Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena on pitää maapallon keskilämpötilan nousu selvästi alle kahdessa asteessa suhteessa esiteolliseen aikaan ja pyrkiä toimiin, joilla lämpeneminen saataisiin rajattua alle 1,5 asteen. Mitä sitten tarkoittaa esiteollinen aika? Tätä on selvitetty uudessa vertaisarvioidussa tutkimuksessa. Lopullinen artikkeli on vielä julkaisujonossa, mutta sen käsikirjoitus julkaistiin eilen.
Tutkimuksen mukaan ilmastonmuutostutkimuksen kannalta optimaalisin ajanjakso, josta voidaan käyttää nimitystä esiteollinen aika, on 1720-1800. Samassa tutkimuksessa on päätelty, että esiteollinen aika oli 0,55-0,80 celsiusastetta viileämpi kuin ajanjakson 1986-2005 globaali keskilämpötila. Ensimmäinen yhdellä asteella esiteollista aikaa lämpimämpi vuosi oli 2015.
IPCC AR5 -arviointiraportin luonnoksessa esiteollisen ajan lämpötilana pidettiin jakson 1850-1900 keskilämpötilaa, mutta lopullisessa raportissa esiteollisen ajan lämpötilalle ei annettu tarkkoihin vuosiin perustuvaa määritelmää. Raportin mukaan aikaväli 1850-1900 oli 0,61 astetta viileämpi kuin aikaväli 1986-2005 ja 0,78±0,03 astetta viileämpi kuin aikaväli 2003-2012. Arviot perustuivat HadCRUT4 -lämpötiladataan.
Myöhemmin julkaistujen tutkimusten mukaan IPCC:n arvio lämpenemisestä saattaa olla hieman liian pieni. Cowtanin ja Wayn (2014) datasarjan mukaan aikaväli 1850-1900 oli 0,65 astetta ja Berkeley Earthin mukaan 0,71 astetta viileämpi kuin aikaväli 1986-2005.
Eilen julkaistun tutkimusartikkelin käsikirjoituksen mukaan aikaväli 1850-1900 on huono valinta esiteolliseksi ajaksi, koska ihmiskunnan ilmastoa lämmittävä vaikutus oli jo silloin näkyvillä kasvihuonekaasupäästöjen ja maankäytön muutosten seurauksena. Toisaalta 1880-luku ja 1890-luku olivat aiempia vuosikymmeniä viileämpiä lukuisten tulivuorenpurkausten aiheuttamien pienhiukkaspäästöjen seurauksena. Todellinen esiteollinen aika saattoikin olla vertailukautta 1850-1900 lämpimämpi tai kylmempi sen mukaan, kumpi edellä mainituista tekijöistä vaikutti voimakkaammin.
Ilmastotutkimuksen kannalta paras ajanjakso esiteolliseksi ajaksi on sellainen, jolloin luonnolliset ilmastoon vaikuttavat tekijät olivat mahdollisimman samanlaiset kuin nykyisin ja jolloin ihmiskunnan vaikutus oli vielä mitättömän pieni. Täysin optimaalista vertailukautta esiteolliseksi ajaksi on kuitenkin täysin mahdoton löytää. Maankäytön muutokset ja muu ihmistoiminta (esimerkiksi biomassan polttaminen ja metsien hakkaaminen) ovat voineet vaikuttaa ilmastoon jo vuosituhansien ajan. Kasvihuonekaasujen määrät vaihtelivat (muutaman ppm:n verran) jo ennen vuotta 1700. Tällaiset ihmiskunnan pienet vaikutukset eivät kuitenkaan ole tässä asiayhteydessä merkittäviä.
Viime vuonna julkaistussa tutkimuksessa ilmastolliseksi vertailuajanjaksoksi ehdotettiin keskiajan hiljaista kautta (The Medieval Quiet Period) 725-1025 jKr, jolloin pitkän aikaa sekä tulivuoritoiminta että muutokset auringossa olivat vähäisiä. Luonnolliset ilmastoon vaikuttavat tekijät eivät ole millään muulla 300 vuoden jaksolla viimeisimmän 2000 vuoden aikana vaihdelleet yhtä vähän kuin tuolloin. Tuota ajanjaksoa seurasi selvimmin pohjoisella pallonpuoliskolla näkynyt keskiajan lämpökausi noin vuosina 1000-1200. Koko keskiajan voidaan historiallisessa mielessä katsoa kestäneen Rooman tuhosta 476 jKr renessanssin syntyyn noin 1500 jKr.
Kuitenkin myös keskiajan hiljaisella kaudella oli käynnissä hidas vuosituhansien pituinen viileneminen (globaalit ilman ja meriveden lämpötilat sekä meriveden pinta laskivat), mikä johtui ehkä maapallon kiertoradan muutoksista tai lisääntyneestä tulivuoritoiminnasta. Siksi ilmastollinen vertailukausi kannattaa eilen julkaistun tutkimusartikkelin käsikirjoituksen mukaan valita lähempää nykyhetkeä. Sopivimmaksi ajanjaksoksi esiteollisesta ajasta puhuttaessa ehdotetaankin vuosia 1720-1800.
Ennen vuotta 1720 vallitsi pieni jääkausi, mihin vaikuttivat 1600-luvun lukuisat tulivuorenpurkaukset ja 1700-luvun alussa päättynyt auringon hiljainen kausi eli Maunderin minimi. Vuoden 1800 jälkeen taas ilmastoa viilensivät Daltonin minimi ja lukuisat tulivuorenpurkaukset (esimerkiksi Tambora 1815). Ihmiskunnan lämmittävä vaikutus alkoi lisääntyä sen jälkeen, kun James Watt patentoi höyrykoneen vuonna 1769. Myös maatalous alkoi muuttua, mutta ihmiskunnan vaikutus pysyi pienenä vielä usean vuosikymmenen ajan.
Vuosina 1720-1800 luonnolliset ilmastoon vaikuttavat säteilypakotteet olivat lähellä nykyistä tasoa. Ihmiskunnan vaikutus oli vielä pientä ja tulivuoritoiminta hiljaista (Indonesian Makian 1761, Islannin Laki 1783). Myöskään merivirtauksissa havaittavat oskillaatiot eli värähtelyt eivät tuolloin olleet poikkeuksellisia.
Käytännössä ei kuitenkaan ole suurta eroa sillä, pidetäänkö esiteollisena aikana vuosia 1720-1800 vai 1850-1900. Jälkimmäinen kausi oli ainoastaan noin 0,05 astetta edellistä lämpimämpi, mikä ei ole tilastollisesti merkitsevä ero. Tutkimusartikkelin käsikirjoitus ei siis ehdota Pariisin ilmastosopimuksen tiukentamista vertailukautta vaihtamalla. Pikemminkin tutkijat ovat sitä mieltä, että ilmastosopimuksissa pitäisi luopua koko käsitteestä esiteollinen aika ja verrata tulevaa ilmaston kehitystä johonkin myöhäisempään jaksoon (esimerkiksi 1986-2005), josta on saatavilla kattavampaa lämpötila-aineistoa.
Jos esiteollinen aika määritellään vuosien 1720-1800 lämpötilan mukaiseksi, ajanjakson 1986-2005 globaali keskilämpötila oli 0,55-0,80 astetta korkeampi kuin esiteollisella ajalla. Jaksolla 1720-1800 vulkaaninen aktiivisuus saattoi olla jopa ajanjaksoa 1986-2005 (suuri Pinatubon purkaus 1991) hiljaisempaa, joten ilman ajanjaksolla 1986-2005 esiintynyttä tulivuoritoiminnan viilentävää vaikutusta lämpenemistä olisi saattanut tapahtua enemmänkin. Toisaalta luontaisesti 20-30 vuoden välein vaihtelevan Tyynen valtameren oskillaation eli värähtelyn (PDO) tällä hetkellä meneillään oleva positiivinen vaihe lämmittää maapalloa hieman, mikä voi johtaa ylisuuriin tulevaisuuden lämpötilan kohoamisennusteisiin, ellei tätä oteta huomioon. Luonnolliset tekijät ovatkin voineet joko edistää tai hidastaa ihmiskunnan aiheuttamaa lämpenemistä, eikä asiaan oteta tässä tutkimuksessa tarkempaa kantaa.
Ensimmäinen yhdellä asteella esiteollista aikaa lämpimämpi vuosi oli 2015. Ilmeisesti vuosi 2016 oli vieläkin lämpimämpi. Seuraavat vuodet kuitenkin tulevat todennäköisesti olemaan luonnollisista tekijöistä (La Niña) johtuen vuotta 2015 viileämpiä, vaikka pitemmällä aikavälillä tarkasteltuna ilmastonmuutos jatkuu.
Joissakin tutkimuksissa (Cowtan et al. 2015 ja Richardson et al. 2016) on osoitettu, että mikäli nopeimmin lämpeneviltä (arktisilta) alueilta olisi olemassa kattava lämpötilasto, globaalin keskilämpötilan muutos vuodesta 1850 nykypäivään olisi 24±15 % suurempi kuin miltä HadCRUT4-lämpötila-ainestossa näyttää. Mikäli näin on, globaalin keskilämpötilan nousu esiteolliselta ajalta kauteen 1986-2005 onkin ollut 0,05-0,10 astetta edellä arvioitua suurempi.
Lähteet
Hawkins, E., P. Ortega, E. Suckling, A. Schurer, G. Hegerl, P. Jones, M. Joshi, T. Osborn, V. Masson-Delmotte, J. Mignot, P. Thorne, and G. van Oldenborgh, 2017: Estimating changes in global temperature since the pre-industrial period. Bull. Amer. Meteor. Soc. doi:10.1175/BAMS-D-16-0007.1, in press.
AMS Journals Online Estimating changes in global temperature since the pre-industrial period
Climate Lab Book: Defining ‘pre-industrial’
Lue myös nämä
Tänään julkaistut tiedot: Vuodesta 2001 alkaen kaikki vuodet mittaushistorian 17 lämpimimmän vuoden joukossa, vuosi 2016 todennäköisesti lämpimin
Maapallon lämpötilahistoria 1880-2014: Jos olet alle 38-vuotias, et ole elänyt yhtäkään 1900-luvun keskiarvoa viileämpää vuotta
Eurooppalainen analyysi hetki sitten: Vuosi 2016 globaalisti mittaushistorian lämpimin, lähes 1,5 astetta yli esiteollisen ajan ja ensimmäistä kertaa hiilidioksidipitoisuus koko ajan yli 400 ppm
Pariisin ilmastokokous, askel eteenpäin ja ilmastoX
Hyviä ja huonoja uutisia: Auringon aktiivisuus alimmillaan 100 vuoteen, ilmaston lämpeneminen väliaikaisesti ehkä hidastunut, ilmastonmuutos saattaa silti pian voimistua
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti