Pakkaset ja helteet muuttuvassa ilmastossa lämpötilan muutokset ja vaihtelu eri aikaskaaloissa

Transkriptio

1 Pakkaset ja helteet muuttuvassa ilmastossa lämpötilan muutokset ja vaihtelu eri aikaskaaloissa Jouni Räisänen Helsingin yliopiston fysiikan laitos Kimmo Ruosteenoja Ilmatieteen laitos

2 Sisältöä ACCLIM-skenaariot keskimääräisen lämpötilan muutokselle Helsingin kesät ja talvet: lämpötilan vuosienvälinen vaihtelu muuttuvassa ilmastossa Hellepäivät tulevassa ilmastossa (KR)

3 Ilmastonmuutoksen luonne IPCC WG1 (2001) Fig Lämpimämpi ilmasto Enemmän lämmintä säätä Vähemmän kylmää säätä Myös vaihtelun suuruus voi muuttua, suuntaan tai toiseen Tällöin muutokset jakauman eri päissä erisuuruisia Joka tapauksessa säiden vaihtelu jatkuu!

4 Pitkän ajan keskilämpötilan muutos Suomessa*: ACCLIM-skenaariot Paras arvio vuosikeskilämpötilan muutokselle: 3 SRES-skenaariota erikseen *Vertailukohtana vuosien keskilämpötila

5 Todennäköisyysarvio muutoksesta eri kuukausina ( 19 mallia, 3 päästösken.) 95% 75% 50% 25% 5% Suurin lämpeneminen talvella, pienempi kesällä.

6 Havaittu lämpötilan vaihtelu Helsingissä Tammikuu ( ) Heinäkuu ( ) Paljon isompi vaihtelu talvella kuin kesällä. Suhde (odotettavissa olevan) ilmastonmuutoksen ja vuosienvälisen vaihtelun välillä suunnilleen sama molempina vuodenaikoina!

7 Lämpötilan vuosienvälinen vaihtelu muuttuvassa ilmastossa: esimerkkinä Helsingin kesät ja talvet Korjataan havaittuja lämpötilan aikasarjoja ilmastonmuutoksen huomioon ottamiseksi Korjauksen perustana Maapallon keskilämpötilan havaittu muutos (+ mallien tulevaisuudessa simuloima muutos) Ilmastomallien antama arvio siitä, miten keskilämpötilan ja lämpötilan vaihtelun pitäisi Etelä-Suomessa muuttua maapallon keskilämpötilan noustessa

8 Heinäkuun keskilämpö Helsingissä, Vuoden 2010 heinäkuu lämpimin havaittu (+21.7 C) Mikä on näin lämpimän heinäkuun todennäköisyys - Havainnoista arvioituna? - Todellisessa nykyilmastossa? - Tulevaisuudessa?

9 Heinäkuun keskilämpö Helsingissä, Jos maapallon ilmasto olisi ollut aina yhtä lämmin kuin nykyisin, niin myös Helsingin heinäkuut olisivat olleet havaittua lämpimämpiä (punainen käyrä) Tosiasiassa korjausta ei voida tehdä tarkasti: kuvassa vain kaikkien ilmastomallitulosten keskiarvoon perustuva arvio

10 Kuinka usein Helsingissä heinäkuussa vähintään +21.7ºC? V havaintojen perusteella p ~ 0.3% (kerran n. 300 vuodessa??) Nykyisessä ilmastossa (2010) ( havainnot + mallitulokset) p ~ 1.7% (kerran 60 vuodessa?) Tulevaisuudessa tällaisten huippulämpimien heinäkuiden todennäköisyys edelleen kasvaa (seuraava kalvo)

11 Kuinka usein heinäkuussa vähintään C? Mihin vuoteen mennessä vähintään yhtä lämmin heinäkuu toistuu? 2050: 8% 2050: 80% 2035: 50% 2010: 1.7% Mallitulosten antaman parhaan arvion mukaan: seuraava vähintään yhtä lämmin heinäkuu 50% todennäköisyydellä v mennessä

12 Talven (joulu-helmikuu) keskilämpötila Helsingissä, : +1.0ºC : +1.3ºC : -12.6ºC : -7.4ºC : -7.3ºC 1900-luvun alusta lukien kaikkein leudoin talvi (muttei ylivoimainen) kylmin (mutta kylmin v jälkeen) kylmin

13 Alkuperäisistä ja korjatuista havainnoista arvioidut todennäköisyysjakaumat Todennäköisyystiheys Kuinka usein vähintään yhtä leutoa kuin (+1.3 C)? : ~0.5% 2010: 3% Kuinka usein vähintään yhtä kylmää kuin (-7.4 C)? : 13% 2010: 6% Lämpötila (ºC) Todennäköisyys ~ pinta-ala!

14 Talvikeskilämpötilan todennäköisyysjakauma Helsingissä: paras arvio tulevasta? Todennäköisyystiheys Kuinka usein vähintään yhtä leutoa kuin (+1.3 C)? : 0.5% 2010: 3% 2030: 7% 2050: 19% Kuinka usein vähintään yhtä kylmää kuin (-7.4 C)? Lämpötila (ºC) : 13% 2010: 6% 2030: 2% 2050: <1%

15 Kumpikaan talvista ja ei siis ollut vielä nykyilmaston mittapuulla poikkeuksellisen kylmä Entä sitten kaksi kylmää talvea peräkkäin?

16 Keskiarvo kahden peräkkäisen talven lämpötiloista: havaittu ja nykyinen ilmasto? Nykyilmastoa edustavassa korjatussa aikasarjassa vain 1940-luvun alun kylmien talvien rypäs jää selvästi kahta viime talvea kylmemmäksi

17 Todennäköisyysjakaumat kahden peräkkäisen talven lämpötilojen keskiarvolle Todennäköisyystiheys Kuinka usein vähintään yhtä kylmää kuin kahtena viime talvena keskimäärin (-7.3 C)? Havainnot: ~7% Nykyilmasto: vajaat 2.5% Lämpötila (ºC)

18 Todennäköisyysjakaumat kahden peräkkäisen talven lämpötilojen keskiarvolle Todennäköisyystiheys Kuinka usein vähintään yhtä kylmää kuin kahtena viime talvena keskimäärin (-7.3 C)? Havainnot: ~7% Nykyilmasto: vajaat 2.5% Harvinainen tapaus, mutta ei (ainakaan vielä) anna syytä epäillä malliennusteita vääriksi. Lämpötila (ºC)