ALUEELLISET ILMASTON- MUUTOSENNUSTEET JA NIITTEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT

ALUEELLISET ILMASTON- MUUTOSENNUSTEET JA NIITTEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT Page 1 of 29 Kimmo Ruosteenoja Ilmatieteen laitos MUUTTUVA ILMASTO JA METSÄT -SEMINAARI 9.XII 2014

ESITYKSEN SISÄLTÖ 1. KASVIHUONEKAASUSKENAARIOT 2. ILMASTONMUUTOSMALLIT 3. TULEVAISUUDEN ILMASTOSTA 4. KASVUKAUDEN LÄMPÖSUMMAN ENNUSTETUT MUUTOKSET 5. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ KYSYMYKSIÄ SAA ESITTÄÄ! Page 2 of 29 LISÄTIETOJA: ILMATIETEENLAITOS.FI/SETUKLIM -> KOLME VERKKORAPORTTIA (CMIP5-MALLEISTA) ILMASTO-OPAS.FI ILMATIETEENLAITOS.FI/UUSIN-ARVIOINTIRAPORTTI: IPCC-RAPORTIN YHTEENVE- DON SUOMENNOS GREGOW, YM., 2011: LUMETTOMAN MAAN ROUTAOLOJEN MALLINTAMINEN JA ENNUSTETTAVUUS MUUTTUVASSA ILMASTOSSA. IL:N RAPORTTEJA 2011:5. https://helda.helsinki.fi/handle/10138/28455.

1. RCP-KASVIHUONEKAASUSKENAARIOT Page 3 of 29

1. RCP-KASVIHUONEKAASUSKENAARIOT HIILIDIOKSIDI JA MUUT KASVIHUONEKAASUT (METAANI, TYPPIOKSIDUULI,...) LÄM- MITTÄVÄT ILMASTOA; PIENHIUKKASTEN VAIKUTUS ETUPÄÄSSÄ JÄÄHDYTTÄVÄ. Page 3 of 29

1. RCP-KASVIHUONEKAASUSKENAARIOT HIILIDIOKSIDI JA MUUT KASVIHUONEKAASUT (METAANI, TYPPIOKSIDUULI,...) LÄM- MITTÄVÄT ILMASTOA; PIENHIUKKASTEN VAIKUTUS ETUPÄÄSSÄ JÄÄHDYTTÄVÄ. ESITETÄÄN PITOISUUKSILLE VAIHTOEHTOISIA TULEVAISUUDEN KEHITYSKULKUJA. Page 3 of 29

1. RCP-KASVIHUONEKAASUSKENAARIOT HIILIDIOKSIDI JA MUUT KASVIHUONEKAASUT (METAANI, TYPPIOKSIDUULI,...) LÄM- MITTÄVÄT ILMASTOA; PIENHIUKKASTEN VAIKUTUS ETUPÄÄSSÄ JÄÄHDYTTÄVÄ. ESITETÄÄN PITOISUUKSILLE VAIHTOEHTOISIA TULEVAISUUDEN KEHITYSKULKUJA. VAIKUTTAVINA TEKIJÖINÄ MM. VÄESTÖNKASVU, ELINTASON KEHITYS, KULUTUS- TOTTUMUKSET JA ENERGIAN TUOTANTOTAVAT. Page 3 of 29

2. ILMASTOMALLIT MALLIT PERUSTUVAT FYSIIKAN LAKEIHIN IPCC:N TUORETTA RAPORTTIA VARTEN KOOSTETTU KANSAINVÄLINEN ILMAS- TOMALLITULOSTEN ARKISTO TÄSSÄ ESITYKSESSÄ ARVIOT PERUSTUVAT ENIMMILLÄÄN 28 MALLIN TULOK- SIIN PÄÄTELMISSÄ HYÖDYNNETTY OSIN MYÖS VANHEMPIEN MALLISUKUPOLVIEN TULOKSIA KAIKISSA LASKELMISSA VERTAILUKOHTANA JAKSO 1971 2000 Page 4 of 29

ESIMERKKI: SAKSALAISELLA MPI-ESM-MR-MALLILLA AJETTU RCP85-SKENAARION MUKAINEN MALLIAJO KESÄN LÄMPÖTILOJA LÄNSI-SUOMESSA SIJAITSEVASSA HILAPISTEESSÄ Page 5 of 29

ESIMERKKI: SAKSALAISELLA MPI-ESM-MR-MALLILLA AJETTU RCP85-SKENAARION MUKAINEN MALLIAJO KESÄN LÄMPÖTILOJA LÄNSI-SUOMESSA SIJAITSEVASSA HILAPISTEESSÄ Page 5 of 29 LÄMPÖTILAN NOUSEVA TRENDI JA SEN PÄÄLLÄ VUOSIENVÄLISTÄ VAIHTELUA

ESIMERKKI: SAKSALAISELLA MPI-ESM-MR-MALLILLA AJETTU RCP85-SKENAARION MUKAINEN MALLIAJO KESÄN LÄMPÖTILOJA LÄNSI-SUOMESSA SIJAITSEVASSA HILAPISTEESSÄ Page 5 of 29 LÄMPÖTILAN NOUSEVA TRENDI JA SEN PÄÄLLÄ VUOSIENVÄLISTÄ VAIHTELUA TARKASTELEMALLA 30 VUODEN AIKAKESKIARVOJA SAADAAN VUOSIENVÄLISTÄ VAIHTELUA HÄIVYTETTYÄ

ESIMERKKI: SAKSALAISELLA MPI-ESM-MR-MALLILLA AJETTU RCP85-SKENAARION MUKAINEN MALLIAJO KESÄN LÄMPÖTILOJA LÄNSI-SUOMESSA SIJAITSEVASSA HILAPISTEESSÄ Page 5 of 29 LÄMPÖTILAN NOUSEVA TRENDI JA SEN PÄÄLLÄ VUOSIENVÄLISTÄ VAIHTELUA TARKASTELEMALLA 30 VUODEN AIKAKESKIARVOJA SAADAAN VUOSIENVÄLISTÄ VAIHTELUA HÄIVYTETTYÄ KÄYTÄNNÖSSÄ ILMASTONMUUTOSENNUSTEET PERUSTUVAT YLEENSÄ SUUREEN JOUKKOON ENEMMÄN TAI VÄHEMMÄN TOISISTAAN RIIPPUMATTOMIA MALLEJA.

MALLITULOKSIEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT Havaittu ilmasto Tuleva ilmasto Ilmasto vaihtelee luonnostaan Mallittamiseen liittyy epävarmuutta Päästöt riippuvat ihmiskunnan tulevista toimista 2000 2100 Page 7 of 29 EPÄVARMUUKSIEN SUURUUS: Lähitulevaisuus Luonnollinen vaihtelu + + Mallit (+) ++ Päästöskenaariot ++ Vuosisadan loppu

MALLITULOKSIEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT Havaittu ilmasto Tuleva ilmasto Ilmasto vaihtelee luonnostaan Mallittamiseen liittyy epävarmuutta Päästöt riippuvat ihmiskunnan tulevista toimista 2000 2100 Page 7 of 29 EPÄVARMUUKSIEN SUURUUS: Lähitulevaisuus Luonnollinen vaihtelu + + Mallit (+) ++ Päästöskenaariot ++ Vuosisadan loppu SADEMÄÄRÄT VAIHTELEVAT LUONNOLLISTEN TEKIJÖITTEN TAKIA ENEMMÄN KUIN LÄMPÖTILAT

MALLITULOKSIEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT Havaittu ilmasto Tuleva ilmasto Ilmasto vaihtelee luonnostaan Mallittamiseen liittyy epävarmuutta Päästöt riippuvat ihmiskunnan tulevista toimista 2000 2100 Page 7 of 29 EPÄVARMUUKSIEN SUURUUS: Lähitulevaisuus Luonnollinen vaihtelu + + Mallit (+) ++ Päästöskenaariot ++ Vuosisadan loppu SADEMÄÄRÄT VAIHTELEVAT LUONNOLLISTEN TEKIJÖITTEN TAKIA ENEMMÄN KUIN LÄMPÖTILAT PIENIÄ ALUEITA TARKASTELTAESSA LUONNOLLISEN VAIHTELUN OSUUS KOROS- TUU

3. MILLAINEN ON TULEVAISUUDEN ILMASTO? MAAPALLON KESKILÄMPÖTILAN ENNUSTETUT MUUTOKSET: Page 9 of 29 MUISTUTUS: VERTAILUKOHTANA JAKSON 1971 2000 ILMASTO TÄTÄ ENNEN MAAPALLO OLI JO LÄMMENNYT 0.5 C

LUONNOLLINEN VAIHTELU AIHEUTTAA HEILAHTELUJA LÄMPÖTILAN KEHITYKSEEN. 0.7 0.6 0.5 C 0.4 0.3 Page 10 of 29 0.2 0.1 0.0-0.1 El Niño La Niña events 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 SST anomaly C 2 0 2 Niño 3.4 Base 1950-79 1970 1980 1990 2000 2010 EL NIÑO -VUODET MAAILMANLAAJUISESTI LA NIÑA -VUOSIA LÄMPIMÄMPIÄ

SUOMEN LÄMPÖTILOJEN JA SADEMÄÄRIEN ENNUSTETUT MUUTOKSET: Page 11 of 29 TÄSSÄKÄÄN MUUTOS EI OLE OIKEASTI NÄIN TASAISTA.

LÄMPÖTILAN MUUTOS SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS ESITETTY ASTEINA) Page 12 of 29

LÄMPÖTILAN MUUTOS SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS ESITETTY ASTEINA) Page 12 of 29 LÄMPÖTILAN VAIHTELUT KESÄLLÄ ENNALLAAN, TALVELLA VAIMENEVAT TALVEN KOVAT PAKKASET LEUDONTUVAT TUNTUVASTI KESÄLLÄ KORKEIMMAT LÄMPÖTILAT NOUSEVAT SUUNNILLEEN SAMAN VERRAN KUIN KESKILÄMPÖTILATKIN

VASTAAVA ARVIO SADEMÄÄRÄN MUUTOKSILLE (PROSENTTEINA) Page 13 of 29

VASTAAVA ARVIO SADEMÄÄRÄN MUUTOKSILLE (PROSENTTEINA) Page 13 of 29 SATEET LISÄÄNTYVÄT TALVELLA, KESÄLLÄ MUUTOKSEN SUUNTA JOSSAKIN MÄÄRIN EPÄVARMA YLEISESTI VETISTEN SATEITTEN OSUUS LISÄÄNTYY, MUTTA YKSITTÄISIÄ KOVIA LUMIPYRYJÄ NÄHDÄÄN VIELÄ KAUKANA TULEVAISUUDESSAKIN

VERTAILUA EDELLISEN MALLISUKUPOLVEN TULOKSIIN: RCP4.5- JA B1-SKENAA- RIOISSA CO2:N PITOISUUDEN KEHITYS ON SUUNNILLEEN SAMA Page 14 of 29

VERTAILUA EDELLISEN MALLISUKUPOLVEN TULOKSIIN: RCP4.5- JA B1-SKENAA- RIOISSA CO2:N PITOISUUDEN KEHITYS ON SUUNNILLEEN SAMA Page 14 of 29 UUDET MALLIT LÄMMITTÄVÄT KESÄKUUKAUSIA ENEMMÄN. ERO JÄÄ KYLLÄ EPÄ- VARMUUSHAARUKAN SISÄPUOLELLE. MUUTOIN EROT AIKA PIENIÄ.

SADEOLOJEN VAIHTELUISTA Talvi Kevät 30 30 20 20 10 10 0 0-10 -10-20 Rmean SDII R1d R5d DD CDD -20 Rmean SDII R1d R5d DD CDD Kesä Syksy 30 30 Page 15 of 29 20 20 10 10 0 0-10 -10-20 Rmean SDII R1d R5d DD CDD -20 Rmean SDII R1d R5d DD CDD KESÄLLÄ KOVIMMAT SATEET VOIMISTUVAT HIEMAN ENEMMÄN KUIN MITÄ KESKIMÄÄRÄINEN SADEMÄÄRÄ KASVAA. POUTAJAKSOT VOIVAT PIDENTYÄ.

TUULEN NOPEUDEN MUUTOKSET (PROSENTTEINA) Page 16 of 29

TUULEN NOPEUDEN MUUTOKSET (PROSENTTEINA) Page 16 of 29 MYRSKYJEN MAHDOLLISIA MUUTOKSIA EI VIELÄ TUTKITTU TÄSTÄ MALLIJOUKOSTA

TUULEN NOPEUDEN MUUTOKSET (PROSENTTEINA) Page 16 of 29 MYRSKYJEN MAHDOLLISIA MUUTOKSIA EI VIELÄ TUTKITTU TÄSTÄ MALLIJOUKOSTA AIEMMAT TULOKSET: KOVAT TUULET MUUTTUVAT SAMANSUUNTAISESTI KUIN KESKIMÄÄRÄISET TUULETKIN

TUULEN NOPEUDEN MUUTOKSET (PROSENTTEINA) Page 16 of 29 MYRSKYJEN MAHDOLLISIA MUUTOKSIA EI VIELÄ TUTKITTU TÄSTÄ MALLIJOUKOSTA AIEMMAT TULOKSET: KOVAT TUULET MUUTTUVAT SAMANSUUNTAISESTI KUIN KESKIMÄÄRÄISET TUULETKIN VAROVAINEN JOHTOPÄÄTÖS: MYRSKYISYYDESSÄ EI VÄLTTÄMÄTTÄ ODOTETTAVISSA ISOJA MUUTOKSIA. MALLITULOSTEN VÄLISET EROT KUITENKIN SUURIA.

AURINGONSÄTEILYN MÄÄRÄN MUUTOS SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS PROSENTTEINA) Page 17 of 29

AURINGONSÄTEILYN MÄÄRÄN MUUTOS SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS PROSENTTEINA) Page 17 of 29 PIMEÄMPIÄ TALVIA KESÄLLÄ MUUTOKSET PIENIÄ

SUHTEELLISEN KOSTEUDEN MUUTOKSET SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS PROSENTTIYKSIKÖISSÄ) Page 18 of 29

SUHTEELLISEN KOSTEUDEN MUUTOKSET SUOMESSA KUUKAUSITTAIN VV. 2070-99; KESKIM. ARVIO JA 90% TODENNÄKÖISYYSVÄLI (MUUTOS PROSENTTIYKSIKÖISSÄ) Page 18 of 29 TALVIPUOLTA KUVAAVAT MUUTOKSET EIVÄT KOVIN LUOTETTAVIA MALLITU- LOKSISSA ESIINTYI YLI 100 % KOSTEUKSIA KESÄLLÄ MAHDOLLISESTI HIEMAN NYKYISTÄ KUIVEMPAA

4. KASVUKAUDEN LÄMPÖSUMMAN ENNUSTETUT MUUTOKSET PERUSJAKSON JA TULEVAISUUDEN LÄMPÖSUMMIA (MALLITULOSTEN KESKIAR- VOJA) 1971 2000 Page 19 of 29 2010 2039

PERUSJAKSON JA TULEVAISUUDEN LÄMPÖSUMMIA (MALLITULOSTEN KESKIAR- VOJA) 1971 2000 Page 20 of 29 2040 2069

PERUSJAKSON JA TULEVAISUUDEN LÄMPÖSUMMIA (MALLITULOSTEN KESKIAR- VOJA) 1971 2000 Page 21 of 29 2070 2099

ERI MALLIEN ENNUSTAMA KESKIMÄÄRÄINEN KASVUKAUDEN LÄMPÖSUMMA ITÄISESSÄ KESKI-SUOMESSA TÄLLÄ VUOSISADALLA (RCP8.5) Page 22 of 29 NYKYINEN TASO VAJAA 1200 ASTEPÄIVÄÄ VUOSISADAN LOPULLA 1.5 2.5-KERTAINEN

MUUTOKSEN SUURUUDEN RIIPPUVUUS KASVIHUONEKAASUSKENAARIOSTA ITÄISEN KESKI-SUOMEN ESIMERKKIPISTEESSÄ Page 23 of 29

MUUTOKSEN EPÄVARMUUSANALYYSI: KOKONAISEPÄVARMUUS (MUSTA), MALLIEN VÄLISET EROT (KELTAINEN) JA LUONNOLLISEN VAIHTELUN OSUUS (VIHREÄ) Page 24 of 29 TÄSSÄ SUUREESSA LUONNOLLISEN VAIHTELUN MERKITYS EPÄVARMUUDEN LÄH- TEENÄ ON PIENI.

PERUSJAKSON KESKIARVOA LÄMPIMÄMPIEN KASVUKAUSIEN OSUUS Page 25 of 29

HARVINAISTEN HYVIEN (KERRAN 10 V) KASVUKAUSIEN OSUUS Page 26 of 29

HARVINAISTEN HUONOJEN (KERRAN 10 V) KASVUKAUSIEN OSUUS Page 27 of 29

5. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ Page 28 of 29

5. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ TALVIPUOLELLA VUOTTA ODOTETTAVISSA ENGLANTILAISTYYPPINEN ILMASTO: LEUTOA, SATEISTA, KOSTEAA, PILVISTÄ; NIUKEMMIN LUNTA. KESÄLLÄ LÄMPÖTILA NOUSEE MYÖS SELVÄSTI, JOSKIN VÄHEMMÄN KUIN TALVELLA. MUUTOKSET SATEISSA JA PILVISSÄ MELKO PIENIÄ. Page 28 of 29

5. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ TALVIPUOLELLA VUOTTA ODOTETTAVISSA ENGLANTILAISTYYPPINEN ILMASTO: LEUTOA, SATEISTA, KOSTEAA, PILVISTÄ; NIUKEMMIN LUNTA. KESÄLLÄ LÄMPÖTILA NOUSEE MYÖS SELVÄSTI, JOSKIN VÄHEMMÄN KUIN TALVELLA. MUUTOKSET SATEISSA JA PILVISSÄ MELKO PIENIÄ. PERINTEISEEN ILMASTOON PERUSTUVA KOKEMUSTIETO VANHENEE NOPEASTI SIIRRYMME KOHTI LEUDOMPAA ILMASTOVYÖHYKETTÄ. LUONTO SEURAA PERÄSSÄ. Page 28 of 29

5. JOHTOPÄÄTÖKSIÄ TALVIPUOLELLA VUOTTA ODOTETTAVISSA ENGLANTILAISTYYPPINEN ILMASTO: LEUTOA, SATEISTA, KOSTEAA, PILVISTÄ; NIUKEMMIN LUNTA. KESÄLLÄ LÄMPÖTILA NOUSEE MYÖS SELVÄSTI, JOSKIN VÄHEMMÄN KUIN TALVELLA. MUUTOKSET SATEISSA JA PILVISSÄ MELKO PIENIÄ. PERINTEISEEN ILMASTOON PERUSTUVA KOKEMUSTIETO VANHENEE NOPEASTI SIIRRYMME KOHTI LEUDOMPAA ILMASTOVYÖHYKETTÄ. LUONTO SEURAA PERÄSSÄ. ENNUSTUKSIIN LIITTYY VIELÄ PALJON EPÄVARMUUTTA Page 28 of 29 RCP8.5-SKENAARIO TUSKIN VOI TOTEUTUA YHTEISKUNNALLINEN TAI YM- PÄRISTÖKATASTROFI ROMAHDUTTAISI PÄÄSTÖT JO PALJON ENNEN VUOTTA 2100 PITKÄLLÄ TÄHTÄIMELLÄ SUOMESSA KOETTAVAT HYÖDYT NÄENNÄISIÄ. KOKO IH- MISKUNTA YHDESSÄ JA SAMASSA VENEESSÄ.

SADEMÄÄRÄN MUUTOS (%): 28 MAAILMANLAAJUISEN MALLIN KESKIARVO Page 29 of 29