdään, että hiilidioksidipitoisuus oli hiukan alle 300 ppm (eli miljoonasosaa) esiteollisena aikana ja sen odotetaan nousevan pitoisuuteen 900 ppm vuoteen 2100 mennessä, jos päästöjen määrä kehittyy arvioiden mukaan eikä niihin puututa. Hiilidioksidipitoisuudessa 600 ppm pitoisuus on tuplaantunut yhden kerran (ja näyttäisi tapahtuvan noin vuoden 2060 tienoilla) ja seuraava tuplaantuminen olisi pitoisuudessa 1200 ppm. Vuoden 2100 pitoisuus 900 ppm on tämän puolivälissä, joten vuoteen 2100 mennessä tapahtuu 1,5 hiilidioksidipitoisuuden tuplaantumista.

Sherwoodin ja muiden tuloksissa ilmastoherkkyyden todennäköisin arvio on neljä celsiusastetta (arviohaarukka 3-5 astetta). Vuoteen 2100 mennessä tämä merkitsisi kuuden celsiusasteen lämpenemistä (4,5 – 7,5 astetta), mutta on muistettava, että ilmastojärjestelmän viiveiden takia kaikki tämä lämpeneminen ei tapahdu vuoteen 2100 mennessä. Katsotaan tilannetta vielä pidemmälle tulevaisuuteen. Jätetään tästä tarkastelusta pois ilmastoherkkyyden kasvaminen lämpenemisen myötä. Seuraavassa kuvassa on esitetty arvioitu lämpötilakehitys vuoteen 2300 asti (kuva on IPCC:n viidennen arviointiraportin kuva 12.5).

Kuvan punainen alue kuvaa mahdollista lämpötilakehitystä, jos kasvihuonekaasupäästöt jatkuvat entiseen malliin, eikä asialle tehdä mitään. Kuvaa tarkastellessa on hyvä pitää mielessä, että kuvassa nollataso on asetettu vuosien 1986 ja 2005 väliseen keskiarvoon. Nollataso ei siis ole esiteollisen ajan lämpötila. Nollataso on noin 0,7 celsiusastetta lämpimämpi kuin esiteollinen aika.

Vuonna 2100 kuvassa punaisen alueen paras arvio (punainen viiva) on noin neljän asteen kohdalla. Sherwood ja muut arvioivat maapallon lämpenevän vähintään neljällä celsiusasteella vuoteen 2100 mennessä. Hyvin karkeasti ottaen voimme siis sanoa, että Sherwoodin ja muiden arvio esittää oranssin alueen ylempää puoliskoa. Tästä voimme arvioida, että vuonna 2300 maapallon odotetaan Sherwoodin ja muiden tuloksia mukaillen lämpenevän noin 8-13 celsiusastetta (kuvaajan punaisen alueen yläpuoliskon raja-arvot vuoden 2300 kohdalla).

Tässä arviossa on kuitenkin mukana vain nopeat palauteilmiöt. Arvioimme hitaiden palauteilmiöiden vaikutuksen Caballeron ja Huberin tuloksien perusteella, eli lisäämme lämpenemiseen viisi astetta. Saamme tulokseksi 13-18 celsiusastetta lämpenemistä maapallolle joskus tulevaisuudessa, jos asialle ei tehdä mitään.

Miten Suomen ilmasto kehittyy tulevaisuudessa? Arktisella alueella lämpeneminen etenee kaksi kertaa nopeammin kuin maapallolla keskimäärin, ja Suomen pohjoisosa sijaitsee arktisella alueella. Tämän tilanteen jatkuessa olisi arktisella alueella odotettavissa lämpenemistä 9-15 celsiusastetta vuoteen 2100 mennessä. On kuitenkin otettava huomioon, että lämpenemisen voimistuminen arktisella alueella todennäköisesti vähenee, kun merijäätä ja lumipeitettä ei enää esiinny suuressa määrin. Joskus tulevaisuudessa arktinen alue voisi lämmetä 26-36 celsiusasteella, jos oletetaan arktisen alueen edelleen lämpenevän kaksi kertaa maapallon keskiarvoa enemmän. Tällöin Suomessakaan ei enää ihmeteltäisi laulun sanoin ”no onkos tullut kesä nyt talven keskelle”, vaan se olisi normaaliin arkeen kuuluva asia.

Lähteet:

Rodrigo Caballero and Matthew Huber, 2013, State-dependent climate sensitivity in past warm climates and its implications for future climate projections, PNAS, August 27, 2013, vol. 110 no. 35, 14162–14167, doi: 10.1073/pnas.1303365110. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Alexis Hannart, Michael Ghil, Jean-Louis Dufresne, Philippe Naveau, 2013, Disconcerting learning on climate sensitivity and the uncertain future of uncertainty, Climatic Change, August 2013, Volume 119, Issue 3-4, pp 585-601, DOI: 10.1007/s10584-013-0770-z. [tiivistelmä]

James Hansen, Makiko Sato, Pushker Kharecha, David Beerling, Robert Berner, Valerie Masson-Delmotte, Mark Pagani, Maureen Raymo, Dana L. Royer and James C. Zachos, 2008, Target Atmospheric CO₂: Where Should Humanity Aim? The Open Atmospheric Science Journal, 2, 217-231, DOI: 10.2174/1874282300802010217. [tiivistelmä, koko artikkeli]

John E. Kutzbach, Feng He, Steve J. Vavrus, William F. Ruddiman, 2013, The dependence of equilibrium climate sensitivity on climate state: Applications to studies of climates colder than present, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 14, pages 3721–3726, 28 July 2013, DOI: 10.1002/grl.50724. [tiivistelmä]

Katharina Meraner, Thorsten Mauritsen, Aiko Voigt, 2013, Robust increase in equilibrium climate sensitivity under global warming, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 22, pages 5944–5948, 28 November 2013, DOI: 10.1002/2013GL058118. [tiivistelmä, koko artikkeli]

M. Previdi, B. G. Liepert, D. Peteet, J. Hansen, D. J. Beerling, A. J. Broccoli, S. Frolking, J. N. Galloway, M. Heimann, C. Le Quéré, S. Levitus, V. Ramaswamy, 2013, Climate sensitivity in the Anthropocene, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Volume 139, Issue 674, pages 1121–1131, July 2013 Part A, DOI: 10.1002/qj.2165. [tiivistelmä, koko artikkeli (ehkä vanha versio)]

Steven C. Sherwood, Sandrine Bony & Jean-Louis Dufresne, 2014, Spread in model climate sensitivity traced to atmospheric convective mixing, Nature 505, 37–42 (02 January 2014), doi:10.1038/nature12829. [tiivistelmä]

Missä päin maapalloa on huonoin sää?

Weatherwise-lehdessä julkaistiin äskettäin lista kymmenestä maapallon paikasta, joissa on maailman huonoin sää. Kyseessä on tietysti ainakin osittain mielipidekysymys ja tässä tapauksessa mielipiteen asiasta esittää kirjailija ja valokuvaaja Ed Darack. Huono sää tässä tapauksessa tarkoittaa karkeasti ottaen ihmiselle huonoiten sopivaa säätä. Tämän listan lukeminen saattaa helpottaa niitä, joita hiukan ahdistaa taas kerran alkava talvi. Suomi ei nimittäin rankoista talvikeleistä huolimatta ole päässyt listalle, eikä ehkä edes lähelle sitä.

10. Oimjakon, Siperia: Tässä pienessä Venäjän federaatioon kuuluvassa Sahan eli Jakutian tasavallassa sijaitsevassa kylässä on noin 500 asukasta. Oimjakonissa on mitattu maapallon kylmin Etelämantereen ulkopuolinen lämpötila, joka on 6. helmikuuta 1933 mitattu -67,7 celsiusastetta. Oimjakon on myös maapallon kylmin paikka, jossa on pysyvää ihmisasutusta. Tosin Siperiassa on toinenkin kylä, Verhojansk, jossa on mitattu yhtä kylmä lämpötila 7. helmikuuta 1892. Oimjakon mainitaan näistä kahdesta kylmempänä paikkana ehkä sen vuoksi, että siellä on mitattu epävirallisesti -71,2 celsiusasteen lämpötila 26. tammikuuta 1926. Lisäksi WMO kertoo Venäjän ilmastotutkijoiden valtaosan uskovan Oimjakonin olevan kylmempi paikka.

Oimjakon on talvella todella kylmä paikka. Lämpötila laskee alle -45 celsiusasteen joka yö joulu-helmikuussa. Oimjakonin nimi tarkoittaa kuitenkin sulaa vettä, mikä johtuu kylän lähellä sijaitsevista kuumista lähteistä. Kesällä Oimjakonissa saattaa olla jopa 30 celsiusasteen helteitä, joten siellä vuotuinen lämpötilaero on yksi maapallon suurimmista.

9. Bouvet’nsaari on Etelä-Atlantin antarktisella alueella sijaitseva Norjalle kuuluva saari. Saari on maailman syrjäisin, ja lähin maa-alue sijaitsee Etelämantereella yli 1600 kilometrin päässä. Saari on muodostunut sammuneesta tulivuoresta, ja nykyisin 90 prosenttia saaresta on jäätikön peitossa. Saaren lämpötila-, tuuli- ja sadeolosuhteet eivät ole niin äärimmäiset kuin monilla muilla listan paikoilla. Tähän listalle saari pääsi siksi, että siellä vallitsevat hyvin huonot sääolosuhteet vuoden jokaisena päivänä. Jokaisen kuukauden alin lämpötila on pakkasen puolella, eikä ylin lämpötilakaan nouse montaa astetta plussan puolelle. Saari sijaitsee keskellä merta, joten siellä puhaltavat voimakkaat tuulet lakkaamatta. Saarella ei asu ihmisiä, eikä sinne oikein pääsekään kuin helikopterilla, koska saarella ei ole lainkaan turvallisia maihinnousupaikkoja. Saarella elää jonkin verran eri lintulajeja, kuten esimerkiksi pingviinejä.

8. Keski-Sahara: Afrikan kuuluisan aavikon keskiosat koostuvat loputtomista hiekkameristä, kivikkoisista ylätasangoista ja suolatasangoista. Lämpötila voi nousta kesällä yli 50 celsiusasteen, mutta talvella voi olla jopa pakkasta. Yksittäisen vuorokauden lämpötila voi vaihdella -0,5 ja +37,5 celsiusasteen välillä. Pöly- ja hiekkamyrskyjä esiintyy usein. Vuotuinen sademäärä on noin 25 mm, mutta alueen itäosissa vain noin 5 mm. Ilman ulkopuolista apua ihminen ei selviä täällä montaa päivää, ellei sattumalta osu jollekin alueen harvoista keitaista.

7. Andit Patagonian eteläkärjessä: Maapallon pisin vuorijono Andit alkaa Venezuelasta ja työntyy Etelä-Amerikan eteläkärjessä Drakensalmeen, joka erottaa Etelä-Amerikan Etelämantereesta. Näillä leveysasteilla Etelä-Amerikan eteläkärki on pieniä saaria lukuun ottamatta ainoa maa-alue. Alueella vallitsevat voimakkaat tuulet, jotka ovat peräisin Etelämantereen matalapaineista. Tuulet puhaltavat Andien huipuilla läpi vuoden ja Eteläiseltä jäämereltä tulee voimakkaita myrskyjä. Lämpötilat ovat alhaiset, lumisateet jatkuvia ja myrskyt kestävät viikkotolkulla. Vuorille ei ole ikinä perustettu sääasemia, koska olosuhteet ovat liian äärimmäiset.

6. Iso Hiekka-aavikko (Iran): Maanpinnan lämpötilaa mitattaessa satelliiteilla on havaittu, että maapallon kuumin paikka on Iranissa sijaitseva Iso Hiekka-aavikko. Sieltä mitattiin maanpinnan lämpötilaksi 70,7 celsiusastetta vuonna 2005. Ison Hiekka-aavikon keskellä on eloton laavatasanko, jonne karavaanilta putosi vehnää 1950-luvulla. Muutaman päivän kuluttua tuli seuraava karavaani, joka huomasi vehnän käristyneen karrelle. Tasangolle annettiin nimeksi Gandom-e Beryan, joka tarkoittaa kärventynyttä vehnää.

5. Summit-tutkimusasema Grönlannissa: Summit-tutkimusasema sijaitsee keskellä Grönlantia jäätiköllä noin 3230 metrin korkeudessa merenpinnasta. Summitissa vallitsevat polaariset olosuhteet, jotka ovat yksi maapallon ankarimmista johtuen tutkimusaseman pohjoisesta ja korkeasta sijainnista. Lämpimimpien kuukausien (kesä-heinäkuu) päivän korkein lämpötila on keskimäärin -11 celsiusastetta. Kylmimpinä kuukausina yön kylmin lämpötila on keskimäärin -48 celsiusastetta. Lämpötila nousee hyvin harvoin yli nollan. Myrskyt moukaroivat tutkimusasemaa ympäri vuoden. Lumimyrskyt muuttavat maiseman tasaisen valkoiseksi, mikä vaikeuttaa rakennuksien löytämistä. Pienikin erehdys suunnistuksessa myrskyjen aikana voi johtaa ihmisen harhaan ja seurauksena voi olla kuolema muutamassa tunnissa.

4. K2 Karakorumin vuoristossa: Karakorumin vuoriston korkein huippu on nimeltään K2 ja sen huippu sijaitsee 8609 metrin korkeudessa merenpinnasta. K2:lla ja sitä ympäröivillä vuorilla vallitsee sijaintinsa ja korkeutensa takia hyvin ankara sää ympäri vuoden. Talvimyrskyt ovat voimakkaita kuten myös kesän monsuunin aikaiset myrskyt. Mount Everestille on kiivetty myös talviaikaan, mutta K2:lle ei ole ikinä kiivetty talvella. Silloin on liian kylmää (jopa alle -60 celsiusastetta) ja korkeutensa vuoksi K2:lle osuvat suihkuvirtausten voimakkaat tuulet. Näille vuorille ei ole ikina perustettu sääasemia, mutta vuorikiipeilijöiden raporttien perusteella alue ansaitsee maininnan, ei vain yhtenä maailman huonoimman sään paikoista, vaan myös yhtenä maailman kuolettavimman sään paikoista.

3. Etelämantereen rannikko: Etelämantereella riittää äärimmäisen sään paikkoja ja Etelämantereen paikoilla voisi oikeastaan täyttää tämän koko listan. Etelämantereen rannikolla maapallon korkein, kuivin ja kylmin manner kohtaa maailman myrskyisimmän merialueen – Eteläisen jäämeren. Etelämantereen rannikolla ei ole aivan niin kylmä kuin mantereen korkealla merenpinnasta sijaitsevissa sisäosissa, mutta rannikolla voi silti olla tappavan kylmää ympäri vuoden. Lähellä rannikkoa sijaitsevalla Rossinsaaren McMurdo-mittausasemalla lämpötila vaihtelee vuoden aikana noin -32:n ja -5:n celsiusasteen välillä.

Pakkasen purevuutta pahentaa voimakas tuuli. Vuonna 1995 Etelämantereen rannikolla mitattiin tuulennopeudeksi noin 58 metriä sekunnissa. Etelämantereen ennätystuulennopeus 89 metriä sekunnissa on myös mitattu rannikolla. Voimakkaat tuulet voivat puhaltaa rannikolla päiväkausia.

2. Saint Eliasin vuoret: Tämän Yhdysvaltain Alaskan ja Kanadan Yukonin territorion alueella sijaitsevan vuoriston korkein huippu on 5950 metrin korkeuteen ulottuva Mount Logan, joka on Kanadan korkein vuori. Vuoristoa kutsutaan Pohjois-Amerikan Himalajaksi. Vuoristo nousee Alaskanlahdesta ja siellä sijaitsee maapallon suurin napa-alueiden ulkopuolinen jäätikkö. Vuoristossa sataa runsaasti lunta vaarallisissa myrskyissä, jotka takovat vuorten rinteitä joskus jopa viikkokaupalla. Mount Loganilla on mitattu kesällä jopa -40 celsiusasteen lämpötiloja ja -30 celsiusastetta on melko tavallinen lämpötila lämpimimpien kuukausien aikana. Alueen tuulet ovat hyvin voimakkaita. Tuulet ovat esimerkiksi taittaneet sääaseman vahvistetun maston ja repäisseet tuulimittarin irti teräsalustastaan. Vuoriston toiseksi korkeimmalla vuorella, Mount Saint Eliaksella, on vielä kurjemmat sääolosuhteet.

1. Tutkimusasema Vostok Etelämantereella: Tutkimusasema Vostok sijaitsee Etelämantereen itäosassa noin 1300 kilometrin päässä maantieteellisestä etelänavasta. Vostokilla on mitattu maapallon kylmin lämpötila −89,2 celsiusastetta 21. heinäkuuta 1983 (katso myös aiempi juttumme aiheesta). Vostokin alueella ei esiinny luontaisesti mitään eläimiä. Korkein Vostokilla mitattu lämpötila on -12,2 celsiusastetta. Lämpimimmän kuukauden (tammikuu) keskimääräinen päivälämpötila on noin -27 celsiusastetta ja yölämpötila noin -37,6 celsiusastetta. Lämpimimmän kuukauden alin mitattu lämpötila oli noin -55 celsiusastetta. Vuoden kuukausista kahdeksalla alhaisin mitattu lämpötila on alle -73 celsiusastetta. Huhtikuusta syyskuuhun kaikkien kuukausien keskimääräinen yölämpötila on noin -68 celsiusastetta. Etelänavalla on lämpimämpää kuin Vostokin tutkimusasemalla. Etelänavalla on myös tyynempää. Vostokin tutkimusasemalla vallitsevat jatkuvat tuulet, joiden nopeus vaihtelee välillä 4-27 m/s. Tämä voimistaa ennestään sitä vaikutelmaa, että Vostok on kylmä, erittäin kylmä paikka.

Lähde:

The 10 Worst Weather Places in the World, Ed Darack, Weatherwise Magazine.

Ilmaston lämpeneminen jatkuu ennusteiden mukaisesti

Uuden tutkimuksen mukaan viime vuosien tauko maapallon pintalämpötilan nousussa saattaa olla vain näennäinen. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmä käyttää satelliittimittauksia täyttämään pintalämpötilamittausten aukot erityisesti arktisella alueella. Tuloksena oleva maapallon lämpötilasarja näyttää maapallon lämmenneen myös vuoden 1998 jälkeen lähes täsmälleen IPCC:n raportin tulosten mukaisesti.

Maapallon pintalämpötiloja arvioidaan monessa paikassa ja erityisesti yhdysvaltalaiset GISS (NASA) ja NOAA sekä englantilainen HadCRUT4 ovat tunnettuja pintalämpötila-analyysejä. Maapallon pintalämpötilassa on ollut vakaa jakso vuosikymmeniä kestäneen nopean lämpenemisjakson jälkeen. Tämä vakaa kausi on ollut erityisen selvä HadCRUT4-pintalämpötila-analyysissä.

HadCRUT4:n mittausverkosto kattaa vain 84 prosenttia maapallosta ja erityisen vähän mittauksia analyysissa on Afrikasta, arktiselta alueelta ja Etelämantereelta. Näistä arktinen alue lämpenee paljon nopeammin kuin muu maapallo. Onkin todennäköistä, että tämän vuoksi HadCRUT4 aliarvioi ilmaston lämpenemistä.

Vähäisistä mittauksista huolimatta arktisen alueen nopeasta lämpenemisestä on olemassa joitakin todisteita. Lämpeneminen näkyy niillä harvoilla mittausasemilla, jotka sijaitsevat arktisella alueella. Lämpeneminen näkyy myös satelliittimittauksissa, säähavaintopallojen mittauksissa, ilmastomalleissa, arktisen alueen jään sulamisessa sekä analyyseissä, jotka on tehty mallien ja mittauksien avulla.

Arktisen alueen lämpötilamittausten vähyys on tiedostettu ongelmaksi jo jonkin aikaa. Hansen (2006) mainitsi tämän ongelman selvitellessään, miksi GISSin lämpötila-analyysissä vuosi 2005 näkyi kuumimpana vuotena, kun se ei HadCRUTissa ollut kuumin vuosi. Aihetta on sittemmin sivuttu joissakin tutkimuksissa, ja HadCRUTia ylläpitävät tutkijatkin ovat tiedostaneet ongelman jo ainakin vuodesta 2009 lähtien. Juuri ilmestyneessä uudessa tutkimuksessa tehdään luultavasti toistaiseksi perusteellisin yritys ratkaista ongelma.

Puuttuvat alueet mittausverkostossa muodostavat siis ongelman. On ainakin kolme tapaa käsitellä tätä tilannetta. Ensimmäinen tapa on käyttää vain olemassa olevia mittauspaikkoja ja unohtaa puuttuvat alueet. Näin tekee HadCRUT4. Toinen tapa on täyttää puuttuvat alueet lähimpien mittauspaikkojen perusteella. Tätä tapaa käyttää NASAn GISS. Kolmas tapa on käyttää satelliittimittauksia täyttämään puuttuvat alueet.

Tutkimuksessa arvioitiin näiden kolmen eri menetelmän hyvyyttä. Erilaisissa kokeissa osoittautui, että sekä täyttömenetelmä että satelliittimittauksien käyttö antoivat luotettavampia tuloksia kuin puuttuvien kohtien poisjättäminen analyysistä. Täyttömenetelmä toimii erityisen hyvin merien alueella. Satelliittimittauksien käyttö taas toimii erityisen hyvin mittausverkoston tyhjien kohtien lähellä.

Toiseksi tutkimuksessa käytettiin satelliittimittauksia täyttämään HadCRUT4:n tyhjät kohdat. Tuloksena oleva ”hybridimittaussarja” näyttää kaksi ja puoli kertaa nopeampaa lämpenemistä vuoden 1998 jälkeen kuin HadCRUT4 ilman satelliittimittausten lisäystä. Vuoden 1998 jälkeinen tilanne onkin kaikista harhaanjohtavin HadCRUT4-analyysissä. Tutkimuksen tuloksien perusteella suurin osa HadCRUT4:n näennäisen vähäisestä lämpenemisestä viimeisen noin 15 vuoden aikana johtuu siitä, että arktinen alue lämpenee erittäin nopeasti ja puuttuu suurimmaksi osaksi HadCRUT4:stä.

Hybridimittaussarjan lämpenemistrendi on viimeisen 16 vuoden aikana 0,119 celsiusastetta per vuosikymmen, mikä on lähes täsmälleen IPCC:n raportin tulosten mukainen (IPCC, AR5). Tutkimuksen tuloksien perusteella näyttää siis siltä, että viime vuosien vakaa jakso maapallon pintalämpötilassa onkin ollut vain näennäinen ja ilmaston lämpeneminen on jatkunut ennusteiden mukaisesti.

Tutkimuksessa saatu lämpenemistrendi on hieman suurempi kuin vastaava trendi GISSissä ja selvästi suurempi kuin NOAAn analyysin lämpenemistrendi. Nämä erot lämpenemisen suuruudessa saattavat johtua siitä, että GISSin ja NOAAn analyyseissä on tunnettu vääristymä merenpinnan lämpötilamittauksiin liittyen. Vääristymä aiheutuu lämpötilamittausten siirtymisestä laivoista mittauspoijuihin ja näiden yhdistäminen yhtenäiseksi mittaussarjaksi on ollut ongelmallista. HadCRUTissa merenpinnan lämpötilamittauksien vääristymä on korjattu ja jos vastaava korjaus tehdään GISSin analyysiin, lämpötilatrendi on silloin 0,103 celsiusastetta per vuosikymmen, mikä on jo melko lähellä hybridimenetelmällä saatuun trendiä. Mainittakoon vielä, että hybridimenetelmällä korjattu HadCRUT4:n mittaussarja pysyy alkuperäisen HadCRUT4:n ilmoitetun epävarmuushaarukan sisällä.

Tutkimuksen tekijät, Kevin Cowtan ja Robert Way kuuluvat molemmat Skeptical Sciencen kirjoittajajoukkoon, johon myös minä kuulun.

Lähteet:

Kevin Cowtan, Robert G. Way, 2013, Coverage bias in the HadCRUT4 temperature series and its impact on recent temperature trends, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, DOI: 10.1002/qj.2297. [tiivistelmä]

Tutkimuksen verkkosivusto.

Tutkimuksen esittelyvideo (englanninkielinen).

Hansen, J., Mki. Sato, R. Ruedy, K. Lo, D.W. Lea, and M. Medina-Elizade, 2006: Global temperature change. Proc. Natl. Acad. Sci., 103, 14288-14293, doi:10.1073/pnas.0606291103. [tiivistelmä, koko artikkeli]

IPCC:n viides arviointiraportti (IPCC AR5), Summary for policymakers.

Aiemmat juttumme aiheesta:

Ilmaston lämpeneminen ei ole pysähtynyt.

IPCC:n viidennen arviointiraportin työryhmä yhden tiivistelmä päätöksentekijöille

IPCC julkaisi perjantaina 27.9.2013 viidennen arviointiraporttinsa (AR5) työryhmä yhden (WG1) tiivistelmän päätöksentekijöille. Tässä kerrotaan lyhyesti tiivistelmän sisältö.

Havaitut muutokset

– Maapallon pinta on lämmennyt noin 0,85 celsiusastetta vuosien 1880 ja 2012 välillä.

– Pinta on lämmennyt melkein joka kolkassa maapalloa vuosien 1901 ja 2012 välillä.

– Lyhyemmällä aikavälillä ilmastojärjestelmän sisäinen vaihtelu aiheuttaa myös pintalämpötilaan vaihtelua.

– Tiivistelmän maininta keskiajan lämpökaudesta on hiukan epäselvä. Tiivistelmä mainitsee keskiajan lämpökaudella olleen joillakin alueilla yhtä lämmintä kuin 1900-luvun lopulla. Tiivistelmässä sanotaan lisäksi, ettei lämpeneminen ole ollut yhtä johdonmukaista kuin nyt, mutta tiivistelmä jättää mainitsematta, että keskiajalla lämpeneminen ei tapahtunut kaikkialla maapallolla samanaikaisesti, tai että keskiajan lämpökaudella suurin osa maapallosta oli selvästi viileämpi kuin nykyään.

– On käytännössä varmaa, että troposfääri on lämmennyt maailmanlaajuisesti.

– Sademäärät pohjoisen pallonpuoliskon keskileveysasteilla näyttävät lisääntyneen.

– On erittäin todennäköistä, että kylmien päivien ja öiden määrä on vähentynyt sekä lämpimien päivien ja öiden määrä lisääntynyt maailmanlaajuisesti.

– Meret ovat lämmenneet eniten pinnan lähellä. Meret ovat todennäköisesti lämmenneet myös 700-2000 metrin syvyydessä, mutta 2000-3000 metrin syvyydellä ei todennäköisesti ole havaittu lämpenemistä. Tätä syvemmällä taas on todennäköisesti havaittu lämpenemistä erityisesti Eteläisellä jäämerellä.

– On erittäin todennäköistä, että merien ennestään suolaiset alueet muuttuivat vielä suolaisemmiksi ja vähäsuolaiset vähäsuolaisemmiksi.

– Atlantin merivirroissa (AMOC), mukaan lukien Golfvirta, ei havaittu muutoksia.

– Maapallon jäätiköiden, mukaan lukien Grönlanti ja Etelämanner, massa on pienentynyt.

– Arktisen alueen merijään määrä on vähentynyt. Antarktiksen merijää on lisääntynyt, mutta paljon vähemmässä määrin kuin Arktisen alueen merijään väheneminen.

– Pohjoisen pallonpuoliskon lumipeite on pienentynyt.

– Ikiroudan lämpötilat ovat nousseet useimmilla alueilla.

– Arktinen alue on lämmennyt voimakkaasti.

– Merenpinnan nousunopeus on kiihtynyt. Suurin osa merenpinnan noususta on selitettävissä jäätiköiden sulavesillä ja meriveden lämpölaajenemisella.

– Kasvihuonekaasuista ainakin hiilidioksidin, metaanin ja dityppioksidin pitoisuudet ilmakehässä ovat kasvaneet huomattavasti esiteollisesta ajasta. Ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt jatkuvat edelleen.

Ilmastopakotteet

– Ihmiskunnan aiheuttama ilmastovaikutus vuonna 2011 oli säteilypakotteena ilmaistuna 2,29 wattia per neliömetri verrattuna vuoteen 1750. Säteilypakote on kasvanut vuoden 1970 jälkeen nopeammin kuin sitä ennen. Säteilypakotearvio on 43 prosenttia suurempi kuin IPCC:n neljännessä arviointiraportissa annettu arvio vuodelle 2005. Kasvanut arvio johtuu kasvihuonekaasupitoisuuksien lisääntymisestä ilmakehässä ja aerosolien vaikutuksen tarkentumisesta.

– Kasvihuonekaasupäästöjen kokonaissäteilypakote on noin kolme wattia per neliömetri. Hiilidioksidipäästöjen säteilypakote on 1,68 wattia per neliömetri ja metaanipäästöjen 0,97 wattia per neliömetri. Muiden kasvihuonekaasujen päästöjen säteilypakotteet ovat paljon näitä pienemmät.

– Aerosolien kokonaisvaikutus ilmakehässä (mukaan lukien aerosolien vaikutus pilviin) on säteilypakotteena -0,9 wattia per neliömetri. Tämä aiheutuu aerosolien valon heijastusominaisuuksista, joilla on viilentävä vaikutus, sekä noen lämmittävästä vaikutuksesta. Näiden kokonaisvaikutus on siis viilentävä, kuten negatiivinen säteilypakotteen arvo kertoo. Aerosolit ja niiden vaikutus pilviin ovat suurin epävarmuuden lähde kokonaissäteilypakotteen arviossa.

– Vuosien 2008 ja 2011 välillä on tapahtunut monta pientä tulivuorenpurkausta, jotka ovat viilentäneet maapallon pintaa.

– Muutokset auringon aktiivisuudessa ovat vaikuttaneet ilmastoon vain hyvin vähän. Arvioitu säteilypakote on 0,05 wattia per neliömetri. Vuosien 1986 ja 2008 aurinkominimien välillä auringon vaikutus on ollut viilentävä (-0,04 wattia per neliömetri).

Ilmastonmuutosta vahvistavat ja vaimentavat tekijät sekä ilmastoherkkyys

– On erittäin todennäköistä, että vesihöyry vahvistaa ilmaston lämpenemistä.

– Pilvien vaikutus on todennäköisesti ilmastonmuutosta vahvistava. Pilvien vaikutuksen epävarmuus johtuu ensisijaisesti siitä, miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa alapilviin.

– Hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuminen ilmakehässä lämmittää maapallon pintaa todennäköisesti 1,5…4,5 celsiusastetta.

Ilmastonmuutoksen aiheuttajat

– On erittäin todennäköistä, että yli puolet havaitusta maapallon pinnan lämpenemisestä on aiheutunut ihmiskunnan toimista.

– Kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutus vuosien 1951 ja 2010 välillä oli todennäköisesti 0,5…1,3 celsiusastetta.

– Aerosolien vaikutus lämpötilaan vuosien 1951 ja 2010 välillä oli todennäköisesti -0,6…0,1 celsiusastetta.

– Luonnollisten ilmastopakotteiden vaikutus lämpötilaan vuosien 1951 ja 2010 välillä oli todennäköisesti -0,1…0,1 celsiusastetta.

– Ilmaston sisäisen vaihtelun vaikutus lämpötilaan vuosien 1951 ja 2010 välillä oli todennäköisesti -0,1…0,1 celsiusastetta.

– Ihmiskunnan toimet ovat todennäköisesti vaikuttaneet lämpötilan nousuun kaikilla mantereilla paitsi Etelämantereella, jossa ihmisen vaikutusta ei voida osoittaa kovinkaan varmasti havaintojen suuren epävarmuuden takia.

– Troposfääri on lämmennyt ja stratosfäärin alaosat ovat viilenneet hyvin todennäköisesti ihmiskunnan toimien seurauksena.

– Maapallon meret (0-700 metrin syvyyksillä) kokonaisuudessaan ovat lämmenneet hyvin todennäköisesti ihmiskunnan toimien seurauksena. Ihmiskunnan toimien vaikutuksesta on todisteita jopa joiltakin yksittäisiltä meriltä.

– Ihmiskunta on todennäköisesti vaikuttanut veden kiertoon maapallolla. Ilmakehän kosteus on lisääntynyt ja sademäärissä on tapahtunut muutoksia. Ihmiskunta on hyvin todennäköisesti vaikuttanut myös merien pintavesien suolaisuuteen.

– Ihmiskunnan toimet ovat hyvin todennäköisesti vaikuttaneet äärilämpötilojen esiintymiseen.

– Ihmiskunnan toimet ovat hyvin todennäköisesti vaikuttaneet merijään vähenemiseen arktisella alueella. Antarktiksella havaitusta merijään hienoisesta lisääntymisestä ei ole vielä tarpeeksi tieteellistä tietoa, jotta lisääntyminen voitaisiin selittää varmasti.

– Ihmiskunnan toimet ovat todennäköisesti vaikuttaneet jäätikköjen jäämassan hävikkiin.

– Ihmiskunnan toimet ovat hyvin todennäköisesti vaikuttaneet havaittuun maapallon merien keskimääräisen pinnan nousuun.

– Auringon aktiivisuuden muutokset eivät ole vaikuttaneet ilmaston lämpenemiseen vuosien 1986 ja 2008 välillä.

– Kosmisten säteiden vaikutusta pilvisyyteen ei ole voitu osoittaa.

Ilmastonmuutoksen tulevaisuus

– Ilmastojärjestelmän sisäinen vaihtelu tulee olemaan tärkeä lyhyellä aikavälillä ilmastoon vaikuttava tekijä myös tulevaisuudessa.

– Uuden raportin mukaan ilmastonmuutos etenee melko samalla tavalla kuin neljännen arviointiraportin mukaan. Merenpinnan nousuennuste on korkeampi, koska maa-alueiden jäätiköiden sulavesien vaikutus on saatu tarkennettua.

– Maapallon pintalämpötila nousee todennäköisesti 0,3…0,7 celsiusastetta ajanjaksolla 2016-2035 (verrattuna ajanjakson 1986-2005 tasoon). Ajanjaksolle 2081-2100 lämpötilan nousu on todennäköisesti 0,3…1,7 celsiusastetta (päästöskenaariossa RCP2.6), 1,1…2,6 celsiusastetta (RCP4.5), 1,4…3,1 celsiusastetta (RCP6.0) tai 2,6…4,8 celsiusastetta (RCP8.5). RCP-päästöskenaarioissa skenaarion lukuarvo viittaa skenaariossa toteutuvan säteilypakotteen määrään.

– Arktinen alue tulee melko suurella varmuudella lämpenemään voimakkaammin kuin maapallo keskimäärin. Manneralueet lämpenevät merialueita enemmän.

– Lämpötilojen ääriarvojen osalta on lähes varmaa, että kuumat ääriarvot tulevat lisääntymään ja kylmät ääriarvot vähenemään suurimmalla osalla maa-alueista. Hellejaksojen kesto ja esiintymistiheys tulevat hyvin todennäköisesti lisääntymään. Talviaikaisia kylmiä jaksoja tulee silti esiintymään edelleen silloin tällöin.

– Sademäärät tulevat todennäköisesti lisääntymään korkeilla leveysasteilla (mukaan lukien Suomi). Keskileveysasteiden kuivilla alueilla sademäärät tulevat todennäköisesti vähenemään entisestään, kun taas keskileveysasteiden kosteilla alueilla sademäärät tulevat todennäköisesti lisääntymään.

– Keskileveysasteilla ja tropiikin kosteilla alueilla rankkasateet tulevat hyvin todennäköisesti voimistumaan ja yleistymään.

– Merien ylimmän sadan metrin lämpenemisarviot vaihtelevat välillä 0,6…2,0 celsiusastetta vuoteen 2100 mennessä skenaariosta riippuen.

– Atlantin merivirrat (mukaan lukien Golfvirta) tulevat hyvin todennäköisesti heikkenemään. Heikkenemisarvio vaihtelee välillä 11…34 prosenttia skenaariosta riippuen. On hyvin epätodennäköistä, että Atlantin merivirroissa tapahtuisi äkkinäisiä suuria muutoksia tai että ne pysähtyisivät kokonaan. Vuoden 2100 jälkeistä merivirtojen pysähtymistä ei kuitenkaan voida sulkea täysin pois laskuista.

– Syyskuisen merijään laajuus tulee todennäköisesti vähenemään arktisella alueella 43…94 prosenttia vuoteen 2100 mennessä. Pohjoisen jäämeren arvioidaan olevan melkein jäästä vapaa (syyskuun minimin aikaan) ennen vuosisadan puoliväliä RCP8.5-skenaariossa. Muille skenaarioille melkein jäättömän ajan arviointi on hyvin epävarmaa.

– Antarktiksella merijään laajuus ja tilavuus saattavat kääntyä laskuun vuoteen 2100 mennessä.

– Maapallon jäätiköiden arvioidaan menettävän jäätilavuutta 15…85 prosenttia skenaariosat riippuen.

– On lähes varmaa, että pinnan lähellä oleva ikirouta tulee vähenemään. Ylimmän 3,5 metrin ikiroudan arvioidaan vähenevän 37…81 prosenttia.

– Maapallon merien keskimääräinen pinta tulee todennäköisesti nousemaan 0,26…0,82 metriä. Noususta lämpölaajenemisen osuudeksi arvioidaan 30…55 prosenttia ja jäätiköiden sulamisen osuudeksi arvioidaan 15…35 prosenttia. Merenpinta ei todennäköisesti nouse merkittävästi annettujen arvioiden yläpuolelle, ellei Antarktiksella tapahdu jotain merkittävää. Merenpinnan nousu vaihtelee alueittain.

– Meret pysyvät melko varmasti edelleen hiilinieluina. Maa-alueetkin luultavasti pysyvät edelleen hiilinieluina, mutta se on epävarmempaa.

– Lämpenemisen aiheuttamat muutokset maapallon hiilenkierrossa todennäköisesti voimistavat lämpenemistä.

– Meren happamoitumisen arvioidaan jatkuvan. Merien pintavesien pH-arvon arvioidaan pienenevän 0,06…0,32 yksikköä skenaariosta riippuen.

– Suuri osa ihmisen aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta on peruuttamaton satojen ja jopa tuhansien vuosien aikaskaalalla, ellei ilmakehästä poisteta ylimääräistä hiilidioksidia.

– Merien lämpeneminen jatkuu vuosisatojen ajan, koska lämpö siirtyy hitaasti pintavesistä syvään mereen.

– Merenpinnan nousu jatkuu vuosisatojen ajan. Nousun lopullisesta suuruudesta on vain vähän arvioita, mutta sen arvioidaan olevan alle yhdestä kolmeen metriin skenaariosta riippuen.

– Osa jäätiköiden sulamisesta on peruuttamatonta. Melko suurella varmuudella voidaan sanoa, että jos lämpeneminen jatkuu pitkään tietyn kynnysarvon yläpuolella, niin Grönlannin jäätikkö katoaisi melkein kokonaan tuhansien vuosien aikaskaalalla. Tämä voisi nostaa merenpintaa jopa seitsemällä metrillä. Nykyisten arvioiden mukaan lämpötilan kynnysarvo on yhden ja neljän celsiusasteen välillä esiteolliseen aikaan verrattuna (olemme siis jo nyt lähellä arvioiden alarajaa, eli yhden asteen lämpenemistä).

Lisätietoja:

IPCC:n viidennen arviointiraportin työryhmä yhden koko raportin viimeinen vedos julkistettiin maanantaina 30.9.2013. Lopullisesti hyväksytty raportti ilmestyy tämänhetkisen arvion mukaan tammikuussa 2014.

Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC julkaisi ilmastonmuutoksen tieteellistä taustaa käsittelevän osaraportin – Jari Kolehmaisen kirjoitus uudesta IPCC:n raportista.

Suomi lämpenee! – Ilmastojournalismin kriisistä, osa 3 – Pasi Toiviainen kirjoittaa IPCC:n raporttiin liittyvästä uutisoinnista.

Ilmaston lämpeneminen ei ole pysähtynyt

Maapallon pintalämpötilamittauksissa näkyvä näennäinen lämpenemisen hidastuminen tai pysähtyminen ei ole vielä merkityksellistä maapallon ilmaston kannalta. Pintalämpötilan eteneminen näyttää myös etenevän IPCC:n ennusteiden rajoissa. Ilmastomallien simulaatioissa on näkynyt vastaavia taukoja jopa ennen nykyisen tauon alkamista, vaikka malleissa on hiilidioksidin vaikutus mukana. Malleilla voidaan myös toistaa lämpenemisessä ollut tauko. Tauon syykin alkaa olla selvillä: lämpeneminen on mennyt meriin, eikä ole jäänyt lämmittämään pintaa. Merien lämpeneminen onkin havaittu mittauksin. Samoin kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutuksen jatkuminen näkyy mittauksissa. Ilmaston lämpeneminen kokonaisuutena siis jatkuu huolimatta pintalämpötilan näennäisestä tauosta.

Maapallon pintalämpötilan mittauksissa näkyy monta vuosikymmentä kestänyt lämpenemisjakso. Vuoden 1998 jälkeen pintalämpötilan nousu näyttää kuitenkin hidastuneen. Kovin varmoja tästä ei voida olla, koska kyseinen ajanjakso on hiukan lyhyt, jotta lämpötilan muutosta voitaisiin luotettavasti arvioida. Esimerkiksi Santer ja muut (2011) arvioivat satelliittimittauksista, että tarvitaan 17 vuotta mittauksia, ennen kuin ihmisen vaikutus alailmakehän lämpötilaan voidaan havaita. (Vaikka tarpeeksi aikaa kuluisi ilman lämpenemistä, ei se kuitenkaan tarkoita sitä, että kasvihuonekaasut eivät lämmitäkään. Tämän näemme tarkemmin alla.)

Ilmasto käsitetäänkin yleensä pidemmän ajanjakson sään keskiarvona. Yleisen käytännön mukaan ilmasto on sään 30 vuoden keskiarvo. Tarkastellaanpa, mitä tämä merkitsee pintalämpötilan kannalta. Seuraavassa kuvassa on esitetty maapallon pintalämpötilan kehitys 30 vuoden liukuvana keskiarvona (tämä tarkoittaa sitä, että kuvaajan jokaisen pisteen arvo on sitä ympäröivän 30 vuoden lämpötilojen keskiarvo, eli esimerkiksi vuoden 1990 arvo on vuosien 1975 ja 2004 välisen 30-vuotisjakson lämpötilojen keskiarvo):

Kuten kuvasta nähdään, tässä tarkastelussa ei ole mitään merkkejä ilmaston lämpenemisen pysähtymisestä tai hidastumisesta. Ilmaston kannalta lämpeneminen siis jatkuu yhä. Tarkkasilmäiset huomaavat, että kuvassa X-akselilla esitetty aika loppuu kuvaajassa jo ennen vuotta 2000. Tämä johtuu siitä, että 30 vuoden liukuvassa keskiarvossa tällä hetkellä viimeinen esitettävissä oleva vuosi on 1998. Vuoden 1998 jälkeinen lämpötilakehitys on kuitenkin mukana vaikuttamassa kuvaajaan jo vuodesta 1983 lähtien. Kuvaajan loppuminen vuoteen 1998 merkitsee sitä, että meidän on vielä odotettava 15 vuotta, ennen kuin tiedämme, miten ilmasto on kehittynyt vuoden 1998 jälkeen.

Huolimatta siitä, että maapallon pintalämpötilan kehitys vuoden 1998 jälkeen ei ole vielä ilmaston kannalta tärkeä, ilmiötä on kuitenkin jo tutkittu melko paljon. Yksi julkisuudessa esiintynyt kysymys on se, että poikkeaako pintalämpötilan kehitys aiemmista ennusteista. Rahmstorf ja muut (2012) ovat selvitelleet, miten IPCC:n ennusteet pintalämpötilan kehityksestä täsmäävät mittauksien kanssa. Tässä heidän tuloksensa:

Maapallon pintalämpötilan kehitys ja IPCC:n ennusteet. Vaaleanpunaisella on esitetty korjaamaton pintalämpötilan kehitys ja korjattu kehitys on esitetty punaisella (selitys näille löytyy tekstistä). Sininen alue ja viivat ovat IPCC:n kolmannen arviointiraportin ennuste ja vihreä alue ja viivat ovat neljännen arviointiraportin ennusteita.

Kuvasta nähdään, että vaaleanpunaisella esitetty maapallon pintalämpötilan kehitys (yhden vuoden liukuva keskiarvo kaikkien saatavilla olevien pintalämpötila-analyysien keskiarvona) poikkeaa silloin tällöin ennusteiden ulkopuolelle. Tämä johtuu siitä, että IPCC:n ennusteissa ei ole mukana auringon aktiivisuuden muutoksia tai tulivuoria. Lisäksi ennusteissa El Niñoon liittyvä vaihtelu esiintyy satunnaiseen aikaan, eikä se siksi esiinny samaan aikaan kuin oikeassa elämässä. IPCC:n ennusteet perustuvat monien mallisimulaatioiden yhdistettyyn tulokseen, jolloin El Niñon eri simulaatioissa eri aikaan tapahtuva vaihtelu poistuu simulaatioita yhdistettäessä. Mainittakoon, että vaikka vaaleanpunaisella esitetty pintalämpötila ei pysy tässä esitetyn eri simulaatioiden keskiarvosta saadun alueen sisällä, niin se pysyy kaikkien simulaatioiden erikseen kattaman alueen sisällä (ei esitetty kuvassa).

Auringon, tulivuorien ja El Niñon vaihtelun vaikutus on korjattu punaisella esitetyssä kuvaajassa, joka esittää maapallon pintalämpötilaa, kun siitä on poistettu auringon, tulivuorien ja El Niñon vaihtelun vaikutus. Tämä kuvaaja pysyy jo melko hyvin ennusteiden sisällä erityisesti viime vuosien aikana. Alun heilahtelu alueen ulkopuolelle selittynee sillä, että jo mainittujen korjattujen vaikutusten lisäksi mittauksissa saattaa olla vielä muita sisäisen vaihtelun tekijöitä (samantapaisia kuin El Niñon vaihtelu), jotka vaikuttavat asiaan. Keskimäärin kuvaaja kuitenkin näyttää noudattavan ennustettua kehitystä myös alkupäässä.

Jo tapahtunut lämpötilakehitys voidaan toistaa yksinkertaisella mallilla myös niin, että ilmaston sisäinen vaihtelu sekä auringon ja tulivuorien vaihtelu on mallissa mukana (koska jälkeenpäin tiedetään esimerkiksi milloin tulivuorenpurkauksia tapahtui). Lean & Rind (2009) ovat tehneet näin ja seuraavassa kuvassa on esitetty heidän tuloksensa:

a) Maapallon havaittu pintalämpötilan kehitys (musta) sekä yksinkertaisen mallin avulla tuotettu simulaatio pintalämpötilan kehityksestä (oranssi). b) Pintalämpötilan kehitykseen vaikuttavat tekijät eriteltynä. Kuva on tutkimuksesta Lean & Rind (2009).

Kuvassa esitetyn yksinkertaisen mallin tulos on niin lähellä havaittua pintalämpötilan kehitystä, että meillä on hyvä syy uskoa tämän tutkimuksen antavan selityksen sille, miksi pintalämpötila ei ole noussut vuoden 1998 jälkeen. Kuvan alaosassa eriteltyjä tekijöitä tarkasteltaessa nähdään, että ENSO (eli El Niñon vaihtelu) näyttää kyseisellä aikavälillä vaihdelleen melko samalla tavalla kuin pintalämpötila. Pintalämpötilan pidempiaikaiselle nousullekin näyttää löytyvän syy: ihmiskunnan vaikutus on ainoa tekijöistä, jossa esiintyy pitkäaikaista nousua.

Ilmastomalleilla tehdyissä simulaatioissa näkyy itsestäänkin pitkiä jaksoja, jolloin pintalämpötila ei nouse, vaikka simulaatioissa on mukana myös ilmakehän lisääntyvä hiilidioksidipitoisuus. Tässä on joitakin esimerkkejä:

Ilmastomallien ennusteissa näkyy samanlaisia hitaamman lämpenemisen jaksoja kuin vuoden 1998 jälkeen. Vasemmalla on esitetty kolmen eri päästöskenaarion mallisimulaatioiden tuloksia IPCC:n neljännestä arviointiraportista. Oikealla ylhäällä on simulaatioesimerkki tutkimuksesta Easterling & Wehner (2009). Oikealla alhaalla vastaava esimerkki tutkimuksesta Meehl ja muut (2011).

Kaikissa simulaatioesimerkeissä näkyy jaksoja, jolloin pitkäaikainen lämpenemistrendi keskeytyy jopa kymmeniksi vuosiksi ja jatkuu sitten taas. Kuvassa on esitetty myös IPCC:n neljännen arviointiraportin ennustesimulaatioiden tuloksia, joissa siis myös näkyy taukoja lämpenemisessä. Kyseisessä raportissa puhutaan tulevasta lämpötilakehityksestä hiukan varomattomin sanankääntein. Sieltä voi saada sen kuvan, että lämpötilan pitäisi nousta joka vuosikymmen tietyn määrän. Kyseisessä tekstissä tietysti tarkoitetaan, että lämpötila nousee keskimäärin sen tietyn määrän, vaikkei välttämättä teekään niin jokaisena vuosikymmenenä. Ilmastonmuutoksen kieltäjät ovat kuitenkin käyttäneet tätä varomattomasti muotoiltua tekstiä harhaanjohtamaan ihmisiä, vaikka samassa raportissa on esitetty yllä esitetyt simulaatiot, joista asian oikea laita selviää.

Yllä esitetyt simulaatioesimerkit ovat kaikki aika uusia. Simulaatioissa on nähty samanlaisia asioita jo aiemmin. Seuraavassa kuvassa on esitetty simulaatioesimerkkejä IPCC:n toisesta arviointiraportista, joka julkaistiin vuonna 1995, siis ennen tämän nykyisen lämpenemistauon alkamista:

Mallisimulaatioiden tuloksia IPCC:n toisesta arviointiraportista. Vuosi nolla tarkoittaa vuotta 1990.

On mielenkiintoista havaita, että yhdessä IPCC:n toisen arviointiraportin simulaatioista esiintyy voimakas piikki noin vuoden 1995 paikkeilla. Tämä on verrattavissa maapallon pintalämpötilassa esiintyneeseen piikkiin vuonna 1998. Kyseisen simulaation voisi siis katsoa tavallaan ennustaneen tulevaa lämpenemistaukoa, sillä siinä simulaatiossa on selvästi pitkä tauko lämpenemisessä, vaikka sen vuoden 1995 jälkeistä kehitystä onkin vaikea seurata kuvaajasta. Ei se kuitenkaan aito ennustus ole, vaan kyseessä on sattuma. Se on jännä yksityiskohta joka tapauksessa.

Ilmastomallien simulaatioista nähdään siis selvästi, että kun kasvihuonekaasujen lisääntyminen nostaa maapallon lämpötilaa pitkällä aikavälillä, muut tekijät aiheuttavat ajoittain taukoja lämpötilan nousuun. Vastaavasti muut tekijät välillä nopeuttavat lämpötilan nousua. Tämä on todettu tutkimuksessa Easterling & Wehner (2009): ”Me osoitamme, että 2000-luvun ilmasto voi ja todennäköisesti tulee tuottamaan kymmenen tai kahdenkymmenen vuoden jaksoja, jolloin maapallon keskimääräinen pintalämpötila ei nouse tai jopa hieman viilenee pitemmällä aikavälillä tapahtuvan lämpenemisen aikana”.

Tällä hetkellä lämpenemistaukoa aiheuttanut tekijä näyttää olleen El Niñon vaihtelu, joka käytännössä tarkoittaa sitä, että kasvihuonekaasujen aiheuttama lämmitysvaikutus onkin mennyt meriin, eikä ole jäänyt lämmittämään maapallon pintaa. Tätä on selvitetty viimeaikaisissa tutkimuksissa.

Yllä jo esiteltiin tuloksia tutkimuksista Lean & Rind (2009) sekä Meehl ja muut (2011). Vastaavanlaisia tuloksia ovat saaneet myös Kaufmann ja muut (2011), Hunt (2011), Guemas ja muut (2013) sekä Watanabe ja muut (2013). Kaikkien näiden tutkimuksien mukaan lämmön kulkeutuminen meriin on tärkein syy lämpenemistauolle. Myös auringon vähäisen aktiivisuuden on sanottu saattaneen vaikuttaa asiaan jonkun verran. Lisäksi Solomon ja muut (2010) ovat tuoneet esiin mahdollisuuden, että vesihöyryn määrän muutokset stratosfäärissä olisivat saattaneet nopeuttaa lämpenemistä 1990-luvulla ja hidastaa lämpenemistä 2000-luvulla.

Meriin menevä lämpö on myös mitattu. Seuraavassa kuvassa on esitetty merien yläkerroksen (0-700 m) lämpötilakehitys, joka tässä tapauksessa on esitetty lämpömääränä. Kuva on tutkimuksesta Lyman ja muut (2010):

Kuvasta nähdään, että vuoden 1998 jälkeen lämpö maailman merissä on lisääntynyt selvästi.

Milloin maapallon pinnan lämpeneminen sitten jatkuu? Silloin kuin kaikkien ilmastoon vaikuttavien tekijöiden yhteisvaikutus on maapallon pintaa lämmittävä. Pysähdys voi kestää vaikka 50 vuotta, jos muut tekijät viilentävät maapallon pintaa tarpeeksi kumotakseen kasvihuonekaasujen vaikutuksen. Niin pitkä pysähdys ei kuitenkaan ole nykytietojen valossa kovin todennäköistä.

Lämpenemisen jatkumiselle on olemassa hyvät edellytykset. Viime vuosina maapallon pintalämpötila on pysynyt hyvin korkealla, lähellä ennätyslämpötiloja, vaikka auringon aktiivisuus oli hyvin alhainen ja El Niñon sekä La Niñan vaihtelussa on ollut pitkään La Niña -vaihe päällä. Ilman kasvihuonekaasujen vaikutusta nämä tekijät olisivat viilentäneet maapalloa huomattavasti. Nyt näin ei ole käynyt. Kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutus näyttää siis olevan edelleen olemassa. Tästäkin on havaintotietoa olemassa, kuten seuraavaksi nähdään.

Maapallon ilmakehän satelliitista käsin tehtyjä lämpösäteilyn spektrimittauksia tarkastellut tutkijaryhmä (Chapman ja muut, 2013) havaitsi, että hiilidioksidin lämmitysvaikutus on 2000-luvulla edelleen noussut. He laskivat spektrimittausten perusteella, paljonko maapallolta pois lähtevän säteilyn määrä on muuttunut niillä taajuuksilla, joilla kasvihuonekaasut pidättävät maapallolta pois lähtevää lämpösäteilyä. Heidän tuloksiensa mukaan kasvihuonekaasut olivat vuosien 2002 ja 2012 välillä pidättäneet yhä enenevän määrän maapallolta pois lähtevästä säteilystä omilla taajuuksillaan. Näin tapahtui ainakin hiilidioksidin, otsonin ja metaanin tapauksessa hiilidioksidin vaikutuksen ollessa suurin. Havaitut muutokset vastasivat sitä, mitä oli odotettavissa kasvihuonekaasujen lisääntymisestä kyseisen kymmenen vuoden aikana. Seuraavassa kuvassa on esitetty heidän tuloksensa:

Huomautettakoon, että tämä Chapmanin ja muiden tutkimus oli esitetty huhtikuussa 2013 konferenssissa, eikä tutkimusta ole ilmaisesti vielä virallisesti julkaistu. Tässä esitetyt tiedot ovat peräisin konferenssijulkaisusta.

Lähteet:

IPCC:n toinen arviointiraportti (yli 50 MB PDF-tiedosto, tekstin kuvaaja löytyy PDF:n sivulta 314, joka on raportin sivu 300).

IPCC:n neljännen arviointiraportin simulaatiotulokset: kuva 10.5 kuvateksteineen.

D. Chapman, P. Nguyen, M. Halem, A decade of measured greenhouse forcings from AIRS, Proc. SPIE 8743, Algorithms and Technologies for Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Imagery XIX, 874313 (May 18, 2013); doi:10.1117/12.2017019. [tiivistelmä]

John A. Church, Neil J. White, Leonard F. Konikow, Catia M. Domingues, J. Graham Cogley, Eric Rignot, Jonathan M. Gregory, Michiel R. van den Broeke, Andrew J. Monaghan, Isabella Velicogna, Revisiting the Earth’s sea-level and energy budgets from 1961 to 2008, Geophysical Research Letters, Volume 38, Issue 18, 28 September 2011, DOI: 10.1029/2011GL048794. [tiivistelmä, koko artikkeli]

David R. Easterling, Michael F. Wehner, 2009, Is the climate warming or cooling? Geophysical Research Letters, Volume 36, Issue 8, April 2009, DOI: 10.1029/2009GL037810. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Virginie Guemas, Francisco J. Doblas-Reyes, Isabel Andreu-Burillo & Muhammad Asif, Retrospective prediction of the global warming slowdown in the past decade, Nature Climate Change, 3, 649–653 (2013) doi:10.1038/nclimate1863. [tiivistelmä]

B. G. Hunt, The role of natural climatic variation in perturbing the observed global mean temperature trend, Climate Dynamics, February 2011, Volume 36, Issue 3-4, pp 509-521, DOI: 10.1007/s00382-010-0799-x. [tiivistelmä]

Robert K. Kaufmann, Heikki Kauppi, Michael L. Mann, and James H. Stock, Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature 1998–2008, PNAS July 19, 2011 vol. 108 no. 29 11790-11793, doi: 10.1073/pnas.1102467108. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Judith L. Lean, David H. Rind, How will Earth’s surface temperature change in future decades? Geophysical Research Letters, Volume 36, Issue 15, 16 August 2009, DOI: 10.1029/2009GL038932. [tiivistelmä, koko artikkeli]

John M. Lyman, Simon A. Good, Viktor V. Gouretski, Masayoshi Ishii, Gregory C. Johnson, Matthew D. Palmer, Doug M. Smith, & Josh K. Willis, Robust warming of the global upper ocean, Nature 465, 334–337 (20 May 2010) doi:10.1038/nature09043. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Gerald A. Meehl, Julie M. Arblaster, John T. Fasullo, Aixue Hu & Kevin E. Trenberth, 2011, Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods, Nature Climate Change, 1, 360–364 (2011) doi:10.1038/nclimate1229. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Stefan Rahmstorf et al 2012, Comparing climate projections to observations up to 2011, Environ. Res. Lett. 7 044035 doi:10.1088/1748-9326/7/4/044035. [tiivistelmä, koko artikkeli]

B. D. Santer, C. Mears, C. Doutriaux, P. Caldwell, P. J. Gleckler, T. M. L. Wigley, S. Solomon, N. P. Gillett, D. Ivanova, T. R. Karl, J. R. Lanzante, G. A. Meehl, P. A. Stott, K. E. Taylor, P. W. Thorne, M. F. Wehner, F. J. Wentz, 2011, Separating signal and noise in atmospheric temperature changes: The importance of timescale, Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), Volume 116, Issue D22, November 2011, DOI: 10.1029/2011JD016263. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Susan Solomon, Karen H. Rosenlof, Robert W. Portmann, John S. Daniel, Sean M. Davis, Todd J. Sanford, Gian-Kasper Plattner, Contributions of Stratospheric Water Vapor to Decadal Changes in the Rate of Global Warming, Science 5 March 2010: Vol. 327 no. 5970 pp. 1219-1223, DOI: 10.1126/science.1182488. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Masahiro Watanabe, Youichi Kamae, Masakazu Yoshimori, Akira Oka, Makiko Sato, Masayoshi Ishii, Takashi Mochizuki, Masahide Kimoto, Strengthening of ocean heat uptake efficiency associated with the recent climate hiatus, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 12, pages 3175–3179, 28 June 2013, DOI: 10.1002/grl.50541. [tiivistelmä]