Ilmastonmuutoksen vaikutukset Suomessa: todennäköisyydet ja epävarmuudet Kirsti Jylhä Ilmatieteen laitos Ilmastonmuutoksen tutkimusyksikkö KOKONAISUUDEN HALLINTA JA ILMASTONMUUTOS KUNNAN PÄÄTÖKSENTEOSSA Neljäs teemaseminaari: Ilmastonmuutokseen varautuminen kunnissa - säätilan lämpenemiseen ja sään ääri-ilmiöihin liittyvät riskit Kuntatalo, Helsinki, 5.5.211
Esityksen pääviestit Suomen ja sen kuntien ilmastoon kuuluu vaihtelu vuodesta ja paikasta toiseen Odotettavissa suuntaus kohti: lauhoja, sateisia ja vähälumisempia talvia yleistyviä helteitä ja rankkasateita muutoksia Itämeren jääpeitteessä ja vedenkorkeudessa Ilmastonmuutosta pyrittävä hidastamaan; samalla kannattaa varautua muutoksiin selkein toimenpitein
Suomen ilmastoon kuuluu vaihtelu vuodesta ja paikasta toiseen Huhtikuu vuonna 211 Vertailukausi 1971-2: 97%:n todennäköisyysraja Mediaani 3%:n todennäköisyysraja Vuodet eivät ole veljeksiä! Termisen kevään aikana vuorokauden keskilämpötila on ja +1 asteen välillä. Vuorokauden keskilämpötila huhtikuussa http://ilmatieteenlaitos.fi/huhtikuu
15 suurinta vuorokausisadetta Suomen havaintoasemilla vuosina 1931-25 Suuruusjärjestyksen sijat: 1.-5. 51.-1. 11.-15. Suuri osa 15 suurimmasta vrk-sateen arvosta on aiheutunut muutamasta laaja-alaisesta, voimakkaasta rankkasadetilanteesta. Erittäin voimakkaita sateita on Keski-Suomessa havaittu useammin kuin Etelä-Suomessa. Rannikoilla ja saaristossa muuta Etelä- ja Keski- Suomea vähemmän tapauksia 3 mm/vrk. Mutta: kaksi suurinta arvoa mitattu etelärannikolla Espoo Lahnus 21.7.1944: 198.4 mm/vrk Karuna 23.7.1927: 182. mm/vrk Lähde: Aaltonen et al. (28) Lähde: = Heikki RATU-hankkeen Tuomenvirta loppuraportti (IL/ RATU)
Miksi Suomen ja sen kuntien ilmastoa ei voi ennustaa tarkasti? Mitä pienempää aluetta tarkastellaan, sitä suurempi on luonnollisen vaihtelun merkitys Luonnollisen vaihtelu näyttää välillä kiihdyttävän muutoksia (kuten talvena 27/28), välillä jarruttavan niitä (esim. talvet 29/21 ja 21/211) Myös ilmastomallikokeiden tuloksissa on mukana ilmaston luonnollinen vaihtelu Vuosisadan alkupuolella luonnollinen vaihtelu peittää helposti alleen pitkän aikavälin trendin Vuosisadan loppupuolen muutokset riippuvat suuresti ihmiskunnan tulevista kasvihuonekaasupäästöistä Mallittamiseen liittyy epävarmuutta
Lämpötila ( o C) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Keskilämpötila kohoaa Suomessa Jyväskylä Jyväskylä: havainnot ja skenaariot 194 196 198 2 22 24 26 28 21 Vuosi Lämpenemisen keskimääräinen nopeus ~.4±.1 C/1 v kaikissa kasvihuonekaasuskenaarioissa noin vuoteen 24 saakka. Myöhemmin erot eri ilmastoskenaarioiden välillä kasvavat ja suurimpien päästöjen skenaarioissa muutokset ovat jo huomattavia. 3 2 1 2 25 21 Värit: eri kasvihuonekaasuskenaariot Käyrät: muutoksen paras arvio (19 ilmastomallin antama keskiarvo) Suomen keskilämpötilan nousun paras arvio ja epävarmuusväli (ºC): 21 239 1.5 (.7 2.3) 24 269 3. (1.4 4.4) 27 299 4.2 (2. 6.5)
Lämpötilan muutos ( C) Etenkin talvilämpötilat tulevat kasvamaan Suomi v. 1971-2 => v. 22-249 6 5 4 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario A1B 3 2 1 Muutoksen paras arvio ja 9%:n todennäköisyysväli siltä väliltä -skenaarion (A1B) toteutuessa -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuukausi 19 ilmastomallin väliset erot Ilmaston luontainen vaihtelu
(Gt C/year) Etelä-Suomen keskilämpötilat siirtyvät kohti pohjoista - isompien päästöjen tapauksessa muutokset vielä suurempia v. 1971-2 v. 23-259 A1B Päästöt 3 2 1 2 25 21 A1B 2 2 4 4 6 6 8 8
Ilmastovyöhykkeet 1971-2 Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 21-23 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto A1B Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 211-24 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 221-25 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 231-26 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 241-27 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 251-28 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 261-29 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Ilmastovyöhykkeet 271-299 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario Polaari-ilmastot Tundrailmasto Kylmätalviset ilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat ilmastot Aroilmasto Kuuma aroilmasto A1B Mitä pidempi ja lämpimämpi kesä, sitä tummempi punainen ja keltainen, mutta vaaleampi sininen ja vihreä Data: E-OBS + MME (ENSEMBLES RCMs) Ref: Jokinen & Jylhä (211)
Sademäärä (mm) Vuotuiset sademäärät kasvavat Suomessa 9 8 7 6 5 Lammin havainnot & skenaariot Lammi pisteelle (61ºN, 21ºN) 3 2 1 2 25 21 Mitä pienempää aluetta ja lyhyempää ajanjaksoa tarkastellaan, sitä suurempi luonnollisesta vaihtelusta aiheutuva epävarmuus! 4 196 198 2 22 24 26 28 21 Vuosi Ajan myötä myös sateisuuden muutokset ylittävät luontaisen vaihtelun. Rankkasateet voimistuvat
Sademäärä (mm) Sademäärä (mm) Talven sademäärät kasvavat suhteellisesti eniten - mutta myös tulevaisuudessa kesäsateet ovat runsaimpia 1 8 6 4 2 Lammin havainnot v. 1971-2 ja skenaario Lammi jaksolle A1B 28527-299 A1B 3 2 1 2 25 21 Suomen vuotuisen sademäärän kasvun paras arvio ja epävarmuusväli (%): 21 239 5 (1 1) 24 269 11 (4 17) 27 299 16 (7 26) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuukausi
Rankkasateet voimistuvat Suomessa Kesä-elokuu: muutos 271-21 mennessä (%) usean mallin keskiarvona 3 2 1 2 25 21 A2 Kesän keskimääräisen suurimman vrk-sademäärän muutos vuosisadan loppuun mennessä: 2 (5 3) % Vrt. Kesän kokonaissademäärän muutos vuosisadan loppuun mennessä: 11 ( 22) % pienenee kasvaa 7 alueellisen mallin antama keskiarvo maa-alueille
Hulevesivirtaaman määrä (l/s) Maankäytön ja ilmastonmuutoksen vaikutuksista hulevesien muodostumiseen 1) metsä 2) metsässä yksisuuntainen tie 3) metsässä kaksisuuntainen tie 4) pientaloalue 5) puolet metsää, puolet kattoa + 4% + 3% +1% Rankkasateiden kasvu Alkutilanne 1 2 3 4 5 Outi Salminen, Ph.D., Helsingin yliopisto, metsätieteiden laitos
Lumen vesiarvo (maaliskuu) Lumisade (marras-maalis) Lumipeite hupenee etenkin alku- ja lopputalvesta 3 2 1 2 25 21 v. 1971-2 nähden 21-239 24-269 27-299 -1-1 -3-3 -3-1 -6-3 -6 Lämpötila (ºC) -8 Lähde: Jouni Räisänen, Helsingin yliopisto (ACCLIM-hanke)
Tuulet voimistuvat hieman* syksyllä ja talvella ja muuttunevat enemmän lännenpuoleisiksi Suhteellinen frekvenssijakauma (%) Suhteellinen frekvenssijakauma (%) Tuulen nopeus (m/s) Tuulen suunta (astetta) nykytilanne vuosisadan loppu 3 2 1 2 25 21 (Gt C/vuosi) Päästöskenaario A2 Jyväskylä talvella (joulu-helmikuu) Itä Etelä Länsi Pohj * -2 % 25-luvulle ja 1-4 % 29-luvulle mennessä
Vedenkorkeus (cm, N6) Keskivedenpinnan korkeus havainnot ja skenaario vuoteen 21 asti Helsinki: merenpinta kohoaa ~ 45 cm keskiskenaarion mukaan Havaitut vuosikeskiarvot 15-v. liukuva keskiarvo Skenaarioiden keskiarvo 5%/95% rajat Maankohoaminen 3.7 mm/v Epävarmuusväli <= Mannerjäätiköiden sulamisnopeus =? Lähde: Milla Johansson (IL)
Vedenkorkeus (cm, N6) Keskivedenpinnan korkeus havainnot ja skenaario vuoteen 21 asti Rauma: merenpinta kohoaa ~ 15 cm keskiskenaarion mukaan Havaitut vuosikeskiarvot 15-v. liukuva keskiarvo Skenaarioiden keskiarvo 5%/95% rajat Maankohoaminen 7. mm/v Epävarmuusväli <= Mannerjäätiköiden sulamisnopeus =? Lähde: Milla Johansson (IL)
Ilmaston maailmanlaajuisen lämpenemisen myötä myös Suomen ja sen kuntien ilmasto muuttuu Talvella enemmän ja suurempia muutoksia kuin kesällä lämpötila kohoaa sademäärä kasvaa selvästi, vesisateiden osuus suurenee, poutapäivät harvenevat lumipeite hupenee ilman suhteellinen kosteus lisääntyy hieman auringonsäteily vähenee tuulet voimistunevat hieman ja suunta muuttuu lännenpuoleisemmaksi Kesäpuolella vähemmän muutoksia lämpötila kohoaa, mutta vähemmän kuin talvella helteet lisääntyvät rankkasateet voimistuvat Todennäköisyysennusteet epävarmuuksien käsittelyyn
Näkökohtia ilmastonmuutokseen sopeutumiseen Nykyilmaston riskeihin varautuminen auttaa sopeutumaan tulevaan ilmastonmuutokseen. Kasvihuonekaasujen pitoisuuksien kasvun pysähdyttyäkin ilmasto lämpenee Suomessa ja samoin muualla. Sopeutuminen on välttämätöntä, koska näköpiirissä olevat päästörajoitukset eivät riitä ilmastonmuutoksen pysäyttämiseen. Päästöjen rajoittaminen ei enää pysäytä ilmastonmuutosta, mutta hidastaa ja rajoittaa sitä, mikä helpottaa sopeutumista.
Miten ilmasto muuttuu? vaikutuksia Ilmasto lämpenee => 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 => terveysongelmia erityisesti vanhenevalle väestölle Merenpinnan kohoaminen => kaavoitus Kuva: K. Jylhä
Yhteenveto Suomen ja sen kuntien ilmastoon kuuluu vaihtelu vuodesta ja paikasta toiseen Odotettavissa suuntaus kohti: lauhoja, sateisia ja vähälumisempia talvia yleistyviä helteitä ja rankkasateita muutoksia Itämeren jääpeitteessä ja vedenkorkeudessa Ilmastonmuutosta pyrittävä hidastamaan; samalla kannattaa varautua muutoksiin selkein toimenpitein
Kiitos! Yhteystiedot: kirsti.jylha@fmi.fi
Ottamatta huomioon tähänastista ilmastonmuutosta: satojen vuosien välein (kerran n. 3 vuodessa??) Lähde: Jouni Räisänen (Helsingin yliopisto) Kuinka usein Helsingin heinäkuun keskilämpötila vähintään sama kuin vuonna 21 (+21,7 ºC)? Nykyisessä jo muuttuneessa ilmastossa (jos ilmasto ei lämpenisi enää lisää): kerran (tai kaksi) ihmisen iässä (kerran 6 vuodessa?) Vuosisadan puolivälin arvioidussa ilmastossa: selvästi nykyistä useammin, mutta harvoin kuitenkin (kerran 1-15 vuodessa?) Todennäköisyys ainakin yhdelle vähintään +21,7 asteen heinäkuulle vuoteen 235 mennessä noin 5 % Sattuma osuus => milloin seuraava huippulämmin heinäkuu =??
Tuulet voimistuvat hieman syys-huhtikuussa ja muuttunevat enemmän lännenpuoleisiksi 246-265 3 2 1 2 25 21 281-21 -1 % 1-2 % 1-2 % 2-4 % 2-4 % 4-6 % 4-6 % Muutoksen paras arvio (9 globaalin ilmastomallin antama keskiarvo); geostrofinen tuuli Lähde: Gregow et al. (submitted) Vrt. 1971-2