Jos tädillä olisi munat, hän olisi...

Ilmastonmuutos on tänä päivänä tieteellinen dogma, jonka kyseenalaistamista ei pidetä enää sopivana. Näin ei ole kuitenkaan ollut aina, vaan tuoreen amerikkalaistutkimuksen mukaan hiilidioksidin vaikutus ilmakehän kykyyn ymmärrettiin vasta 1800-luvun puolivälissä. 

Samaan aikaan fossiilisten polttoaineiden käyttö alkoi nopeasti nostaa ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, mutta kesti vielä kauan, ennen kuin ilmiö nousi edes tieteelliseksi huolenaiheeksi. Puhumattakaan sen yleisestä merkityksestä, joka tänä päivänä vaikuttaa mitä moninaisimpiin asioihin. 

Tässä puheena olevassa tarkasteltiin sitä, milloin ilmastonmuutos olisi voitu havaita, jos 1800-luvun tieteilijöillä olisi ollut nykyiset ilmastomallit ja havaintoverkostot käytössään. Tätä varten tutkijat olettivat, että jo vuonna 1860 olisi ollut mahdollista tehdä tarkkoja mittauksia ilmakehän lämpötilamuutoksista, ja määrittelivät sen jälkeen ajankohdan, jolloin ihmisen aiheuttama ilmastosignaali olisi ollut ensimmäisen kerran havaittavissa. 

Tutkimusraportin mukaan keskimmäisen ja ylemmän stratosfäärin voimakas jäähtyminen — pääasiassa ihmisen aiheuttaman hiilidioksidipitoisuuden nousun seurauksena — olisi nimittäin ollut tunnistettavissa suurella varmuudella jo noin vuonna 1885. Siis keskellä eurooppalaisen imperialismin kukoistuskautta ja ennen kuin bensiinikäyttöiset autot oli otettu käyttöön. 

Ratkaisevat havainnot olisi voitu tehdä sen perusteella, että stratosfäärin keskiosassa ja yläosassa signaalin ja taustamelun suhde oli riittävä havaintojen tekemiseen, sillä ihmisen aiheuttama jäähtyminen on siellä voimakasta ja siihen oli syntynyt piirteitä, jotka eroavat selvästi luonnollisesta vaihtelusta.

Tutkijat huomauttivat kuitenkin, että ilmakehän tarkka mittauskyky ei ollut vuonna 1860 globaalia, vaan korkealaatuisia stratosfäärin lämpötilamittauksia oli tehty vain pohjoisen pallonpuoliskon keskileveyksillä. Tästä huolimatta ihmisen aiheuttama stratosfäärin jäähtyminen olisi silti ollut havaittavissa jo vuonna 1894 eli lähes kymmenisen vuotta ennen kuin Wright-veljekset lensivät ensimmäistä kertaa lentokoneellaan.

* * *

Tutkijoiden ajatusleikki on sinänsä varsin mielenkiintoinen, mutta toisaalta on tosiasia, että ihmisen aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta ei puhuttu 1800-luvun lopulla. Sen aika oli vasta myöhemmin, vaikka ruotsalainen Svante Arrhenius - tutkittuaan hiilidioksidin ja vesihöyryn lämpösäteilyominaisuuksia - selitti jo vuonna 1896 niin sanotun kasvihuoneilmiön avulla teoriaansa, jonka mukaan jääkausien ja lämpimien kausien vaihtelu riippuu ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden vaihteluista. 

Nykyisen jääkausia esittelevän Wikipediasivun mukaan jääkausien selitys ei kuitenkaan ole niin yksinkertainen kuin Arrhenius aikanaan väitti, vaan siihen vaikuttavat monenlaiset syyt kuten Milankovićin jaksot, maan radan muutokset, vuorten poimutukset ja niin edelleen. Nähtäväksi siis jää, pitävätkö nykyiset teorian ihmistoiminnan aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta kutinsa vielä esimerkiksi vuonna 2150, jolloin on kulunut yhtä pitkä aika tästä päivästä kuin nyt on kulunut 1800-luvun lopusta, jolloin - edellä referoimani tutkimuksen mukaan - se olisi ollut mahdollista havaita ensimmäistä kertaa.

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Koleaa, hellettä vai jäätävän kylmää?
Kuumat paikat pohjoisessa
Kun jäät lähtivät järvistä jo helmikuussa ja teinit joutuivat töihin

Sulaako arktinen merijää ilmakehän kasvihuonekaasujen lisääntyessä?

Kulunut vuosi on Ilmatieteen laitoksen mukaan ollut Suomessa jonkin verran tavanomaista lämpimämpi. Sen mittausten mukaan "koko maan keskilämpötila oli noin 3,2 astetta, mikä on 0,3 astetta yli pitkän ajan eli vuosien 1991‒2020 keskiarvon. Vuosikeskilämpötila vaihteli lounaissaariston reilusta +7 asteesta Lapin luoteisosan noin -1 asteeseen."

Sen sijaan Kiinassa kulunut vuosi oli koko sikäläisen mittaushistorian kuumin. Lisäksi sitä - Helsingin sanomien mukaan - "koettelivat viime vuonna myös useat sään ääri-ilmiöt ja helleaaltojen jaksot".

Eikä ihme, sillä joulukuun alun uutisten mukaan kulunut vuosi oli koko maailman mittakaavassa koko mittaushistorian kuumin. Siksi oli jännittävää palata vanhaan harrastukseeni eli ilmakehän hiilidioksidin ja ilmastomallien mukaan muuta maailmaa nopeammin lämpenevän arktisen alueen jääpeitteen kehitykseen. 

Alla olevassa kuvassa on esitetty tuon jääpeitteen vuosittaisen keskipinta-alan vaihtelu koko sen mittaushistorian aikana. 

Siitä nähdään, että huolimatta maanpinnan sääasemilla tapahtuneiden mittausten mukaisesta poikkeuksellisen lämpimästä vuodesta, on pohjoisen napajään keskikoko itse asiassa ollut viime vuodet pikemminkin kasvusuunnassa kuin pienenemään päin. 

Seuraavaan kuvaan piirsin ehkä vieläkin mielenkiintoisemman kuvaajan. Se on pohjoisen merijään syyskuisen pinta-alan keskikoko - eli siis sen kuukauden pinta-ala, jolloin jää on pienimmillään.

Kuten arvoisa lukijani huomaa, oli pohjoisen merijään pinta-ala viime syyskuussa varsin pieni. Ei tosin mittaushistorian pienin, vaan toiseksi pienin. 

Siksi - tai siitä huolimatta - tartuin suurella innolla siihen tehtävään, jota olen vuodesta toiseen ratkonut. Eli ilmakehän kasvihuonekaasuista tärkeimmän eli hiilidioksidin pitoisuuden ja pohjoisen merijään syyskuisen keskipinta-alan väliseen tilastolliseen tarkasteluun. 

Tässä tarkastelussa olen pitänyt lähtökohtana ilmastomallien mukaista hypoteesia ajan myötä kiihtyvästä ilmastonmuutoksesta, jonka pitäisi - niin ikään näiden mallien mukaisesti - olla nopeinta maapallon arktisella vyöhykkeellä. Ja kuten me kaikki tiedämme, tulisi jään indikoida tätä muutosta sekä pohjoisen napa-alueen ilman lämpenemisen suoran vaikutuksen, että merivirtojen etelämpää tuoman aiempaa lämpimämmän veden mukanaan tuoman lisääntyvän lämpöenergian, kautta. 

Valitettavasti jouduin pettymään, sillä kuva oli hyvin samankaltainen kuin edellisenä vuonna tekemässäni vastaavassa analyysissä. Tämä näkyy alla olevasta piirroksesta.

  

Siinä näkyy sinisinä pylväinä niiden vuosien määrä, kuinka monen vuoden dataa käyttäen ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden ja pohjoisen merijään syyskuisen pinta-alan välillä näkyy tilastollisesti merkitsevä riippuvuus. Ja kuten arvoisa lukijani huomaa, tuki tämä analyysi selkeästi ilmastomallien ennustetta maapallon lämpenemisestä mittaushistorian alusta aina vuoteen 2001 asti. 

Vuodesta 2002 eteenpäin olen piirtänyt vain punaisia pylväitä. Punaisia siksi, ettei ilmakehän hiilidioksidin ja pohjoisen merijään välillä esiinny kyseisen vuoden jälkeen lainkaan tilastollisesti merkitsevää riippuvuutta. 

Pylväiden korkeus puolestaan ilmaisee sen, kuinka monen vuoden aineisto kutakin pylvästä kohden on käytettävissä - eli esimerkiksi vuoden 2002 kohdalla käytettävissä olivat vuodet 2003-2023 eli 21 vuoden data. Se on peräti yksitoista vuotta pidempi kuin vuodesta 2001 alkaneen - tilastollisesti merkitsevän - aineiston. 

Suomeksi sanottuna tämä tarkoittaa sitä, että pohjoinen merijään vuotuinen minimipinta-ala tosiaankin pieneni ilmaston hiilidioksidin kasvaessa aina vuoteen 2001 asti, mutta sen jälkeen tapahtuneella kasvuhuonekaasun lisääntymisellä ei ole ollut kyseisen jääpeitteen kokoon merkitsevää vaikutusta. Siten tämä analyysini falsifioi eli osoittaa vääräksi sen ilmastomalleista johdetun väitteen, jonka mukaan pohjoinen napajää olisi sulamassa ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden - tai ylipäänsä kasvihuonekaasujen - lisääntymisen seurauksena. 

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Kylmäävän kylmää
Näkyykö islantilaisen tulivuoren purkaus pohjoisessa?
Pohjoisen merijään pinta-ala ei ole supistunut sitten vuoden 2001, mutta onko nyt alkanut muutos?

Selitys pohjoisen merijään sulamisen pysähtymiselle

Olen tässä blogissa raportoinut säännöllisen epäsäännöllisesti arktisen merijään laajuutta ja sen vaihteluita. Merkittävin vaihe on sen vuotuinen minimikoko, joka saavutetaan syyskuun aikana eli olemme saavuttamassa jälleen tämän käännekohdan, jonka jälkeen pohjoiset jääkentät alkavat jälleen laajentua. 

Tilastoa julkaisevan NSIDC internetsivulta näkyy, että jään laajuuden vuotuisen minimikoon supistuminen loppui vuonna 2007. Sen jälkeen se on ollut pienimmillään vuonna 2012 ja suurimmillaan 2009. Kuluvana vuonna jää supistunee tilastohistorian kuudenneksi pienimmäksi.

Itse asiassa pohjoisen merijään pinta-ala on ollut vuosien varrella varsin hyvä indikaattori koko maapallon ilmakehän kehityksessä, koska siihen liittyviä tilastoja ei ole tarvinnut korjailla jälkikäteen. Ja satelliittimittauksiin perustuvat maapallon keskilämpötilaestimaatit selittävät sen koon vaihteluista peräti 56 prosenttia. 

Tämän kirjoituksen syynä ei kuitenkaan ole pohjoisen napajään tämän vuoden laajuus tai pinta-ala, vaan tutkimus, jossa esitetään mahdollinen syy sille, miksi jään laajuudessa tapahtui vuonna 2007 niin selkeä muutos. Se lähtee siitä, että Atlantilta kulkeutuu vuosi vuodelta enemmän lämmintä vettä pohjoiselle jäämerelle prosessissa, jota kutsutaan "atlantistumiseksi". Ja sen seurauksena arktinen merijää supistuu ja tulee vähitellen häviämään. 

Tutkimuksen mukaan arktiseksi dipoliksi kutsuttu ilmiö on kuitenkin aiemmin oletettua merkittävämpi Pohjois-Atlantilta tulevien virtausten säätelijä aiheuttaen jopa useiden vuosien vaihteluita Jäämeren kierrossa, makeaveden virtauksissa Amerasian altaaseen sekä meriveden kerrostuneisuudessa ja lämpövirtauksissa. Ja nämä sitten vaikuttavat siihen, kuinka paljon Atlantista virtaa lämmintä vettä Jäämereen.

Tutkijoiden mukaan juuri tämä ilmiö selittää nykyisen merijään koon supistumisen pysähtymisen, vaikka maapallon ilmakehä lämpeneekin. Samalla he varoittavat, että tällä hetkellä on kuitenkin merkkejä siitä, että arktinen dipoli olisi jälleen vaihtumassa ja pohjoisen merijään sulaminen jatkuisi maapallon lämpenemisen mukaisesti jo lähivuosina. 

Panin tämän selityksen tyytyväisenä merkille, sillä olen tutkijana ollut huolissani siitä, että koko tieteen arvovallalla dogmiksi nostettu ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos ei ole näkynyt pohjoisen jäämeren jäätikössä. Onpa mieleeni noussut ikävästi jopa ajatus siitä, etteivät ilmastotutkijat noudattaisi aivan kaikkia tieteellisen tautkimuksen eettisiä sääntöjä.

Mutta nyt meillä on siis selitys pohjoisen merijään odotusten vastaiselle käyttäytymiselle sekä myös testattavissa oleva hypoteesi, jonka mukaan sen pitäisi alkaa sulaa heti, kun arktinen dipoli jälleen muuttuu. Niinpä jatkan omalta osaltani arktisen merijään pinta-alan seuraamista entistäkin innokkaammin! 

Aiempia ajatuksia samasta aihepiiristä:
Uusi ennuste: pohjoinen merijää sulaa jo 2030-luvulla
Uutta tietoa ilmastomalleista
Uusi malli pohjoisen napajään kehityksestä