Mittaukset kertovat ilmaston muuttuvan

Maapallon keskilämpötila on noussut vajaan asteen

1800-luvulla ja vielä 1900-luvun alussa maapallon keskimääräinen pintalämpötila oli kylmimmillään noin asteen nykyistä alhaisempi (kuva 1). Vuosien 1910 ja 1940 välillä lämpötila nousi noin puoli astetta. Tämän jälkeen nousu taittui useammaksi kymmeneksi vuodeksi. Lämpötilan putoamisvaiheen selitykseksi on esitetty muun muassa runsastunutta tulivuoritoimintaa ja ihmiskunnan hiukkaspäästöjen nopeaa kasvua. 1900-luvun lopulla maapallon keskilämpötila nousi nopeasti, mutta vuoden 2000 jälkeen on taas vallinnut suvantovaihe. Lämpenemisen vaihtelevaa nopeutta selittävät myös ilmastojärjestelmän sisäiset, ulkoisista pakotteista riippumattomat heilahdukset.

Maapallon ilmaston muuttuminen lämpimämmäksi näkyy pitkää aikaväliä tarkasteltaessa eli seuraamalla keskilämpötilan kehittymistä vähintäänkin usean vuosikymmenen aikana. Viimeksi kuluneen 50 vuoden aikana maapallon keskilämpötila on noussut 0,5-0,8 asteella. Keskilämpötilan nousun lisäksi on viimeisten 50 vuoden aikana laajoilla alueilla havaittu muutoksia äärilämpötilojen esiintymisessä. Koleat päivät, kylmät yöt ja pakkasjaksot ovat harvinaistuneet, kun taas kuumia päiviä, lämpimiä öitä ja hellekausia esiintyy entistä useammin. 

Keskilämpötilojen kehittymistä maa-alueilla ja valtamerillä viime vuosikymmeninä voi tarkastella tarkemmin "Merkit maapallon ilmastonmuutoksesta" -oppimismoduulista.

Keskiajan lämpöhuippu pohjoisella pallonpuoliskolla on ylitetty

Luonnon arkistoihin tallentuneitten tietolähteitten (puitten vuosirenkaitten paksuuksia, jäätiköitten ja merien pohjakerrosten happi-isotooppien jakaumia yms.) avulla on voitu tutkia ilmastonmuutoksia ennen mittarihavaintojen aikaa. Pohjoisen pallonpuoliskon keskilämpötila oli 1900-luvun jälkipuolella todennäköisesti korkeampi kuin kertaakaan vähintään 1300 vuoteen (kuva 2). Suhteellisen lämmintä oli myös sydänkeskiajalla noin tuhat vuotta sitten, mutta tämäkin lämpöhuippu on siis nyt ylitetty.

Pohjoisilla napa-alueilla keskimääräiset lämpötilat ovat viimeksi kuluneen sadan vuoden aikana nousseet lähes kaksi kertaa niin nopeasti kuin maapallolla keskimäärin. Pohjoisilla alueilla lämpötilat tosin vaihtelevat hyvin paljon vuosikymmenestä toiseen, ja siellä oli lämmintä myös vuosina 1925-1945.

Kuva 1. (a) Maapallon keskilämpötilan, (b) merenpinnan korkeuden (mustalla vedenkorkeuden mittausasemien tiedoista ja punaisella tekokuuhavainnoista) ja (c) pohjoisen pallonpuoliskon maalis-huhtikuun lumipeitteen laajuuden havaitut muutokset. Kaikki muutokset on ilmaistu suhteessa kauden 1961-1990 keskiarvoon. Tasoitetut käyrät kuvaavat vuosikymmenten välistä vaihtelua, vaaleat ympyrät yksittäisten vuosien arvoja. Sinisellä varjostettu alue kertoo kunkin aikasarjan arvioidun epävarmuusvälin.[1]

Kuva 2. Pohjoisen pallonpuoliskon keskilämpötilan vaihtelut viimeksi kuluneen 1300 vuoden ajalta. Värilliset käyrät esittävät eri tutkimuksissa epäsuorien ilmastotietojen perusteella arvioituja lämpötiloja. Musta, 1800-luvun puolivälissä alkava käyrä kertoo mittarein tehdyistä havainnoista lasketun keskilämpötilan. Lämpötilat on esitetty poikkeamina kauden 1961-1990 keskiarvosta.[2]

Jää, routa ja lumi ovat vähenemässä

Vuoden 1978 jälkeen tehdyt tekokuuhavainnot osoittavat, että Pohjoisen jäämeren keskimääräinen vuotuinen jääpeitteen laajuus on pienentynyt pari prosenttia vuosikymmenessä. Kesällä jään pinta-alan väheneminen on ollut vieläkin nopeampaa. Eteläisen jäämeren jääpeitteen laajuudessa ei ole havaittu pitkäaikaista trendiä. Tämä on sopusoinnussa sen kanssa, etteivät myöskään lämpötilat ole tällä alueella keskimäärin nousseet. Ainoastaan Etelämantereen niemimaalla keskilämpötila on noussut voimakkaasti.

Pohjoisessa ikiroudan peittämillä alueilla maan pintakerrosten lämpötila on viime vuosikymmeninä noussut paikoin jopa kolme astetta. Osan vuotta roudassa olevan alueen laajuus on 1900-luvun alun jälkeen vähentynyt 7 %. Keväisin routaantunutta aluetta on jopa 15 % entistä vähemmän. Samalla lumipeitteen laajuus on supistunut.[3]

Jään ja lumen määrän kehittymistä viime vuosikymmeninä voi tarkastella tarkemmin "Merkit maapallon ilmastonmuutoksesta" -oppimismoduulista.

Troposfäärissä on enemmän lämpöä ja vesihöyryä

Radioluotaimien ja tekokuitten avulla tehtyjen mittausten perusteella ilmakehän alimpien osien eli ala- ja keskitroposfäärin lämpötila on noussut. Tämä nousu näyttäisi olevan linjassa pintalämpötilan nousun kanssa, kun otetaan huomioon erityyppisiin mittauksiin liittyvät epävarmuustekijät. Toisin kuin joissakin aikaisemmissa tutkimuksissa, maan pinnan ja troposfäärin lämpötilamuutokset eivät uusimmissa arvioissa enää ole ristiriidassa keskenään.

Alailmakehän lämpötilan kehittymistä viime vuosikymmeninä voi tarkastella tarkemmin "Merkit maapallon ilmastonmuutoksesta" -oppimismoduulista.

Ilmakehän sisältämän vesihöyryn määrä on lisääntynyt ainakin 1980-luvulta lähtien. Havaittu muutos on hyvin sopusoinnussa lämpötilan nousun kanssa. Lämpimämpi ilmakehähän kykenee pitämään sisällään entistä enemmän vesihöyryä.

Sademäärät ovat yhtäällä lisääntyneet ja toisaalla vähentyneet

Sademäärien on havaittu selvästi lisääntyneen pohjoisilla maa-alueilla, mm. Pohjois-Euroopassa. Entistä vähemmän taas on satanut mm. Sahelin ja Välimeren alueilla sekä eteläisessä Afrikassa. Sadeoloilla näyttäisi olevan taipumusta muuttua äkkivääremmiksi. Rankkoja sateita on havaittu suurimmalla osalla manneralueita aikaisempaa useammin. Samalla on kuitenkin esiintynyt myös entistä ankarampia ja pitempiä kuivuuskausia, eritoten trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla.

Sademäärät kuitenkin vaihtelevat hyvin voimakkaasti myös luonnostaan, joten havaitut muutokset eivät välttämättä aina johdu ihmiskunnan  kasvihuonekaasupäästöistä. Pohjoisella pallonpuoliskolla laajoilla alueilla lisääntyneiden rankkasateiden ja kasvihuoneilmiön voimistumisen yhteys on kuitenkin jo osoitettu [4] .

Trooppiset myrskyt ovat jonkin verran voimistuneet Atlantilla

Trooppisten hirmumyrskyjen lukumäärä ei näyttäisi suuremmin muuttuneen. Sen sijaan hyvin voimakkaita myrskyjä on ollut enemmän, ainakin Atlantilla. Tämä voi johtua entistä korkeammasta meren pintalämpötilasta. [5]

Trooppisten hirmumyrskyjen esiintyminen kylläkin vaihtelee luonnossa varsin paljon vuosikymmenestä toiseen. Siten myrskyjen ankaroituminen ei välttämättä johdu ainakaan kokonaan ilmaston muuttumisesta.

Sääkartoilla näkyvien suurialaisten myrskyjen lisäksi myös pienimittakaavaisemmat rajut sääilmiöt aiheuttavat paljon tuhoa. Tällaisia pieniä mutta pippurisia säähäirikköjä ovat mm. tornadot, raesateet, kovat ukonilmat ja pölymyrskyt. Havaintojen perusteella on vielä mahdotonta sanoa, ovatko tämäntyyppiset sääilmiöt mahdollisesti maailmanlaajuisesti yleistymässä.[6]