Planeetan keskilämpötila

aikasarjat
ilmastonmuutos
(lasse) #1

Miksi planeetta on kylmentynyt vuoden 2016 jälkeen?

(Mika Rantanen) #3

Hei,

jos katsomme maapallomme keskilämpötilaa pidemmällä aikaskaalalla, niin näemme että planeettamme on lämmennyt reilun asteen 1900-luvun jälkeen:


Kuvan lähde: http://berkeleyearth.org/2018-temperatures/

Jos kuvaajaa katsoo tarkasti, niin huomataan ettei lämpötila ole noussut tasaisesti niin, että joka vuosi olisi aina seuraavaa lämpöisempi. Sen sijaan joinain vuosina lämpötila on hieman laskenut. Tämä lyhytaikainen vuosien välinen vaihtelu johtuu luonnollisesta ilmakehämme kaoottisuudesta: vuodet eivät ole veljeksiä edes globaalissa skaalassa.

Joinain vuosina lämpötilan nousu on ollut selvästi muita vuosia voimakkaampaa: näin on tapahtunut esimerkiksi vuosina 1997-1998 ja 2015-2016. Tämä johtuu siitä että kyseisinä vuosina El Nino-ilmiö on ollut erityisen voimakas. El Nino nostaa itäisen Tyynenmeren pintalämpötilaa, mikä vaikuttaa positiivisesti koko globaaliin keskilämpötilaan.

Se, miksi planeettamme näyttää kylmentyneen vuoden 2016 jälkeen, johtuu siitä että olemme vain palanneet takaisin “normaaliin” tilaan erityisen voimakkaan El Nino-ilmiön jälkeen. Tämä lyhtytaikainen viileneminen ei siis tarkoita sitä että ilmastonmuutos olisi peruttu. Päinvastoin, ennuste vuodelle 2019 näyttää siltä, että lämpötila olisi jälleen noususuunnassa:


Kuvan lähde: http://berkeleyearth.org/2018-temperatures/

(lasse) #4

Pistit sitten nuo 1960-luvun tasoitetut lämpökäyrät. Eikö auringon aktiivisuus vaikuta lämpötiloihin? Voisin lyödä vetoa kuinka käy tänä vuonna, ei ei se lämpene…

Toimituksen kommentti: Pyydämme kysyjiä esittämään jatkokysymykset ja -kommentit mahdollisimman asiallisesti ja hyvää suomen kieltä käyttäen. Näin varmistamme keskustelun korkean laadun ja sen, että ketju muodostuu oikeaksi tiedonlähteeksi eikä väittelyareenaksi. Julkaisemme tämän kommentin kuitenkin sellaisenaan (vain kieliasua on siistitty).

(Mika Rantanen) #5

Hei, ja kiitos jatkokysymyksestäsi.

Tuo yllä oleva lämpötilakäyrä näyttää tosiaan lämpötilan poikkeaman, eli anomalian 1951-1980-lukujen keskiarvoon nähden. Se, mille välille vertailujakso on asetettu, ei vaikuta lämpötilan havaittuun trendiin. Tässä tapauksessa vertailujakso on asetettu vuosille 1951-1980, jotta sen jälkeinen nopea lämpeneminen olisi helpommin hahmotettavissa, ja koska se on yleisimmin käytetty normaalijakso myös muissa tutkimusinstituuteissa (mm. NASA:n käytössä).

Jos lämpötilakäyrää katsoo tarkemmin, niin vuosina 1940-1970 globaali keskilämpötila ei noussut. Tämä ei johdu vertailujakson asettamisesta, vaan pääsyy lämpötilan vakaana pysymiseen oli autoistuminen ja teollisuuden huima kasvu länsimaissa. Tämä aiheutti voimakkaan kasvun pienhiukkasten (esim. noki ja rikkihiukkastet) päästöissä, jotka viilensivät ilmastoa ja tällä aikavälillä niiden vaikutus peitti hiilidioksidin aiheuttaman lämmitysvaikutuksen. Lisätietoa aiheesta löytyy mm. täältä ja täältä. 1980-luvulla pienhiukkas- ja rikkipäästöille länsimaissa asetetut rajoitukset vähensivät pienhiukkaspäästöjä ja tämän jälkeen hiilidioksidin aiheuttama lämpeneminen on päässyt toden teolla esiin. Pienhiukkasten lisäksi myös luonnolliset tekijät, kuten tulivuorten purkaukset, merien viileneminen ja merivirrat kumosivat osittain kasvihuonepäästöjen aiheuttamaa lämpenemistä.

Tutkimusten mukaan auringon 11-vuotinen sykli aiheuttaa vain noin 0,1-0,2 asteen muutoksen maapallon keskilämpötilaan. Aurinko ei kuitenkaan säätele maapallon lämpötilan yleistä kehitystä 1900-luvun aikana. Auringon säteily on hieman voimistunut, mutta sen osuus maapallon keskilämpötilan nousussa viimeisten noin 250 vuoden aikana on ollut alle 10 prosenttia kasvihuonekaasujen aiheuttamasta lämpenemisestä. Asiasta on selitetty suomeksi esimerkiksi tässä Ilmatieteenlaitoksen tiedotteessa ja englanniksi tässä tutkimuksessa.

(Eero Wallenius) #6

On yleisesti IPCC:n toimesta todettu auringon säteilypaineen laskeneen viimevuosina. Kuitenkin auringonpilkkujen määrä näyttää vaikuttavan lämpötilan nousuun huomattavassa määrin. Miksi tulkinnat auringonpilkkujen kokonaisvaikutuksesta lämpötilaan ovat ristiriitaisia IPCC:n tutkimuksissa? Oheisesta kuvasta näkyy auringonpilkkujen kasvaneen määrän ja lämpötilan nousun positiivinen korrelaatio.

auringonpilkkujenvaikutus

1 Like
(Sanna-Liisa Sihto-Nissilä) #7

Hei,

Kansainvälinen ilmastopaneeli IPCC ottaa laskelmissaan huomioon auringon aktiivisuuden vaihtelut. Tutkimuksissa ei ole suuria ristiriitaisuuksia vaan tämä(kin) asia ilmastojärjestelmän toiminnassa tunnetaan varsin hyvin.

Auringon aktiivisuus on yhteydessä auringonpilkkujen määrään siten, että mitä enemmän auringonpilkkuja on, sitä suurempi on auringon säteilyteho. Auringonpilkkujen määrä vaihtelee noin 11 vuoden sykleissä. Lisäksi on pidemmän aikavälin vaihtelua. Tämä selviää ao. kuvista (lähde: Ilmasto-opas.fi):

kuva2-auringon-sateilytehon-vaihtelut
Kuva 1. Auringon säteilyteho (punainen käyrä) ja auringonpilkkuluku (musta käyrä) välillä 1977-2016. Auringon keskimääräinen kokonaissäteilyteho (nk. aurinkovakio) on 1361 W/m2.

kuva1-auringonpilkut_1610-2015
Kuva 2. Auringonpilkkuluku aikavälillä 1610-2016. Auringonpilkkujen minimikaudet 1600-luvulla (Maunderin minimi) ja 1800-luvulla (Daltonin minimi) olivat yhteydessä tuolloiseen ilmaston viilenemiseen.

Näistä kuvista nähdään myös, että auringon kokonaissäteilyteho on ollut laskusuunnassa 1950-luvulta lähtien, kuten kirjoitit.

Tuosta liittämästäsi kuvasta voidaan havaita pari asiaa:

  • Lämpötilakäyrässä (HadCRUT3 datasetti, joka on luotettava lämpötiladata) on selvästi erottuva 11 vuoden jakso, joka selittyy auringonpilkkujen määrällä. Tätä ei mikään ilmastotutkimustaho (esim. IPCC) kiistä. Lisäksi vuosien 1998-1999 kohdalla on piikki lämpötilassa, joka ei näytä liittyvän auringonpilkkujen määrään. Auringon aktiivisuuden lisäksi on siis myös muita syitä, jotka vaikuttavat lyhytaikaisiin lämpötilanvaihteluihin maapallolla.

  • Lisäksi erottuu tasaisesti nouseva trendi lämpötilakäyrässä. Tämä trendi on ihmistoiminnasta (hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen lisääntymisestä) johtuva lämpeneminen. Lämpenemiten suuruus on noin 1,0 astetta esiteolliselta ajalta (noin 1750-1800) lähtien. Tuosta kuvasta voidaan katsoa silmämääräisesti, että 1960-luvulta lämpenemistä on tapahtunut noin 0,5 astetta (noin -0,1 C --> + 0,4 C lämpötila-anomaliassa).

  • Lämpötilakäyrän muoto on yhdistelmä (tieteessä käytämme sanaa ’superpositio’) nousevasta lämpötilatrendistä ja 11-vuotisesta auringonpilkkusyklistä.

  • Kuvasta siis nähdään, että auringonpilkkusykli näkyy maapallon keskilämpötilassa, mutta että tämä vaihtelu ei selitä viimeisen vuosisadan aikana tapahtunutta globaalia lämpötilan nousua (vajaa 1 Celciusaste). Tämän nousun selittävät ihmiskunnan tuottamat kasvihuonekaasupäästöt.

Tiivistäen: Auringon aktiivisuudessa tapahtuneet muutokset selittävät historiassa tapahtuneita ilmastonvaihteluita. Nykyisessä ilmastonmuutoksessa auringon säteilytehon muutosten kokonaisvaikutus on pieni. Ihmiskunnan aiheuttava lämmittävä säteilypakote on noin 2,3 W/m2 (wattia per neliömetri) ja auringon aktiivisuuden nousun aiheuttama lämmittävä säteilypakote noin 0,05 W/m2 (esiteolliselta ajalta noin vuodesta 1750 nykypäivään). Auringon aktiivisuuden vaikutus on siis häviävän pieni ihmiskunnan päästöjen aihettamaan lämpenemiseen verrattuna (noin 2 %). Nämä luvut selviävät mm. IPCC-raportin tiivistelmäosion kuvasta SPM.5 (ks. linkki alla).

Lisätietoa:

Ilmasto-opas.fi: https://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/ilmio/-/artikkeli/1bcf35ea-9104-47c8-bb37-498e88393997/auringon-sateilyn-vaikutus-ilmastonmuutokseen-on-vahainen.html

IPCC:n 5. arviointiraportin ensimmäisen osan tiivistelmä (suomeksi): https://ilmatieteenlaitos.fi/documents/30106/42362/ipcc5-yhteenveto-suomennos.pdf/4332dffb-da72-41c9-a23d-24215c5cbbac --> Kuva SPM.5 (s. 15)

Avaruussään vaikutus ilmastoon
(Kimmo Hellstr) #8

CMIP5:en mallit ottavat kuitenkin huomioon vain auringon lyhempiaikaiset vaihtelut. Vasta CMIP6 malliin ollaan ottamassa mukaan pidempiaikaisia syklejä. Eli eikö ole vähän liian aikaista sanoa että asia on hyvin tunnettu? Tai että se huomioitaisiin ennustuksissa ?

"One of the key questions in the CMIP6 project is our ability to assess future climate changes given climate variability,predictability, and uncertainties in scenarios. In CMIP5, climate projections were based on a stationary-Sun scenario, obtained by simply repeating solar cycle 23, which ran from April 1996 to June 2008 (Lean and Rind, 2009).

Clearly, such a stationary scenario is not representative of true solar activity, which exhibits cycle-to-cycle variations, and trends. Therefore, in CMIP6 we decided to replace it by a more realistic scenario for future solar activity exhibiting variability at all timescales. As will become clear below, this scenario provides a plausible course of solar activity until 2300, given what has been observed in the past, and does not aim at predicting what the level of solar activity will actually be."
https://www.researchgate.net/publication/317819196_Solar_forcing_for_CMIP6_v32?fbclid=IwAR0x9iHZTiglvpIm_gu_OowJPJJtNu-6TuRmR2IqCxLU6LyJaUUwJq5xEEM