keskiviikko 15. tammikuuta 2014

Hyviä ja huonoja uutisia: Auringon aktiivisuus alimmillaan 100 vuoteen, ilmaston lämpeneminen väliaikaisesti ehkä hidastunut, ilmastonmuutos saattaa silti pian voimistua

Auringon aktiivisuus on nyt alimmillaan sataan vuoteen. Tämä on juuri julkaistun tutkimuksen mukaan aiheuttanut ilmaston lämpenemiseen hidastumisen ja siten kätkenyt todellisen lämpenemistrendin. Kun auringon aktiivisuus alkaa taas kasvaa, lämpötila voi kohota jopa jyrkemmin kuin kolmen viime vuosikymmenen aikana. Toisten tutkijoiden mukaan auringon heikko aktiivisuus on kuitenkin viilentänyt vain yläilmakehää. Aiemmin tulivuorenpurkaukset ja nyt kasvihuonekaasut ovat tärkeimmät ilmaston säätelijät. Ilmastonmuutos näyttää silti hidastuneen subtropiikissa ja keskileveyksillä erityisesti talviaikaan. Sen sijaan tropiikki ja erityisesti arktinen alue ovat lämmenneet hyvin voimakkaasti.

© Steve Young - Fotolia.com

Maapallon lämpötila olisi jatkanut nousuaan 1990-luvun lopulla alkaneen tasaantumisen sijaan, ellei auringon aktiivisuus olisi heikentynyt. Viimeaikainen auringon aktiivisuuden lasku on aiheuttanut ilmaston lämpenemiseen tasaantumisen ja siten kätkee todellisen lämpenemistrendin, kertoo Tanskan ilmatieteen laitoksen tutkija Peter Stauningin uusi tutkimus. Stauning esittelee tulokset juuri julkaistussa avoimessa tammikuun Atmospheric and Climate Sciences -lehdessä.

Auringon aktiivisuus on tutkijoiden mukaan nyt alimmillaan noin sataan vuoteen ja todennäköisesti pysyy sellaisena vielä jonkin aikaa. Tästä auringon aktiivisuus ei enää voi paljon laskea.

"Jos auringon aktiivisuus alkaa lisääntyä, maapallon lämpötila voi nousta jopa jyrkemmin kuin nähtiin kolmen viime vuosikymmenen aikana", Stauning varoittaa. Stauning kuitenkin välttää ennakoimasta sitä, kuinka kauan nykyinen tauko kestää. Hänen tarkoituksensa ei olekaan ennustaa tulevia lämpötiloja vaan selittää auringon aktiivisuuden heikentymisen seurauksia. Hänen tuloksensa perustuvat HadCRUT-4GL -aineistoon, jota ylläpitävät Ison-Britannian ilmatieteen laitos MetOffice ja Itä-Anglian yliopiston CRU-yksikkö. Stauningin mukaan samanlaisia tuloksia voidaan saada myös käyttämällä muita maapallon lämpötilasarjoja.

"Maapallon lämpötilakehitys korjattuna auringon aktiivisuudella näyttää tasaista nousua ilman vuoden 2000 jälkeen tapahtunutta tasoittumista, joka näkyy alkuperäisessä havaintoihin perustuvassa lämpötila-aineistossa", kirjoittaa Stauning. Hiilidioksidi- ja metaanipitoisuuksien lisääntyessä lämpötila olisi Stauningin mukaan jatkanut tasaista nousuaan vuosina 1980-2013, ellei auringon aktiivisuus olisi heikentynyt. Niinpä lämpötila voi pian jatkaa samanlaista tasaista nousuaan, joka havaittiin vuosina 1980-2001. Jos auringon aktiivisuus alkaa kasvaa, maapallon lämpötila voi nousta jopa jyrkemmin kuin nähtiin kolmen viime vuosikymmenen aikana.

Stauningin päätelmä, jonka mukaan aurinko vaikuttaa nykyiseen muutokseen ilmaston lämpenemisessä, on kuitenkin saanut paljon kritikkiä. Useiden ilmastotutkijoiden mukaan auringolla ei voi olla niin suurta vaikutusta kuin Stauning päättelee.

Geofyysikkojen mukaan auringon aktiivisuuden vaihtelut eivät vaikuta ilmastoon

Joulukuussa pidetyn yhdysvaltalaisten geofyysikkojen (AGU) konferenssin lehdistötilaisuuteen osallistuneet astrofyysikko Nat Gopalswamy (Nasan Goddard Space Flight Center), vanhempi tutkija Martin Mlynczak (Nasan Langley Research Center), professori Joe Giacolone (Department of Planetary Sciences, Arizonan yliopisto) ja aurinkofyysikko Leif Svalgaard (Stanford University) vahvistivat auringon aktiivisuuden olevan alimmillaan lähes sataan vuoteen. Heidän mukaansa tämä on voinut vaikuttaa yläilmakehään (termosfääriin), mutta ilmastoon maapallon pinnalla tällä ei tiedetä olleen vaikutuksia. He sanoivat myös, että heikko Auringon magneettikenttä lisää kosmista säteilyä, millä on vaikutuksia miehitettyihin avaruuslentoihin, mutta toisaalta avaruussää on tasainen, mikä aiheuttaa vähemmän häiriöitä satelliitteihin.

"Tämä aurinkosykli [numero 24] on heikko ja itse asiassa se oli ennustettu", sanoi Leif Svalgaard. Auringon aktiivisuus siirtyy maksimista minimiin pitkissä jaksoissa, jotka kestävät noin 11 vuotta ja ilmenevät auringonpilkkujen määrissä auringon pinnalla. Kuluvalla aktiivisuusjaksolla (vuodet 2008-2019), joka tunnetaan nimellä aurinkosykli 24 (eli 24. jakso vuoden 1755 jälkeen, jolloin systemaattinen seuranta aloitettiin), parhaillaan menossa oleva maksimi on hyvin heikko. Svalgaardin mukaan sykli 24 alkaa näyttää hyvin samankaltaiselta kuin aurinkosykli 14 noin sata vuotta sitten. Svalgaard selitti, että vaikka sykli 24 on heikko ja epätavallinen aurinkofyysikoille, se ei ole mitään uutta itse auringolle. "Kukaan meistä elossa olevista ei ole koskaan nähnyt niin heikkoa sykliä, joten opimme jotakin", hän sanoi .

Auringon aktiivisuus siis on nyt samankaltainen kuin sata vuotta sitten, joten seurauksetkin voivat olla samanlaisia kuin silloin. Jos auringon aktiivisuuden vaihtelut vaikuttaisivat ilmastoon, syklit 14 ja 24 näkyisivät ilmastossakin samalla tavoin. Tästä ei ole kuitenkaan täyttä selvyyttä.

Aiemmin tulivuorenpurkaukset ja nyt kasvihuonekaasut säätelevät voimakkaimmin ilmastoa

Aurinkotutkija Marty Mlynczak sanoi, että heikko auringon aktiivisuus on jäähdyttänyt ilmakehän yläosassa sijaitsevaa termosfääriä, mutta sillä ei ole ollut tunnettuja vaikutuksia maanpinnan tasolla vaikuttavaan troposfäärin ilmastoon. "Vaikka energiamäärä on suuri, se on todellakin vai milliwatteja neliömetriä kohti, kun se jaetaan tasaisesti maapallon pinnalle, kun taas ilmastojärjestelmää ohjaava energiamäärä on satoja watteja neliömetriä kohti.”, Mlynczak totesi.

Auringon aktiivisuuden vaihteluilla näyttääkin olleen vain vähän vaikutuksia maapallon ilmastoon. Juuri ennen joulua julkaistun tutkimuksen mukaan pohjoisella pallonpuoliskolla viimeisimmän tuhannen vuoden aikana tärkein ilmastonmuutoksia säädellyt tekijä on ollut tulivuorten purkaukset. Ne vaikuttivat voimakkaasti vuoteen 1800 asti. Voimakkaina purkauskausina oli kuivempaa ja viileämpää, koska ne estivät auringonsäteiden pääsyä maapallolle. Vuodesta 1900 lähtien kasvihuonekaasut ovat olleet tärkein ilmastonmuutosta aiheuttava tekijä.

Ilmaston lämpeneminen ei ehkä olekaan hidastunut, vaan se ilmenee nyt eri tavoin

Kiistaa on käyty myös siitä, onko maapallon lämpeneminen todella hidastunut viimeisimmän 15 vuoden aikana. Ilmastonmuutos on voinut ehkä vain ilmetä eri tavoin kuin aiemmin, eikä lämpenemisen hidastuminen ainakaan ole ollut tasaista.

Kun tarkastellaan kolmen kuukauden jaksojen keskilämpötilojen poikkeamia 30 vuoden keskiarvosta ajanjaksolla 1970-2013, huomataan lämpenemisen hidastumisen olleen kaikkein voimakkainta pohjoisen pallonpuoliskon talviaikaan joulukuusta helmikuuhun. Muutaman viime vuoden aikana Pohjois-Amerikkaan ja Euraasiaan on tullut talvisin pitkäaikaisia kylmän ilman purkauksia.

Leveysvyöhykkeittäin tarkasteltuna lämpeneminen on hidastunut eniten subtropiikissa ja keskileveyksillä. Sen sijaan tropiikki ja kaikkein dramaattisimmin arktinen alue ovat lämmenneet viimeisimmän 15 vuoden aikana. Lämpenemisen hidastuminen ei olekaan ollut maailmanlaajuinen ilmiö.

Mahdolliseen lämpötilojen nousun hidastumiseen vaikuttaneet tekijät

Osaltaan ilmakehän lämpötilojen nousun hidastumiseen ovat voineet vaikuttaa myös useat pienet tulivuorenpurkaukset, lämmön kertyminen meriin ja luontaisesti 20-30 vuoden välein vaihteleva Tyynen valtameren oskillaatio eli värähtely (PDO). Kun PDO on positiivinen, El Niño -ilmiöt ovat voimakkaampia ja useammin toistuvia. El Niño puolestaan voi nostaa lämpöä meristä ilmakehään niin paljon, että ilmakehä lämpenee 0,4 astetta. Vuosina 1997-1998 oli erityisen voimakas El Niño, ja vuosi 1998 olikin yksi mittaushistorian lämpimimmistä.

Sen jälkeen PDO muuttui negatiiviseksi, jollaisena se on pysynyt siitä lähtien. Niinpä maapallolla ei ole ollut voimakkaita El Niño -vaiheita, vaan vallitsevina ovat olleet La Niñat. Niiden aikana lämpö pysyy merissä ja maapallon ilmakehä viilenee joidenkin kuukausien ajaksi.

Joidenkin tutkimuslaitosten (NOAA, Nasa, MetOffice, WMO) mukaan 2000-luvulla on silti ollut lämpimämpiä vuosia kuin 1998. Vain Japanin ilmatieteen laitos ja UAH pitävät vuotta 1998 edelleen lämpimimpänä. Japanilaisten alustavien tietojen mukaan vuosi 2013 yltää kuitenkin yli satavuotisen mittaushistorian toiseksi lämpimimmäksi. NOAA julkistaa uusimmat tilastot ensi viikolla, jolloin palaan asiaan uudella blogikirjoituksella.

Lähteet

Atmos News: Inside the warming hiatus

Reporting Climate Science: New Paper Says Sun Is Behind The Pause

Reporting Climate Science: Sun Is At Its Weakest In Over 100 Years

Reporting Climate Science: Sun Is Not A Key Driver Of Climate Change

Scientific Research: Reduced Solar Activity Disguises Global Temperature Rise

Lue myös nämä

Japanin ilmatieteen laitos: Vuosi 2013 mittaushistorian toiseksi lämpimin

Ennätyskuumat kuukaudet lisääntyneet globaalisti

Vetääkö lämpenevä maapallo hetken henkeä?

Piiloutuuko lämpeneminen meriin vai miksei maapallo lämpene voimakkaasti?

Uudet tutkimukset paljastavat odotettua voimakkaamman ilmastonmuutoksen

Ilmaston lämpeneminen jatkuu ennusteiden mukaisesti

Ilmaston lämpeneminen ei ole pysähtynyt

Tiedemiehet varoittaminen: Ilmaston lämpeneminen 4 asteella todennäköistä vuoteen 2100 mennessä

Heikki Nevanlinna: Auringon säteilyn muutokset ja maapallon lämpötila


9 kommenttia:

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kannattaa lukea myös kaksi päivää sitten ilmestynyt Nature-lehden artikkeli.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Lue myös artikkeli ”Vitkasteleeko ilmaston lämpeneminen?” (Ilmastokatsaus 2/2014).

juha maunu kirjoitti...

Kuinkahan tuohon mahtuu tuo 1600 luvun lopun pieni jääkausi jonka aikana auringon pilkut ovat olleet poissa noin 70 kymmentä vuotta. Tuolloin suomen kesä oli niin lyhyt ja kylmä, että vilja ei kerennyt kasvaa paikoin ollenkaan. Talvet olivat kylmiä keskieurooppaa myöten jopa Thames joki oli jäässä.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Sitaatti Ilmastotiedosta 14.10.2011: ”Samalla tavoin kuin auringon aktiivisuus vaihtelee 11 vuoden sykleissä, se vaihtelee myös pitemmällä aikavälillä. Esimerkiksi 1600-luvulla oli ns. Maunderin minimi, jolloin auringon aktiivisuus oli heikkoa, eikä vuosikymmeniin ollut kunnolla auringonpilkkuja. Euroopassa tämä aika tunnetaan pienenä jääkautena. Joidenkin tutkijoiden mukaan 'keskiajan lämpöjaksoa' seurannut pieni jääkausi kesti Euroopassa kaikkiaan lähes 600 vuotta (1300-luvulta 1900-luvun alkuun). Alankomaiden kanavat jäätyivät, mikä on ikuistettu mm. maalauksiin kanavilla luistelevista ihmisistä. Vuonna 1658 Ruotsin kuningas Kaarle X Kustaa yllätti tanskalaiset marssittamalla sotajoukkonsa jäisten salmien yli Tanskaan. Näiden taisteluiden seurauksena Ruotsi sai Tanskalta Skånen. Suomessa pikku jääkausi oli pahimmillaan vuosina 1695-1696, jolloin talvi kuitenkin oli leuto. Kevät tuli varhain, jäät lähtivät järvistä ja toukotyöt aloitettiin jopa helmikuussa. Maaliskuussa pakastui jälleen, järvet jäätyivät ja kesä oli lyhyt. Kesän jälkeen järvet jäätyivät jälleen elokuun alussa (joissakin tiedoissa 8. elokuuta). Seurasi nälänhätä, ja vuosina 1694-1696 noin kolmasosa suomalaisista kuoli nälkään ja kulkutauteihin. BBC:n mukaan tutkija Mike Lockwood kuitenkin huomauttaa, ettei kyseessä todellisuudessa ollut minkäänlainen jääkausi, vaan väite on täysin tuulesta temmattu. Kylmien talvien määrä Euroopassa kyllä lisääntyi, mutta kylmiä talvia ei ollut katkeamattomana sarjana perätysten. Lockwoodin mukaan Maunderin minimi voisi selittää kylmien talvien osuuden lisääntymisen, mikäli uv-säteilyn voimakkuus vaihtelee pitemmällä aikavälillä yhtä voimakkaasti kuin 11 vuoden syklin aikana. Nykyinen ilmaston lämpeneminen ei kuitenkaan selity vain auringon säteilyn muutoksilla: 'Auringon aktiivisuudessa on ollut vain vähän tai ei ollenkaan trendiä 1950-luvun jälkeen. Sen seurauksena Auringon ja ilmaston kaikki korrelaatiot loppuivat 1970-luvulla, kun nykyinen ilmaston lämpenemistrendi alkoi.' Saksalaiset tutkimustulokset kertovat asiasta lisää: 'Aurinko on jo pitkään ollut vähäisen aktiivisuuden tilassa ja on spekuloitu, että se voisi vaipua Maunderin minimin kaltaiseen tilaan. Maunderin minimi oli Auringon vähäisen aktiivisuuden jakso 1600-luvun loppupuolella. Nykykäsityksen mukaan se yhtenä tekijänä aiheutti erityisesti pohjoiselle pallonpuoliskolle erityisen kylmän ajanjakson, jota kutsutaan pieneksi jääkaudeksi. Feulner ja Rahmstorf tutkivat, miten tulevaisuuden ilmasto kehittyisi, jos Aurinko vaipuisi nyt Maunderin minimin kaltaiseen tilaan. — Heidän tuloksiensa perusteella Auringon heikko aktiivisuus vaikuttaa enintään 0,3°C viilentävästi vuoteen 2100 mennessä. Heidän ajojensa tulokset eri kasvihuonekaasujen päästöskenaarioille Auringon normaaliaktiivisuudella olivat 3,7°C tai 4,5°C lämpenemistä vuoteen 2100 mennessä. Näihin verrattuna Auringon heikko aktiivisuus siis vaikuttaisi heidän mukaansa hyvin vähän (lämpeneminen olisi silloin vähintään 3,4°C tai 4,2°C eri päästöskenaarioille). Kasvihuonekaasujen vaikutus näyttäisi siis olevan lähitulevaisuudessa huomattavasti voimakkaampi kuin Auringon aktiivisuuden muutosten vaikutus.' Ilmatieteen laitoksen tutkija Heikki Nevanlinna on tehnyt auringon säteilyn vaikutuksista erinomaisen koosteen.”

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kannattaa lukea myös Ilmastotiedon tänään ilmestynyt kirjoitus ”Miksi maapallon pinnan lämpeneminen on hidastunut”.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Uusi tutkimus:

Auringon aktiivisuus oli 1700-luvulla samalla tasolla kuin nykyisin

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Onko maapallon ilmaston lämpenemisessä ollut väliaikainen hidastuminen tai jopa pysähtyminen? Taminon tekemän tilastollisen tarkastelun mukaan lämpeneminen ei ole pysähtynyt eikä edes hidastunut.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Pari päivää sitten The Carbon Brief -blogissa julkaistun tekstin mukaan auringon mahdollinen aktiivisuusminimi voisi tuoda kylmät talvet Eurooppaan ja Yhdysvaltoihin, mutta se ei riittäisi estämään ilmastonmuutosta aiheuttavien kasvihuonekaasupäästöjen vaikutusta, mikäli päästöt jatkuvat perusuralla (business as usual).

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Katso erinomaisen havainnolliset interaktiiviset diagrammit eri tekijöiden (maapallon kiertorata ja pyörimisakselin akselikulma, aurinko, tulivuoret, metsäkato, otsoni, aerosolit eli pienhiukkaset, kasvihuonekaasut) vaikutuksesta ilmastonmuutokseen. Ilman aerosolisaastutusta (rikki) ja metsäkatoa (tummia metsiä kaadettu ja tilalla vaaleampia, enemmän auringonsäteitä heijastavia ympäristöjä) maapallon lämpeneminen olisi ollut vieläkin voimakkaampaa. Ihmiskunta tuottaa noin sata kertaa enemmän hiilidioksidia kuin tulivuorten purkaukset.