Millainen on ollut ilmaston lämpenemistrendi minun elinaikanani?

Ihmiskuntaa on parin viimeisen vuosikymmenen aikana syyllistetty kovasti ilmaston lämmittämisestä. Tuollainen kollektiivinen syyllistäminen tuntuu aika yleiseltä ja ehkä joitakin kohtaan epäreilultakin. Se ei myöskään löydä oikeita syyllisiä uhkaavaan katastrofiin, joka meitä odottaa joidenkin ilmastotutkijoiden mukaan kahden asteen lämpenemisen jälkeen. Katsotaanpa, auttaisivatko lämpöaikasarjat syyllisten etsinnässä?

Hain kolme globaalia lämpöaikasarjaa exceltaulukkooni. Ne ovat

1. Meren pintalämpötila, HadSST1, josta laskettu kuvaaja näkyy sinisenä murtoviivana. Tuo aikasarja perustuu aiempien vuosien osalta kauppareiteillä kulkeneiden laivojen merenpinnasta mittaamiin lämpötiloihin. Myöhempien vuosien osalta mittaukset ovat kattavuudeltaan parantuneet myös kauppareittien ulkopuolelle erilaisten paikallaan oleviin ja ajelehtiviin poijuihin kiinnitettyjen mittauslaitteiden ansiosta.
2. Ilman lämpötila kahden metrin korkeudella, HadCRUT4, josta laskettu kuvaaja näkyy punaisena murtoviivana. Tuo aikasarja perustuu mantereiden osalta kiinteiden sääasemien mittauksiin ja merien osalta laivojen ja poijujen mittauksiin hieman merenpinnan yläpuolelta.
3. Alailmakehän keskimääräinen lämpötila alle kahdeksan kilometrin korkeudella, RSS,  josta laskettu kuvaaja näkyy vihreänä murtoviivana. Tuo aikasarja perustuu maapalloa kiertävien satelliittien infrapunasensorien mittauksiin ilmakehän lämpötilan eri kerroksista. Tässä tapauksessa kyse on alemman troposfäärin - siis ilmakehän alimman ja tiheimmän kerroksen - lämpötilasta, joka painottuu 3 - 4 kilometrin korkeuteen.

Ihmisten syyllisyyden selvittämiseksi olen laskenut noista aikasarjoista eri pituiset lineaariset trendit vuoden 2013 loppuun asti. Siis esimerkiksi punaisen kuvaajan viimeinen piste vuoden 2004 kohdalla tarkoittaa, että ilmakehä kahden metrin korkeudella on lineaarisella trendillä mitattuna viilentynyt vuosina 2004 - 2013 (siis 10 vuoden aikana) noin -0,2°C asteen nopeudella projisoituna vuoteen 2100. Vastaavasti sinisen kuvaajan korkein piste vuoden 1974 kohdalla tarkoittaa meren pintalämpötilan nousseen vuosina 1974 - 2013 (siis 40 vuotta) vauhdilla, joka jatkuessaan vuosisadan loppuun johtaisi noin +1,5°C lämpimämpään merenpintaan nykytilaan verrattuna. Sinisen ja punaisen kuvaaja ensimmäiset pisteet vaaka-akselin kohdalla 1914 kertovat 100 vuoden trendin mukaisen lämpenemisvauhdin antaman lämpötilamuutoksen vuonna 2100 nykytilaan verrattuna - siis vastaavasti +0,45 ja +0,6°C.

Noitarovio. Kuva Wikipedia

Huomaamme, että trendin pituuden valinnalla on erittäin suuri merkitys siihen, millaiselta lämpötilan muutosnopeus vaikuttaa. Tuohon otsikon kysymykseen saadaan silloin seuraavia vastauksia:

1. Työeläkkeellä olevien elinaikainen trendi on ollut alle +1°C.
2. Koulun ala-asteella olevien elinaikainen trendi osoittaa jäähtymisen suuntaan.
3. Vain vuosina 1954 - 1994 syntyneiden elinaikainen trendi osoittaa yli yhden asteen lämpenemistä.
4. Korkein elinaikainen lämpenemistrendi on vuonna 1974 syntyneillä. Se on +1,53°C.

Kun globaalissa ilmastokeskustelussa usein haetaan syyllisyyttä lämpenemiselle, voimme kaiketi todeta ikäryhmän 20 - 60 -vuotiaat eniten syyllisiksi ja vuoden 1996 jälkeen syntyneet viattomiksi (vihreän RSS-sarjan ja sinisen HadSST:n mukaan). Noitarovioiden sytyttelyä suunnitteleville tuo käyrästö antaa selvän vihjeen aloittaa kuulustelut 40-vuotiaista ja oikeuden syyttämiseen sekä sytyttelyyn vain koululaisille.



Lopuksi vielä muutama kappale vakavasti kirjoitettua tekstiä. Ensinnäkin lineaarinen trendi ei ennusta mitään. Se kertoo vain millaista vauhtia mittaustulokset kaikkine mahdollisine virheineen ja adjusteerauksineen väittävät lämpötilan muuttuneen menneisyydessä riippuen tarkastelujakson pituudesta. Tuo muutosvauhti näyttää vaihtelevan aika paljon riippuen jakson pituudesta. Esimerkiksi punaisen HadCRUT4:n trendi projisoituna vuoteen 2100 vaihtelee välillä +1,54 - -0,26°C, kun tutkimme 10 - 100 vuoden trendejä. Valitsemalla sopivan tarkastelujakson 20-50 vuoden väliltä saamme lämpenemisen kuulostamaan kenties huolestuttavalta. Mutta alle 20 tai yli 50 vuoden trendit toisaalta eivät vaikuta kovin pahoilta. Lieneekö tuossa syy siihen, miksi ilmastopaniikkia lietsovat piirit eivät koskaan suostu puhumaan noista lyhyemmistä tai pidemmistä trendeistä? Sellaista kutsutaan kauniisti kirsikanpoiminnaksi.

Trendien ennustekyvyttömyydestä huolimatta niihin jostain syystä luotetaan ilmastotutkimuksessa. Tältä osin tuo tutkimusalue poikkeaa olennaisesti muista fysikaalisista tutkimusalueista. Mutta vaikka luottaisimme ennustekyvyttömään laskennalliseen tulokseen, ei paniikkiin taida olla syytä. Pisin lämpenemättömyyden trendi viime vuoden lopusta taaksepäin on jo nyt 17,5 vuotta ja viimeisen 100 vuoden aikana trendi on enimmäkseen osoittanut alle yhden asteen lämpenemistä projisoituna tämän vuosisadan loppuun. Poliittisesta lämpenemisen  torjunnan rajasta, kahdesta asteesta vuosisadan loppuun mennessä, ollaan oltu kaukana koko ajan.

Kaikista niistä ilmaston, sään ja meren tutkimukseen käytetyistä sadoista miljardeista dollareista, euroista, jeneistä ja muista rahoista huolimatta kykenemme ennustamaan kolikonheittoa ja sivistynyttä arvausta paremmalla tarkkuudella ilmakehämme ja mertemme lämpötilamuutoksia vain noin kuukauden päähän. Supertietokoneissa ajettavat fysikaaliset ilmastomallit ovat parantaneet ennustuskykyä ehkä parilla viikolla verrattuna paperilaskelmilla ja laskutikuilla ennustaneisiin 50 vuotta sitten. Mutta ovathan nuo ilmastomallit toki osoittaneet kykynsä pitkän ajan ennusteisiin toisin päin ajateltuna. Jos 98% mallinnuksista erehtyy jo muutamassa vuodessa luottamusrajojen ulkopuolelle verrattuna mitattuun lämpötilaan, voidaan niiden ennustekyvyttömyydestä olla vain yhtä mieltä. Viereinen kuva troposfäärin lämpötilamuutoksista (vihreä ja sininen kuvaaja) ja mallinnusten ennusteista (punainen) kertoo asian vastaansanomattomasti.