Ilmastonmuutoksen haitalliset vaikutukset maailman maatalouteen olisivat kalliimmat kuin ilmastonmuutosta hillitsevän bioenergiatuotannon aiheuttama hintojen nousu

© B. Wylezich - Fotolia.com

Kunnianhimoinen kasvihuonekaasujen vähentämistavoite, jonka avulla maapallon lämpeneminen voidaan rajoittaa alle kahteen asteeseen, edellyttää todennäköisesti huomattavia määriä bioenergiaa osana tulevaisuuden energialähteiden yhdistelmää. Vaikka tämä ei onnistu ongelmitta, maailman elintarvikemarkkinat kärsisivät huomattavasti enemmän rajoittamattomasta ilmastonmuutoksesta kuin lisääntyneestä bioenergian kysynnästä.

 

Maataloustuotteiden hinnat voivat olla ilmastonmuutoksen aiheuttamien satotappioiden vuoksi vuonna 2050 noin 25 prosenttia korkeammat kuin ilman ilmastonmuutosta. Sitä vastoin suuri bioenergian kysyntä kunnianhimoisen ilmastonmuutoksen hillinnän vuoksi näyttää nostavan hintoja vain noin 5 prosenttia.

Maatalous sekä kärsii ilmastonmuutoksesta että vaikuttaa ilmastonmuutosta edistävästi tai estävästi. Maataloustuotanto ja maankäytön muutokset aiheuttavat noin kolmasosan maailmanlaajuisista kasvihuonekaasupäästöistä.

"Toisen sukupolven bioenergiasta saattaa tulla merkittävä tekijä hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä etenkin pitkällä aikavälillä esimerkiksi biopolttoaineina liikenteessä, koska muut tekniset vähäpäästöiset vaihtoehdot kuten sähköistys ovat suhteellisen kalliita", tutkija Hermann Lotze-Campen sanoo. Nykyinen bioenergian maailmanlaajuinen tuotanto on tällä hetkellä noin 40  eksajoulea (10 potenssiin 18 joulea), josta valtaosa on perinteistä puun käyttöä lämmityksessä ja ensimmäisen sukupolven liikenteen polttoaineita, kuten etanolia sokeriruo'osta tai biodieseliä öljykasveista. Vaikka ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet kilpailevat suoraan elintarvike- ja rehutuotannon kanssa, toisen sukupolven biopolttoaineilla on mahdollista vähentää kilpailua elintarvikkeiden ja energian välillä sekä myös pienentää tuotantokustannuksia.

Toisen sukupolven bioenergian (sato- ja hakkuutähteet, jätteet, tarkoitukseen viljellyt kasvit kuten Miscanthus-norsunheinät tai poppelipuut) kysynnän oletetaan tutkimuksessa lisääntyvän noin sadalla eksajoulella vuoteen 2050 mennessä (noin 15 prosenttia koko primaarienergiatarpeesta), jos ilmaston lämpeneminen on tarkoitus rajoittaa kahteen asteeseen esiteolliseen aikaan verrattuna. Tämä kunnianhimoinen ilmastonmuutoksen hillitseminen bioenergialla ei välttämättä nosta maailmanlaajuisia elintarvikkeiden hintoja kovin paljon.

Tutkija Christoph Schmitz selvitti kymmenellä maailmanlaajuisella maatalousmallilla, kuinka paljon viljelysmaata käytetään erilaisissa sosioekonomisissa ja ilmastonmuutosskenaarioissa. "Useimmissa malleissa viljelymaan tarve kasvaa vuoteen 2050 mennessä ja lisäystarve on yli 50 prosenttia korkeampi skenaarioissa, joissa ilmastonmuutosta ei hillitä, kuin muuttumattoman ilmaston skenaarioissa", Schmitz sanoo.

Lisäystarve muuttuvassa ilmastossa olisi 320 miljoonaa hehtaaria ja muuttumattomassa noin 200 miljoonaa hehtaaria. Ero vastaa noin kolmea Saksan pinta-alaa. Kaikissa simulaatioissa suurin lisäämistarve on Etelä-Amerikassa ja Saharan eteläpuolisessa Afrikassa. "Tämä voi olla huono uutinen, koska niillä alueilla viljelymaan lisäys tapahtuu vuosisatoja vanhoja sademetsiä kaatamalla. Tämä ei ainoastaan ​​lisää hiilidioksidipäästöjä vaan lisäksi vähentää luonnon monimuotoisuutta ja uhkaa tärkeitä ekosysteemipalveluja", Schmitz selittää.

Toistaiseksi ennusteet tulevasta maankäytöstä ovat osoittaneet hyvin erilaisia ​​tuloksia, koska tiedoissa ja menetelmissä on suurehkoja epävarmuuksia. Jotta ymmärtäisimme paremmin eroja, kymmenen johtavaa kansainvälistä alan mallinnustiimiä työskenteli yhdessä kaksi vuotta ottaakseen oppia toisiltaan. Tuloksena saatiin tämä ainutlaatuinen monen mallin vertailu, joka mahdollistaa varmemmat arvioinnit ja ymmärryksen ilmastonmuutoksen, maankäytön ja ​​maataloustuotteiden hintojen yhteyksistä.

Ilmastonmuutoksen vaikutukset maatalouden tuottamiin satoihin ovat suuret, mutta vaikutukset vaihtelevat huomattavasti eri alueilla ja eri kasvilajeilla. Viiden tärkeimmän viljelykasvin eli riisin, vehnän, maissin, soijan ja maapähkinöiden sadot pienenevät globaalisti ilmastonmuutoksen takia 10-38 prosenttia nykyisestä vuoteen 2050 mentäessä perusuran (ns. business as usual) skenaariossa. Sopeutumiseen ei ole yhtä yleispätevää keinoa. Tuotanto on mahdollista siirtää alueille, joilla ilmastonmuutoksen kielteiset vaikutukset ovat pienempiä. Jotkin alueet voivat hyötyä maatalouden tehostumisesta.

Tulevaisuuden maatalouden ennusteissa on edelleen huomattavia epävarmuustekijöitä, esimerkiksi hiilidioksidilannoituksen vaikutus (lisääntyvä hiilidioksidia tehostaa fotosynteesiä ja siten kasvien kasvua tiettyyn rajaan asti), maatalousmaan lisäämisen mahdollisuudet ja tuottavuuden kasvun nopeus. "Kuivuus, kuten vuonna 2012 Yhdysvalloissa, voi vaikuttaa valtavasti satomääriin ja vientiin", tutkija Lotze-Campen sanoo. "Tämä osoittaa, että huono sato tärkeillä tuotantoalueilla, vaikkakin pinta-alaltaan rajallisilla, voi vaikuttaa merkittävästi maatalousalan maailmanmarkkinoihin, hintoihin ja elintarviketurvallisuuteen. Tämä vaikutus todennäköisesti voimistuu, ellei ilmastonmuutosta hillitä."

Lähde

Potsdam Institute for Climate Impact Research: Global Food Markets - Climate impacts would be more costly than bioenergy effects, lehdistötiedote 15.1.2014

Lue myös tämä

Vaikuttivatko ilmasto ja elintarvikkeiden hintapiikki Arabikevään mellakoihin vuonna 2011?

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

Uusi ilmastotutkimus: Suomen sateet ja Etelä-Euroopan vakava kuivuus lisääntyvät

Tämän vuosisadan loppuun mennessä kuivuuskausia odotetaan olevan Euroopassa yhä useammin ja yhä voimakkaampina, mikä johtuu sekä ilmastonmuutoksesta että lisääntyvästä veden käytöstä. Pelkästään Euroopassa kolmen viime vuosikymmenen kuivuuskausien kustannukset olivat yhteensä yli 100 miljardia euroa. Suomessa pakkasettoman ajan lämpötilat kohoavat 0,5-2 astetta ja sateet lisääntyvät 5-20 prosenttia. Pakkaskaudella Suomen lämpötila kohoaa jopa yli 3 astetta ja pakkaskauden sateet lisääntyvät 10-40 prosenttia. Nämä uuden tutkimuksen tulokset julkaistiin tällä viikolla Euroopan geotieteiden unionin (EGU) Hydrology and Earth System Sciences -lehdessä.


© ollirg - Fotolia.com

"Tutkimuksemme osoittaa, että monista valuma-alueista erityisesti Etelä-Euroopassa tulee ilmastonmuutoksen takia todennäköisesti alttiimpia pienen vesivirtaaman kausille", sanoo tutkija Giovanni Forzieri. "Kasvava veden tarve, joka johtuu väestönkasvusta ja suuresta veden käytöstä kastelussa sekä teollisuudessa, pienentää jokien virtaamia entisestään."

Kuivuus on suuri luonnonkatastrofi, jolla voi olla huomattavia vaikutuksia yhteiskuntaan, ympäristöön ja talouteen. Pelkästään Euroopassa kolmen viime vuosikymmenen kuivuuskausien kustannukset olivat yhteensä yli 100 miljardia euroa.

Tässä tutkimuksessa tutkijat halusivat selvittää, tuleeko Eurooppaan kohoavien lämpötilojen ja intensiivisen veden kulutuksen seurauksena tulevaisuudessa yhä ankarampia ja pitkäkestoisempia kuivuuskausia, ja millä alueilla tämä tapahtuu. Saadakseen tämän selville tutkijat analysoivat ilmasto- ja hydrologiamalleja erilaisilla skenaarioilla eli tulevaisuuden ennusteilla.

"Skenaariot – tässä tutkimuksessa vuoteen 2100 saakka – ovat vaihtoehtoja yhteiskuntamme mahdollisista kehityksistä, joita käytettiin arvioitaessa tulevien kasvihuonekaasupäästöjen ja veden kulutuksen määrää eri sektoreilla", kertoo hydrologi Luc Feyen. Tutkijat käyttivät näitä ennusteita hydrologisessa mallissa, joka jäljittelee veden kiertokulkua ja virtausta maapallolla. Kun he ajoivat tätä mallia vuoteen 2100 asti Euroopan kaikilla valuma- eli sadealueilla, he pystyivät arvioimaan, miten kuivuuden laajuus ja vakavuus voivat muuttua tällä vuosisadalla.

Tutkimus osoittaa, että vaikutuksia tulee olemaan eniten Etelä-Euroopassa. Jokien minimivirtaamat voivat pienentyä jopa 40 % ja kuivuusjaksot voivat lisääntyä ilmastonmuutoksen takia jopa 80 % pelkästään Pyreneiden niemimaalla, Etelä-Ranskassa, Italiassa ja Balkanilla. Korkeammat lämpötilat johtavat suurempaan veden haihduntaan maaperästä, kasvillisuudesta ja vesistöistä, lisäävät ja pitkittävät kuivia kausia sekä vähentävät vesivarantoja.

Tutkimuksessa käytetty IPCC:n SRES A1B -päästöskenaario (nopea talouskasvu, hidas väestönkasvu, nopea uuden ja tehokkaamman teknologian käyttöönotto) ennustaa maapallon keskilämpötilan nousevan enintään 3,4 °C (verrattuna kauteen 1961-1990) vuoteen 2100 mennessä. Tutkijat kuitenkin varoittavat, että lämpenemisen Euroopassa, varsinkin sen eteläisillä alueilla, ennustetaan olevan jopa vieläkin voimakkaampaa. "Esimerkiksi Pyreneiden niemimaalla kesän keskilämpötilan ennustetaan nousevan jopa 5 °C tämän vuosisadan loppuun mennessä", sanoo Feyen.



Lämpötilan (yläkuvat) ja sademäärän (alakuvat) muutokset Euroopassa pakkasettomana aikana (vasemmalla) ja pakkaskaudella (oikealla) 2080-luvulla verrattuna kauteen 1961-1990. Tummanharmaalla merkityillä alueilla ei ole pakkaskausia. Vaaleanharmaalla merkityillä alueilla on ollut pakkaskausia (ainakin yhden kuukauden keskilämpötila tavallisesti alle nollan) vertailujaksolla 1961-1990, mutta niitä ei ennusteta olevan enää 2080-luvulla. Lähde: Forzieri, G., Feyen, L., Rojas, R., Flörke, M., Wimmer, F., and Bianchi, A.: Ensemble projections of future streamflow droughts in Europe, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 85-108, doi:10.5194/hess-18-85-2014, 2014. Lisenssi CC Attribution 3.0.

Etelä-Euroopassa lämpötilan ennustetaan kohoavan 2080-luvulla jopa 4 °C ja sademäärän pienenevän 5-40 % (useimmilla alueilla jopa 30 %) verrattuna vertailukauteen 1961-1990. Suomessa pakkasettoman ajan lämpötilat kohoavat 0,5-2 °C ja sateet lisääntyvät 5-20 %.

Euroopan pohjoisosat kuitenkin lämpenevät eniten talviaikaan. Tutkimuksessa vuoden pakkasaika määriteltiin siten, että silloin kuukauden keskilämpötila on pakkasen puolella ainakin 23 vuotena 30 vuodesta. Suomessakin pakkaskausi lyhenee. Pakkaskaudella Suomen lämpötila kohoaa 1-4 °C ja sateet lisääntyvät 10-40 %.

Kuivuvan Etelä-Euroopan ja entistä sateisemman Pohjois-Euroopan väliin jää vaihettumisvyöhyke, jossa kokonaissademäärät eivät muutu. Sateiden painottuminen eri vuodenaikoihin voi kuitenkin vaihtua.

Ilmaston lämpenemisen lisäksi intensiivinen veden käyttö pahentaa kuivuutta 10-30 % Etelä-Euroopassa, Euroopan länsi- ja keskiosissa sekä joillakin Ison-Britannian alueilla. Esimerkiksi teollisuudessa jäähdytysveden tarve kasvaa. "Tämän tutkimuksen tulokset korostavat tarvetta kiireelliseen vesivarojen kestävään hoitoon, joka pystyisi haitallisten sosioekonomisten ja ympäristövaikutusten minimoimiseksi mukautumaan näihin veden kiertokulun mahdollisiin muutoksiin", Forzieri toteaa.

Tutkimuksessa käytetty päästöskenaario ennustaa päästöjen kasvun olevan keskitasoa muiden päästöskenaarioiden suurempiin tai pienempiin päästöihin verrattuna. Kuivuus koettelee Eurooppaa tässä selostettuakin pahemmin, mikäli päästöt kasvavat todellisuudessa enemmän kuin käytetyssä skenaariossa. Vastaavasti pienemmät päästöt johtavat vähäisempiin kuivuusongelmiin. Vedenkäyttöskenaarioista tutkimuksessa hyödynnettiin suurinta vedenkäyttöä ennustavaa vaihtoehtoa.

Tutkimuksessa ei otettu huomioon mahdollisia maankäytön ja kasvillisuuden muutoksia. Ne voivat osaltaan vaikuttaa kokonaishaihduntaan, maaperän kosteuteen ja pohjaveden muodostumiseen.

Lähteet

European Geosciences Union (EGU): Europe to suffer from more severe and persistent droughts, lehdistötiedote 9.1.2014

Forzieri, G., Feyen, L., Rojas, R., Flörke, M., Wimmer, F., and Bianchi, A.: Ensemble projections of future streamflow droughts in Europe, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 85-108, doi:10.5194/hess-18-85-2014, 2014

Lue myös nämä

Ilmastonmuutos ja säävuosi 2013 Kouvolassa

Suomen ilmastonmuutoksen skenaariot

Lisääntyneet lumi- ja vesisateet sekä tulvat voivat olla seurausta ilmaston lämpenemisestä

Ilmastonmuutoksen konkreettiset vaikutukset ihmisiin Euroopan eri alueilla 2080-luvulla

Millä ilmastoalueilla ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa vesipulaa?

Maaekosysteemien tuottavuus näyttää heikentyneen ilmastonmuutoksen seurauksena

Ilmastonmuutos ja säävuosi 2013 Kouvolassa

Piirsin oheisen ilmastodiagrammin Kouvolasta, Utin sääasemasemalta, kerättyjen tietojen perusteella. Kiitän Ilmatieteen laitosta tiedoista. Diagrammissa on verrattu Utin vuotta 2013 pitkän aikavälin keskiarvoihin (1961-1990). Tämän blogipostaukseni diagrammit näet suurempina tästä linkistä (rullaa sivua alaspäin).

Koko Suomen säävuodessa 2013 tyypillisiä piirteitä olivat tavanomaista lauhempi helmikuu, harvinaisen kylmä maaliskuu ja toukokuussa nopeasti tullut harvinaisen äkillinen kevät. Myös kesä oli lämmin. Kouvolassa oli heinäkuussa eniten hellepäiviä Suomessa, Anjalassa enemmän kuin Utissa. Koko Suomessa oli kesällä 2013 hellepäiviä 52, mikä on 16 päivää tavanomaista enemmän. Koko syksy ja alkutalvikin olivat tavanomaista lauhempia. Varsinkin lokakuussa satoi paljon.

Utin vuoden 2013 keskilämpötila +5,8 astetta on 50-vuotisen historian neljänneksi korkein (koko Suomessa vuosi 2013 mittaushistorian kuudenneksi lämpimin). Vuosien 1961-1990 keskiarvo Utissa oli +3,7 astetta ja vuosien 1981-2010 keskiarvo +4,7 astetta.

Viime vuotta lämpimämpiä Utissa ovat olleet vain vuodet 1989, 2008 ja 2011. Kesällä 2010 Kouvolassa tehtiin Suomen ennätys, kun Utin sääasemalla mitattiin 48 hellepäivää, mutta koko vuosi ei ollut Suomessa ennätyslämmin. Heinäkuu 2010 oli silti kaikkien aikojen lämpimin kuukausi Suomessa ja maailmanlaajuisestikin oli hyvin lämmintä.

Useimpien tutkimuslaitosten mukaan vuosi 2010 olikin globaalisti mittaushistorian lämpimin vuosi, mutta mittaustarkkuuden rajoissa on hyvin vaikea asettaa vuosia täsmälliseen järjestykseen. Lukuun ottamatta vuotta 1998 kaikki mittaushistorian kymmenen lämpimintä vuotta ovat kuitenkin olleet 2000-luvulla.

Kun verrataan 30 vuoden keskilämpötiloja Utissa kausilta 1961-1990 ja 1981-2010, kesäkuuta lukuun ottamatta kaikki kuukaudet ovat lämmenneet. Selvimmin on lämmennyt tammikuu, jonka keskilämpötila on noussut kahdella asteella. Muiden kuukausien kohdalla lämpeneminen on pienempää, eikä ole täyttä varmuutta, johtuuko lämpeneminen ilmastonmuutoksesta vai satunnaisesta vaihtelusta. Todennäköisimmin lämpenemisen syynä kuitenkin on nimenomaan ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos.

Ilmatieteen laitoksen mukaan myös tammikuu 2014 on alkanut poikkeuksellisen lämpimänä ja lähes yhtä lämmintä tai lämpimämpää on ollut vuosina 1973, 1983 ja 2007: "Lunta on tyypillisesti tähän aikaan vuodesta koko maassa, joskin etelä- ja lounaisrannikolla on noin kerran 10 vuodessa tammikuun puolivälissä lumetonta. Lunta oli 8.1. aamulla Kaakkois-Suomesta Raaheen ulottuvan linjan pohjoispuolella ja yli 10 cm:n lumiraja kulki Oulu-Kainuu -linjalla. Viimeksi lumiraja on ollut näin pohjoisessa tammikuun alussa juuri lämpiminä tammikuun alkuina 2007 ja 1973."

Kouvolaan saatiin hieman lunta viime yönä. Toistaiseksi lämpötila on plussan puolella, mutta lähipäiviksi on ennustettu pakkasta. Lopputalven ja kevään vuodenaikaisennusteen voit lukea tästä linkistä ja Kouvolan sääennusteet jopa kuukaudeksi tästä linkistä.

Australiassa historian kuumin vuosi, kevät, kesä, kuukausi, viikko ja päivä

Australiassa koettiin vuonna 2013 mittaushistorian kuumin vuosi sekä keskilämpötiloiltaan että maksimilämpötiloiltaan, kuumin kesä, kuumin viikko, kuumin yksittäinen kesäpäivä, kuumin tammikuu, kuumin yksittäinen talvipäivä, kuumin syyskuu ja kuumin kevät.

© dervish15 - Fotolia.com

Vuosi 2013 oli Australiassa vuodesta 1910 alkavan mittaushistorian kuumin, vaikka lämmittävä El Niño ei vaikuttanut. Vuoden keskilämpötila oli 1,20 celsiusastetta yli vertailukauden 1961-1990 keskiarvon, joka on 21,8 astetta. Edellinen, vuoden 2005 ennätys ylittyi 0,17 asteella. Maksimilämpötilat olivat 1,45 astetta yli keskiarvon (vuoden 2005 ennätys ylittyi 0,24 asteella) ja minimilämpötilat 0,94 astetta yli keskiarvon (mittaushistorian toiseksi kuumin lukema). Viimeisimmän kymmenen vuoden aikana 2011 on ollut Australian ainoa vuosi, jolloin vuoden keskilämpötila jäi alle vertailukauden keskiarvon.

Eteläisen pallonpuoliskon kesä 2012-2013 oli Australiassa 1,11 astetta yli vertailukauden keskiarvon. Tammikuu oli 1,76 astetta yli tammikuiden pitkäaikaisen keskiarvon ja kuumin Australiassa mitattu tammikuu. Tammikuussa koettiin myös Australian kaikkien aikojen kuumin päivä, kun 7.1.2013 päivän maksimilämpötilojen valtakunnallinen keskiarvo oli 40,3 astetta. Valtakunnallinen lämpötilojen keskiarvo ylitti 39 astetta seitsemänä peräkkäisenä päivänä (2.-8.1.2013), mikä on uusi ennätys. Kaikkein kuuminta oli Moombassa, jossa mitattiin kuumimmaksi lämpötilaksi 49,6 astetta.

Mittaushistorian kuumin talvipäivä koettiin 31.8.2013. Myös eteläisen pallonpuoliskon kevät 2013 oli Australiassa mittaushistorian kuumin, 1,57 astetta yli vertailukauden keskiarvon. Syyskuun lämpötila ylitti vertailukauden syyskuiden keskilämpötilan 2,75 asteella, mikä on mittaushistorian suurin minkään kuukauden lämpötila-anomalia eli poikkeama tavanomaisesta.

Kymmenen vuoden 2004-2013 keskilämpötila Australian maa-alueilla oli 0,50 astetta yli kymmenvuotiskausien keskiarvon ja ylsi mittaushistorian jaetulle ensimmäiselle sijalle. Samalta kymmenvuotiskaudelta merialueiden lämpötila oli mittaushistorian kuumin. Mittaushistorian kuumimpia olivat myös vuoden 2013 tammi- ja helmikuiden meren lämpötilojen anomaliat verrattuna vastaavien kuukausien pitkän aikavälin keskiarvoihin. Koko vuoden 2013 meriveden lämpötilat ylittivät pitkäaikaisen keskiarvon 0,51 asteella, mikä on mittaushistorian kolmanneksi korkein arvo. Australian eteläisillä merialueilla tammi-marraskuun 2013 lämpötilat ylittivät vertailujakson keskiarvon 0,59 asteella ja mittaushistorian aiemman (vuonna 1999 mitatun) vuosiennätyksen 0,03 asteella.

Vuoden 1910 jälkeen Australiassa maa-alueet ovat lämmenneet noin asteella, samoin merialueet. Pääosa lämpenemisestä on tapahtunut vuoden 1950 jälkeen.

Tohtori David Jones Australian ilmastokeskuksesta sanoo, että Australian lämpenemistrendi on hyvin selvä. Selvintä lämpeneminen on Australian sisäosissa, kun taas rannikkoalueilla meret viilentävät hieman. Jonesin mukaan pitkän aikavälin keskiarvoa viileämmät vuodet ovatkin jatkossakin epätodennäköisiä, ellei voimakasta La Niña –ilmiötä kehity. Vuodesta 2014 odotetaan jälleen lämmintä, ei kuitenkaan ennätyksellistä.

Melbournen yliopiston ilmastotieteilijä David Karoly sanoo, että yhdeksän käytetyn ilmastomallin mukaan tällaiset vuoden 2013 lämpötilaennätykset olisivat Australiassa mahdottomia ilman ihmisen vaikutusta. Pelkkä luontainen vaihtelu ei ole siis voinut vaikuttaa, vaan kasvihuonekaasuilla on ollut tärkeä merkitys Australian lämpöennätyksissä. Ilmastomalleilla tehtiin lukuisia simulaatioita, kaikkiaan 13 000 simulaatiovuotta, eikä kertaakaan saavutettu vuoden 2013 kaltaisia ennätyksiä pelkästään luontaisilla tekijöillä. Kun simulaatioihin lisättiin luontaisten tekijöiden rinnalle ihmiskunnan tuottamien kasvihuonekaasujen vaikutus, aikavälin 2006-2020 simulaatioissa tällaisia ennätyksiä tuli keskimäärin kerran kymmenessä vuodessa.

Lähteet

Australian Government, Bureau of Meteorology: Annual climate statement 2013 (3.1.2014)

The Guardian: Australia's hottest year recorded in 2013 (2.1.2014)

The Sydney Morning Herald: 2013 confirmed as Australia's hottest year on record (3.1.2014)

Lue myös nämä

Japanin ilmatieteen laitos: Vuosi 2013 globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin

Vuosikatsaus: Säävuosi 2013

Australiassa historian pahin helleaalto

Japanin ilmatieteen laitos: Vuosi 2013 globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin

Alustavien tietojen perusteella Japanin ilmatieteen laitos ilmoittaa vuoden 2013 olleen globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin, NOAA neljänneksi lämpimin ja Nasa kuudenneksi lämpimin.



Kymmenen mittaushistorian maailmanlaajuisesti lämpimintä vuotta NOAA:n, Nasan ja Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan (maa- ja merialueet yhdistettynä). Suluissa oleva luku kertoo, kuinka paljon kyseisen vuoden keskilämpötila poikkeaa pitkäaikaisesta lämpötilakeskiarvosta (vertailukausi NOAA:lla 1900-luku, Nasalla 1951-1980 ja Japanin ilmatieteen laitoksella 1981-2010). NOAA:lla ja Nasalla mittaushistoria alkaa vuodesta 1880, Japanin ilmatieteen laitoksella 1891. Eri tutkimuslaitoksilla käytetään hieman erilaisia menetelmiä, mutta niiden tulokset ovat hyvin lähellä toisiaan. *) Huom.! Vuoden 2013 tilastot ovat alustavia. Vuodelta 2013 lämpötilapoikkeama vertailukaudesta on laskettu tammi-marraskuun perusteella, muilta vuosilta tammi-joulukuun perusteella.

 

Alustavien tietojen perusteella Japanin ilmatieteen laitos ilmoittaa vuoden 2013 olleen globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin, yhdysvaltalainen NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, National Climatic Data Center) neljänneksi lämpimin ja Nasa kuudenneksi lämpimin (taulukossa jaetulla kuudennella tilalla, mutta tammi-marraskuun lämpötilojen osalta lämpimämpi kuin vuodet 2003 ja 2009), kun maa- ja merialueiden lämpötilat yhdistetään. Alustavat tiedot on laskettu tammi-marraskuun 2013 perusteella. Lopulliset tiedot julkaistaan tammi-helmikuussa 2014. NOAA:lla ja Nasalla mittaushistoria alkaa vuodesta 1880, Japanin ilmatieteen laitoksella vuodesta 1891. Eri tutkimuslaitoksilla käytetään hieman erilaisia menetelmiä, mutta niiden tulokset ovat hyvin lähellä toisiaan.



Harmaalla viivalla ja ympyröillä on esitetty vuosien globaalien  keskilämpötilojen poikkeamat ajanjakson 1981-2010 keskilämpötilasta Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan. Sinisellä viivalla on esitetty viiden vuoden liukuva keskiarvo. Punainen viiva osoittaa pitkän aikavälin lineaarista trendiä. Lähde: Japanin ilmatieteen laitos, lehdistötiedote (Japan Meteorological Agency, press release)

Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan vuosi 2013 oli 11 ensimmäisen kuukauden perusteella 0,20 astetta vertailukauden 1981-2010 keskilämpötilaa lämpimämpi, kun maa- ja merialueiden lämpötilat yhdistetään. Näin vuosi 2013 sijoittuu 123-vuotisessa mittaushistoriassa toiseksi lämpimimmäksi vuodeksi. Syyskuu, marraskuu ja pohjoisen pallonpuoliskon syksy (kolmen kuukauden jakso syyskuusta marraskuuhun) olivat mittaushistorian lämpimimmät. Pelkkiä maa-alueita tarkasteltaessa vuosi 2013 oli 0,35 astetta vertailukautta lämpimämpi ja mittaushistorian neljänneksi lämpimin. Tavanomaista lämpimämpää oli erityisesti Euraasiassa, Australiassa ja pohjoisen Tyynenmeren keskiosissa.

Ympyrät kuvaavat paikkojen (hilaverkon koko 5 x 5 astetta) lämpötilojen poikkeamia vuonna 2013 verrattuna ajanjakson 1981-2010 keskiarvoon Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan. Sininen tarkoittaa tavanomaista viileämpää ja punainen tavanomaista lämpimämpää. Lähde: Japanin ilmatieteen laitos, lehdistötiedote (Japan Meteorological Agency, press release)

Japanin ilmatieteen laitoksen mittauksissa kaikki tämän vuosisadan ja -tuhannen 13 ensimmäistä vuotta sijoittuvat 123-vuotisen mittaushistorian 15 lämpimimmän vuoden joukkoon. Maapallon lämpenemistrendi on 0,69 astetta vuosisadassa. Japanin ilmatieteen laitoksen mukaan lämpenemisen syynä ovat ihmiskunnan tuottamat kasvihuonekaasut, mutta tämän pitkän aikavälin lämpenemistrendin päällä näkyy luontainen vaihtelu, joka aiheuttaa ajoittain hitaamman lämpenemisen vuosia tai vuosikymmeniä.



Globaalit maa- ja merialueiden lämpötilat (poikkeamina verrattuna vertailukauteen) yhdistettynä sekä eroteltuina vuosittain tammi-marraskuulta vuosilta 1880-2013. Lähde: NOAA National Climatic Data Center, State of the Climate, Global Analysis for November 2013, published online December 2013, retrieved on January 1, 2014 from http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/2013/11.






NOAA:n mukaan marraskuu 2013 oli 134-vuotisen mittaushistorian lämpimin marraskuu, kun maa- ja merialueiden lämpötilat yhdistetään. Marraskuun lämpötila ylitti 0,78 asteella 1900-luvun keskiarvon, joka on +12,9 astetta.

NOAA:n tilastoissa vuosi 2013 sijoittuu globaalisti yhdentoista ensimmäisen kuukauden perusteella mittaushistorian neljänneksi lämpimimmäksi, kun maa- ja merialueiden lämpötilat yhdistetään. Vuonna 2013 maa- ja merialueiden lämpötilapoikkeama tammi-marraskuussa oli vertailukauteen verrattuna +0,62 astetta. Tällä tuloksella vuosi 2013 siis sijoittuisi lämpimimpien vuosien listalla neljänneksi. Joulukuun tilastojen analysointi voi kuitenkin muuttaa tilannetta. Myös vuonna 2002 tammi-marraskuun lämpötilapoikkeama oli sama +0,62 astetta, mutta koko vuoden tilastojen (poikkeama +0,60 astetta) perusteella vuosi 2002 sijoittuu kuudenneksi, mikäli 2013 ohittaa sen. Pelkkiä koko tilastohistorian tammi-marraskuun tietoja tarkasteltaessa vuodet 2002 ja 2013 sijoittuvat jaetulle neljännelle sijalle.

Maapallon maa- ja merialueiden lämpötilapoikkeamat celsiusasteina tammi-marraskuussa 2013 verrattuna vertailukauteen 1981-2010 NOAA:n mukaan. Sininen tarkoittaa tavanomaista viileämpää ja punainen tavanomaista lämpimämpää. Harmailta alueilta tiedot puuttuvat. Kartassa on käytetty Robinsonin projektiota. Lähde: NOAA National Climatic Data Center, State of the Climate, Global Analysis for November 2013, published online December 2013, retrieved on January 1, 2014 from http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/2013/11.

NOAA:n mukaan tammi-marraskuun tilastoissa vuosi 2013 sijoittuu globaalisti maa-alueiden perusteella mittaushistorian neljänneksi lämpimimmäksi (poikkeama 1900-luvun keskiarvosta +0,98 astetta), merialueiden perusteella kahdeksanneksi (+0,48 astetta) ja molemmat yhdistettynä neljänneksi (+0,62 astetta).

Pohjoisen pallonpuoliskon tammi-marraskuun tilastoissa vuosi 2013 sijoittuu maa-alueiden perusteella mittaushistorian kuudenneksi lämpimimmäksi (poikkeama 1900-luvun keskiarvosta +1,01 astetta), merialueiden perusteella neljänneksi (+0,52 astetta) ja myös molemmat yhdistettynä neljänneksi (+0,70 astetta).

Eteläisen pallonpuoliskon tammi-marraskuun tilastoissa vuosi 2013 sijoittuu maa-alueiden perusteella mittaushistorian kolmanneksi lämpimimmäksi (poikkeama 1900-luvun keskiarvosta +0,88 astetta), merialueiden perusteella kuudenneksi (+0,47 astetta) ja molemmat yhdistettynä seitsemänneksi (+0,53 astetta).

Vuosi 2013 oli päiväntasaajan alueen itäisellä ja keskisellä Tyynellämerellä ENSO-neutraali, mikä tarkoittaa sitä, ettei siellä vallinnut luontaisesti maapalloa lämmittävää El Niño -ilmiötä eikä viilentävää La Niña -ilmiötä. Itse asiassa ENSO-neutraali vaihe alkoi jo huhtikuussa 2012. Ennätyslämpimänä vuonna 2010 tammi-huhtikuussa vaikutti voimakas El Niño, jonka jälkeen siirryttiin La Niña -vaiheeseen

Lähteet

Japan Meteorological Agency: Global temperature for 2013 to be ranked 2nd on record (Preliminary)

NASA (GISS): Global Land-Ocean Temperature Index in 0.01 degrees Celsius

NOAA: Global Analysis - November 2013

Lue myös nämä

Vuosikatsaus: Säävuosi 2013

Joulun leuto sää voi mahtua normaalin vaihtelun rajoihin, koko vuodesta 2013 on tulossa Suomessa pari astetta tavanomaista lämpimämpi ja globaalisti mittaushistorian neljänneksi lämpimin

Oliko 2013 ihmiskunnan paras vuosi?

Kairossa lunta ensimmäistä kertaa yli sataan vuoteen, Suomessa myrskyt näyttävät voimistuneen

Ennätyskuumat kuukaudet lisääntyneet globaalisti

Australiassa historian pahin helleaalto

Ilmastonmuutos tilastoissa ja diagrammeissa