Hauska pääsiäisuutinen: Estetään ilmastonmuutosta kananmunan kuorilla!

Elintarviketeollisuus tuottaa paljon jätteitä, mutta yksi niistä, nimittäin kananmunan kuoret, voisi olla halpa ja helppo apukeino ilmastonmuutoksen torjumiseksi. Asiaan liittyvä tutkimus julkaistiin International Journal of Global Warming -lehdessä.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on noussut 1800-luvun puolivälistä lähtien, kun fossiilisten polttoaineiden eli kivihiilen, öljyn ja maakaasun käyttäminen polttoaineena oli yleistynyt teollisen vallankumouksen myötä. Viime vuosikymmeninä havaittu maapallon keskilämpötilan nousu johtuu lähinnä kasvihuonekaasujen pitoisuuden kohoamisesta ilmakehässä. Vuonna 2015 ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on yli 40 prosenttia suurempi kuin ennen teollista vallankumousta. Se on noussut 280 tilavuuden miljoonasosasta (ppm) noin 400 miljoonasosaan. Globaali ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ylitti toukokuun 2013 aikana 400 ppm ensimmäistä kertaa mittaushistorian aikana.

Charles David Keeling aloitti hiilidioksidimittaukset Mauna Loalla vuonna 1958, jolloin arvo oli 313 ppm. Viimeistä kertaa noin alhainen lukema saavutettiin vuonna 1960. Vuonna 2014 keskimääräinen hiilidioksidipitoisuus Mauna Loan observatoriolla oli 398,55 ppm. Viimeisimmän vuosikymmenen (2005-2014) aikana pitoisuus on noussut keskimäärin 2,1 ppm vuodessa. Edellisellä vuosikymmenellä (1995-2004) nousua oli 1,9 ppm vuodessa.

Basab Chaudhuri kollegoineen Kalkutan yliopistosta osoitti, että kananmunan kuoren sisäpuolella oleva kalvo voi imeä lähes seitsemän kertaa oman painonsa verran hiilidioksidia ilmasta. Kun käytettyä kalvoa liuotetaan etikkahapolla, samaa kalvoa on mahdollista käyttää jopa neljä kertaa. Hiilidioksidia olisi mahdollista tallettaa tähän muotoon, kunnes keksitään energiatehokkaita ja ympäristöongelmia aiheuttamattomia menetelmiä hyödyntää sitä. Hiilidioksidia käytetään laajalti kemianteollisuudessa monenlaisten tuotteiden valmistukseen sekä joissakin tapauksissa vaihtoehtona myrkyllisille liuottimille.

Kananmunan kuori koostuu kolmesta osasta: uloinna vahamainen kerros (ns. kutikula), keskellä kalsiumpitoinen kuori ja kuoren sisäpinnalla kuorikalvo (ulompi ja sisempi kuorikalvo). Kuori ja kuorikalvot koostuvat kalsiumkarbonaatteihin kiinnittyvistä proteiinisäikeistä. Kuorikalvo on noin 100 mikrometriä paksu, eikä sitä pystytä tehokkaasti erottamaan kuoresta. Koska jo yksin Intiassa kulutetaan noin 1,6 miljoonaa tonnia munia vuodessa, on varmasti kannattavaa kehittää menetelmiä, jotta kuorikalvoja olisi mahdollista hyödyntää materiaalina ilmastonmuutoksen estämisessä.

Tutkijat osoittivat, että on mahdollista käyttää heikkoa happoa, jonka avulla voidaan erottaa kalvo kananmunan kuoresta käytettäväksi hiilidioksidin sitojana. Artikkelissa kuitenkin huomautetaan, että teollisessa mittakaavassa kannattavaan erottamiseen tarvittaisiin sopiva mekaanisen erottelun menetelmä. Tutkijoiden mukaan käytettyjen kananmunien kuorien jättäminen ilmalle alttiiksi voisi olla jokamiehen keino vähentää hitusen verran ilman hiilidioksidipitoisuutta.

Hyvää ja rauhallista pääsiäistä kaikille blogini lukijoille!

Teksti on muokattu aiemmin Ilmastotiedossa julkaistusta kirjoituksestani.

Lähteet

Arghya Banerjee, Sriparna Panda, Manojit Sidhantha, Sampa Chakrabarti, Basab Chaudhuri, Sekhar Bhattacharjee. Utilisation of eggshell membrane asan adsorbent for carbon dioxide. International Journal of GlobalWarming, 2010; 2 (3): 252 DOI: 10.1504/IJGW.2010.036136.

Inderscience Publishers. Eggshells Could Help Combat Climate Change, ResearchSuggests. ScienceDaily, 26 October 2010

Lue myös nämä

Ilmastotieto: Uudesta hiilidioksidin talteenottomenetelmästä hyviä tuloksia

Ilmastotieto: Mitä eurooppalaiset tietävät hiilidioksidin talteenotosta ja varastoinnista?

Antarktiksen niemimaalla tällä viikolla mittaushistorian uusi lämpöennätys: 17 astetta tavanomaista lämpimämpää

Tällä viikolla Antarktiksen niemimaalla mitattiin peräti kahteen kertaan uusi mittaushistorian lämpöennätys. Etelämantereen lämpöaaltoon vaikuttanut sääilmiö toi Chilessä Atacaman aavikolle 14 vuoden sateet yhdessä vuorokaudessa. Tänä vuonna on mitattu jo viisi kansallista lämpöennätystä. Vuodesta 2010 lähtien kansallisia lämpöennätyksiä on tehty 46 ja kylmyysennätyksiä vain neljä.

Kuvan © giv58 - Fotolia

Tällä viikolla Antarktiksen niemimaan mittaushistorian lämpöennätys rikottiin kahteen kertaan

Etelämanner on maapallon kylmin, tuulisin ja kuivin maanosa. Nyt siellä on jatkunut lämpöaalto, jonka seurauksena tällä viikolla mitattiin peräti kahteen kertaan uusi mittaushistorian lämpötilaennätys.

Tiistaina (24.3.2015) lämpötila nousi uusimpaan ennätykseen, 17,5 asteeseen, argentiinalaisille kuuluvassa Esperanzan tukikohdassa (13 metriä merenpinnan yläpuolella, 63°S) lähellä Antarktiksen niemimaan pohjoisinta kohtaa. Vain päivää aiemmin (23.3.2015) saavutettu edellinen ennätys 17,4 astetta oli mitattu sata kilometriä tästä kaakkoon myös Argentiinalle kuuluvassa Marambion tukikohdassa (198 metriä merenpinnan yläpuolella, 64°S).

Molemmat mainitut lämpötilat ovat sääasemakohtaisia mittaushistorian ennätyksiä (Esperanzan vuodesta 1945 alkavan mittaushistorian edellinen ennätys 17,1 astetta oli mitattu 24.4.1961 ja Marambion vuodesta 1969 alkavan mittaushistorian edellinen ennätys 16,5 astetta puolestaan 7.12.1992) ja ylittävät selvästi kaikki aiemmat Etelämantereen varsinaisella maa-alueella tai sen lähistöllä (Antarktiksen nimemimaalla, joka nykyisellä merenpinnan tasolla osittain muodostuu jäätiköiden yhdistämistä saarista) mitatut lämpötilat.

Oliko kyseessä myös koko Antarktiksen mittaushistorian lämpöennätys?

Maailman ilmatieteen järjestö WMO ei ole toistaiseksi vahvistanut näitä tämän viikon lukemia koko Antarktiksen mittaushistorian lämpötilaennätyksiksi. Ennätysten vahvistaminen vie yleensäkin aikaa jopa kuukausia, koska mittarien tarkkuus ja mittausolosuhteet on tarkastettava huolellisesti. Lisäksi kokonaisen maanosan mittausennätyksen vahvistaminen vaatii suuren tietomäärän läpikäyntiä. Tätä ennen mittaushistorian korkein lämpötila Etelämantereella lienee ollut Esperanzassa 24. huhtikuuta 1961 mitattu 17,1 astetta. On myös hieman tulkinnanvaraista, mitkä kaikki alueet lasketaan Antarktikseen sisältyviksi.

Kaikkein tiukimman näkemyksen mukaan Antarktikseen kuuluvat vain eteläisen napapiirin (66,5°S) eteläpuolella olevat alueet, jolloin Esperanza ja Marambio eivät kuuluisi Antarktikseen, vaan ennätykseksi jäisi Vanda-sääasemalla (77°S) 5. tammikuuta 1974 mitattu 15,0 astetta. Sitäkään WMO ei ole täysin varmasti vahvistanut viralliseksi koko Antarktiksen ennätykseksi, vaikka se onkin tilastoitu todennäköiseksi Etelämantereen korkeimmaksi lämpötilaksi.

Suomen kielessä sanoja Antarktis ja Etelämanner käytetään usein synonyymeinä, vaikka tarkkaan ottaen ne eivät tarkoita aivan samaa. Etelämanner eli Antarktika tarkoittaa Kerkko Hakulisen mukaan (Kerkko Hakulinen: Maailman paikannimet, Oikeinkirjoitusopas) Antarktiksen mannerosaa (Antarktiksen niemimaa mukaan luettuna), kun taas Antarktis (antarktiset alueet, eteläinen napa-alue) käsittää Etelämantereen mannerosan lisäksi sitä ympäröivät merialueet. Näin määriteltynä myös Esperanza ja Marambio kuuluvat sekä Etelämantereeseen että Antarktikseen, jolloin Esperanzan tiistainen ennätys lienee Etelämantereen mittaushistorian korkein lämpötila.

Kansainvälisessä Antarktiksen sopimuksessa vuodelta 1961 Antarktis on määritelty vieläkin laajemmin. Siinä Antarktikseen lasketaan kuuluviksi kaikki maa- ja jäätikköalueet leveyspiirin 60°S eteläpuolella. Näin laveasti tulkittuna myös Eteläiset Orkneysaaret (500 kilometriä koilliseen Antarktiksen niemimaan pohjoisimmasta pisteestä) kuuluvat Antarktikseen. Tällöin Antarktiksen mittaushistorian lämpöennätys olisikin brittien hallinnoimalla Signy-saarella (60° 43’S) 30. tammikuuta 1982 mitattu 19,8 astetta.

Kaikkein laajimmin voidaan ajatella, että Antarktikseen kuuluu koko Antarktiksen litosfäärilaatta, jolloin lämpöennätys olisikin ranskalaisten hallinnoimalta Amsterdamsaarelta (37°S) mitattu 26,4 astetta (30. tammikuuta 2005). Tämä paikka sijaitsee pohjoisempana kuin Australian eteläisin piste ja lähes yhtä pohjoisessa kuin Afrikan eteläisin kärki.

Yli 17 astetta tavanomaista lämpimämpää

Esperanzan ja Marambion tämänviikkoisissa lämpöennätyksissä hieman yllättävää on se, että ne saavutettiin näin myöhään eteläisen pallonpuoliskon syksyllä, kolmisen kuukautta myöhemmin kuin Antarktiksen niemimaan tavanomaisesti lämpimin aika. Esperanzassa tyypillisesti lämpimin kuukausi on joulukuu, jolloin keskimääräinen ylin lämpötila on 3,2 astetta. Maaliskuussa keskimääräin korkein lämpötila on tavanomaisesti -0,4 astetta, joten tiistainen ennätys (17,4 astetta) ylitti tämän yli 17 asteella. Nyt ollaan maaliskuun lopulla, ja huhtikuussa eteläisen pallonpuoliskon syksyn edetessä keskimääräisen korkeimman lämpötilan pitäisi olla enää -3,4 astetta. Tosin aiemmatkin sääasemakohtaiset ennätyslämpötilat on mitattu vasta keskikesän jälkeen (17,1 astetta 24.4.1961).

Tämänviikkoiset ennätykset mahdollisti suihkuvirtauksen (jet stream) epätavallisen voimakas mutkittelu, joka toi Antarktiksen niemimaalle korkeapaineen ja lämmintä ilmaa Etelä-Amerikasta. Pitkällä aikavälillä tarkasteltuna Antarktiksen niemimaa on eteläisen pallonpuoliskon nopeimmin lämpenevä alue. Viimeisimmän 50 vuoden aikana ihmiskunnan tuottamat kasvihuonekaasut ovat olleet lähes varmasti tärkein Antarktiksen niemimaan lämpenemisen syy.

Vuoden 2009 jälkeen 46 kansallista lämpöennätystä ja neljä kylmyysennätystä - tänä vuonna lämpöennätyksiä jo viisi!

Vuodesta 2010 lähtien 46 valtiossa (tai valtioihin verrattavassa territoriossa) kaikkiaan 235 valtiosta (tai territoriosta) on saavutettu mittaushistorian uusi lämpöennätys tai sivuttu aiempaa ennätystä. Vain neljässä valtiossa on mitattu uusi kylmyysennätys.

Jos Etelämantereen todennäköinen uusi ennätys lasketaan mukaan, tänä vuonna jo viidessä valtiossa tai territoriossa on laitettu mittaushistorian lämpöennätys uusiksi tai sivuttu vanhaa ennätystä: Etelämanner, Päiväntasaajan Guinea, Ghana, Wallis ja Futuna (Ranskaan kuuluva alue Tyynellämerellä), Samoa.

Vain kahdessa valtiossa (tai territoriossa) saavutettiin uusi lämpöennätys globaalisti ennätyslämpimänä vuonna 2014 (useissa valtioissa mitattiin kyllä mittaushistorian uusi vuoden keskilämpötilaennätys, absoluuttisesti korkein yksittäinen varjolämpötila kuitenkin siis vain kahdessa valtiossa) ja yhdeksässä vuonna 2013. Eniten mittaushistorian kansallisia lämpöennätyksiä tehtiin vuonna 2010, jolloin niitä tuli lopulta 21. Vuoden 2010 uusista ennätyksistä 19 on yhä voimassa.

Sama säätilanne toi Antarktikselle lämmintä ja Atacaman aavikolle 14 vuoden sateet vuorokaudessa

Tämän viikon erikoisista säätapahtumista kannattaa mainita myös maapallon kuivinta paikkaa Atacaman aavikkoa piiskannut sade. Antofagastassa saatiin 24 tunnissa 24,4 mm sadetta. Kyseisessä paikassa pitkän aikavälin vuotuinen sademäärä on vain 1,7 mm, joten nyt vettä tuli vuorokaudessa yhtä paljon kuin tavanomaisesti 14 vuodessa. Matalapaine jäi Chilen päälle, kun Antarktiksen niemimaalla vaikuttanut korkeapaine esti sen kulkureitin. Lisäksi meriveden lämpötila oli noin asteen tavanomaista korkeampi, mikä mahdollisti suuren vesihöyrymäärän haihtumisen. Tavanomaista korkeampi meriveden lämpötila ja runsaat sateet normaalisti kuivilla Chilen alueilla ovatkin tavanomaisia El Niñon vaikutattaessa, niin kuin tilanne on juuri nyt.

Lähteet

Climate Progress 28.3.2015

Mashable 28.3.2015

Weather Underground 26.3.2015

Weather Underground 27.3.2015

Lue myös nämä

Antarktiksen jäähyllyjen sulaminen on nopeutunut hälyttävästi

Maapallon uusi kaikkien aikojen kylmyysennätys, -93,2 astetta?

Ennätyskuumat kuukaudet lisääntyneet globaalisti

Antarktiksen jäähyllyjen sulaminen on nopeutunut hälyttävästi

Eilen julkaistun tutkimuksen mukaan koko Etelämantereen jäähyllyjen tilavuus on keskimäärin pienentynyt. Huomattavaa sulamista näkyy erityisesti viimeisimmän vuosikymmenen aikana, joten sulamisnopeus näyttää kiihtyneen huolestuttavasti. Aiemmin Itä-Antarktiksella havaittu jäähyllyjen tilavuuden kasvu on pysähtynyt tai jopa kääntynyt lieväksi sulamiseksi.

Kuvan © joinanita - Fotolia

Etelämantereen rantaviivaa reunustavat kelluvat jäähyllyt, jotka ovat suuria, jopa satoja metrejä paksuja, lauttamaisia jäämassoja (esim. Rossin jäähylly). Nämä jäähyllyt toimivat tulppina ja estävät mantereella olevan jään liukumista mereen. Kun jäähyllyt alkavat sulaa, myös mannerjää valuu entistä helpommin mereen. Jäähyllyjen sulamista edistää erityisesti lämmennyt merivesi, joka muodostaa tunneleita jäähyllyjen alle. Lisäksi voimistuvat tuulet puskevat lämmennyttä merivettä yhä voimallisemmin jäähyllyjä kohden. 

Ilmastomallien mukaan ilmaston lämpeneminen lisää lumisateita, ja lumisateet ovatkin osittain kompensoineet sulamisen aiheuttamaa jään tilavuuden menetystä sekä merenpinnan nousua. Vuosien 1994-2012 satelliittiseurannan mukaan jäähyllyjen tilavuus on kuitenkin pienentynyt. Huomattavaa sulamista näkyy erityisesti vuoden 2003 jälkeen, ja sulamisen pelätään olevan peruuttamatonta. 

Seurannan ensimmäisenä vuosikymmenenä 1994-2003 jäähyllyjen tilavuuden pienentyminen oli vielä merkityksettömän pientä (25± 64 kuutiokilometriä vuodessa), kun taas toisella vuosikymmenellä 2003-2012 sulaminen kiihtyi nopeaksi (310± 74 kuutiokilometriä vuodessa). Tämän toisen vuosikymmenen aikana jään sulaminen Länsi-Antarktiksella lisääntyi 70 prosentilla ja aiemmin Itä-Antarktisella ilmeisesti lisääntyneiden lumisateiden johdosta havaittu tilavuuden lisääntyminen pysähtyi tai jopa kääntyi pieneksi sulamiseksi. Amundsenin ja Bellingshausenin alueilla jotkin jäähyllyt ovat menettäneet jopa 18 prosenttia paksuudestaan alle kahdessa vuosikymmenessä. Jos sama trendi jatkuu, ne voivat sulaa kokonaan sadassa vuodessa.

”On hälyttävä tosiasia, että ohenemisnopeus kiihtyy”, sanoo FT Ben Galton-Fenzi Tasmanian yliopistosta. Viimeisimmän 20 vuoden kehitys ei kuitenkaan ole takuu tulevasta kehityksestä. Osa havaitusta nopeasta sulamisesta voi johtua esimerkiksi voimistuneista tuulista, jotka auttavat lämpimämpää vettä kulkeutumaan Antarktiksen länsiosiin. Koska näiden trendien syitä ei tunneta, seuraavan sadan vuoden kehityksen ennustaminen onkin mahdotonta. Epäselvää on esimerkiksi se, ovatko Länsi-Antarktiksella sulamista aiheuttaneet tekijät nyt alkamassa voimallisesti sulattaa myös Itä-Antarktiksen jäähyllyjä. 

Jäähyllyjen sulaminen ei nosta eikä laske merenpintaa, koska jäähyllyt kelluvat jo valmiiksi vedessä. Vedessä kelluva jää nimittäin syrjäyttää vedessä kelluessaan saman määrän vettä, joka siitä sulaessaan tulee. Jäähyllyjen sulaminen (oheneminen tai jopa täydellinen sulaminen) kuitenkin edistää mantereella olevien jäätiköiden ja sulamisvesien valumista mereen, mikä nostaa merenpintaa.

Etelämantereen länsiosien suurten jäätiköiden sulaminen voisi arvioiden mukaan nostaa merenpintaa maapallolla keskimäärin vähintään metrin verran. Kaikkiaan Antarktiksella on mannerjäätä niin paljon, että erittäin pitkällä aikavälillä (usean sukupolven aikana) merenpinta voisi nousta kaiken jään sulaessa arvioiden mukaan noin 60 metriä. Tällä hetkellä näköpiirissä oleva ilmastonmuutos ei kuitenkaan riitä sulattamaan kaikkea tätä jäätä.

Lähteet

New Scientist 26.3.2015

Science 26.3.2015

Science Magazine News 26.3.2015

The Verge 26.3.2015

Lue myös nämä

Climate Nexus: Great sea level rise cartoon

Ilmatieteen laitos: Ilmastonmuutoskysymyksiä

Jarin blogi: Etelämantereen merijään laajuus ennätyssuuri

Jarin blogi: Heinäkuu globaalisti mittaushistorian neljänneksi lämpimin, Antarktiksella jälleen satelliittiajan laajin kuukausikohtainen merijää

Skeptical Science: Kasvaako vai kutistuuko Antarktiksen jäätikkö?

Tänä vuonna kevät on 30 sekuntia lyhyempi kuin vuosi sitten - ja lyhenee vuosi vuodelta!

Nyt seuraa hyviä uutisia kesän ystäville. Vuosi vuodelta kevät lyhenee ja kesä pitenee. Myös kaamos lyhenee, mutta me menetämme Pohjantähden. Syynä ei ole ilmastonmuutos vaan maapallon pyörimisakselin liike. Ihmiskunnan tuottavat kasvihuonekaasut saattavat kuitenkin vaikuttaa seuraavan jääkauden peruuntumiseen.

Hyviä uutisia kesän ystäville! Joka vuosi kevät lyhenee vajaan minuutin ja samalla kesä pitenee. Tosin vastapainoksi yöttömän yön kestoaika samanaikaisesti lyhenee, kun pohjoinen napapiiri siirtyy yhä pohjoisemmaksi.

Maapallon kiertorata ja pyörimisakseli muuttuvat esimerkiksi muiden taivaankappaleiden vetovoiman takia hitaasti kymmenien tuhansien vuosien kuluessa. Näissä maapallon rataparametreissä havaitaan kolmenlaista vaihtelua:

1. Maapallon pyörimisakseli muodostaa noin 66,5 asteen kulman kiertorataan nähden eli maapallo on noin 23,5 astetta kallellaan suoraan kulmaan verrattuna. Tämä maapallon pyörimisakselin kallistuskulma vaihtelee noin 41 000 vuoden jaksolla noin 22 asteesta yli 24 asteeseen. Nyt se on noin 23,5 astetta ja pienenee koko ajan. Akselikaltevuuden muuttuminen siirtää myös napa- ja kääntöpiirien paikkaa. Pohjoinen napapiiri siirtyy vuosittain noin 14 metriä pohjoisemmaksi ja samalla yöttömän yön ja päivättömän päivän (kaamoksen) kestoaika lyhenee.

2. Maapallon kiertoradan muodossa on noin sadan tuhannen vuoden jaksollisuus. Toisinaan kiertorata on soikeampi (ellipsi) ja toisinaan pyöreämpi.

3. Vuodenajat kulkeutuvat eri kohdille maapallon soikeaa kiertorataa noin 19 000 - 23 000 vuoden jaksoissa. Nykyisin maapallo on lähimpänä aurinkoa (ns. periheli, kreik. peri = lähellä, helios = aurinko, etäisyys 147,1 miljoonaa kilometriä) joulukuun lopulla ja tammikuun alussa eli pohjoisen pallonpuoliskon talviaikaan ja kauimpana auringosta (ns. apheli, 152,1 miljoonaa kilometriä) kesäkuun lopulla ja heinäkuun alussa eli pohjoisen pallonpuoliskon kesäaikaan, jolloin kuitenkin akselikaltevuuden takia maapallon pohjoisnapa on kallistunut kohti aurinkoa ja saa siten paljon auringon säteilyä. Perihelin ajankohta on nykyisin 4. tammikuuta. Runsaat 10 000 vuotta sitten jääkauden kiivaimman sulamisvaiheen aikana maapallo oli lähimpänä aurinkoa pohjoisen pallonpuoliskon keskikesällä (lisäksi pyörimisakselin kallistuskulma oli suuri) eli tilanne oli päinvastainen nykyiseen verrattuna.

Nämä edellä mainitut asiat muuttavat maapallon lämpötilaa muutamia sadasosa-asteita vuosisadassa. Lähitulevaisuudessa ihmiskunnan tuottamat kasvihuonekaasupäästöt siis vaikuttavat ilmastonmuutokseen moninkertaisesti enemmän. Vaikka näistä maapallon rataparametreistä laskettuna uuden jääkauden pitäisi tulla reilun 20 000 vuoden kuluttua, kasvihuonekaasupäästöjen vuoksi (tai tässä tapauksessa ehkä ansiosta) jääkautta ei liene odotettavissa yli 100 000 vuoteen, ei ehkä 500 000 vuoteen.

Aphelin ja perihelin ero on vain viisi miljoonaa kilometriä, mikä on varsin vähän verrattuna maapallon ja auringon etäisyyteen. Niinpä aphelin ja perihelin vaihtelu ei käytännössä vaikuta siihen, milloin on kesä ja milloin talvi. Vuodenajat määräytyvät sen mukaan, kumpi pallonpuolisko on kääntyneenä aurinkoon päin. Aphelin ja perihelin vaihtelu kuitenkin vaikuttaa maapallon kiertonopeuteen ja siten vuodenaikojen pituuteen. Perihelissä auringon vetovoima ja maapallon liikenopeus ovat suurimmillaan, joten pohjoisen pallonpuoliskon talvi on kesää lyhyempi.

Tähtitieteellisesti määritelty kevät alkaa kevätpäiväntasauksen hetkestä, jolloin aurinko paistaa zeniitistä eli taivaan lakipisteestä kohtisuoraan päiväntasaajalle. Tänä vuonna kevätpäiväntasaus oli viime lauantaina 21. helmikuuta kello 0.45 yöllä. Kesä alkaa kesäpäivänseisauksesta 21. kesäkuuta, jolloin auringon zeniittiasema on Kravun kääntöpiirillä. Syksyyn taas siirrytään syyspäiväntasauksessa 22. syyskuuta, kun aurinko paistaa jälleen päiväntasaajalle. Talvi käynnistyy 21. joulukuuta olevalla talvipäivänseisauksella. Tällöin auringon zeniittiasema on kauimpana meistä eli Kauriin kääntöpiirillä.

Kevät lyhenee vuosi vuodelta 30-60 sekuntia ja kestää tänä vuonna tähtitieteellisesti määriteltynä lähes 93 vuorokautta. Nykyään pisin vuodenaika on kesä, jolla on kestoa noin 94 vuorokautta. Syksyä saamme viettää noin 90 vuorokautta ja talvea vain 89 vuorokautta.

Vuosi vuodelta kevät kuitenkin menettää osan ajastaan kesällä ja talvi osan ajastaan syksylle, kuten yllä oleva taulukko osoittaa. Lyhimmillään kevät tulee olemaan noin vuonna 8680, jolloin kevät kestää 88,5 vuorokautta eli noin viisi vuorokautta nykyistä vähemmän. Tämän jälkeen kevät alkaa taas pidentyä.

Syynä vuodenaikojen pituuksien muuttumiseen ovat muutokset maapallon pyörimisakselissa. Prekessiolla (presessiolla) tarkoitetaan sitä, että maapallon pyörimisakseli kiertyy, tarkemmin sanottuna kiertää hyrrän akselin tavoin ympyrämäistä liikettä 25 725 vuoden jaksoissa (ns. platoninen vuosi). Nykyään maapallon akselin pohjoispää osoittaa lähes Pohjantähteen, mutta vuoden 14000 tienoilla Lyyran tähdistön päätähteen Vegaan. Pohjantähti ei siis ikuisesti pysy "oikeana pohjantähtenä", pohjoisen taivaannavan pisteenä. Vastaavasti noin 5000 vuotta sitten "pohjantähtenä" oli Lohikäärmeen tähdistöön kuuluva Thuban, jonka mukaan egyptiläiset suuntasivat pyramidejaan. Prekession lisäksi maapallon akselissa näkyy pienempää vaappumista eli nutaatiota, jonka pääjakson kesto on noin 18,6 vuotta.

Käytännössä nämä erot vuodenaikojen pituuksissa ovat niin pieniä, ettemme huomaa niitä jokapäiväisessä elämässä. Sen sijaan me huomaamme säiden vuosittaisen vaihtelun ja elämämme aikana todennäköisesti myös ilmastonmuutoksen. Esimerkiksi päättynyt talvi 2014-2015 oli maailmanlaajuisesti mittaushistorian lämpimin.

Lue myös nämä

Milloin ja miksi kesäaikaan siirrytään vuonna 2015? Mistä tarkka aika kelloon?

Kouvolassa Suomen paras kesäsää: Vuosi 2014 Utissa mittaushistorian neljänneksi lämpimin

WMO tänään: Vuonna 2014 uusi keskilämpötilaennätys 19 Euroopan valtiossa ja ehkä myös globaalisti

WMO julkaisi tänään Ilmaston tila 2014 -raportin. Vuosi 2014 on paras ehdokas mittaushistorian lämpimimmäksi vuodeksi. Mittaushistorian 15 lämpimimmästä vuodesta 14 on ollut tällä vuosisadalla. Vuonna 2014 kaikkiaan 19 Euroopan valtiota raportoi uudesta vuoden keskilämpötilaennätyksestä. Ihmiskunnan vaikutuksen lasketaan lisänneen Ison-Britannian ennätyslämpötilojen todennäköisyyden kymmenkertaiseksi. Tulvien suuri esiintyvyys on yhtenevä sen kanssa, mitä ilmastonmuutoksen on ennustettu aiheuttavan. Antarktiksella merijään pinta-ala säilyi ennätyslaajana suuren osan vuotta. Maksimilaajudesta saatiin uusi ennätys jo kolmatta vuotta peräkkäin. Erityisen huomattavaa on se, että vuosi 2014 oli poikkeuksellisen lämmin, vaikkei se ollutkaan El Niño -vuosi.

Kuvan © spirit3409 - Fotolia

YK:n alainen Maailman ilmatieteen järjestö WMO julkaisi tänään Ilmaston tila 2014 -raportin ja siitä tehdyn tiivistelmän. Raportissa vahvistetaan vuoden 2014 olleen ennakkotietojen mukaisesti globaalisti keskimäärin 0,57 celsiusastetta lämpimämpi kuin vertailukauden 1961-1990 keskiarvo (joka on 14,00 astetta) ja 0,08 astetta lämpimämpi kuin viimeisimmän kymmenen vuoden (2005-2014) keskiarvo. 

Mittaushistorian 15 lämpimimmästä vuodesta 14 ollut 2000-luvulla

Vuosi 2014 on paras ehdokas mittaushistorian lämpimimmäksi vuodeksi. Täysin varmasti asiaa ei kuitenkaan voi sanoa, koska epävarmuus keskilämpötilassa on suurempi kuin neljän lämpimimmän vuoden väliset erot. Voidaan kuitenkin sanoa, että mittaushistorian 15 lämpimimmästä vuodesta 14 on ollut tällä vuosisadalla.

Vuonna 2014 kaikkiaan 19 Euroopan valtiota raportoi uudesta vuoden keskilämpötilaennätyksestä. Ihmiskunnan vaikutuksen lasketaan lisänneen Ison-Britannian ennätyslämpötilojen todennäköisyyden kymmenkertaiseksi verrattuna tilanteeseen ilman ihmisen aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä.

Huomattavan lämpimiä olivat myös läntinen Pohjois-Amerikka Alaska mukaanlukien, Itä-Euraasia, suuri osa Afrikkaa, laajat alueet Etelä-Amerikassa ja Etelä- sekä Länsi-Australia. Alaskassa koettiin vuodesta 1916 alkavan mittaushistorian lämpimin vuosi. Venäjällä kevät (maalis-toukokuu) oli vuodesta 1936 alkavan mittaushistorian lämpimin. Tavanomaista kylmempää oli laajoilla alueilla Yhdysvalloissa ja Kanadassa. 

Merten pintalämpötilat olivat erityisen korkeita pohjoisella pallonpuoliskolla kesäkuusta lokakuuhun. Globaalisti keskimääräinen merenpinnan korkeus ja merten lämpösisältö olivat ennätyksellisiä tai lähes ennätyksellisiä.

Kuivuutta ja tulvia

Vuonna 2014 globaali keskimääräinen sademäärä oli lähellä pitkäaikaista keskiarvoa 1033 mm. Kuivuutta esiintyi Lounais-Yhdysvalloissa, Koillis-Kiinassa, Itä-Brasiliassa ja joissakin Keski-Amerikan valtioissa.

Balkanin niemimaan touko-kesäkuun tulvat vaikuttivat Serbiaan, Bosnia-Hertsegovinaan ja Kroatiaan. Rankkasateet aiheuttivat tulvia elo-syyskuussa Bangladeshissa, Pakistanissa ja Intiassa sekä joulukuussa Sri Lankassa. Afrikassa tulvat vaikuttivat Marokkoon, Mosambikiin, Etelä-Afrikkaan, Keniaan, Etiopiaan, Somaliaan ja Tansaniaan. Parana-joen valuma-alueella tulvat vaikuttivat Paraguayhin, Argentiinaan ja Brasiliaan.

Tällaisia vesiin liittyviä hasardeja tapahtuu luonnollistenkin vaihteluiden seurauksena joka vuosi, mutta tulvien suuri esiintyvyys on yhtenevä sen kanssa, mitä ilmastonmuutoksen on ennustettu aiheuttavan veden kiertokulun nopeutuessa lisäenergian seurauksena.

Antarktiksella merijään laajuusennätys jo kolmatta vuotta peräkkäin

Merijää on hyvin tärkeä tekijä ilmastojärjestelmässä, koska jää säätelee napa-alueilla merten ja ilmakehän välillä vaihtuvan lämmön ja kosteuden määrää. Lisäksi jää heijastaa säteilyä paljon enemmän kuin avoin meri.

Vuonna 2014 arktisen alueen merijään minimi (5,02 miljoonaa neliökilometriä 17. syyskuuta) oli mittaushistorian kuudenneksi pienin.

Grönlannin pintajään sulaminen oli kesä-elokuussa pitkäaikaista (1981-2010) keskiarvoa voimakkaampaa. Länsi-Grönlannin Kangerlussuaqissa, jossa sulaminen oli voimakkainta, kesä 2014 oli mittaushistorian lämpimin. Nuukissa kesä oli vuodesta 1784 alkavan mittaushistorian toiseksi lämpimin. Lumi ja jää olivat myös tummempia kuin vuonna 2013, mikä vähentää albedoa eli heijastuskykyä ja siten lisää sulamista.

Antarktiksella merijään pinta-ala säilyi ennätyslaajana suuren osan vuotta 2014. Maksimilaajudesta saatiin uusi ennätys (20,11 miljoonaa neliökilometriä 22. syyskuuta) jo kolmatta vuotta peräkkäin. Tähän ovat voineet vaikuttaa vallitsevien länsituulten voimistuminen ja sulavista jäätiköistä valuva uusi pintavesi, jotka ovat luoneet suotuisat olosuhteet merijään muodostumiselle.

Trooppisia sykloneja 78

Vuonna 2014 esiintyi 78 trooppista syklonia eli trooppista pyörremyrskyä (tuulennopeus vähintään 63 km/h). Tämä on vähemmän kuin vuonna 2013 (94 trooppista syklonia) ja myös vähemmän kuin pitkän aikavälin (1981-2010) keskiarvo (89 trooppista syklonia). Modernin satelliittiaikakauden pienin trooppisten syklonien määrä (67 trooppista syklonia vuonna 2010) kuitenkin ylittyi selvästi.

Vuonna 2014 koetut ennätyslämpötilat, äärimmäiset sademäärät ja tulvat ovat hyvin linjassa sen kanssa, mitä voidaan odottaa tapahtuvan ilmastonmuutoksen seurauksena ilmakehän kasvihuonekaasujen lisääntyessä. Erityisen huomattavaa on se, että vuosi 2014 oli poikkeuksellisen lämmin, vaikkei se ollutkaan El Niño -vuosi.

Esimerkiksi kohoavat pintalämpötilat, kutistuvat jäätiköt, merenpinnan nousu ja sään ääri-ilmiöt osoittavat ilmaston muuttuvan, ja tämä johtuu suurelta osin ihmiskunnan vaikutuksesta. Valtameret ovat erityisen tärkeitä, koska ne imevät yli 93 prosenttia maapallolle kertyvästä ylimääräisestä lämmöstä. Merten pintalämpötilat ja merenpinta nousevat, ja lämpöä kulkeutuu syvemmälle meriin. Tällä tulee olemaan merkittäviä vaikutuksia tulevaisuudessa.

Lue myös nämä

Vuosikatsaus: Säävuosi 2014

Maapallon lämpötilahistoria 1880-2014: Jos olet alle 38-vuotias, et ole elänyt yhtäkään 1900-luvun keskiarvoa viileämpää vuotta

Globaalisti talvi 2014-2015 oli mittaushistorian lämpimin

NOAA:n varttitunti sitten kertomien tietojen mukaan talvi 2014-2015 oli maailmanlaajuisesti vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian lämpimin, jos tarkastellaan maa- ja merialueiden keskiarvoa joulukuun alusta helmikuun loppuun. Myös tammi-helmikuu 2015 oli maa- ja merialueet yhdistettyinä mittaushistorian lämpimin.

Kuvan © Selezenj - Fotolia

Talvi mittaushistorian lämpimin maa- sekä merialueet yhdistettyinä ja jaetulla ykköstilalla pelkkiä maa-alueita tarkasteltaessa

NOAA:n tänään kertomien tietojen mukaan (pohjoisen pallonpuoliskon) talvi 2014-2015 oli maailmanlaajuisesti vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian lämpimin, jos tarkastellaan maa- ja merialueiden keskiarvoa joulukuun alusta helmikuun loppuun. Maa- ja merialueiden keskimääräinen lämpötila oli 0,79 astetta 1900-luvun keskiarvon yläpuolella. Edellisen ennätyslämpimän talven 2007 keskilämpötila ylittyi 0,03 asteella.

Joulu-helmikuussa globaali maa-alueiden keskilämpötila ylitti 1900-luvun keskiarvon 1,46 asteella, mikä on maa-alueiden talvitilastoissa jaetulla ykkössijalla vuoden 2007 kanssa.

Sen sijaan merialueiden globaali pintalämpötila oli joulu-helmikuussa 0,54 astetta yli 1900-luvun keskiarvon ja siten kolmanneksi korkein joulu-helmikuun merialueiden lämpötila.

Suomessa talvi oli mittaushistorian toiseksi lauhin. Osaan Suomea terminen talvi jäi tulematta kokonaan.

Nasan aiemmin tällä viikolla julkaisemien mittausten perusteella ajanjakso maaliskuun 2014 alusta helmikuun 2015 loppuun oli mittaushistorian lämpimin kaikista 12 kuukauden jaksoista (12 kuukauden liukuva keskiarvo). Juuri luettuamme mittaushistorian ehkä lämpimimmistä kalenterivuodesta 2014 saimme jälleen uuden lämpimimmän "vuoden".

Tammi-helmikuu maa- ja merialueet yhdistettyinä globaalisti mittaushistorian lämpimin

Myös tammi-helmikuu 2015 oli maa- ja merialueet yhdistettyinä NOAA:n mukaan mittaushistorian lämpimin, jälleen 0,79 astetta yli 1900-luvun keskiarvon. Aiempi vuoden 2002 ennätys ylittyi 0,07 asteella.

Pelkkiä maa-alueita tarkasteltaessa tammi-helmikuu oli 1,53 astetta lämpimämpi kuin 1900-luvun keskiarvo ja mittaushistorian toiseksi lämpimin. Vuoden 2002 ennätys ylittää tämän 0,02 asteella.

Merialueilla tammi-helmikuu oli mittaushistorian kolmanneksi lämpimin, 0,52 astetta 1900-luvun keskiarvon yläpuolella.

Helmikuu globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin

Helmikuu 2015 oli maa- ja merialueet yhdistettyinä mittaushistorian toiseksi lämpimin, 0,82 astetta 1900-luvun keskiarvon yläpuolella, mikä on mittaushistorian toiseksi korkein lämpötila heti vuoden 1998 jälkeen. Vuoden 1998 ennätyksestä jäätiin 0,04 astetta.

Myös pelkkiä maa-alueita tarkasteltaessa helmikuu oli mittaushistorian lämpimin, 1,68 astetta yli 1900-luvun keskiarvon ja 0,02 astetta alle helmikuun 2002 ennätyksen.

Merialueet olivat helmikuussa globaalisti mittaushistorian kolmanneksi lämpimimmät, 0,51 astetta yli 1900-luvun keskiarvon.

Arktisten alueiden keskimääräinen merijään laajuus oli helmikuussa 6,2 prosenttia pienempi kuin vertailukauden 1981-2010 keskiarvo ja vuodesta 1979 alkavien satelliittitilastojen kolmanneksi pienin helmikuun laajuus. Arktisilla alueilla merijään laajuus on usein suurimmillaan vasta maaliskuussa. Tänä vuonna laajuus kääntyi kuitenkin laskuun jo helmikuussa, joten koko talven maksimilaajuus saattaa jäädä ennätysalhaiseksi.

Antarktisten alueiden merijään laajuus oli helmikuussa 21,4 prosenttia suurempi kuin vertailukauden keskiarvo. Antarktisten alueiden ajoittain jopa ennätyslaajoista pinta-aloista huolimatta koko maapallon merijään trendi on laskeva. Aikavälillä 1979-2013 merijään vuotuinen globaali laajuus on pienentynyt keskimäärin 1,5 prosenttia vuosikymmenessä.

Pohjoisen pallonpuoliskon lumipeite oli helmikuussa 49-vuotisen mittaustilaston 14. laajin helmikuun lumipeitteinen pinta-ala. Euraasiassa lumipeitteinen ala oli tilaston 9. pienin.

Pääasiallinen lähde:

NOAA National Climatic Data Center, State of the Climate: Global Analysis for February 2015, published online March 2015, retrieved on March 18, 2015