tiistai 18. syyskuuta 2012

Ennuste: Suomeen kylmä talvi 2012-2013!?

Pohjoisnavan jääpeite on sulanut ennätyksellisen vähäiseksi, mikä puolestaan voi The Guardian -lehdessä haastatellun ilmastotutkijan mukaan aiheuttaa meille kylmän talven 2012-2013. Tästä on revitty lehtien lööpeissä hurjia ennusteita pakkastalvesta. Mikä on totuus tutkimusten ja eri ennusteiden mukaan?

Kuvan © Fotowerk - Fotolia.com

Kun Jäämerellä jääpeite sulaa kesällä pieneksi, tämä ennustaa Rutgersin yliopiston tutkija Jennifer Francisin mukaan kylmää talvea Isoon-Britanniaan ja Pohjois-Eurooppaan: "Emme voi tehdä tarkkoja ennustuksia vielä... (mutta) en olisi yllättynyt äärimmäisestä kylmyydestä tänä talvena."

Jäätön Jäämeri on kerännyt auringon lämpöä ympäri vuorokauden koko pohjoisen pallonpuoliskon lyhyen kesän ajan. Syksyllä ja alkutalvella veden lämpö vapautuu ilmakehään eli ilmakehässä on ikään kuin uusi energianlähde. Lämpö ja vesihöyry vaikuttavat kaikkein tärkeimpään suihkuvirtaukseen eli lännestä itään puhaltaviin tuuliin, jotka ovat rajapintana kylmän arktisen ilman ja lämpimämmän keskileveyksien ilman välissä.

Toiset tutkijat ovat havainneet suihkuvirtauksen kääntyneen kohti pohjoista viime vuosien aikana. Francis kollegoineen on todennut suihkuvirtauksen myös heikentyneen. Tämä suihkuvirtauksen heikentyminen tarkoittaa tietyn säätyypin vaihtumista hitaammin ja kestämistä pitempään, olipa kyseessä sitten sateisuus tai kuivat olosuhteet. Tilanne voi johtaa esimerkiksi sulkukorkeapaineeseen, joka osaltaan vaikuttaa helleaaltojen syntymiseen kuten Venäjällä kesällä 2010.

Juuri Ilmastotiedossa uutisoidun tutkimuksen mukaan kesän 2010 ääri-ilmiöihin vaikuttivat luonnollinen vaihtelu ja ihmisen voimistama ilmastonmuutos yhdessä: "Vuonna 2010 luonnollinen vaihtelu (erityisesti El Niñon ja La Niñan vaihtelu, eli “ENSO”) ja ihmiskunnan toiminnasta seurannut ilmaston lämpeneminen aiheuttivat useille paikoille erittäin korkeita meren pintalämpötiloja, joilla oli tärkeä rooli seuranneissa tapahtumissa. Toukokuussa 2010 pohjoisella Intian valtamerellä pintavesi oli ennätyslämmintä. Meksikon lahdella pintavedet olivat ennätyslämpimät elokuussa, Karibialla syyskuussa ja Australian pohjoispuolella joulukuussa 2010. Näistä ennätyslämpimistä vesistä haihtui poikkeuksellisen paljon kosteutta ilmakehään, mikä ruokki monsuunisateita. Seuranneet rankkasateet aiheuttivat (mediasta tuttuja) tulvia Pakistanissa, Kolumbiassa ja Australian Queenslandissa. Tilanteesta seuranneet lämpimät vedet pohjoisella Intian valtamerellä ja trooppisella Atlantilla vaikuttivat ilmakehän virtausliikkeisiin, kuten Rossby-aaltoihin ja monsuuniin. Poikkeuksellisilla monsuunivirtauksilla oli suora vaikutus korkeammille leveysasteille. Kaakkois-Aasian monsuuni vaikutti Etelä-Venäjän olosuhteisiin ja Kolumbian monsuuni Brasiliaan. Syntyneet olosuhteet vaikuttivat siihen, että Venäjälle syntyi pysyvät helteitä suosivat olosuhteet. Tuloksena olivat ennätyshelteet, joiden vaikutus koettiin myös Suomessa muun muassa ennätyslämpötiloina."

Tänä kesänä 2012 Grönlannissa oli sulkukorkea, joka vaikutti jään sulamiseen. Toistaiseksi on silti mahdotonta varmistaa sen mahdollista osuutta Yhdysvaltojen tämän kesän pitkäaikaisiin helteisiin ja kuivuuteen. Yhdysvalloissa heinäkuu oli koko mittaushistorian (alkaen vuodesta 1895) kaikista kuukausista lämpimin (USA:n mannerosien keskilämpötila +25,3 celsiusastetta). USA:ssa tammi-heinäkuu on ollut ennätyslämmin, samoin edellinen 12 kuukauden jakso elokuusta 2011 lähtien. Francisin mukaan paikallaan pysyvä sulkukorkea voi kuitenkin olla kuin liikenneruuhka, joka hidastaa säärintamien liikettä kauempanakin.

Valtameritutkija James Overland Washingtonin yliopistosta sanoo Guardianin haastattelussa: "Nämä muutokset tapahtuvat aiemmin kuin tutkijat ajattelivat. Olemme toistaiseksi saaneet vain pienen maistiaisen ilmastonmuutoksesta. Kun merijää jatkaa sulamistaan, suihkuvirtaus todennäköisesti hidastuu yhä lisää ja siirtyy kohti pohjoista, mistä seuraa suuria lämpötilojen vaihteluja ja yhä enemmän sään ääri-ilmiöitä."

Marraskuussa 2010 julkaistun tutkimuksen mukaan ilmaston lämpeneminen todellakin voi lisätä kylmiä talvia ilmastonmuutoksen alkuvaiheessa. Tutkijat Vladimir Petuhov (Petoukhov) ja V. A. Semenov Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimuskeskuksesta (Potsdam Institute for Climate Impact Research) ovat seuranneet Jäämeren itäosia (Barentsinmeri ja Karanmeri). Kun Jäämeren itäosien jääpeite vähenee ilmastonmuutoksen myötä, merestä pääsee vapautumaan entistä enemmän lämpöä, mikä lämmittää ilmaa. Tämä puolestaan aiheuttaa ilmavirtausten muuttumisen, jolloin kylmät talvet Euroopassa ja Pohjois-Aasiassa yleistyvät. Äärimmäisen kylmien talvien todennäköisyys kasvaa kolminkertaiseksi! Kylmistä talvista on syytetty joskus auringon heikkoa säteilyä ja joskus Golfvirran heikentymistä, mutta tutkijoiden mukaan merijään vähenemisen ja kylmien talvien välinen korrelaatio on huomattavasti selvempi. Tämä ”lämmin arktinen alue, kylmät mantereet” -ilmiö on fysikaalisesti täysin mahdollinen. Tämä tutkimus ei ole ennuste talven 2012-2013 säästä, vaan se kertoo vain kylmien talvien todennäköisyyden aluksi kasvavan pitkällä aikavälillä ilmaston lämmetessä. Luontainen sään vaihtelu kuitenkin jatkuu, joten yksittäisestä talvesta on mahdotonta ennustaa yhtään mitään. Yksittäinen talvi voi olla kylmä tai lämmin, vaikka kylmien talvien todennäköisyys kasvaisikin. Lisäksi on huomattava, että kyseinen tutkimus perustui vain yhteen ilmastomalliin.

Talviset talvet 2005-2006 ja 2009-2010 tai 2010-2011 eivät siis ole tämän tutkimuksen mukaan ristiriidassa ilmaston lämpenemisen kanssa, vaan pikemminkin ne sopivat kuvaan erinomaisen hyvin ilmastonmuutoksen yhteydessä. Sitä paitsi talvet 2009-2010 ja 2010-2011 eivät edes olleet erityisen kylmiä, jos tarkastellaan koko pohjoista pallonpuoliskoa eikä vain eniten uutisoitua Euroopan ja Itä-Yhdysvaltojen aluetta. Ilman ilmastonmuutosta nämä talvet olisivat olleet vieläkin kylmempiä. Talvi 2007-2008 sen sijaan oli Suomessa jopa lämmin, vaikka syksyllä 2007 arktisen merijään määrä oli toiseksi pienimmillään (vain tänä vuonna 2012 ollut pienempi), joten ainakaan aivan aukottomasti Francisin teoria ei päde.

Ilmastotieto kertoi syyskuussa 2011 näin: ”Kahden viime talven aikana esiintyneet kylmät jaksot saivat paljon huomiota, mutta lämpimät jaksot olivat paljon merkittävämpiä. Joillakin pohjoisen pallonpuoliskon alueilla koettiin kylmimpiä jaksoja vuosikymmeniin, mutta viime talvien aikana pohjoisella pallonpuoliskolla esiintyi myös erittäin voimakkaita, joskin ilmeisesti uutisarvoltaan vähäisempiä, lämpimiä jaksoja. San Diegossa sijaitsevan Scrippsin merentutkimuslaitoksen tutkijat tarkastelivat päivittäisiä talvilämpötilojen ääriarvoja vuodesta 1948 alkaen. He havaitsivat, että kahden viime talven aikana lämpimät ääriarvot olivat paljon voimakkaampia ja yleisempiä kuin kylmät ääriarvot. Lisäksi, vaikka kylmät ääriarvot olivat enimmäkseen selitettävissä luonnollisella ilmaston vaihtelulla, niin lämpimät ääriarvot eivät olleet selitettävissä niin. - - Tutkijat loivat äärilämpötilaindeksit viimeisille 63 talvelle ja sijoittivat kaksi viime talvea tähän historialliseen taustaan. Talvet 2009-10 ja 2010-11 sijoittuivat sijoille 21 ja 34 kylmien äärilämpötilojensa osalta koko pohjoista pallonpuoliskoa tarkasteltaessa. Lämpimien äärilämpötilojen osalta nämä kaksi talvea sijoittuivat sijoille 12 ja 4 tässä tarkastelussa. - - Gershunov kuitenkin huomautti tutkimuksen osoittavan, että vaikka kahden viime talven kylmät äärilämpötilat ovatkin luonnollisten tekijöiden aikaansaannosta, kylmät äärilämpötilat sopivat silti myös ilmaston lämpenemistrendeihin. Ilman ilmaston lämpenemistä kylmät äärilämpötilat olisivat olleet vielä kylmemmät.”

Marraskuussa 2010 ruotsalainen meteorologi Per Kållberg ennusti Sydsvenskan-lehdessä Pohjois-Eurooppaan hyvin kylmää talvea 2010-2011. Ennuste perustui Pohjois-Atlantin oskillaatioon (NAO) joka muuttui negatiiviseksi joulukuussa 2009 ja aiheutti kylmän talven 2009-2010. Kesällä ilmavirtaukset muuttuvat siten, ettei NAO päässyt vaikuttamaan kesän säähän. NAO:n negatiivinen vaihe voi aina tuoda Skandinaviaan samanlaiset kylmät talvet kuin 1950- ja 1960-luvuilla, jolloin esiintyi usein negatiivinen NAO (vastaavasti monina lämpiminä talvina NAO on ollut positiivinen). Skandinavian lisäksi kylmää tulee talveksi negatiivisen oskillaation aikana myös Britanniaan, Länsi-Eurooppaan ja Yhdysvaltojen itärannikolle. Sen sijaan Länsi-Grönlannissa seurauksena on kostea ja lämmin sää. Myös USA:n länsirannikolla voi olla epätavallisen lämmintä. Pohjoisen pallonpuoliskon lämpötilajakaumaa voi seurata karttakuvasta ja lisätietoja Pohjois-Atlantin oskillaatiosta lukea Ilmastotiedon sivuilta.

Syyskuussa 2010 puolalaisten meteorologien väitettiin ennustaneen, että Eurooppaan on tulossa kylmin talvi tuhanteen vuoteen. Ilmatieteen laitoksen mukaan kyseessä kuitenkin oli uutisankka: "Meillä Ilmatieteen laitoksella oli vaikeuksia selvittää, mikä oli se uusi sensaatiomainen tutkimus, johon tämä ennuste perustuisi. Lopulta selvisi, että puolalainen meteorologi oli vain median haastattelussa kertonut, että JOS Golfvirta hidastuisi tai pysähtyisi, Pohjois-Euroopan ilmasto kylmenisi... Aivan, kaikkihan tuntevat Golfvirran merkityksen ilmastoomme ja voivat tähän lausuntoon yhtyä. Nyt vain oli käynyt niin onnettomasti, että matkalla viesti hieman muuttui ja oleellinen pieni sana 'jos' oli jäänyt matkan varrelle." (klimatologi Reija Ruuhela, Ilmastokatsaus 9/2010, s. 3)

Blogissaan meteorologi Liisa Rintaniemi pohtii mahdollista matalapainetoiminnan vilkkauden jaksottaisuutta, joka ehkä saattaisi vaihdella 10-20 vuoden välein: ”On tutkittu, että 1960-luvulla matalapainetoiminta oli ainakin pohjoisen pallonpuoliskon merialueilla heikkoa, kun taas 1980- ja 1990-luvut olivat vilkkaan toiminnan aikaa. 2010-luvun alkajaisiksi matalapainetoiminta on tämän meteorologin näppituntumalla taas heikentynyt – mutta varsinaiset johtopäätökset voidaan suodattaa havaintoaikasarjoista vasta vuosikymmenen päätyttyä. Mutta eikö olekin mielenkiintoista, jos voitaisiin varmuudella todeta, että on olemassa noin 10-20 vuoden mittaisia jaksoja, jolloin meillä vallitsee vuoroin vilkas matalapainetoiminta – merellinen ilmasto – vuoroin heikko matalapainetoiminta – mantereinen ilmasto? Ja että nämä jaksot voitaisiin ennustaa etukäteen? 'Viidestä seuraavasta talvesta tulee jälleen kylmiä ja runsaslumisia.' 'Seuraavat kolme kesää ovat hyvin koleita ja epävakaisia, joten varatkaa etelänmatkanne ajoissa.' Puhumattakaan siitä, miten suuria etuja tällaisista ennusteista olisi teollisuudelle ja liikenteelle. No, tämä on tietysti meteorologista science fictionia. Tiede menee eteenpäin, vaikka ihmisiässä mitattuna edistys tapahtuu joskus tuskallisen hitaasti. Mutta hei, jo kymmenen vuoden päästä, 42-vuotiaana tiedän, jatkuivatko nämä 2010-luvun alkuvuosien kylmät talvet ja kuumat kesät Suomessa koko vuosikymmenen.”

Kommentissa Rintaniemi tarkentaa vielä näin: ”Yksi pointti johon en kirjoituksessani päässyt on se, että kuluneet mannermaisen kylmät talvet eivät kerro ilmastonmuutoksen pysähtymisestä ja esimerkiksi mainitsemasi lumirajan siirtyminen on nähtävissä edelleen. Vielä selvemmin havaitaan kuitenkin esim. pohjoisnavan merialueiden jääpeitteiden vetäytyneen pienemmälle alueelle. Matalapainetoiminnan vuosikymmenien väliset muutokset aiheuttavat lyhyen aikavälin heittelyä keskileveysasteiden ilmastoon, joten niiden vaikutus täytyy suodattaa pois niistä aikasarjoista, joissa tutkitaan ilmaston lämpenemistä 50-100 vuoden aikana.”

Varsinainen blogikirjoitukseni talven 2012-2013 vuodenaikaisennusteista eli pitkän aikavälin sääennusteista ilmestyy myöhemmin. Toistaiseksi ei pysty vielä sanomaan mitään kovin varmaa. Alustavissa ennusteissaan WSI ennustaa Suomeen syys-marraskuun jaksolla tavanomaista lämpimämpää, IRI koko talveksi lähes tavanomaisia lämpötiloja (tai hieman keskimääräistä lämpimämpää), Venäjän Ilmatieteen laitos loka-joulukuuksi tavanomaisia lämpötiloja. Ranskan Ilmatieteen laitoksen ennusteessa loka-joulukuu ovat Suomessa tavanomaista kylmempiä, kun taas tammi- ja helmikuu ovat tavallista lämpimämpiä. NOAA/NWS:n ennusteissa Suomen talvi näyttää varsin normaalilta, vaikka joulu-helmikuussa Keski-Eurooppa voikin hytistä tavallista kylmemmissä lukemissa. Linkit eri ennusteisiin löytyvät blogipostauksestani, jossa käsittelin kesän 2012 sääennusteita.

Lue myös:

Miksi kesä 2012 oli kylmä?

19 kommenttia:

Kumitonttu kirjoitti...

Kirjoitin itse samasta aiheesta mutta aika lailla eri näkökulmasta. Mitään tutkimustahan ei siis ollut olemassa, kunhan lehdet vaan suoltavat tällaisia otsikoita.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Huffington Post ja Climate Central selittävät tätä aiaa vielä tarkemmin ja havainnollisin kuvin.

Väitteet eivät suinkaan ole tuulesta temmattuja, vaan ne perustuvat teteelliseen, maaliskuussa 2012 julkaistuun tutkimukseen ”Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid-latitudes”, jonka ovat tehneet juuri Jennifef A. Francis ja Stephen J. Vavrus.

Arktisen alueen lämpeneminen pienentää pohjois-eteläsuuntaista lämpötilavaihtelua, mikä taas vaikuttaa Rossbyn aaltoihin eli suihkuvirtauksen mutkiin. Vyöhyketuulet heikkenevät ja aaltojen amplitudi kasvaa, jolloin Rossbyn aallot kehittyvät eri tavoin kuin tavallisesti. Näin tapahtuu erityisesti syksyllä ja talvella sellaisessa tilanteessa, jossa merijäätä on tavallista vähemmän. Aikainen lumien sulaminen korkeilla leveysasteilla voi aiheuttaa saman ilmiön myös kesällä.

Suihkuvirtaus ei siis muutu länsi-itäsuuntaisesti pohjoisemmaksi vaan suuntautuu suunnaltaan entistä enemmän kohti pohjoista (etelä-pohjoinen -ulottuvuus kasvaa), jolloin Rossbyn aaltoja kehittyy idässä hitaammin ja jolloin aallot ovat entistä jyrkempiä. Tämä johtaa pysyvämpiin sääilmiöihin, jolloin esimerkiksi kylmyys, kuivuus, tulvat tai helleaallot voivat olla pitkäkestoisempia. Suihkuvirtauksen muutokset voivat selittää myös Euroopan runsaat lumisateet viime talvina.

Pohjois-eteläsuunnassa siis lämpötilaerot pienenevät, koska suihkuvirtaus tekee entistä syvempiä aaltoja kohti pohjoista ja etelää, jolloin seurauksena on länsi-itäsuuntaisten tuulten heikkeneminen. Ylemmän tason länsituulet ovatkin tutkimuksen mukaan heikentyneet 14 prosenttia vuoden 1979 jälkeen.

Tämän seurauksena isot pohjois-eteläsuuntaiset aallot liikkuvat hitaammin kohti itää, jolloin säätyyppi on entistä pysyvämpi. Muodostuu esimerkiksi ns. sulkukorkeapaineita. Toisella alueella on pysyvä kylmä ilmamassa ja toisella alueella taas lämmin. Sää vaihtelee siis entistä vähemmän ja vallitseva säätyyppi pysyy paikallaan pitkään.

Tutkija Peter Wadhams Cambridgen yliopistosta sanoo, että arktisen alueen jäättömyyden aiheuttama lämmön lisääntyminen vastaa lämpenemistä, jonka ovat aiheuttaneet 20 vuoden hiilidioksidipäästöt. Arktisen alueen nopea lämpeneminen tulee siis vaikuttamaan säätiloihin monien vuosien ajan pitkälle pohjoisen napapiirin eteläpuolelle asti.

Francis sanoo kuitenkin talven 2012-2013 sään ennustamisen kannalta erittäin tärkeän asian: ”Noiden aaltojen sijainti kuitenkin riippuu muista tekijöistä, kuten El Niñosta ja luonnollisesta arktisesta oskillaatiosta. Voin sanoa vain, että on todennäköisesti tulossa hyvin kiinnostava talvi.”

Talven säätyyppi saattaa olla meillä hyvin pysyvä, mutta aaltojen sijainnista riippuen se voi olla arktisen kylmä tai mahdollisesti myös eteläisen lämmin. Jos aallot kehittyvät samoin kuin edellisinä arktisen alueen vähäjäisinä talvina, olemme kylmän ilmamassan alueella.

Kaikki meteorologit eivät ole samaa mieltä siitä, että arktinen alue vaikuttaisi näin voimakkaasti säätiloihin etelämpänä. NOAA:n valtameritutkija Jim Overland sanoo: ”Ihmiset pitävät suorista syy-seuraussuhteista, kuten että jäättömyys aiheuttaa joka vuosi samanlaiset vaikutukset. Ilmakehän kaoottinen luonne kuitenkin tarkoittaa sitä, että tutkijat voivat suurella luotettavuudella sanoa vain sen, että 'sään ääri-ilmiöiden määrä lisääntyy jossakin' arktisen alueen ilmaston nopean muuttumisen seurauksena.”

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Eilisessä kommentissani kirjoitin Francisin etunimen huolimattomasti. Nimen pitäisi siis olla Jennifer A. Francis.

Tutkija Timo Vihma Ilmatieteen laitokselta on tehnyt uusimmista tutkimuksista yhteenvedon, josta lyhennelmä tässä:

Honda et al. 2009
-Suomessa lopputalvesta kylmempää, jos merijäätä syys-lokakuussa vähän (syy länsituulten heikkeneminen)
-merijää ei kuitenkaan yksin määrää ilmastoa

Overland & Wang 2010
-avoin meri lämmittää arktista aluetta syksyllä, jolloin pohjois-eteläsuuntainen lämpötilaero pienenee, mikä monien muiden tekijöiden ohella vaikuttaa ilmanpaineisiin ja tuuliin

Petoukhov & Semenov 2010
-merijään vähenemisen seurauksena kylmät itätuulet vallitsevat talvisin Pohjois- ja Keski-Euroopassa
-tämä ei ole yksin määräävä tekijä, koska myös NAO, ENSO, pilvisyys ja stratosfäärin olosuhteet vaikuttavat

Francis ja Vavrus 2012
-jaksolla 2000-2010 verrattuna edelliseen 30 vuoteen alailmakehän lämpeneminen arktisella alueella on ollut voimakkaampaa kuin keskileveyksillä
-tästä seuraa länsivirtauksen heikkeneneminen ja korkeapaineen selänteiden ulottuminen kauemmaksi pohjoiseen
-seurauksena matala- ja korkeapaineiden liike itään hidastuu, säätyypit keskileyksillä ovat pysyvämpiä ja sään ääri-ilmiöt lisääntyvät erityisesti syksyllä ja talvella

Jaiser et al. 2012
-pieni arktisen merijään määrä suosii matalapaineiden syntyä, jolloin NAO:n negatiivisen vaiheen todennäköisyys kasvaa

Bluthgen et al. 2012
-vähäinen merijään määrä vaikuttaa heinä-syyskuussa, ei talvella

Yhteenvetona Vihma toteaa, että arktisen merijään väheneminen näyttää suosivan kylmiä itätuulia Suomessa ja arktisen alueen voimakkaampi lämpeneminen taas pysyvämpiä säätyyppejä Suomen syys- ja talviaikaan. Muutkin tekijät kuitenkin vaikuttavat kiertoliikkeisiin. Ilmastomallit pystyvät pääosin simuloimaan nämä kaikki mainitut tekijät, mutta siitä huolimatta mallit ennustavat Suomen talvien lämpenevän ilmastonmuutoksen myötä. Arktisen merijään vähenemisen vaikutus ei näytä dominoivan ilmastonmuutokseen verrattuna. Esimerkiksi arktisen merijään toiseksi pienin pinta-ala (pienin vuonna 2012) mitattiin syksyllä 2007, mutta sitä seurasi vähäluminen ja lämmin talvi. Sään luontainen vaihtelu kylmine ja lämpimine talvineen jatkuu lämpenemistrendistä huolimatta.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Arktisen merijään määrä oli tänä syksynä (16.9.2012) pienimmillään satelliittimittausten (vuodesta 1979) kaudella, vain 3,41 miljoonaa neliökilometriä. Nyt määrä on jälleen syksyn ja talven myötä lähtenyt kasvuun, vaikkakin tuulet voivat vielä työntää jäätä yhteen entistä pienemmälle pinta-alalle.

Edellinen arktisen merijään minimi saavutettiin 18.9.2007, jolloin pinta-ala oli 4,17 miljoonaa neliökilometriä. Tänä vuonna jään pinta-ala oli siis 760 000 neliökilometriä aiempaa ennätystä pienempi (pinta-ala jäi -18 % edellisen ennätyksen alle) ja 3,29 miljoonaa neliökilometriä (-49 %) ajanjakson 1979-2000 vuosien keskimääräistä minimiä (6,70 miljoonaa neliökilometriä) pienempi. Vuosina 1979-2010 keskimääräinen minimi ollut 6,14 miljoonaa neliökilometriä.

Tänä vuonna arktisen merijään määrä oli suurimmillaan 15,24 miljoonaa neliökilometriä (20.3.2012), joten myös yhden kesän aikana havaittu sulaneen jään pinta-ala 11,83 miljoonaa neliökilometriä on satelliittikauden ennätys.

Vuonna 2011 minimi oli 4,33, 2008 vuonna 4,59, 2010 vuonna 4,63 ja 2009 vuonna 5,13 miljoonaa neliökilometriä. Nämä tiedot arktisen merijään sulamisesta perustuvat NSIDC:n tilastoihin.

Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen tutkija Jouni Räisänen selventää CO2-raportin perusteellisessa haastattelussa ”Mitä merijään sulaminen tarkoittaa” arktisen jään sulamisen vaikutuksia erityisesti Suomen sääolojen kannalta. Räisänen arvioi haastattelussa myös arktisen merijään sulamisen syitä ja ajankohtaa, jolloin arktinen merijää voisi ensimmäistä kertaa kadota kokonaan.

Tutkija Jouni Räisäsen tuore luento (19.9.2012) on nähtävissä YouTube-videona”Climate changes in Finland – but how?”

Artikkelin ”Recent Changes of Arctic Multiyear Sea Ice Coverage and the Likely Causes” (Igor V. Polyakov, John E. Walsh, and Ronald Kwok, Bulletin of American Meteorological Society, February 2012) mukaan aktisen monivuotisen jään pinta-alaan vaikuttaa kolme tekijää:

1) Ilman lämpötilan nousu ja lyhytaaltoisen säteilyn absorptio meriveteen (mikä sulattaa jäätä myös pohjalta päin) yhdistettynä sopiviin tuuliin.

2) Lämpimän pohjaveden virtaus Atlantilta ja Tyyneltämereltä arktiselle alueelle. Makeamman ja kylmemmän pintaveden takia tämä ei aiheuta suoraa sulamista, mutta lämmön siirtymistä pohjalta pintavesiin voi tapahtua erityisesti Huippuvuorten luona.

3) Jäätä virtaa pois arktiselta alueelta Grönlannin kahdelta puolelta Framinsalmen ja Naresinsalmen kautta.

Näistä ensin mainittu syy näyttää olevan pääasiallinen arktisen merijään vähenemisen aiheuttaja, ja mainitut olosuhteet vaikuttivatkin voimakkaasti jään sulamiseen vuonna 2007. Myös toisella tekijällä voi olla vaikutusta, mutta kolmannella tekijällä vaikutusta ei näyttäisi olevan, koska ulosvirtaus on pysynyt melko vakiona.

Nimetön kirjoitti...

Kerroppas Jari miksei näitä ilmastonmuutoksen alkuvaiheessa yleistyvistä kylmistä talvista tiedetty mitään noin 5 vuotta sitten? Silloinhan ilmatieteenlaitos toitotti koko ajan että kylmien talvien todennäköisyys on lämmenneessä ilmastossa noin 1/20 ja että talvet ovat ne jotka eniten lämpenevät. Heti kun tuli kaksi kylmää talvea, selitykset muuttuivat. Miten tällaista voi pitää luotettavana?
Nykyään on vuodenaika minkälainen tahansa, on kylmä tai lämmin niin se on ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen syytä.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Edelleenkin käsitys on se, että nimenomaan talvet lämpenevät eniten, vaikka yksittäisten kylmien talvien lisääntyminen (ilmastonmuutoksen alkuvaiheessa) onkin mahdollista arktisen merijään sulamisen seurauksena. Keskimäärin talvet kuitenkin lämpenevät - ja enemmän kuin kesät.

Useat tutkimukset arktisen merijään sulamisen alueellisista vaikutuksista on julkaistu vasta viime vuosina. Siksi niistä ei ole voinut puhua aiemmin. Kyseessä ovat kuitenkin vain mahdolliset alueelliset vaikutukset, eivät mitkään laajan mittakaavan muutokset aiempiin käsityksiin verrattuna.

Kukaan ei kuitenkaan sano, että viimeisimmät kylmät ja/tai lumiset talvet olisivat varmasti ilmastonmuutoksen seurausta. Vain tätä mahdollisuutta on tutkittu, mutta yksittäisen talven tai kesän tiettyjen lämpötilojen linkittäminen ilmastonmuutokseen "livenä" on hyvin hankalaa. Vasta vuosikymmen tai vuosikymmeniä jälkikäteen tarkasteltaessa asia on helpompi hahmottaa.

Koko pohjoista pallonpuoliskoa tarkasteltaessa viime talvet eivät edes ole olleet erityisen "talvisia".

Tietty epävarmuus tarkasteluissa täytyy hyväksyä. Ilmastomallit ovat hyvin luotettavia pitkällä aikavälillä (esim. 30 vuotta), mutta ne eivät ole luotettavia lyhyellä aikavälillä (esim. pari vuotta) tai suppealla alueella. Tästä minulla on valmisteilla tarkempi blogikirjoitus.

Jouni Räisäsen (CO2-raportti) sanoin:

"Asia erikseen on, kuinka tärkeää Jäämeren jään väheneminen on kaikkiin niihin muihin tekijöihin (esim. meriveden lämpötilan vaihtelut matalammilla leveysasteilla, kasvihuonekaasu- ja pienhiukkaspitoisuuksien muutokset, auringon aktiivisuuden vaihtelu, ilmakehän itsensä synnyttämä puhdas satunnaisvaihtelu) verrattuna, jotka myös vaikuttavat ilmakehän kiertoliikkeeseen. Vaikka joitakin mallisimulaatioita on tehty, tämä asia tunnetaan vielä aika huonosti. -- Kuten jo yllä todettiin, ilmakehän kiertoliikkeeseen vaikuttaa monia muitakin asioita, jotka voivat hyvin peittää Jäämeren jääolojen vaikutuksen alleen. Esimerkiksi edellistä, syksyllä 2007 sattunutta jääpeitteen vähyysennätystä seurannut talvi 2007-2008 oli Suomessa voimakkaiden länsituulten myötä ennätyksellisen leuto. -- Lisäksi pakkasia ja helteitä pohdittaessa on syytä muistaa meneillään oleva kasvihuoneilmiön voimistuminen, joka jo sinällään muuttaa kylmiä jaksoja leudommiksi ja lämpimiä kuumemmiksi, riippumatta Jäämeren jään vähenemisen tuomasta lisämausteesta."

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kirjoitukseni ”Ovatko ilmastonmuutosta ennustavat ilmastomallit luotettavia?” on nyt julkaistu.

Nimetön kirjoitti...

Onkos sitten tänä talvena tulossa paljon lumia ja kuinka nopeasti?

Nimetön kirjoitti...

Tuleeko lumia paljon ja milloin ne tulevat?

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kiitos kysymyksestäsi. Valitettavasti asiaa ei pysty vielä sanomaan. Kirjoitukseni talven 2012-2013 vuodenaikaisennusteista ilmestyy todennäköisesti lokakuun lopulla, mutta siinäkään ei oteta kantaa asiaan näin yksityiskohtaisesti. Pitkän aikavälin sääennusteissa katsotaan joidenkin kuukausien säätilojen keskiarvoja, ei yksittäisten säätapahtumien ajankohtia.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Tutkija Hans Olav Hygen Norjan ilmatieteen laitokselta toteaa Miljolare.no-sivustolla, että arktinen merijää voi sulaa ensimmäistä kertaa kokonaan seuraavien 5-90 vuoden aikana. Syynä suureen epävarmuuteen on se, että arktisen merijään dynamiikka on hyvin monimutkainen, eikä kaikkia siihen vaikuttavia tekijöitä vielä tunneta. Hans Olav Hygenin henkilökohtainen arvio on, että arktinen alue on ensimmäistä kertaa loppukesästä (alkusyksystä) täysin jäätön vuoden 2040 tienoilla.

Hygenin mukaan myös arktisen merijään sulamisen vaikutus Norjan ja Suomen säätiloihin on toistaiseksi epävarmaa. Varmaa on vain se, että jotakin vaikutuksia sillä tulee olemaan. Yksi mahdollinen seuraus ovat pohjoismaiden kylmät talvet, koska Pohjois-Atlantin yllä tuulten läntinen kiertoliike saattaa heikentyä (NAO-indeksi pienenee). Silloin kun Pohjois-Atlantin oskillaatio eli värähtely (NAO) on negatiivinen, Pohjois-Eurooppaan pääsee virtaamaan kylmää ilmaa arktiselta alueelta.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kirjoitukseni talven 2012-2013 sääennusteista (marraskuu, joulukuu, tammikuu, helmikuu, maaliskuu) on nyt julkaistu.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Viime viikolla julkaistu uusi tutkimus löytää yhteyden Barentsinmeren ja Karanmeren pienen jääpeitteen sekä Euroopan kylmien talvien välille. Vaikka Eurooppa kaiken kaikkiaan lämpenee ilmastonmuutoksen myötä, kylmiä talvikuukausia tulee siis silti tämän tutkimuksen mukaan esiintymään.

”Lämmin arktinen alue – kylmä Eurooppa” -tilanne, joka on yhteydessä Pohjois-Atlantin oskillaation (NAO) negatiiviseen vaiheeseen, lieneekin siis tulevaisuudessa tyypillinen kylmien talvikuukausien aiheuttaja. Aiheesta ”lämmin Arktis – kylmät mantereet” on tarkempi selostus havainnollisine kuvineen NOAA:n sivuilla.

Pohjoisen pallonpuoliskon säähän vaikuttaa merkittävästi myös Atlantin monivuosikymmeninen oskillaatio eli värähtely (AMO). Nasan tutkijoiden mukaan AMO:n lämmin vaihe, jollainen meillä on ollut vuodesta 1995 alkaen, lisää sään ääri-ilmiöiden (esimerkiksi pakkasten tai helleaaltojen) pitkäkestoisuutta.

Edellä mainitut tekijät puoltavat kylmän talven todennäköisyyttä, koska arktista merijäätä on vähän ja koska AMO on lämpimässä vaiheessa. Talvisään ennustamisen kannalta keskeisiä tekijöitä ovat kuitenkin myös lyhyemmällä aikavälillä vaihtelevat arktinen oskillaatio (AO) ja Pohjois-Atlantin oskillaatio (NAO). Niitä voi tosin tehokkaasti ennustaa vain pari viikkoa etukäteen, joten siksi esimerkiksi NOAA ei ole ottanut niitä huomioon talvisäätä ennustaessaan. NAO:n negatiivinen vaihe tuo meille kylmän talven. Esimerkiksi kylmänä talvena 2009-2010 NAO oli 145-vuotisen tarkkailuhistoriansa alimmassa lukemassa.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Tohtori Jeff Masters kertoo myös uudesta tutkimuksesta, jonka mukaan auringon aktiivisuuden vaihtelun 11-vuotinen sykli voi ultraviolettisäteilyn määrän vaihteluiden kautta vaikuttaa merkittävästi talvisiin oskillaatioihin (AO), vaikka säteilyn vaihtelulla ei suoranaisesti olekaan merkittävää vaikutusta maapallolle tulevaan energiamäärään. Pienempi uv-säteilyn määrä synnyttää negatiivisen AO:n, josta taas seuraa kylmiä talvia Eurooppaan ja Yhdysvaltoihin.

Talvina 2009-2010 sekä 2010-2011 auringon aktiivisuus oli alhainen (11-vuotisen pilkkujakson minimi), mistä ehkä seurasi negatiivinen AO ja siitä taas Euroopan sekä USA:n kylmät ja lumiset talvet. Talvella 2011-2012 auringon aktiivisuus lisääntyi ja sen seurauksena AO-värähtely muuttui lopulta positiiviseksi. Tuleva talvena 2012-2013 auringon säteily lisääntyy entisestään, mistä todennäköisesti aiheutuu positiivinen AO, mikä tuo lämpimämpää talvisäätä meille.

Tyynenmeren El Niño -ilmiö puolestaan alkoi kehittyä tänä vuonna heinä-elokuussa, mutta se vaimeni syyskuun puolivälissä. Tällaista tilannetta ei ole havaittu koskaan aiemmin El Niñon tarkkailun 63-vuotisessa historiassa. Tämäkin uusi tilanne siis vaikeuttaa ennustusteen tekemistä. Uusimmat ENSO-ennusteet (El Niñon ja La Niñan vaihtelu) ennustavat lähikuukausiksi heikkoa El Niñoa tai lämmintä ENSO:n neutraalia vaihetta.

Tohtori Jeff Masters kirjoittaakin näin: ”Ystäväni ja naapurini kysyvät usein ennustettani siitä, millainen tuleva talvi on, mutta minä käsken heidän heittää kolikkoa. -- Tarkan talvisääennusteen tekeminen on hyvin vaikeaa, koska El Niñon, AO/NAO-syklin, AMO:n, arktisen merijään sulamisen ja 11-vuotisen auringonpilkkusyklin vuorovaikutus on hyvin monimutkainen ja huonosti ymmärretty. Ehkä kaikkein odottamattomin asia olisi hyvin tavanomainen talvi 2012-2013.”

Eri tutkimuslaitosten ennusteet talven 2012-2013 säästä voit lukea tästä linkistä.

Piia J. Häkkinen kirjoitti...

Kiitos perusteellisesta tekstistä! Muistelin, että sula Jäämeri voi tehdä tepposia Suomessa, ja täältä löytyi muistinvirkistys, kuinka mekanismi voisi toimia.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Kiitos kommentistasi. Mukavaa, että jäljistäni ja jätöksistäni on aina silloin tällöin hyötyä.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Polaaripyörre on nyt viikonlopun aikana hajoamassa. Tämä kasvattaa jonkin verran itäisten ilmavirtausten ja siten kylmän tammikuun lopun ja helmikuun todennäköisyyttä Suomessa. Asiasta voi lukea tarkemmin meteorologi Pauli J. Jokisen blogista.

Jari Kolehmainen kirjoitti...

Lue tästä linkistä syksyn ja alkutalven 2013 sääennuste (elokuu, syyskuu, lokakuu, marraskuu, joulukuu).

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).