maanantai 20. maaliskuuta 2023

Uusi malli pohjoisen napajään kehityksestä

Olen jo pitkään seurannut arktisen merijään pinta-alan kehitystä globaalin ilmastonmuutoksen ilmentäjänä ja samalla ilmastomallien ennakoiman kehityksen mittarina. Näin siksi, että 1) ilmastotieteen mukaan globaali lämpeneminen on nopeinta juuri maapallon pohjoisimmissa kolkissa ja 2) napajään pinta-alan mittaukset perustuvat julkaistuihin kuviin, joten niihin liittyvien tilastojen jälkikäteen muokkaaminen on mahdotonta tai ainakin erittäin vaikeaa ilman, että siitä jäisi kiinni. 

Tärkein tähän liittyvä analyysini on ollut syy-seuraussuhteen testaaminen ilmastoa lämmittävien kasvihuonekaasujen - tai tarkemmin sen hiilidioksidipitoisuuden - määrän lisääntyessä ilmakehässä. Testattavan hypoteesini mukaan ilmakehän hiilidioksidin ja pohjoisen merijään välisen riippuvuuden tulisi saavuttaa tilastollinen merkitsevyys ajan myötä yhä nopeammin, koska ilmastotieteen mukaan maapallon lämpeneminen tapahtuu kiihtyvästi.

Kuten blogiani säännöllisesti lukevat ovat havainnet, ei tämä hypoteesi ole saanut tukea käytettävissä olevan tiedon perusteella, vaan hiilidioksidin ja merijään koon välinen tilastollisesti merkitsevä yhteys on kadonnut kokonaan tällä vuosituhannella. Tälle havainnolle en kuitenkaan ole aiemmin havainnut selitystä tai edes sen yritystä ilmastotieteellisistä tutkimuksista.

Siksi oli mielenkiintoista havaita, että Nature-lehdessä julkaistiin tutkimus, jonka mukaan arktisen merijään tila muuttui vuoden 2007 kieppeillä paksusta ja epämuodostuneesta ohuemmaksi ja yhtenäisemmäksi jääpeitteeksi, minkä seurauksena paksun ja epämuodostuneen jään osuus laski puoleen, eikä ole sen jälkeen palautunut. 

Tämä johtopäätös saavutettiin analysoimalla merijään kehitystä Pohjoisen jäämeren ja Pohjois-Atlantin yhdistävässä salmessa Huippuvuorten ja Grönlannin välissä. Havaintojen pohjalta tutkijat kehittivät yksinkertaisen mallin, joka kuvaa dynaamisen merijään paksuuntumisen prosessia ja selittää havaitut jääpaksuuden muutokset jäiden lisääntyneen liikkuvuuden seurauksena. 

Mallin tehneiden tutkijoiden mukaan heidän havaintonsa korostavat ilmastonmuutoksen pitkäaikaista vaikutusta Arktisen merijään eliniän vähenemiseen sekä sen yhteyttä pohjoisen napajään kehitykseen Arktisen valtameren ympäristössä. Artikkelin luettuani arvelin, että siinä esitetty muutos jään käyttäytymisessä 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä saattaisi selittää myös oman havaintoni siitä, ettei ilmakehän hiilidioksidin ja pohjoisen napajään pinta-alan välillä ole enää ollut tilastollisesti merkitsevää yhteyttä. 

Niinpä päätin verrata omissa analyyseissäni käyttämäni pohjoisen napajään vuosittaisen minimikoon (syyskuun keskiarvo) sekä satelliittiperusteisen RSS-aikasarjan (kuukausien keskiarvo) välistä yhteyttä vuosille 1979-2022. Näiden tilastojen välinen regressiokerroin oli 0,75. Sen mukaan RSS-aikasarjan mukainen vuoden keskilämpötila selitti peräti 56 prosenttia pohjoisen merijään syyskuisen minimipinta-alan vaihtelusta. Tulos oli tilastollisesti erittäin merkitsevä. 

Laskin sitten vielä kuinka hyvin RSS-aikasarja selitti pohjoisen merijään vaihtelun edellä linkittämäni tutkimuksen kannalta merkittävän 2000-luvun aikana eli vuosina 2001-2022 (yhteensä 22 vuotta). Sen regressiokerroin oli 0,59 ja tulos oli tilastollisesti merkitsevä. Toisin sanoen ilmakehän lämpötila selitti pohjoisen napajään pinta-alan minimikoon vaihtelusta lähes kolmanneksen myös tällä vuosituhannella.

Lopuksi laskin vielä saman asian viime vuosituhannen viimeisenä vuosina eli vuosina 1979-2000 (myös 22 vuotta). Yllätykseni oli suuri, sillä tuona aikana RSS-sarjan mukainen globaali ilmakehän lämpötila ei selittänytkään tilastollisesti merkitsevästi pohjoisen napajään pinta-alaa. 

Asiaa paremmin ymmärtääkseni piirsin kuvan, johon olin normalisoinut RSS-sarjan ja pohjoisen merijään koon vaihtelut keskimäärin samankokoiseksi ja kääntänyt merijään sulamiskäyrän kasvavaksi eli samansuuntaisiksi RSS-muutosten kanssa. Lopputulos näkyy alla olevassa kuvassa, johon on punaisella merkitty pohjoisen merijään pinta-alan vuotuisen minimikuukauden pinta-ala ja sinisellä RSS-aikasarjan vuotuinen kehitys skaalattuna suunnilleen samanlaiselle erotuskyvylle.

 

Kuvasta nähdään, että napajään kehityksessä on tosiaan tapahtunut merkittävä "hyppäys" (todellisuudessa siis pudotus) uudelle tasolle juuri tämän vuosituhannen ensimmäisen vuosikymmenen puolivälissä, mutta globaalissa lämpötilassa vastaava hypähdys on tapahtunut jo 1990-luvun puolivälistä lähtien. Mielenkiintoista on myös se, että molemmissa aikasarjoissa käyrien nousu (eli globaalin lämpötilan kasvu ja napajään pieneneminen) näyttävät tasaantuneen aivan kuvatun ajanjakson lopussa. 

Tästä voimme päätellä, että edellä laskemani aikasarjojen välisen tilastollisen merkitsevyyden puuttuminen 1900-luvun lopun aineistosta johtuu globaalin lämpötilan kasvuun lähdön ja jääpeitteen pienenemisen liikkeellelähdön kymmenen vuoden erosta. Ja jääpeitteen pieneneminen 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen puolivälin jälkeen liittynee juuri siihen pohjoisen merijään laadun muutokseen, josta edellä linkittämässäni artikkelissa puhuttiin.

Kuvaajan loppupuoli puolestaan kertoo syyn sille, miksei oman kasvihuonekaasujen määrän ja napajään koon välisen suhteen seurantani ole ollut pitkään aikaan tilastollisesti merkitsevä: merijään koossahan ei ole havaittavissa oleellista muutosta 2010-luvulta lähtien. Ja lisäksi napajään minimikoon vuotuinen vaihtelu on muuttunut oleellisesti aikaisempaa suuremmaksi jo 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen puolivälistä lähtien, mikä vähentää tilastotestien merkitsevyyksiä, vaikka jään mitattu pinta-ala kasvoikin aina 2010-luvulle asti.  

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Etelämannerta ympäröivä jääpeite on pienin 44 vuoteen - entä sitten?
Pohjoisen merijään pinta-ala ei ole supistunut sitten vuoden 2001, mutta onko nyt alkanut muutos?
Onko arktinen alue lämmennyt neljä kertaa nopeammin kuin muu maailma?

15 kommenttia:

  1. Kiitos mielenkiintoisesta analyysistä!

    Pieni korjaus, ymmärtääkseni: Jos regressiokerroin on esimerkiksi 0.75, niin mallin selitysosuus on tämä luku potenssiin 2 eli tässä tapauksessa 56% (eikä 75%).

    Antero Järvinen

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos, korjasin. Aamun kiireessä tuli näköjään taas hutiloitua. Hyvä kuitenkin, että on tarkkaavaisia lukijoita, jotka korjaavat virheet.

      Poista
  2. Jostain joskus luin, että globaalin lämpötilan mittaustapaa on muutettu poistamalla antureita kylmemmiltä alueilta. Onko herra professori tietoinen (mahdollisista) metodisitista muutoksista?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Onkohan niitä varsinaisesti poistettu, mutta Neuvostoliiton kaaduttua sen entisen alueen monet mittauspaikat poistuivat kun niille ei ollut rahoitusta. Näistä poistuneista suurin osa kai oli kylmillä alueilla Siperiassa ja Kaukoidässä.

      Poista
    2. Muistelen proffan blogeista lukeneeeni, että esim. Alice Springs:n mittaustuloksia on "peukaloitu" että ne paremmin vastaisivat agendaa ilmaston lämpenemisestä.
      Huru-ukko

      Poista
    3. Nuo mittauspisteet tulevat ja menevät jatkuvasti monista syistä.
      Alice Springin tilastoista: https://professorinajatuksia.blogspot.com/2018/10/australian-ilmastohistoria-meni-uusiksi.html?m=1

      Poista
  3. Vieläkin ihmettelen sitä, kun muutama viikko sitten oli uutinen Iltalehdessä, että Grönlannissa on nyt yhtä lämmintä kuin 1000 vuotta sitten ja jäät sulavat hirmu vauhtia. No miksei ne jäät sulaneet silloin kun sillä oli yhtä lämmintä kuin nyt? Tänään julkistetaan taas IPCC:n raportti maailman ilmaston tilasta. Siinä ei ole huomioitu ollenkaan esim. NASA:n uutta satelliittitutkimusta, jossa Suomi onkin itse asiassa hiilinielu. YLE:n takkuasiantuntija prosenttiOllikainen oli tietysti kommentoimassa tätä IPCC raporttia ja voitte arvata millä tavalla. YLE:n toimittaja ei vahingossakaan kysynyt mitään tästä NASA:n tutkimuksesta, koska sehän ei tue tätä ideologista vihreää ajattelua, mitä YLE:kin toitottaa päivästä toiseen.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Olen lainannut prosenttiOllikaisen nimityksen Olli Pusalta, jolta usein kuulee totuuksia näiden ylivertaisten asiantuntijoiden lausunnoista, jotka YLE:llä ovat aina samat.

      Poista
    2. Prosentti-Ollikaisen nimen innoittajana Pusalla oli Ilmastopaneelin ja valtiotieteilijä Ollikaisen laskelma, jonka mukaan vihreä teknologia kasvattaisi bruttokansantuotetta 8 miljardia, jonka Vatt joutui korjaamaan 80 miljoonaksi. Eli ilmastopaneelin virhe oli satakertainen. Ilmastopaneeli on joukko maksettuja "asiantuntijoita" julistamassa virallista kollektiivista hulluutta, hyödyllisiä idiootteja hokemassa poliittista agendaa, ei mitään tiedemiehiä. Varsinainen viides kolonna, joka on valmis tuhoamaan Suomen elinkeinoelämän idioottimaisen kunnianhimoisen hiilineutraalisuustavoitteen vuoksi, jolla ei ole minkäänlaista vaikutusta maapallon ilmastoon. Tuon ymmärryksen puute on kaikkein säälittävintä siinä porukassa.

      Poista
    3. "Tuon ymmärryksen puute on kaikkein säälittävintä siinä porukassa."

      Ymmärtävät he tehdä itsestään tärkeän, sillä heidän palkanjuoksunsa perustuu kriisipuheen ylläpitoon - oli se kriisi todellinen tai ei.

      Poista
    4. Ollikainen oli televisiossa, ja kyllä siinä selvisi, että Kiinat ja Intiat ja niiden päästöt on hyvin tiedossa, mutta kyllä Suomen nyt vaan täytyy olla kunnianhimoinen, koska meillä on kans vastuu, ja kerta YK:n Guterreskin oli melkein viitannut Suomen kunnianhimoiseen tavoitteeseen. Ei siis ollut maininnut Suomea, mutta olihan se nyt lähes suora viittaus meihin kunnianhimoisiin suomalaisiin, ajatella !
      (Ei ole Suomen toimista mitään hyötyä, mutta on sitä nyt vaan oltava kunnianhimoinen... Voiko enää pöljempää tyyppiä olla.)

      Poista
  4. Yle tänään

    YK:n raportti antoi ilmastonmuutoksen torjumisessa madonluvut mutta myös toivoa: aivan vielä ei ole ihan liian myöhäistä

    https://yle.fi/a/74-20023098
    ---------------------

    Yle tänään

    Helsingin yliopisto vihkii ympäristöaktivisti Greta Thunbergin kunniatohtoriksi

    https://yle.fi/a/74-20023166

    Artikkelista poimittua

    Teologinen tiedekunta vihkii kahdeksan kunniatohtoria kesäkuun alussa. Yksi kunniatohtoreista on ruotsalainen ympäristöaktivisti Greta Thunberg.
    ---------------

    No nyt minäkin voin hieman huokaista kun ei ole vielä liian myöhäistä...

    Edustaako Greta ilmastouskontoa vai ilmasto-teologiaa vai mitä?
    Eikös teologia tarkoita alun perin jumaluusoppia eli järjestelmällistä jumalan ja jumalaan liittyvien aiheiden tutkimusta.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Uskontohan se tuo ilmastonmuutoshysteria on, ja pieni Greta on nyt sen kanonisoitu pyhimys.

      Poista
    2. Jos nyt kolmenkymmenen vuoden "kohta on myöhäistä, viimeistään viiden vuoden päästä" vouhkaamisen jälkeen todettaisiin että no, nyt se on liian myöhäistä, ja alettaisiin vaikka valmistautua siihen kamalaan tulevaisuuteen? vahvistettaisiin taloutta ja kerättäisiin pääomia, joita voi sitten käyttää kun se paska lopulta osuu ropelliin? (siis jos osuu, mutta ei mennä sanomaan sitä niille, muuten ne ei suostu yleisfiksuun taloudenpitoon)

      Poista
  5. Olen jo tovin miettinyt ja ihmetellyt seuraavaa...
    Fysiikan mukaan vapaasti kertoen: Jos avoimen järjestelmän kaasut lämpenevät ne laajenevat, ja laajentuessaan ne luovuttavat laajenemiseen tarvitun energian, eli entalpia ei muutu prosessin aikana.
    Nyt meille kuitenkin väitetään että CO2 nostaa entalpiaa ilman laajenemista, eli lämpeneminen on prosessi joka ei pysähdy liikkeelle lähdettyään. Toisin sanoen lämpeneminen tuottaisi vain lisää lämpöä?? Mikäli näin on niin miksi planeetallamme on elämää edelleen?
    Meidän ilmakehämmehän olisi pitänyt muuttua plasmaksi jo ennen elämän syntyä ?
    Joku tässä ilmastovouhotuksessa haiskahtaa synkeästi sonnalle...
    Ilmakehä kuitenkin kaasumaisena pysyäkseen vaatii ulkopuolelta tulevaa lämpöä, jos ulkopuolelta tuleva lämpö loppuu niin se putoaa alas nesteenä (kylmänä sellaisena).
    - Lukija

    VastaaPoista

Kommentointi tähän kirjoitukseen on vapaata ja toivottavaa. Pyydän kuitenkin noudattamaan kaikissa vastineissa hyviä tapoja ja asiallista kieltä. Valitettavasti tämä asia karkasi käsistä kesällä 2022, minkä seurauksena olen 15.8.2022 alkaen poistanut epäasiallista kielenkäyttöä sisältävät kommentit riippumatta niiden asiasisällöstä.

Kiitos ajatuksen lukemisesta

Tervetuloa uudelleen!