IPCC 5. arviointiraportti osaraportti 1: ilmastonmuutoksen tieteellinen tausta
Sisällysluettelo 1. Havaitut muutokset Muutokset ilmakehässä Säteilypakote Muutokset merissä Muutokset lumi- ja jääpeitteessä 2. Tulevaisuuden näkymä RCP-skenaariot Lämpötila Valtamerien pinta Sademäärä Lumi- ja jääpeite Tulevaisuuden kehityskulkuja
1. Havaitut muutokset
Havaitut muutokset MERET C ILMAKEHÄ C JÄÄT LUMIPEITE VALTAMERIEN PINNAN KORKEUS 1900-luvun puolivälin jälkeisenä aikana maapallon ilmastojärjestelmän kaikissa osissa on havaittu muutoksia. Ilmakehä ja meret ovat lämmenneet, lumi ja jää ovat vähentyneet, ja valtamerien pinnan korkeus on kohonnut. Jotkut muutokset ovat olleet niin suuria, että vastaavaa ei ole koettu tuhansiin vuosiin. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 4
Havaitut muutokset: Muutokset ilmakehässä Kasvihuonekaasupitoisuudet ovat lisääntyneet vuodesta 1750. + 40% + 150% + 20% HIILIDIOKSIDI METAANI ILOKAASU 1750-2011 Teollistumista edeltävästä ajasta nykyaikaan. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 5
Havaitut muutokset: Muutokset ilmakehässä HIILIDIOKSIDIN PITOISUUS ILMAKEHÄSSÄ ON KASVANUT 280 ppm 40% 1750-2011 20% 1958-2011 278 ppm 315 ppm 390.5 ppm METAANIN PITOISUUS ILMAKEHÄSSÄ ON KASVANUT 722 ppb 150% 750 ppb 1803 ppb 1000 1500 1750 2011 1958 1000 1500 1750 2011 ILOKAASUN PITOISUUS ON NOUSSUT 20% 270 ppb 270 ppb 324 ppb 1000 1500 1750 2011 MERKITTÄVIMMÄT HIILIDIOKSIDIN LÄHTEET: 1. Fossiilisten polttoaineiden käyttö (mukaan lukien sementin tuotanto) (365 PgC vuodesta 1750) 2. Metsien hävittäminen ja muut maankäytön muutokset (180 PgC vuodesta 1750) Hiilidioksidin, metaanin ja ilokaasun tämänhetkiset pitoisuudet ilmakehässä ovat selvästi suurempia kuin milloinkaan kuluneen 800 000 vuoden aikana. Tieto perustuu aikojen saatossa napajäätikön sisään loukkuun jääneiden ilmakuplien tutkimiseen. PgC = Miljardi tonnia hiiltä Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 6
Havaitut muutokset: Muutokset ilmakehässä ILMAKEHÄN HIILIDIOKSIDIPITOISUUDEN KEHITYS: PALLASTUNTURI, SUOMI POHJOINEN PALLONPUOLISKO MAUNA LOA, HAVAJI ETELÄNAPA KESÄ TALVI 400 PALLASTUNTURI, SUOMI - HIILIDIOKSIDIPITOISUUS LASKEE + HIILIDIOKSIDIPITOISUUS KASVAA MAUNA LOA, HAVAJI ETELÄNAPA CO 2 ppm CO 2 ppm 380 360 2000 2010 Pohjoisella pallonpuoliskolla ilman hiilidioksidipitoisuus laskee kesällä tilapäisesti, kun yhteyttävät kasvit sitovat hiilidioksidia. Talvipuolella vuotta pitoisuus jälleen kasvaa, kun hiilidioksidia vapautuu mm. maaperästä ja ihmiskunnan päästöt ovat suurempia. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. Pallaksen lukuarvojen lähde: Ilmatieteen laitos 7
Havaitut muutokset: Säteilypakote Ilmastoa lämmittävien ja viilentävien tekijöiden vaikutus KASVIHUONEKAASUJEN LÄMMITTÄVÄ VAIKUTUS +0,5 1,3 C 1951-2010 PIENHIUKKASTEN VIILENTÄVÄ VAIKUTUS -0,6 0,1 C 1951-2010 AURINKO, TULIVUOREN ym. muut kuin ihmisen toiminnasta aiheutuvat vaikutukset -0,1 0,1 C 1951-2010! Säteilypakotteella kuvataan maapallolle tulevan ja sieltä lähtevän säteilyn välistä eroa. Positiivisen säteilypakotteen vaikutus on ilmastoa lämmittävä, negatiivisen viilentävä. Lisäksi lämpötila heilahtelee satunnaisesti ±0,1 C ilmaston luonnollisista vaihteluista johtuen. Muista pienhiukkasista poiketen noki eli musta hiili lämmittää ilmastoa. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 8
Havaitut muutokset: ILMASTON LÄMPEminen JOKAINEN KOLMESTA EDELLISESTÄ VUOSIKYMMENESTÄ ON OLLUT LÄMPIMÄMPI KUIN MIKÄÄN AIKAISEMPI VUOSIKYMMEN VUODESTA 1850 LÄHTIEN. MAAPALLON KESKILÄMPÖTILAN POIKKEAMA ( C) 0.6 0.4 0.2 0.0-0.2-0.4-0.6 2000-2010 1990-2000 1980-1990 MAAPALLON KESKILÄMPÖTILA ON KOHONNUT +0,85 C 1880-2012 1850 1900 1950 2000 Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 9
Havaitut muutokset: Muutokset merissä Meret ovat lämmenneet ja valtamerien pinta on noussut. MERET C VALTAMERIEN PINNAN KORKEUS Merivesien pintakerros 700 m syvyyteen on lämmennyt ainakin vuodesta 1971 lähtien. Syvemmältä meristä on riittävästi havaintotietoa vasta 1990-luvulta lähtien. Arviot osoittavat, että tuona aikana myös merien syvimmät osat ovat lämmenneet. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 10
Havaitut muutokset: Muutokset merissä Merien lämpeneminen MERI >90% ENITEN ON LÄMMENNYT MERIEN PINTAKERROS Pinnalta 75m syvyyteen. Vuosina 1971-2010 lämpötila on noussut enemmän kuin 0,1 C vuosikymmenessä. MAANPINTA, JÄÄ, ILMAKEHÄ VUOSINA 1971-2010 Maapallon ilmastojärjestelmän lisääntyneestä lämpöenergiasta valtaosa eli > 90 % on varastoitunut meriin. +0,1 C VUOSIKYMMENESSÄ 75 m YLI 60 % LÄMPÖENERGIAN LISÄYKSESTÄ ON VARASTOITUNUT YLIMPÄÄN 700 M SYVYISEEN KERROKSEEN. 75 m 700 m LOPUT SYVEMMÄLLE MEREEN MAAPALLON MERIEN KESKIMÄÄRÄINEN SYVYYS ON n. 3700 m. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 11
Havaitut muutokset: Muutokset merissä valtamerien pinnan nousu +19cm 1901-2010 cm Nousu 1,7 mm/v cm Nousu 3,2 mm/v cm Nousu jatkuu todennäköisesti kiihtyvällä tahdilla. 1901-2010 1993-2010 2010 - tulevaisuus MERENPINNAN NOUSUN MAAILMANLAAJUINEN KESKIARVO Viime vuosikymmeninä merenpinnan nousu on kiihtynyt. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 12
Havaitut muutokset: Muutokset lumi- ja jääpeitteessä LOPPUKESÄN JÄÄPEITE POHJOISELLA JÄÄMERELLÄ KEVÄÄN LUMIPEITE MANNERALUEILLA Mannerjäätiköt ja vuoristojen jäätiköt eri puolilla maailmaa pienentyvät. Myös Pohjoisen jäämeren jääpeite vähenee. Eteläisen jäämeren jääpeite taas on hieman laajentunut. Pohjoisen pallonpuoliskon maa-alueilla lumipeite on vähentynytkeväällä ja alkukesästä ja ikiroutaa on sulanut. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 13
Havaitut muutokset: Muutokset lumi- ja jääpeitteessä POHJOISEN JÄÄMEREN KESÄINEN JÄÄN PINTA-ALA ON PIENENTYNYT HUOMATTAVASTI. 11 000 000km 2 vuonna 1900 6 000 000km 2 vuonna 2010 VÄHENTYNYT YHTEENSÄ: Noin 5 000 000 km 2 Vertaa: Australian pinta-ala 7 692 024 km 2 Intian pinta-ala 3 166 414 km 2 KEVÄÄN -1.6% LUMIPEITE VUOSIKYMMENTÄ KOHDEN VUODESTA 1967 LUMIPEITE MAALIS-HUHTIKUUSSA POHJOISELLA PALLONPUOLISKOLLA Pohjoisella pallonpuoliskolla lumen peittämä alue on pienentynyt 1960-luvulta lähtien, erityisesti keväällä ja alkukesästä. POHJOISTEN MERIEN JÄÄPEITE ON KUTISTUNUT: Jään pinta-ala on pienentynyt kaikkina vuodenaikoina, voimakkaimmin kesällä ja syksyllä. JÄÄN LAAJUUS ELO MARRAS 1990-luvun keskiarvo 2000-luvun keskiarvo 2012 Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 14
Havaitut muutokset: Muutokset lumi- ja jääpeitteessä N NA P PA IIR I 1992-2001 2002-2011 PO HJ O IN E GRÖNLANNIN MANNERJÄÄTIKÖN massan pienentyminen P OHJ OIN 34 Gt/v E NN A GRÖNLANNIN MANNERJÄÄTIKKÖ PA P IIR I 215 Gt/v ETELÄMANTEREEN JÄÄTIKÖN massan pienentyminen Jäätä on sulanut lähinnä Etelämantereen niemimaan pohjoisosissa ja Amundsenin meren rannikoilla. 1992-2001 ET EL ÄIN EN N APAPIIRI ETELÄMANTEREEN NIEMIMAA 2002-2011 ITÄINEN ETELÄMANNER LÄNTINEN ETELÄMANNER AMUNDSENIN MERI 30 Gt/v EL ÄI NE NN APA PI IRI Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. ET 147 Gt/v 15
2. Tulevaisuuden näkymä
Tulevaisuuden näkymä RCP-kasvihuonekaasuskenaariot IPCC on määritellyt uudessa raportissaan neljä uutta päästöskenaariota. HIILIDIOKSIDIN KOKONAISPÄÄSTÖT (Pg/v) 30 25 20 15 10 5 0 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 KEHITYSPOLKU 2 (RCP 8.5) Nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasujen päästöt RCP 6.0 RCP 4.5 KEHITYSPOLKU 1 (RCP 2.6) Tiukat kasvihuonekaasujen päästöjen rajoitukset Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 17
Tulevaisuuden näkymä: Lämpötilan kehitys KEHITYSPOLKU 1 (RCP 2.6) Tiukat kasvihuonekaasujen päästöjen rajoitukset KEHITYSPOLKU 2 (RCP 8.5) Nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasujen päästöt MALLIEN ENNUSTAMA KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS: TILANNE VUOSINA 2081-2100 MALLIEN ENNUSTAMA KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS: TILANNE VUOSINA 2081-2100 Arktinen alue lämpenee nopeimmalla tahdilla. + 8,2 C -2-1 0 1 1.5 2 3 4 5 7 9-2 11-1 0 1 1.5 2 3 4 5 7 9 11 + 6,0 C + 4,8 C + 3,7 C + 3,6 C + 2,3 C + 1,6 C + 1,7 C + 1,0 C + 1,0 C + 0,4 C + 0,3 C 2046-2065 2081-2100 MAAPALLON KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS + 1,1 C 2070-2099 VUODEN KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS SUOMESSA + 2,6 C + 2,6 C + 2,0 C + 1,4 C 2046-2065 2081-2100 MAAPALLON KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005. MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005 (SUOMELLE 1971-2000) KESKILÄMPÖTILAAN. (SUOMELLE 1971-2000) KESKILÄMPÖTILAAN. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. Suomen lukuarvojen lähde: Ilmatieteen laitos. + 3,8 C 2070-2099 VUODEN KESKILÄMPÖTILAN MUUTOS SUOMESSA 18
Tulevaisuuden näkymä: Valtamerien pinnan korkeuden kehitys KEHITYSPOLKU 1 (RCP 2.6) Tiukat kasvihuonekaasujen päästöjen rajoitukset KEHITYSPOLKU 2 (RCP 8.5) Nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasujen päästöt MERENPINNAN NOUSU SUHTEESSA VUOSIEN 1986-2005 TILANTEESEEN MAAILMANLAAJUINEN KESKIARVO MERENPINNAN NOUSU SUHTEESSA VUOSIEN 1986-2005 TILANTEESEEN MAAILMANLAAJUINEN KESKIARVO + 0,82 m + 0,63 m + 0,55 m + 0,40 m + 0,38 m + 0,45 m + 0,32 m + 0,24 m + 0,17 m + 0,26 m + 0,30 m + 0,22 m 2046-2065 2081-2100 2046-2065 2081-2100! Valtamerien pinnan nousu jatkuu vielä kauan lämpötilan nousun tasaannuttuakin, koska muutokset merissä tapahtuvat hitaasti. MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005 KESKIARVOIHIN. MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005 KESKIARVOIHIN. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 19
Tulevaisuuden näkymä: Sademäärän kehitys KEHITYSPOLKU 1 (RCP 2.6) Tiukat kasvihuonekaasujen päästöjen rajoitukset KEHITYSPOLKU 2 (RCP 8.5) Nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasujen päästöt KESKIMÄÄRÄINEN VUOTUISEN SADEMÄÄRÄN MUUTOS (%): TILANNE VUOSINA 1981-2100 KESKIMÄÄRÄINEN VUOTUISEN SADEMÄÄRÄN MUUTOS (%): TILANNE VUOSINA 1981-2100 -50-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 % -50-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 % + 31 % + 20 % + 14 % +8% +9% +2% SUOMEN VUOTUISEN SADEMÄÄRÄN KASVU: TILANNE VUOSINA 2070-2099 SUOMEN VUOTUISEN SADEMÄÄRÄN KASVU: TILANNE VUOSINA 2070-2099 MAAILMANLAAJUISET MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005, MAAILMANLAAJUISET MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005, SUOMEN MUUTOKSET SUHTEESSA JAKSON 1971-2000 KESKIARVOON. SUOMEN MUUTOKSET SUHTEESSA JAKSON 1971-2000 KESKIARVOON. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. Suomen lukuarvojen lähde: Ilmatieteen laitos 20
Tulevaisuuden näkymä: Lumi- ja jääpeitteen kehitys KEHITYSPOLKU 1 (RCP 2.6) Tiukat kasvihuonekaasujen päästöjen rajoitukset KEHITYSPOLKU 2 (RCP 8.5) Nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasujen päästöt POHJOISEN PALLONPUOLISKON KEVÄISEN LUMIPEITTEEN SUPISTUMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. -7% POHJOISEN PALLONPUOLISKON KEVÄISEN LUMIPEITTEEN SUPISTUMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. -25% POHJOISTEN MERIEN JÄÄN PINTA-ALAN SUPISTUMINEN - TILANNE VUOSINA 2081-2100. HELMIKUU -8% POHJOISTEN MERIEN JÄÄN PINTA-ALAN SUPISTUMINEN - TILANNE VUOSINA 2081-2100. HELMIKUU -34% SYYSKUU -43% SYYSKUU -94% VUORISTOJEN JÄÄTIKÖIDEN TILAVUUDEN PIENENTYMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. NYKYTILANNE -15-55% + C + METAANIN JA + HIILIDIOKSIDIN - LISÄÄNTYMINEN 2100 NYKYTILANNE SULANUT MAAPERÄ IKIROUTA NOUSEVA LÄMPÖTILA VUORISTOJEN JÄÄTIKÖIDEN TILAVUUDEN PIENENTYMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. 2100-35-85% MAAN PINNALLE ULOTTUVAN IKIROUDAN ALUEEN SUPISTUMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005 KESKIARVOIHIN. -37% IKIROUDAN SULAMINEN -81% Ikiroudan sulaessa maaperästä saattaa vapautua yhä enemmän metaania ja hiilidioksidia. Pitkällä tähtäimellä tämä voi kiihdyttää ilmaston lämpenemistä entisestään. MAAN PINNALLE ULOTTUVAN IKIROUDAN ALUEEN SUPISTUMINEN VUOTEEN 2100 MENNESSÄ. MUUTOKSET LASKETTU SUHTEESSA JAKSON 1986-2005 KESKIARVOIHIN. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 21
Tulevaisuuden näkymä Tulevaisuuden näkymä: Ilmaston lämpeneminen jatkuu, mikäli kasvihuonekaasupitoisuudet pysyvät ennallaan tai lisääntyvät. Ilmastonmuutoksen hillitseminen vaatisi hiilidioksidipäästöjen todella merkittävää vähentämistä. Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 22
Ilmastonmuutos tiivistettynä HIILIDIOKSIDIN JA MUIDEN KASVIHUONEKAASUJEN PITOISUUDET OVAT LISÄÄNTYNEET ILMAKEHÄSSÄ. 2011 HIILIDIOKSIDIPITOISUUDET: 390 ppm SYYT: Fossiilisten polttoaineiden käyttö Metsien hävittäminen ja muut maankäytön muutokset Sementin tuotanto ppm 1750 2011 CO 2 +40% VUODESTA 1750 SEURAUKSET MERENPINNAN NOUSU & MERIEN LÄMPENEMINEN ILMAKEHÄ JÄÄT KUUMIEN PÄIVIEN/ÖIDEN MÄÄRÄ KASVAA LUMIPEITE HUPENEE MERET HAPPAMOITUVAT KUIVUUS LISÄÄNTYY LAAJOILLA ALUEILLA KYLMIEN PÄIVIEN/ ÖIDEN MÄÄRÄ VÄHENEE RANKKASATEET VOIMISTUVAT LAAJOILLA ALUEILLA TROOPPISET HIRMUMYRSKYT LISÄÄNTYVÄT MONILLA ALUEILLA HELLEAALLOT LISÄÄNTYVÄT Perustuu IPCC:n 5. arviointiraportin WG1-osaraportin tietoihin. 23
www.ym.fi www.ilmatieteenlaitos.fi