Ilmastonmuutoksesta uutta näyttöä

Arvovaltainen tiedelehti Nature julkaisi kesäkuussa australialais-amerikkalaisen tutkijaryhmän artikkelin, joka tuo merkittävän lisän ilmastonmuutoksesta käytävään keskusteluun. Ryhmä on analysoinut vuoden 1950 jälkeisiä lämpötilahavaintoja valtamerien ylimmistä 700 metristä.

Uusi analyysi osoittaa, että meriin varastoituu lämpöä ilmakehän kasvihuoneilmiön voimistumisen takia. Tulokset antavat vahvaa lisänäyttöä ilmastoennusteiden laadinnassa käytettyjen fysikaalis-matemaattisten mallien käyttökelpoisuudesta.

Lämpötilamittauksia niin meren pinnalta kuin syvemmältäkin on eri maissa tehty eri tavoilla, ja tavat ovat kussakin maassa muuttuneet vuosikymmenten saatossa. Tutkijat ovat tehneet suuren työn poistaessaan aineistosta havaintolaitteiden ja -menetelmien muutoksista johtuvat systemaattiset virheet, jotka näkyvät korjaamattomissa aikasarjoissa virheellisinä lämpötilanmuutoksina.

Korjatuissa lämpötilahavainnoissa näkyy ensimmäistä kertaa selvästi esimerkiksi suurten tulivuorenpurkausten (Agung 1963, El Chichon 1982, Pinatubo 1991) vaikutus. Purkausten seurauksena yläilmakehään syntyvä pölykerros pienentää mereen pääsevän valon määrää ja laskee siten veden lämpötilaa.

Australialais-amerikkalainen tutkijaryhmä vertaa korjatuista havainnoista saamiaan lämpötilanmuutoksia fysikaalis-matemaattisilla ilmastomalleilla laskettuihin muutoksiin. Tällaiset mallit koostuvat matemaattiseen muotoon puetuista luonnonlaeista, jotka säätelevät muutoksia ilmastosysteemin eri osissa.

Fysikaalis-matemaattiset ilmastomallit ovat periaatteeltaan, rakenteeltaan ja ratkaisutekniikaltaan hyvin samanlaisia kuin nykyisin sääennusteiden tekoon käytettävät mallit. Tärkein ero on se, että kun säänennustusmalleissa pääpaino on ilmakehässä, niin fysikaalis-matemaattisissa ilmastomalleissa, joilla lasketaan keskimääräisen sään muutoksia, pääpaino siirtyy valtameriin. Tämä johtuu siitä, että ilmakehä on ilmastosysteemin nopeasti muuttuva osa, kun taas valtameret muuttuvat hitaasti.

Korjatuissa havainnoissa näkyvä valtamerien lämpeneminen viime vuosikymmeninä vastaa sitä, miten paljon lämpöä on siirtynyt meriin fysikaalis-matemaattisten mallien mukaan. Tämä on tärkeä todistus siitä, että mallit toimivat oikealla tavalla. Parhaiten havainnot sopivat yhteen niiden mallien kanssa, joissa tulivuorenpurkausten jäähdyttävä vaikutus on mukana.

Nykyisissä ilmastomalleissa, joilla pyritään arvioimaan tulevaisuuden ilmastoa, otetaan luonnon omien mekanismien lisäksi huomioon myös ihmisen teollisesta toiminnasta ja liikenteestä johtuvat päästöt. Nämähän vaikuttavat muun muassa ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen.

Päästöjen tulevaa kehitystä ei tietenkään varmuudella tunneta, joten ilmastomalleissa joudutaan käyttämään niin sanottuja päästöskenaarioita eli erilaisia oletuksia siitä, miten päästöt kehittyvät.

Australialais-amerikkalaisen tutkijaryhmän tulokset merkitsevät sitä, että Maa-planeetta saa nykyisin Auringosta enemmän lämpöä kuin mitä se menettää lämpösäteilynä takaisin avaruuteen. Merien lämpötilahavainnot osoittavat, että juuri tämän erotuksen verran lämpöä varastoituu valtameriin.

Valtameret aiheuttavat siis niin sanotun lämpenemisviiveen. Tämä tarkoittaa sitä, ettei ilman lämpötila vielä ole maapallolla noussut niin paljon kuin mitä olisi tapahtunut, jollei lämpöä olisi varastoitunut meriin.

Meren lämpenemisen aiheuttama veden laajeneminen nostaa merenpintaa. Tutkijaryhmä on tehnyt analyysin kaikista nousuun vaikuttavista tekijöistä. Vuosien 1961–2003 havainnoista ryhmä arvioi keskimääräiseksi nousunopeudeksi maapallolla 1,6 millimetriä vuodessa.

Ihmisen teollinen toiminta ja liikenne ovat pääasiallinen syy viiden viime vuosikymmenen aikana havaittuun ilman keskilämpötilan nousuun maapallolla. Tieteellinen näyttö tästä on jo aiemmin selvästi esitetty IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) -raporteissa vuosilta 2001 ja 2007. Uudet tutkimustulokset tukevat IPCC-työssä käytettyjen ilmastomallien oikeellisuutta.

Kirjoittaja on Helsingin yliopiston meteorologian emeritusprofessori.

Helsingin Sanomat | hs.paakirjoitus@sanoma.fi