Ihmiskunta aiheuttaa lämpenemistä

Kasvihuonekaasupäästöt huomioon ottavissa ilmastomallikokeissa lämpötilan muutokset ovat varsin hyvin sopusoinnussa havaintojen kanssa.

Lämpötilan muutosta verrataan ilmastomallien tuloksiin

Viime vuosikymmenien aikana maapallon keskilämpötila on selvästi noussut. Sama ilmiö on nähtävissä tutkittaessa yksittäisten maanosien lämpötiloja (ks. kuvaa). Lämpenemisen syitten ymmärtämiseksi havaittuja lämpötilan muutoksia on verrattu malliajojen tuloksiin . Vertailua varten ilmastomalleilla tehtiin kahdenlaisia kokeita:

  • Malliajossa mukana vain ilmastoa muuttavat luonnolliset pakotetekijät - auringon säteilyn muutokset ja tulivuorenpurkaukset. Näitä ajoja tehtiin 19 kpl 5 ilmastomallilla. Tulokset on esitetty kuvassa sinisin nauhoin.
  • Mukana luonnollisten tekijöitten lisäksi myös ihmiskunnan aiheuttama kasvihuonekaasujen ja pienhiukkasten pitoisuuksien lisääntyminen. Ajoja tehtiin 58 kpl 14 mallilla, ja tulokset on esitetty kuvassa punaisin nauhoin.

Viime vuosikymmenien lämpeneminen on ihmiskunnan aikaansaannosta

Kasvihuonekaasupäästöt huomioon ottavissa malliajoissa lämpötilan muutokset (kuvissa punainen nauha) ovat varsin hyvin sopusoinnussa havaintojen (kuvissa musta viiva) kanssa. Tämä pätee riippumatta siitä, tarkastellaanko koko maapallon keskilämpötilaa, meriä ja mantereita erikseen vaiko yksittäisiä maanosia. Sen sijaan niissä mallikokeissa, joissa ihmiskunnan tuottamia päästöjä ei ole otettu huomioon (kuvissa sininen nauha), 1900-luvun loppupuolen lämpötilat eivät ensinkään vastaa havaintoja: havaittua nopeaa lämpenemistä ei mallikokeitten tuloksissa näy.

Ilmeistä siis on, että 1900-luvun puolivälin jälkeen havaittu maapallon keskilämpötilan nousu johtuu valtaosin ihmiskunnan kasvihuonekaasujen päästöistä.

Sen sijaan 1900-luvun alkupuolella tapahtunut lämpeneminen, joka huipentui 1930 - 40-lukujen lämpöaaltoon, näyttäisi suurelta osalta vielä johtuneen luonnollisista tekijöistä.

Maapallon lämpötilan ja malliajojen vertailu

Havaittujen ja ilmastomalleilla simuloitujen pintalämpötilan muutosten vertailua. Havaitut lämpötilan vaihtelut on kuvissa esitetty mustilla käyrillä. Katkoviivoja on käytetty silloin, kun havaintojen niukkuuden takia yli puolet tarkastellusta alueesta on jäänyt pimentoon. Värilliset nauhat kertovat lämpötilan vaihtelulle mallikokeisiin perustuvan 90 % (5 - 95 %) todennäköisyysvälin. Sinisellä on merkitty vain luonnollisen vaihtelun huomioivat mallikokeet, punaisella sekä luonnolliset tekijät että ihmiskunnan tuottamat päästöt huomioon ottavat kokeet.[1][2]

Mallituloksilla ja havainnoilla on paljon yhteistä

Keskilämpötilan muutosten ohella myös monet muut ilmaston viimeaikaiset havaitut muutokset ovat sopusoinnussa mallien antamien ennusteiden kanssa [1], [2], [3]:

  • Lumipeite ja pohjoisten merien kesäinen jääpeite ovat huvenneet.
  • Mantereet ovat lämmenneet merialueita enemmän.
  • Valtameret ovat lämmenneet.
  • Meren pinta on noussut.
  • Troposfääri on lämmennyt ja stratosfääri jäähtynyt (jälkimmäinen muutos johtunee osittain myös stratosfäärin otsonikadosta).
  • Ilman kosteus (vesihöyryn määrä) on lisääntynyt.

Paikallisten ilmastonvaihteluitten syitä on vaikeampi osoittaa

Pienemmillä alueilla havaittuja ilmastollisia muutoksia mallien on edelleen vaikea simuloida. Mittakaavan pienentyessä ilmaston luonnollisen vaihtelun merkitys kasvaa, ja tämän vaihtelun joukosta ulkoisten pakotetekijöitten, kuten kasvihuonekaasujen lisääntymisen, vaikutusta on hankalampi erottaa.

Ilmastomallit kehittyvät ja tietokonekapasiteetti lisääntyy kuitenkin ajan ja joitain alueellisia ilmiöitä on siten pystytty tutkimaan perusteellisesti. Kasvihuonekaasupäästöjen yhteys rankkasateiden lisääntymiseen laajoilla alueilla pohjoisella pallonpuoliskolla [4] on jo esimerkiksi pystytty osoittamaan. Havaintosarjojen pidetessä ja mallituskyvyn parantuessa pystymme joskus tulevaisuudessa arvioimaan myös, kuinka suuri osuus Suomessa havaitusta lämpötilan noususta johtuu kasvihuonekaasujen lisääntymisestä.

Lähteet

  1. IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007 http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/contents.html
  2. IPCC:n neljännen arviointiraportin tiivistelmä ilmastonmuutoksen tieteellisestä perustasta http://ilmatieteenlaitos.fi/c/document_library/get_file?uuid=f5fa6e34-a467-43cb-b5f8-93240b286441&groupId=30106]
  3. Blunden, J., D. S. Arndt, and M. O. Baringer, Eds., 2011: State of the Climate in 2010. Bull. Amer. Meteor. Soc., 92 (6), S1-S266. http://www.ncdc.noaa.gov/bams-state-of-the-climate/
  4. Seung-Ki Min,Xuebin Zhang, Francis W. Zwiers & Gabriele C. Hegerl, 2011: Human contribution to more-intense precipitation extremes. Nature, Vol. 470, pp. 378–381, doi:10.1038/nature09762.

Tuottajatahot