Ilmastonmuutoksen vaikutus lähitulevaisuudessa Kirsti Jylhä Ilmatieteen laitos Suomen JVT ja Kuivausliikkeiden Liitto ry:n 10-vuotisjuhlaseminaari Tampere 16.5.2013 Pääviestit Lähitulevaisuudessa ja jo nyt on tärkeää varautua sään ääritilanteisiin ja nykyisen ilmaston vaihtelevuuteen vähentää päästöjä ilmakehään suunnitella ja ottaa käyttöön keinoja sopeutua ilmaston muuttumiseen Kuva: K. Jylhä 1
Sisältö Johdanto Miten ilmasto muuttuu maailmanlaajuisesti? Miksi muutoksia ei voi ennustaa tarkasti? Mitä tapahtuu Suomessa? Kuinka paljon lämpötilat kohoavat? Lisääntyvätkö sateet vai uhkaako kuivuus? Miten lumipeite muuttuu? Voimistuvatko tuulet? Kuinka paljon merenpinta nousee? Esimerkkejä ilmastonmuutosten seurauksista Yhteenveto Kuinka varmoja muutokset ovat? Ilmatieteen laitos: liikenne-ja viestintäministeriön alainen palvelu- ja tutkimuslaitos Tuottaa yleisen turvallisuuden liikenteen, elinkeinoelämän, kansalaisten ja elinkeinoelämän kannalta tärkeitä sää-, meri-ja ilmastopalveluja. SÄÄ JA TURVALLISUUS TUTKIMUS JA MENETELMÄKEHITYS Ilmatieteen laitoksen ennakkovaroitukset ja 24/7 toiminta: varoittaa vaaraa aiheuttavista säätilan ja meren tilan muutoksista Luonnononnettomuuksien varoitusjärjestelmä LUOVA valtion hallinnolle ja turvallisuusviranomaisille: LUOVA-tiedotteet Rankkasateiden todennäköisyysennusteet (RAVAKE) vahinkojen suuruuden ennustamisen sekä torjunnan ennakoinnin ja toteutuksen apuna Vahtipalvelut: sade, salama, tuuli, metsäpalo, vedenkorkeus, jne 2
Ilmastonmuutoksen tutkimusyksikkö Ilmastotutkimus ja -sovellutukset ~ 90 henkeä, prof. Ari Laaksonen Ilmaston ja sään yhteis-kunnalliset vaikutukset Kasvihuonekaasut Pienhiukkaset ja ilmasto Kuva. Annalea Lohila Ilmakehän säteily Keskimääräinen vuosisade (mm) v. 1981-2010 Ilmastomallinnus Ilmastokeskus Kasvihuonekaasujen ja pienhiukkasten mittauksia Pallaksella Ilmasto on sään pitkäaikainen (~ 30 v) tilasto keskimääräiset arvot, tyypilliset olosuhteet 3
Ilmasto on sään pitkäaikainen (~ 30 v) tilasto keskimääräiset arvot, tyypilliset olosuhteet vaihtelu ja ääri-ilmiöt A. Jokela Kuvat: YLE Ilmasto on sään pitkäaikainen (~ 30 v) tilasto keskimääräiset arvot, tyypilliset olosuhteet vaihtelu ja ääri-ilmiöt Sademäärän kuukausiarvoja 350 300 Sademäärä (mm) 250 200 150 100 Suomen ennätys Sotkamo Saviaho 2012 (mm) Huom 14.11. asti! Sotkamo Saviaho 1981-2010 KA 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Yksittäisten kuukausien sateet Sotkamossa 1.1.-14.11.2012 eivät olleet poikkeuksellisia, mutta useiden kuukausien aikana yhteensä kertynyt sademäärä oli poikkeuksellinen 4
Ilmasto on sään pitkäaikainen (~ 30 v) tilasto keskimääräiset arvot, tyypilliset olosuhteet vaihtelu ja ääri-ilmiöt Sotkamo Saviaho, sademäärä jaksolla 1.1.-14.11. vuosina 1967-2012 900 800 700 Sademäärä (mm) 600 500 400 300 200 100 0 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 Talvivaara ja vuoden 2012 sateet -kolme suurinta sademäärää ovat viimeisen 10 v. jaksolta Miten ilmasto muuttuu maailmanlaajuisesti? Jo havaittuja maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen merkkejä Ilman lämpötila troposfäärissä Ilman kosteus Jäätiköt Merten pintalämpötila Merijää Ilman lämpötila merialueilla Merenpinnan korkeus Merten lämpösisältö Lumipeite Ilman lämpötila maaalueilla Kennedy J.J., P.W. Thorne, T.C. Peterson, R.A. Ruedy, P.A. Stott, D.E. Parker, S.A. Good, H.A. Titchner, and K.M. Willett, 2010: How do we know the world has warmed? [in. State of the Climate in 2009]. Bull. Amer. Meteor. Soc., 91 (6), S26-S27. 5
Miksi tulevaisuuden ilmastoa ei voi ennustaa tarkasti? Ilmastonmuutosten nopeus riippuu suuresti ihmiskunnan tulevista kasvihuonekaasupäästöistä Ilmastonmuutoksen mallintamiseen liittyy epävarmuutta Mitä pienempää aluetta tarkastellaan, sitä suurempi on ilmaston luonnollisen vaihtelun merkitys Havaittu ilmasto Miksi tulevaisuuden ilmastoa ei voi ennustaa tarkasti? Tuleva ilmasto Ilmasto vaihtelee luonnostaan Mallittamiseen liittyy epävarmuutta Päästöt riippuvat ihmiskunnan tulevista toimista EPÄVARMUUKSIEN SUURUUS: 2000 2100 Lähitulevaisuus Luonnollinen vaihtelu + + Mallit (+) ++ Päästöskenaariot ++ Vuosisadan loppu Lähde: Jouni Räisänen (HY) 6
Suomessa lämpötilat nousevat enemmän kuin maapallolla keskimäärin Lämpötila (Cº) Lämpötila ( o C) Suomen keskilämpötila: havainnot ja ja skenaariot 10 8 6 4 2 Muutos (ºC) 2070-2099 Skenaario Lämpötilan nousu A2 5.1 (3.1 7.0) A1B 4.4 (2.5 6.3) B1 3.2 (1.5 4.9) 0-2 1900 1950 2000 2050 2100 Lämpenemisen keskimääräinen nopeus ~0.4±0.1 C/10 v kaikissa kasvihuonekaasuskenaarioissa noin vuoteen 2040 saakka. Myöhemmin lerot eri ilmastoskenaarioiden välillä kasvavat ja suurimpien päästöjen skenaarioissa muutokset ovat jo huomattavia. 19 mallin antama paras arvio (suluissa 90%:n epävarmuushaarukka), kun vertailujaksona on 1971-2000 Talvet lämpenevät selvästi kesiä enemmän Lämpötilan muutos ( C) Suomi v. 1971-2000 => v. 2020-2049 6 5 4 3 2 1 0-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kuukausi (Gt C/vuosi) Päästöskenaario 30 20 10 0 2000 2050 2100 A1B Muutoksen paras arvio ja 90%:n todennäköisyysväli siltä väliltä -skenaarion (A1B) toteutuessa 19 ilmastomallin väliset erot Ilmaston luontainen vaihtelu 7
Suomen nykyilmastoa kuvaavat sadepäivien määrän keskiarvot Sadepäivät talvi 1981-2010 Sadepäivät kevät 1981-2010 Sadepäivät kesä 1981-2010 Sadepäivät syksy 1981-2010 Sadepäiviä eniten talvella ja syksyllä, vähiten keväällä Sadepäivien määrässä ei selviä eroja etelän ja pohjoisen välillä Keväällä ja kesällä idässä sadepäiviä enemmän kuin lännessä Suomen nykyistä ilmastoa kuvaavat sademäärän keskiarvot Sademäärän keskiarvo talvi 1981-2010 Sademäärän keskiarvo kevät 1981-2010 Sademäärän keskiarvo kesä 1981-2010 Sademäärän keskiarvo syksy 1981-2010 Sademäärät pienenevät kohti pohjoista Viileänä ja kylmänä vuodenaikana sademäärät pienempiä kuin kesällä Etelärannikolla syksynkin sateet runsaita 8
Sademäärä (mm) (mm) Suomen vuotuinen Suomen vuotuinen sademäärä: sademäärä havainnot ja skenaariot 800 700 600 500 Vuotuiset sademäärät kasvavat Suomessa 400 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Muutos (%) 2070-2099 Skenaario Sademäärän lisäys A2 19 (10 28) A1B 17 (8 25) B1 12 (5 20) Sademäärän muutos aluksi melko hidasta voi hukkua vielä lähivuosikymmeninä luonnollisen vaihtelun sekaan 19 mallin antama paras arvio (suluissa 90%:n epävarmuushaarukka), kun vertailujaksona on 1971-2000 Sateet (vetenä/lumena/räntänä) lisääntyvät etenkin talvella Sadepäivien määrän muutos (%) Jyväskylä 2100 Vuotuiset sadepäivät ( 1 mm/vrk) lisääntyvät (kesällä muutokset vähäisiä, suuntakin epävarma) Keskimääräinen sademäärä niinä päivinä, jolloin sataa vähintään 1 mm, suurenee kaikkina kuukausina. 9
Harvinaisen runsaiden kuukausi- ja vuorokausisateiden toistuminen yksittäisillä havaintoasemilla havaintojen perusteella Toistuvuusaika 20 vuotta Hki Inari Esim. Jyväskylän lentoasemalla (no 5) keskimäärin kerran 20 vuodessa (5%:n vuotuinen esiintymistodennäköisyys) vuorokauden sademäärä ylittää 63 (52 75) mm kuukauden sademäärä ylittää 162 (155 178) mm Lähde: Jylhä et al. (2009) Runsassateiset päivät lisääntyvät Suomessa Kaikkina vuodenaikoina, suurin %-muutos talvella Voi hukkua vielä lähivuosikymmeninä luonnollisen vaihtelun sekaan Yli 10 mm/vrk sadepäivien vuotuisen määrän muutos (%) Suomi 1971-2000 => 2081-2100 Muutoksen paras arvio (10 globaalin mallin antama keskiarvo) Musta viiva: muutos tilastollisesti merkitsevä 95 % luottamusvälillä Lähde: Ilari Lehtonen (2011) (Gt C/year) Päästöt 30 20 10 0 2000 2050 2100 A1B 10
Lumen syvyys maaliskuussa keskiarvo 1981-2010 11
30 20 10 0 2000 2050 2100 Lumipeite hupenee etenkin alku- ja lopputalvesta v. 1971-2000 nähden 2010-2039 2040-2069 2070-2099 Lumisade (marras-maalis) -10-30 -30-10 Mutta mukaan mahtuu myös nykymittapuun mukaan runsaslumisia talvia, vaikkakin niiden osuus alkaa vähetä! Lumen vesiarvo (maaliskuu) -30-10 Lämpötila (ºC) -60-30 -60-80 Lähde: Jouni Räisänen, Helsingin yliopisto (ACCLIM-hanke) Heikoimmat tuulet vähenevät lukumääriltään syys-helmikuussa. Voimakkaammat keskimääräiset tuulet yleistyvät hieman. 2,0 % Muutos prosentteina 1,0 % 0,0 % -1,0 % -2,0 % -3,0 % 0-3 4-7 8-10 11 10 syys-marraskuu GCM SEP-NOV 10 joulukuu GCM DEC 10 tammi-helmikuu GCM JAN-FEB 10 maalis-toukokuu GCM MAR-MAY Tuulen nopeus (m s -1 ) Keskimääräisen tuulen muutos 1971-2000 -> 2081-2100 10 ilmastomallin perusteella 12
Maankohoaminen on tähän asti kumonnut merenpinnan nousun Suomessa, mutta tilanne on muuttumassa etelärannikolla Merenpinnan keskimääräinen taso: havainnot ja skenaario v. 2100 asti Maankohoaminen 4 mm/v Maankohoaminen 8 mm/v Epävarmuusväli <= Mannerjäätiköiden sulamisnopeus =? Lisäksi vedenkorkeuden lyhytaikainen vaihtelu ja aaltoilu Suomessa ilmastonmuutoksesta seuraa sekä hyötyjä että haittoja Ilmasto lämpenee => kasvukausi pitenee; lämmitysenergian tarve pienenee; liikenteessä pidempi kesäkeli; pyöräily-ja veneilykausi pitenevät jne. Lauhat ja märät talvet => rakennusten kosteusongelmat; kulkuväylien päällysteiden kunnossapito Rankkasateet voimistuvat => hulevesitulvien riski Hellejaksot pitenevät => terveysongelmat, metsäpalot Merenpinnan kohoaminen => kaavoitus Ilmastonmuutoksen voimistuessa maailmanlaajuiset kielteiset vaikutukset ulottunevat myös Suomeen. Hallitsemattomasti edetessään ilmastonmuutos voi tuoda mukanaan jyrkkiä, vielä vaikeasti ennakoitavia muutoksia esim. merivirtoihin, mannerjäätiköihin ja ekosysteemien toimintaan 13
12.5.2013 Metsäpalovaarapäivien vuotuinen määrä v. 1980-2010. (Metsäpaloindeksi FFI 4) 2051 2075 Vaarapäivien arvioidaan EteläSuomessa lisääntyvän 40-50 % v. 2100 mennessä, jos päästöt jatkavat kasvuaan. Lehtonen et al. (isubmitted) Mäkelä et al. (2012): Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 2591 2601, 2012 Photo A. Drebs Yhteenveto Suomen ilmastoon kuuluu voimakas vaihtelu vuodesta ja paikasta toiseen; dominoi lähitulevaisuudessa Suomessa lämpötilat nousevat enemmän kuin maapallolla keskimäärin Talvella enemmän ja suurempia muutoksia kuin kesällä Odotettavissa suuntaus kohti: lauhoja, sateisia ja vähälumisempia talvia yleistyviä helteitä ja rankkasateita muutoksia Itämeren vedenkorkeudessa 14
12.5.2013 Pääviestit Lähitulevaisuudessa ja jo nyt on tärkeää varautua sään ääritilanteisiin ja nykyisen ilmaston vaihtelevuuteen vähentää päästöjä ilmakehään suunnitella ja ottaa käyttöön keinoja sopeutua ilmaston muuttumiseen Kuva: K. Jylhä 15