1. No category

1
Mauri Timonen 28.6.2015
Holoseeni-ilmaston viilenemis- ja lämpenemistrendit
Onko ilmasto lämpenemässä, vai sittenkin viilenemässä? Lähestymmekö uutta jääkautta? Jätimmekö vastikään taaksemme holoseenin kylmimmän vuosituhannen? Onko perää käsityksessä, että nykyinen ilmastomme on aika tavanomainen, tai ehkä hiukan keskimääräistä viileämpi?
Edellä esitettyihin ja moniin muihin kysymyksiin voidaan etsiä vastauksia tarkastelemalla holoseenin noin
11500-vuotista ilmastohistoriaa.
Ilmaston vaihtelut holoseenin aikana
Vastaus otsikossa esitettyyn kysymykseen riippuu
tarkastelun aikajänteestä. Rajaan tarkastelun
Pohjois-Skandinaviaan, josta on saatavilla vähintään 6000 vuoden ajalta sekä norjalaiseen että
kotimaiseen tutkimukseen perustuvaa ilmastotietoa. Tutkimuksen tulokset ovat linjassa muiden
pohjoista pallonpuoliskoa koskevien tutkimusten
kanssa.
Pohjois-Norjan ja Pohjois-Suomen ilmastotutkimukset kertovat varsin yhtä pitävästi alailmakehän kesäkauden lämpötiloista (vihreä käyrä ja
vihreät pallukat). Niiden kuten myös vuotuisen
keskilämpötilakäyrän mukaan ilmasto on viilennyt
viimeisten 7000 vuoden aikana 0,3−0,35 oC vuosituhatta kohti. Viilenemistrendi aiheutuu Maan
akselikulman hitaasta muutoksesta, mikä kääntää
pohjoista pallonpuoliskoa (ja Skandinaviaa) hitaasti mutta varmasti poispäin Auringosta. Pitkäs-
sä juoksussa ilmasto siis viilenee, mikä samanlaisena jatkuessaan johtaa seuraavaan uuteen jääkauteen.
Pohjois-Skandinavian vuotuinen keskilämpötila
on vaihdellut holoseenin aikana noin kolmen
asteen haarukassa, kun trendikorjattuja muutoksia tarkastellaan satojen vuosien tasoitettuina
vaihteluina (Kuva 1, sininen käyrä ja punainen
katkoviiva). Viimeistä tuhatvuotisjaksoa leimaavat
keskiajan lämpökausi, jolloin vallitsi nykyistä
(oranssin viivan taso) puolisen astetta lämpimämpi jakso sekä pieni jääkausi, jolloin oli vajaan
asteen verran viileämpää. Viimeinen vuosituhat
oli 9000-vuotisen tarkastelujakson kylmin.
Lilleørenin ym. (2012) tutkimuksen tulokset viittaavat pienen jääkauden kuuluneen holoseenin
jopa kolmen rajuimman ilmastollisen notkahduksen joukkoon. Ensimmäinen tapahtui noin
8200 vuotta sitten, jolloin suuri Ojibway-jääjärvi
purkautui Hudsoninlahteen (yhteys Atlanttiin)
aiheuttaen monisatavuotisen ilmastoa viilentävän
katkoksen Golf-virran toimintaan. Toinen voimakas ilmastollinen katastrofi tapahtui 1650-1600
eaa., jolloin Santorinin tulivuoren jättipurkaus (tai
sarja voimakkaita purkauksia) tuhosi silloisen
Välimeren kulttuurin ja täytti Euroopan taivaan
tuhkapilveen niin, että Lapin männynkin kasvu
puolittui.
CO2-data: Mauna Loa,Havaiji; Law Dome Ice Core; Taylor Dome Ice Core. Holocene Temperature Histories of Northern and Southern Norway
Kuva 1. Ilmakehän CO2 ja pohjoisnorjalainen lämpötilakehitys ovat kulkeneet ristikkäisiin suuntiin viimeistä parinsadan vuoden
jaksoa lukuun ottamatta. Vuosituhantinen viilenemistrendi on selvä, mutta mikä on viimeisten parinsadan vuoden osuus tässä
asetelmassa?
2
Hiilidioksidi lämpenemisen selittäjänä?
Globaalin keskilämpötilan ja alailmakehän CO2pitoisuuden käyrien samansuuntaisuutta viimeisten 100─150 vuoden aikana on pidetty todisteena
niiden keskinäisestä riippuvuussuhteesta (esimerkit 1, 2, 3). Kuvasta 1 saadaan vastaava, kun
x-akseli rajataan vuosille 1800−2000 ja molempien muuttujien y-akselit skaalataan minimien ja
maksimien mukaan (Kuva 2). Tällöin uuden käyrän alkupiste kohdistuu lämpötilanotkahduksen
minimikohtaan (Kuvan 2 indeksikuva).
Kuvan 2 asetelmassa ovat mielenkiintoisesti vastakkain holoseeni-ilmaston luontainen vaihtelu ja
AGW-teorian suosima hiilidioksidi−lämpötila-riippuvuus. Luontaisen vaihtelun näkökulmasta katsoen kyseessä on toipuminen pienestä jääkaudesta. AGW-näkökulmasta katsoen kyse on ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden noususta aiheutuva
lämpeneminen. Molemmat tekijät voivat vaikuttaa myös samanaikaisesti.
Tapahtumien tarkastelu 9000-vuotisessa aikaikkunassa auttaa arvioimaan tekijöiden välisiä suuruussuhteita. Ilmasto on vaihdellut 1─2 oC:n haarukassa, kun aleneva trendi poistetaan. Ilmasto
on lämmennyt vuoden 1880 jälkeen noin 0,8
o
C:lla, mitä voi pitää tavanomaisena holoseeniilmaston vaihteluna anomaliasta (pieni jääkausi)
toivuttaessa. Ilmakehän CO2-pitoisuuden nousulle 0,03:sta 0,04 %:iin ei näyttäisi jäävän tässä
vertailuasetelmassa merkittävää roolia.
Tulevan ilmaston ennustamisesta
Holoseeni-ilmastoa koskevissa tutkimuksissa on
analysoitu tuhansien vuosien pituisia puulusto-,
siitepöly-, järvisedimentti-, jäätikkö-, tippukivi- ja
muita proksisarjoja. Tulosten tärkeimpiin kuuluvana antina voi pitää havaintoa, jonka mukaan
ilmastoa kontrolloi monitaajuinen aurinkoperäinen syklisyysilmiö, jolla kerrannaisvaikutuksineen
näyttää olevan suurempi merkitys kuin tähän
saakka on ymmärretty.
Scafettan (2014) mukaan AGW-perusteisten ilmastoennusteiden puutteina ovat lämpötilakehityksen yliarviointi ja kyvyttömyys kuvata syklisiä
monitaajuisia lämpötilavaihteluita. Hänen hybridimalleissaan on mukana sekä CO2 että syklisyysosioita. Auringon aktiivisuus selittää hänen malleissaan 50−60 % 1900-luvun alusta tapahtuneesta lämpenemisestä. Selitysosuus voisi olla suurempikin, sillä malleista puuttuu luontaisen vaihtelun komponentteja ja niiden kerrannaisvaikutuksia.
Ilmaston mallintaminen, puhumattakaan tulevan
ilmaston ennustaminen, on epävarmaa ilmastodynamiikan monimutkaisuuden ja kaoottisen
luonteen vuoksi. Malcolm K. Hughes totesi Pallasjärven ilmastoseminaarissa keväällä 2004 ytimekkäästi:
”I would not like to do it [modelling]; forecasters are very brave people … very brave people,
like skijumpers – I admire them very much.”
Toteamukseen sisältyy kokeneen mallittajan ja
tilastotieteen menetelmät hallitsevan tutkijan
tieto siitä, että tulevan ilmaston ennustamisessa
joudutaan tekemään liikaa ennakko-olettamuksia
tarvittavan mittaustiedon puuttuessa.
Ollaanko uuden lämpökauden kynnyksellä?
Pientä jääkautta vastaavia toipumisia ilmastonotkahduksista on tapahtunut ennenkin, mm. minolaisella, Rooman ja keskiajan lämpökausilla. Lämpökausien toistuminen herättää ajatuksen, ollaanko uuden noin 1000 vuoden välein toistuvan
monisatavuotisen lämpökauden kynnyksellä?
Kuva 2. Ilmakehän CO2 ja pohjoisnorjalainen lämpötilakehitys ovat olleet samansuuntaisia jaksolla 1800−2000. Onko kyse todellisesta riippuvuudesta vaiko aika- ja kuvaskaalauksiin liittyvästä kikkailusta, sitä voi arvioida tämän esityksen perusteella.
Kuva 2. Ilmakehän CO2 ja pohjoisnorjalainen lämpötilakehitys ovat olleet samansuuntaisia jaksolla 1800−2000. Onko kyse todellisesta riippuvuudesta vaiko aika- ja kuvaskaalauksiin liittyvästä kikkailusta, sitä voi arvioida tämän esityksen perusteella.