tiistai 18. helmikuuta 2014

Maailmanpolitiikan arkipäivää ilmastosta ja säästä



Somersetin talvitulvaa viime tammikuun lopulta
Maailmanpolitiikan arkipäivää -ohjelma on päättänyt pohtia poikkeuksellisia sääilmiöitä ja ilmastonmuutosta seuraavassa lähetyksessään, joka lähetetään ensi torstaina 20.2. klo 18:03 alkaen. Ohjelman studiovieraina ovat johtaja Mikko Alestalo Ilmatieteen laitokselta sekä ympäristöpolitiikan apulaisprofessori Sirkku Juhola Helsingin yliopistosta. Yle ilmoitti 19.2. seuraavaa: "Ukrainan levottomuuksien vuoksi Maailmanpolitiikan arkipäivää ohjelman aihe vaihtui. 20.2. aiheena on Ukraina. Sääaiheeseen palataan mahdollisesti myöhemmin."

Ohjelman toimitus pyytää Ylen nettisivuilla radioyleisöltä kommentteja ja kysymyksiä, joita voi esittää ko. nettisivulla artikkelin alla. Kommentteihin ja kysymyksiin toimitus pyrkii ohjaamaan seuraavilla toteamuksilla ja kysymyksillä radioyleisölle:

Britanniaa koettelevat ennätystulvat, Yhdysvaltoja rajut talvimyrskyt ja Suomessa on meneillään harvinaisen vähäluminen hiihtolomakausi. Oletko huolestunut talven poikkeuksellisista sääilmiöistä? Mitä haluaisit kysyä Maailmanpolitiikan arkipäivää -ohjelman asiantuntijoilta?

Säätieteilijöiden mukaan takana on pohjoisen napa-alueen yllä oleva napapyörre, joka on tuonut kylmää ilmaa Pohjois-Amerikkaan ja työntänyt lämpimämpää Eurooppaan.
Pitäisikö poikkeuksellisesta säästä huolestua? Mikä osuus on ilmastonmuutoksella? Ovatko myrskyt, tulvat ja lauhat talvet tulevaisuudessa yhä yleisempiä? Miten niihin tulisi varautua?

Meillä on tietysti joitakin tiedonmurusia ilmaston muuttumisesta ja sään ääri-ilmiöistä. Lämpöaikasarjojen mukaan globaali lämpötila ei ole trendinomaisesti muuttunut yli 17 vuoteen. Hallitustenvälinen ilmastopaneeli, IPCC, ei ole viimeisessä arviointiraportissaan löytänyt luotettavaa näyttöä äärimmäisten sääilmiöiden yleistymiseen ainakaan globaalilla tasolla, joten Alestalolla ja Juholalla ei pitäisi olla syytä muuta väittää.

Mutta totta on se,  että talvisäät ovat olleet monissa maapallon kolkissa keskimääräisistä poikkeavia. Iso-Britannian lounaisosien keskitalvi on ollut harvinaisen märkä, vaikka siellä vielä ollaan aika kaukana 1920-luvun mittaushistoriallisista ennätysvuosista. Yhdysvaltain itä- ja keskiosien talvi on tiettävästi ollut mittaushistorian toiseksi kylmin. Toisaalta Alaskassa ja Euroopan pohjoisosissa on ollut selvästi tavanomaista lauhempaa. Tämän talven osalta voidaan siis sanoa jonkinlaista poikkeavuutta olevan ainakin paikallisesti.

Tuossa Ylen puffissa mainitusta napapyörteestä on viime vuosina puhuttu aika paljon. Tässäkin blogissa napapyörre on kommenteissa mainittu aika usein. Jos se tänä vuonna on tuonut meille lauhaa ilmaa etelästä ja lounaasta, viime vuonna se toi kylmää ilmaa pohjoisesta ja koillisesta. Muutama vuosi sitten se taisi blokata arktisen ilman virtaamisen Pohjois-Amerikan itäosiin koko talven ajaksi, jolloin siellä ulkogrillauskausi kesti koko talven yli.

Jos napapyörteellä ja sen muutoksilla on vaikutuksensa noihin sääilmiöihin, mikä mahtaa olla noiden muutosten taustalla? Minulla ei ole siihen vastausta, mutta ehkä lukijoilla on hyviä ideoita. Annan lukijoille  viereisellä kuvalla vinkkiä. Tuossa kuvassa on esitetty RSS-aikasarjan joulu- ja tammikuiden lämpötilaerot kahden alueen, kravun kääntöpiirin ja napapiirin välisen alueen sekä napapiirin pohjoispuolisen alueen, välillä. Noiden alueiden välinen lämpötilaerohan on se asia, joka perinteisen ilmastokäsityksen mukaan aiheuttaa ne ilmavirtaukset, jotka me pohjoisella pallonpuoliskolla koemme talvisään vaihteluna ja sateina. Mitä isompi tuo lämpötilaero on, sitä voimakkaampia virtausten tietysti keskimäärin pitäisi olla. No kuvasta näkyy, että lämpötilaero on pienentynyt reilun asteen verran viimeisen 20 vuoden aikana, joten yleisen lämpenemättömyyden lisäksi lämpötilagradienttiakaan on vaikea syyttää. Hmmm.


Menkääpä esittämään omat kysymyksenne asiantuntijoille Ylen sivulta. Minäkin aion esittää yhden johtaja Mikko Alestalolle. Kysymykseni koskee tulevien talvien säiden ennustamista: Miksi supertietokoneissa ajettavat ja 100 vuoden päähän tuhannesosa-asteen tarkkuudella ilmastoa ennustavat ilmastomallinnukset eivät pysty syyskuussa ennustamaan tulevan talven säätyyppiä juuri lantinheittoa paremmalla tarkkuudella? Tästähän on runsaasti esimerkkejä. Mm. brittien kuuluisa Met Office ennusti tästä talvesta Englannissa hieman tavanomaista kuivempaa, mutta tavanomaista märempihän se on ollut. Sen vuoksi Met Officen tutkimuspäällikkö, Julia Slingo, on joutunut melkoisen kritiikin kohteeksi kotimaassaan yhdistettyään sateisuuden ilmastonmuutokseen. Vuonna 2012 hän yhdisti Iso-Britannian talvisen kuivuuden samaan asiaan.

Ja saahan tuon oman kysymyksen heittää myös tämän kirjoituksen kommenttiosuuteen.

PS. Forecan blogissa on kansantajuinen esitys blokkaavasta suihkuvirtauksesta Pohjois-Amerikan päällä ja polaaripyörteen vaihtelusta.

18 kommenttia:

  1. No ainakin Met Officessa ollaan sitä mieltä että ilmastonmuutos
    sekä lisää tulvia, että vähentää niitä, lisäksi olevat sitä mieltä että
    tälläisillä sääilmiöillä ei ole osoitettua yhteyttä ilmastonmuutokseen.

    Luulisi että Alestalon eli Suomen ilmastotieteen virallinen linja
    sopinee jotakuinkin MetOfficen linjauksiin.

    http://us4.campaign-archive2.com/?u=c920274f2a364603849bbb505&id=5ef681e49b&e=96bb006873

    Ilkka

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Juu, ehkäpä pitäisi kysyä Alestalolta, onko olemassa sellaista sääilmiötä, jota ilmastonmuutos ei sekä lisäisi että vähentäisi.

      Poista
  2. Olen tätä kysynyt useasti ennenkin, mutta kun lehtien kommentointisuodatin yleensä sen estää niin voishan sen tännekkin laittaa. Ja se kysymys on että mihin lämpötilaan pallon lämpö pitäisi säätää jotta ITL ja muu poliittinen porukka olisi tyytyväinen ja miksi juuri se lämpötila. Samalla tietenkin vois kysyä että miten kaaosta säädetään luotettavasti, maksamalla jatkuvasti enemmän ja kenelle vai miten.

    VastaaPoista
  3. Samaan tyyliin voisin kysyä, että mihin hiilidioksidipitoisuuteen ilmakehän pitäisi säätää, ihanko sinne 280 ppm:ään asti? Turha varmaan tutkia, mitä siitä seuraisi.

    Tapsa

    VastaaPoista
  4. Polaaripyörteeksi nimitetään ainakin kolmea eri ilmiötä, mikä hankaloittaa asian hahmottamista.

    1. Stratosfäärissä sijaitsee yksi polaaripyörre, alkaen jostain troposfäärin yläreunasta ja jatkuen (parhaimmillaan) kymmeniä kilometrejä ylöspäin.
    http://saabriefing.com/?s=polaaripy%C3%B6rre

    2. Polaaripyörteeksi kutsutaan myös troposfäärin 'Circumpolar vortexeja' . eri korkeuksilta kuten seuraavassa 5 - 6 km korkeudelta (500 mb/hPa).
    http://www.climate.gov/news-features/event-tracker/wobbly-polar-vortex-triggers-extreme-cold-air-outbreak

    3. Ja varmuuden vuoksi, että käsitteet olisivat mahdollisimman sekaisin, jenkit kutsuvat myös Itä-Kanadan ylle 'hajaantunutta' arktista matalapainetta polaaripyörteeksi (polar vortex). http://wpmedia.blogs.windsorstar.com/2014/01/1weather3.jpg?w=950&h=535

    Aihe on hankala, mutta tärkeä. Tänä talvena Eurooppa vältti Pohjois-Amerikan itäpuolta ja osaa Aasiaa ravitelleen kylmyyden. Tämä on tiedetty, ettei kylmää voi yhtä aikaa kaikilla pohjoisilla mantereilla, mutta osat vaihtelevat ja ensi talvena voi olla taas Euroopan vuoro... http://www.climate.gov/news-features/event-tracker/polar-vortex-brings-cold-here-and-there-not-everywhere

    Wade

    VastaaPoista
  5. Kannattaisikohan Alestalo ilmakehän hiilidioksiditason puolittamista? Kova hintahan sillä tulisi olemaan. Oliko hän valmis maksamaan sen?

    Harri

    VastaaPoista
  6. Muutama kysymyshän olisi tiedossa:
    1. Mikä on CO2:n absorptio/enmissiokerroin lämpötila-alueella -80- +50C
    2. Miten fysikaaliseen teoriaan perustuu se vapaasti virtaava kaasu voi blokata lämpöä.
    3. Millaiset on Alestalon termodynamiikan opinnot
    4. Millä fysikaalisella lainalaisuudella lämpöä (energiaa) siirtyy säteilylämmössä kylmemmästä kuumempaan?
    5. Mikä on lämmönsiirtomuoto kiinteän aineen ja kaasun välillä?
    6. Milloin kaasut emittoivat lämpöenergiaa säteilyn muodossa?
    7. Kuinka kauan kestää kolmiatomisen molekyylin absorptio, kun se on jotenkin onnistunut fotonin tietyillä rajoitetuilla aaallonpitukksilla absorboimaan?
    8. Mitä tarkoittaa kynnysenergia kaasun absorboidessa säteliyenergiaa ja kuinka suuri sen tulee olla jotta absorptio on mahdollinen esim CO2 molekyylissä?
    9. Miten eri kaasumolekyylit ilmassa vaihtavat lämpöenergiaa keskenään?
    10. Mitä on entropia?

    Henkka

    VastaaPoista
  7. "4. Millä fysikaalisella lainalaisuudella lämpöä (energiaa) siirtyy säteilylämmössä kylmemmästä kuumempaan?"

    Säteilemällä. Nettovirta toki lämpimämmästä kylmempään mutta absoluuttista nollapistettä lämpimämmät kappaleet säteilevät energiaa joka voi absorboitua minkä lämpöiseen kappaleeseen tahansa.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Noh Noh, tuota aihetta käsittelee Fysiikassa Kirchoffin laki, joko ilmastotiede on taas kumoamassa sitä takaisinsäteilyteoriallaan, jota taas ei löydy fysiikan konstekstista.

      "!IMPORTANT POINT: since the different energy levels are discretely spaced, some photons will not have precisely the right amount of energy to cause the electron to jump to another level. Those photons are not absorbed by the atom. "

      http://www.physics.rutgers.edu/~matilsky/documents/kirchoff.html

      Ilkka

      Poista
    2. Sitten ne jäävät seuraavaan atomiin, ja niitähän maaperässä riittää tuhansien kilometrien matkalle. Tieteissä joihin ilmastotiedekin kuuluu asia on ymmärretty täysin oikein.

      Poista
  8. Tuo keskustelu säteilyn suunnasta lämpimästä kylmään tai kylmästä lämpimään kannattaa lopettaa. Säteilyä voi tulla kylmästä lämpimään. Pankaapa peili ikkunan taakse pakkaseen ja ottakaa taskulamppu ja valaiskaa kylmää peliä sisältä. Tuleeko säteilyä takaisin sisälle? No tulee.

    Samoin tapahtuu joistakin ilmakehän molekyyleistä paitsi, että säteily ei palaa kuin peilistä, vaan siroaa ympäriinsä. Ei ne molekyylit mitään absorboi, vaan sirottavat säteilyä ympäriinsä. Ei molekyyleillä ole mitään viritystiloja kuten elektroneilla atomissa. Hetihän niiden pitää sirottaa saamansa energian takaisin.

    Tapsa

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Muuten hyvä mutta energiaa ei siirry, säteilyä on ties mihin suuntaan. Ne pitää osata erottaa toisistaan. Vain lisääntyvä energia voi nostaa lämpötilaa, muuten kappale jäähtyy. Ei mennä epäfysiikan puolelle. Taskulamppu on esimerkissäsi energialähde ja sen on kuumempi kuin mikään muu tuossa systeemissäsi. Luonnollisesti silloin lampun energiaa siirtyy ympäristöön jopa sisälle.

      Poista
    2. Säteilykö ei sisällä energiaa? Ymmärsinkö jotain väärin? Nettoenergiaa ei tietenkään siirry kylmemmästä lämpimämpään, mutta heijastua tai sirota voi erilaisilla sirontamekanismeilla.

      En kyllä ouhunut mitään lämpötilan nostamisesta. Älä pane sanoja suuhuni.

      Miten nämä anonyymit voisi erottaa toisistaan, jotka eivät halua jättää mitään merkkiä itsestään?

      Tapsa

      Poista
  9. Kyllä säteily sisältää energiaa, riippuu vaan siitä mihin se voi sen siirtää. Energia kulkusuunta kaikissa lämmönsiirtomuodoissa on korkeammasta potentiaalista matalampaan potentialiin. Pakastimesta otettu kylmäkalle (kyllä voidaan mitata sen sätelyteho mittarilla esim 230 W/m2, joka siis kuvaa sen lämpötilaa (kappaleen pintakirkkaus infrapunaalueella yksikkönä W/m2) ei siirtyvää energiaa) ei ole energialähde huoneenlämpötilassa, sen sijaan huoneilma on sille energialähde ja siirtää kalleen energiaa joka lämpenee hiljalleen ja samalla ilma jäähtyy. Onnekkaasti sotektaan jäähttymislaki ja säteilyn enrgiansiirto toisiinsa ja kuvitellaan että ovat yhteen ja vähennyslaskua, mitä ne ei fysikaalisessa mielessä missään muodossa ole.

    Henkka

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos Henkka, että vastasit nimimerkilläsi.

      Muuten en mitään tolkkua kirjoituksestasi saanutkaan.

      Ehkä et ole ole lukenut aikaisempia postauksiani, mutta en ole ns. alarmisti, mutta olen huolissani tyypeistä, jotka puhuvat potaskaa näillä palstoilla, kuten sinä. Juuri sellaisiin kirjoituksiin alarmistit vetoavat, kun nimittelevät meitä denialisteiksi tai toteavat meidän olevan täysin tieteen ulkopuolella.

      Tapsa

      Poista
  10. Suosittelen samoin kuin Tapsa, olemaan hiukan huolellisempi fysiikan perusteiden kanssa. Kyllä molekyyleillä on viritystilat ja emissiospektrit.
    Johannes

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Molekyyleillä on värähtelytaajuudet, mutta noinkohan ne jäävät värähtelemään pitkäksi ajaksi ja sitten jostain syystä päättävät pullauttaa fotoninsa takaisin. Epäilenpä, että tuo aika on varsin lyhyt. Tuon asian mittaaminen lienee aika vaikeaa.

      Tapsa

      Tapsa

      Poista
    2. Riippuu mistä roikkuu, mutta tuon ajan voi jättää huomioitta kun se ei paljon hetkauta tässä kaasusopassa.

      "The dynamics of the system are governed by the lapse rate which is “anchored” to the ground and whose variations are dependent not only on convection , latent heat changes and conduction but also radiative transfer . The concentrations of CO2 (and H2O) play a role in this dynamics but it is not the purpose of this post to examine these much more complex and not well understood aspects ."

      http://wattsupwiththat.com/2010/08/05/co2-heats-the-atmosphere-a-counter-view/

      Ilkka

      Poista