Ilmastonmuutos - mistä siinä on kyse?

Esitys aiheesta: "Ilmastonmuutos - mistä siinä on kyse?"— Esityksen transkriptio:

1 Ilmastonmuutos - mistä siinä on kyse?
FM, lentosäämeteorologi Antti Pelkonen Ilmatieteen laitos Lento- ja sotilassääyksikkö Tampere Tampere

2 Ilmastonmuutoksen pääviestit Maapallon ilmasto on muutoksen edessä
Ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat pääosin kielteisiä luonnon ja ihmiskunnan enemmistön kannalta. Ilmastonmuutoksen pahimmat vaikutukset voidaan torjua – Sinunkin toiminnallasi on väliä!

3 Mikä ilmasto on? Tietyn alueen ilmastolla tarkoitetaan sään tyypillistä pitkäaikaista käyttäytymistä (vähintään 30 vuotta). Ilmastoa kuvataan lämpötilan, sadannan ja muiden säämuuttujien keskiarvoilla ja muilla tunnusluvuilla. Nämä muuttujat eivät riipu pelkästään ilmakehästä, vaan myös alla olevan pinnan ominaisuuksista. Yhä useammin tarkastellaan koko ilmastojärjestelmää, joka käsittää ilmakehän, meret, järvet ja muun hydrosfäärin, maa-alueet biosfäärin sekä lumen ja jään muodostaman kryosfäärin. Pyrittäessä ymmärtämään ja ennustamaan ilmaston muutoksia on syytä tarkastella koko ilmastojärjestelmää.

4 ihmiskunnan toiminnot
ILMASTOA MUUTTAVAT ihmiskunnan toiminnot luonto itse Jääkaudet vuorottelevat n vuoden jaksoissa IHMISKUNNAN TOIMIEN AIHEUTTAMA LÄMPENEMINEN TÄLLÄ VUOSISADALLA MONINVERROIN NOPEAMPAA! LÄMPÖTILA ANTARKTIKSEN JÄÄKAIRAUKSISTA Lähde: Vimeux, F., K.M. Cuffey, and Jouzel, J., 2002, "New insights into Southern Hemisphere temperature changes from Vostok ice cores using deuterium excess correction", Earth and Planetary Science Letters, 203, Lämpötila (ºC) } LÄMPENEMINEN KESTÄÄ N V. Aika taaksepäin (1000 v)

5 Luonnollinen / voimistuva kasvihuoneilmiö
Lämpösäteily Auringonsäteily Ilmakehän vesihöyry, hiilidioksidi ja muut kasvihuonekaasut vähentävät lämpösäteilyn karkaamista avaruuteen. Ilman luonnollista kasvihuoneilmiötä maan pinta olisi n. 35ºC kylmempi maapallolla ei olisi pitkälle kehittynyttä elämää Ongelma: kasvihuoneilmiön voimistuminen mm. fossiiliset polttoaineet, metsien raivaus Huom. Ilmastojärjestelmässä palautetekijöitä, jotka vahvistavat kasvihuoneilmiön voimistumisen vaikutuksia

6 Miten tietoa tulevista ilmastonmuutoksista?
Päästöskenaariot Kaasujen ja hiilen kierron malli Kasvihuonekaasujen pitoisuudet Fysiikan lait ilmastomalleissa Kuva: Tuleva ilmasto

7 Ilmakehään kertyvä ylimääräinen CO2 poistuu ilmakehästä hitaasti
CO2-päästöt (Gt /vuosi) Vuosi Hiilidioksidipäästöt CO2-pitoisuus (ppm) Vuosi Hiilidioksidipitoisuudet Fossiilisten polttoaineiden käyttö energiantuotannossa, teollisuudessa ja liikenteessä kuormittaa ilmakehää kasvihuonekaasuilla. Päästöjen seurauksena näiden kaasujen pitoisuudet ilmakehässä ovat nyt korkeampia kuin satoihin vuosituhansiin. Pitoisuuksien kasvu jatkuu siinäkin toiveikkaassa tapauksessa, että päästöjä onnistutaan vähentämään nykyisestä. Tässä vasemmalla näette hiilidioksidipäästöjen kehittymisen ajan mukana kahdessa eri skenaariossa, joita käytettiin myös tuossa filmissä eli pessimistisessä ei tehdä mitään –skenaariossa (SRES A2) ja toiveikkaassa päästöjä vähennetään –skenaariossa (SRES B1). Oikealla on puolestaan kuva hiilidioksidin pitoisuudesta ilmakehässä. Vaaka-akselina on jälleen aika vuodesta 2000 vuoteen Molemmissa tapauksissa, myös tässä toiveekkaassa, pitoisuudet kasvavat. Tämä johtuu siitä, että Ilmakehään kertyvä ylimääräinen CO2 poistuu ilmakehästä hitaasti. Kasvihuoneilmiön voimistuminen tulee siis jatkumaan, samoin kuin jo käynnistäneet muutokset maapallon ilmastojärjestelmässä. Toiveikas ”vähennämme päästöjä” -skenaario Pessimistinen ”emme tee mitään” -skenaario

8 Maapallon keskilämpötilan muutos (vrt. v. 1990)
Ilmakehään kertyvä ylimääräinen CO2 lämmittää ilmastoa Maapallon keskilämpötilan muutos (vrt. v. 1990) CO2-päästöt (Gt /vuosi) Vuosi Hiilidioksidipäästöt (ºC) Vieressä on näitä päästöskenaarioita vastaavat keskimääräisarviot siitä, miten hiilidioksidin kasvun voimistama kasvihuoneilmiö nostaa maapallon keskilämpötilaa. Epävarmuushaarukka kummankin käyrän loppupisteessä on noin ±1 aste, ja koko haitarin leveys vuosisadan lopussa astetta. Pyytäisin nyt teitä kiinnittämään huomionne kahteen asiaan. Ensinnäkin: Kaikissa skenaarioissa - myös tässä kestävän kehityksen mukaisessa tapauksessa – maapallon keskilämpötila kohoaa, ja muutos on nopeaa viimeeksi kuluneen 100 vuoden aikana havaittuun noin 0,6 asteen lämpenemiseen verrattuna. Maapallon ilmasto tulee siis muuttumaan, ja siihen on varauduttava. Toiseksi: Vuosisadan jälkipuoliskolla eri päästöskenaarioita vastaavat muutokset poikkeavat selvästi toisistaan. Tämä tarkoittaa sitä, että kasvihuonekaasupäästöjä rajoittamalla voimme vaikuttaa siihen, kuinka paljon ilmasto muuttuu tulevaisuudessa. Esimerkiksi 2 asteen lämpeneminen vuodesta v voi suurten päästöjen tapauksessa toteutua jo vuosisadan puolivälissä, vähitellen pienenevien päästöjen skenaariossa selvästi myöhemmin. Toisaalta on ikävä kyllä niin, että koska kasvihuonekaasut viipyvät ilmakehässä pitkään, vie monia kymmeniä vuosia ennen kuin päästörajoitukset alkavat kunnolla hidastaa ilmastonmuutosta. Tarvitaan siis sekä ilmastonmuutokseen sopeutumista että sen hillintää. - Vertaaminen 3. kalvon jääkausikuvaan Jo havaittu lämpeneminen: noin 0,6ºC / 100 v Toiveikas ”vähennämme päästöjä” -skenaario Pessimistinen ”emme tee mitään” -skenaario

9 Pohjoismaat ja napa-alueet lämpenevät etenkin talvella
Talven lämpötilojen muutos (ºC), A2-skenaario Pohjoismaat ja napa-alueet lämpenevät etenkin talvella Muutokset v mennessä Suomi Kesän lämpötilojen muutos (ºC), A2-skenaario Etelä-Eurooppa lämpenee etenkin kesällä Suomessa odotettavissa oleva lämpeneminen on vielä nopeampaa kuin maapallolla keskimäärin. Ilmastonmuutos ei siis jakaudu tasaisesti maapallon eri alueille. Myös vuodenajat eroavat toisistaan. Katsotaan asiaa tarkemmin tämän kohtalaisen suurten pitoisuuksien A2-skenaariossa, jossa vuoden keskilämpötila Suomessa kohoaa noin 5 astetta vuosisadan lopulle. Muutaman kuvan tulen myöhemmin esittämään myös pienempien pitoisuuksien B1-oletukseen perustuen; sen mukaan lämpeneminen Suomessa olisi noin kolmanneksen verran vähäisempää. Nämä kartat esittävät talven ja kesän keskilämpötilojen muutosta lähellä vuosisadan loppua. Suomi on täällä, ja Grönlanti tuolla. Havaitaan, että molempina vuodenaikoina mantereet lämpenevät enemmän kuin meret. Pohjoismaissa ja arktisilla alueilla lämpötila kohoaa etenkin talvella, kun taas Etelä-Euroopassa lämpeneminen on voimakkainta kesällä.

10 Suomessa talvet lämpenevät enemmän kuin kesät
- päästöjen määrän vaikutus näkyy tuloksissa selvästi Vähennämme päästöjä -skenaario Emme tee mitään -skenaario Päästöjen rajoittaminen pienentää muutosta Ilmastomallien erojen ja ilmaston luontaisen vaihtelun lisäksi epävarmuutta ilmastonmuutosarvioihin tuo tietenkin se, ettemme tiedä, miten suuriksi päästöt tulevat kasvamaan, vai saadaanko niitä rajoitettua. Tässä pienempien päästöjen B1-skenaariossa lämpeneminen on selvästi pienempää kuin suurempien päästöjen A2-skenaariossa. Mitä siten tällaiset muutokset tarkoittaisivat käytännössä ilmastossa? Katsotaan siitä esimerkki.

11 Lämpötilan kohotessa lumipeitepäivät harvenevat
Lumipeitepäivien keskimääräisen vuotuisen lukumäärän muutos (%) => -20% -30% ”emme tee mitään” -skenaariossa -40% Lumen suhteellinen väheneminen (%) voimakkainta talven alussa ja lopussa Pakkasten harvetessa vähenevät myös sellaiset päivät, jolloin maassa on lumipeite. Tässä kuvassa näette malliarvion lumipeitepäivien määrän suhteellisesta muutoksesta näiden kahden ajanjakson välillä. Suomessa lumipeitepäivät hupenevat etenkin Lounais-Suomessa, pohjoisempana muutokset ovat pienempiä, suunnilleen 30%. Eniten lumisuus vähenee alku- ja lopputalvesta. -50% Usean alueellisen ilmastomalliajon keskiarvo

12 Köppen-ilmastoluokat 1961-1990
Aavikkoilmasto Aroilmasto Kuivat ilmastot Leutotalviset ilmastot* Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Kylmätalviset ilmastot* Polaari-ilmastot Tundrailmasto Jäätikköilmasto Köppen-ilmastoluokat Tällä kartalle on eri värein merkitty Köppenin ilmastoluokkia nykyilmastossa. Leutotalviset Välimeren ilmastoluokat ovat punaisella. Tumman sininen väri Pohjois-Euroopassa osuu hyvin yhteen nykyisen boreaalisen eli havumetsävyöhykkeen kanssa. Tämä johtuu siitä, että ilmasto osaltaan antaa reunaehdot kasvillisuuden levinneisyydelle. Oletetaan päästöskenaario A2 eli runsaat päästöt ja käytetään ilmastomallia. 2050-luku, 2080-luku ja uudestaan nyky-ilmasto, 2020-luku, 2050-luku ja 2080-luku. A2-skenaariossa ilmasto muuttuu aivan liian nopeasti ekosysteemien kannalta. Havainnot: Legates&Willmont *Mitä tummempi sininen, sen viileämpi kesä; mitä tummempi punainen, vihreä tai violetti, sen lämpimämpi kesä.

13 Köppen-ilmastoluokat 2020-luvulla
Aavikkoilmasto Aroilmasto Kuivat ilmastot Leutotalviset ilmastot* Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Kylmätalviset ilmastot* Polaari-ilmastot Tundrailmasto Jäätikköilmasto Köppen-ilmastoluokat 2020-luvulla Havainnot + yhden ilmastomallin (HadCM3) lämpötila- ja sademuutokset ”emme tee mitään” -skenaariossa *Mitä tummempi sininen, sen viileämpi kesä; mitä tummempi punainen, vihreä tai violetti, sen lämpimämpi kesä.

14 Köppen-ilmastoluokat 2050-luvulla
Aavikkoilmasto Aroilmasto Kuivat ilmastot Leutotalviset ilmastot* Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Kylmätalviset ilmastot* Polaari-ilmastot Tundrailmasto Jäätikköilmasto Köppen-ilmastoluokat 2050-luvulla Havainnot + yhden ilmastomallin (HadCM3) lämpötila- ja sademuutokset ”emme tee mitään” -skenaariossa *Mitä tummempi sininen, sen viileämpi kesä; mitä tummempi punainen, vihreä tai violetti, sen lämpimämpi kesä.

15 Köppen-ilmastoluokat 2080-luvulla
Aavikkoilmasto Aroilmasto Kuivat ilmastot Leutotalviset ilmastot* Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Kylmätalviset ilmastot* Polaari-ilmastot Tundrailmasto Jäätikköilmasto Köppen-ilmastoluokat 2080-luvulla Havainnot + yhden ilmastomallin (HadCM3) lämpötila- ja sademuutokset ”emme tee mitään” -skenaariossa *Mitä tummempi sininen, sen viileämpi kesä; mitä tummempi punainen, vihreä tai violetti, sen lämpimämpi kesä.

16 Ilmastonmuutoksen vaikutuksia Suomen kannalta
+ Maatalouden kasvukausi pitenee + Lämmitysenergiaa säästyy + Talvimerenkulku helpottuu - Kurjia talvia, kesällä osin liiankin kuuma - Hyönteistuhojen riski kasvaa, samoin tulvien kaamos ja maapallolla tapahtuvien muutosten aiheuttama ahdistus riskinä mielenterveydelle pakolaiset: Kanarian saaren tilanne nykyään - Muutoksen nopeus riskitekijä luonnolle Huom: Suomi ei ole erillään muusta maailmasta! (esim. ympäristöpakolaisuus)

17 Ilmastonmuutoksen haitallisia vaikutuksia:
luonnon köyhtyminen, aavikoituminen, puutetta vedestä, tulvat, ongelmia ruuan tuotannossa ja terveydessä, … Hellekuolemat, tartuntatautien levinneisyys, sodanuhat Kuivuuden ja tulvien aih. menetykset Puhtaan juomaveden saatavuus Maa-alan menetys; rantojen eroosio; tulvasuojelun kustannukset Elinympäristöjen ja lajien katoaminen Rannikot Terveys Maatalous Vesivarat Luonto

18 Ilmastonmuutokseen liittyy epävarmuutta, mutta moni asia on jo varmaa.

19 Mitä tiedetään varmasti? Mitä tulee vielä tutkia?
Ilmakehän CO2-pitoisuus on nyt korkeampi kuin satoihin vuosituhansiin. Nousu on ihmiskunnan aikaansaamaa. Maapallon ilmasto on lämmennyt. Ainakin viime vuosikymmenien lämpeneminen johtuu kasvihuoneilmiön voimistumisesta. Ilmakehän CO2-pitoisuus tulee kohoamaan koko kuluvan vuosisadan. Kuinka paljon =?

20 Mitä tiedetään varmasti? Mitä tulee vielä tutkia?
(jatk.) Maapallon ilmasto tulee muuttumaan kuluvan vuosisadan aikana. Lämpenemisen nopeus riippuu päästöistä Myös mallitulokset poikkeavat vielä toisistaan. Kuinka paljon ilmaston ääri-ilmiöt muuttuvat vuosisadan loppuun mennessä? Kuinka paljon leijuvat pienhiukkaset vaikuttavat ilmastoon? Miten paljon Pohjois-Atlantin merivirtaukset muuttuvat ilmastonmuutoksen myötä?

21 YHTEENVETO Yhteiskunnat ja luonto ovat haavoittuvia ilmaston muuttuessa. Odotettavissa olevat muutokset ilmastossa ja yhteiskunnassa vaativat toimia. Päästöjen rajoittaminen ei enää pysäytä ilmastonmuutosta, mutta voi hidastaa ja rajoittaa sitä oleellisesti, mikä helpottaa sopeutumista uusiin oloihin.

22 YHTEENVETO Maapallon ilmasto on muutoksen edessä, sillä kasvihuoneilmiön voimistuminen tulee jatkumaan ihmiskunnan toiminnan seurauksena. Ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat pääosin kielteisiä luonnon ja ihmiskunnan enemmistön kannalta. Ilmastonmuutoksen pahimmat vaikutukset voidaan torjua – Sinunkin toiminnallasi on väliä!

23 TEE LUPAUS Minä Antti Pelkonen lupaan säästää sähköä sekä
haastan sinut tekemään oman osasi ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Tee lupaus:

24 Tampereen viiden vuorokauden sääennuste
Kiitos! Aineistoa: Ilmatieteen laitos / Ilmasto ja globaalimuutos Ilmatieteen laitoksen verkkosivut: Hallitusten välinen ilmastopaneeli (IPCC)