lauantai 8. marraskuuta 2014

Lustot kertovat Järvi-Suomen ilmaston palautuneen liki normaaliksi

Tarkka kesän lämpömittari
Olen suhtautunut menneisyyden ilmastoa kuvaaviin proxy-tutkimuksiin melkoisella skeptisyydellä. Tosin skeptisyyteni myös instrumentaalimittauksiin on sattuneista syistä – adjusteerausskandaaleista yms. johtuen – kasvanut viime aikoina. Silmääni kuitenkin sattui Tutkas-seuran seminaarissa 4.11.2014 kuulemani Risto Jalkasen luennon innoittamana tuore tutkimus, joka kiinnosti paljon. Päätin siihen uhrata hieman aikaani ja selvittää samalla suhdettani yhteen proxyluokkaan.

Kyseessä on Samuli Helaman vetämän suomalaisen tutkijaryhmän puulustoanalyysi Järvi-Suomen kesälämpötiloista (toukokuusta syyskuuhun) 600-luvun lopulta viime vuosituhannen vaihteeseen – siis yli 1300 vuoden ajalta. Tuollaisen aikajakson lämpöaikasarja voisi antaa jo melkoisesti perspektiiviä viime vuosikymmenten lämpenemiseen, jos rekonstruoitua sarjaa voisi pitää luotettavana. Siispä lähdin selvittämään, josko puulustoaineistosta mallinnettu lämpötilatieto osuisi edes lähelle instrumentaalimittauksilla saatua tietoa.

Helaman tutkijaryhmän lämpötila sinisellä, CRU TS-sarja
mustalla ja Seutulan mitattu lämpötila punaisella.
Ystävällisesti ja avoimesti Helaman tutkijaryhmä oli antanut rekonstruoimansa lämpötilatiedot Yhdysvaltain ilmastoa ja meriä tutkivan viraston, NOAA:n, palvelimille. Sieltä sen sai noukittua helposti Excel-ohjelmalla käsiteltävään muotoon. Sitten kävin hakemassa Alankomaiden ilmatieteenlaitoksen, KNMI:n, verrattomalta palvelimelta pari instrumentaaliaikasarjaa samalta alueelta tai läheltä sitä, ja ryhdyin vertaamaan asioita. Sanon suoraan, että tulokset yllättivät tällaisen harrastelijan. Hain siis maailman arvostetuimman ilmastotutkimusyksikön, brittien CRU:n (Climate Research Unit), TS3.22-sarjan vastaavalta alueelta ja oman ilmatieteen laitoksemme Seutulan (juu, Seutula on 200 km Helaman ryhmän tutkimusalueelta lounaaseen, mutta pisin läheinen aikasarja kuitenkin) mittauspisteen sarjan kuukausikeskilämpötilat ja lähdin vertailemaan niitä Helaman ryhmän arvoihin. Tulokset ovat viereisessä kuvassa.

Tuossa kuvassa punaisella viivalla esitettynä on Seutulan mittausten touko-syyskuun keskilämpötilan 30 vuoden liukuva keskiarvo. Sininen viiva esittää Helaman rekonstruoimaa pohjoisempaa Järvi-Suomen alueen keskilämpötilan vastaavaa arvoa. Ja musta viiva CRU:n vastaavaa rekonstruktiota Helaman ilmoittamalta tutkimusalueelta 1900-luvun alusta lukien. 

Mitä noista ilmastollisista arvoista voisi lukea? Minusta niiden muutossuunnat ovat aika hyvin yhdentyvät. Siis kun ilmasto on lämmennyt instrumentaalimittausten (punainen ja musta murtoviiva) mukaan, myös puulustoaineisto (sininen) osoittaa samaa. Näyttäisi siltä, että eniten on lämmennyt viimeisen reilun 150 vuoden aikana puiden lustojen kertomana – siis jopa 1,6°C. Seutulassa vastaavaa lämpenemistä on näkynyt 0,5 astetta. CRU:n aikasarjaa voi verrata vasta viime vuosisadan alusta alkaen, ja se osoittaa Seutulan kanssa samaa suuruusluokkaa olevaa 0,6 asteen lämpenemistä.

Jos minä olisin ilmastopanikoija, huutaisin  estottomasti  Helaman tutkimusten mukaista hurjaa lämpenemistä viimeisen 100 - 200 vuoden aikana. Kaikkein eniten huutaisin 1900-luvun loppuvuosien kiihtyvältä näyttävää lämpenemistä. Ilmastoantipanikoijana taas viittaisin joko Seutulan mittauksiin tai viittaisin CRU:n arvoihin. No mitkä ovat oikein? Tuskin mitkään, mutta kun kaikki näyttävät lämpenemistä, kaiketi se sitten on tosiasia Etelä-Suomessa. Hyväksytään siis, että maamme eteläosat ovat sekä instrumentaali- että puulustomittausten mukaan lämmenneet ainakin vuoteen 2000 päättyneen 140 vuoden aikana 0,5 – 1,6°C. Vuosisatavauhtina se tarkoittaa 0,4 – 1,1 astetta.

Mutta tuo lämpenemisvauhti ei nyt ollut se pääasia, miksi tämän bloggauksen kirjoitin. Minä innostuin siitä, että Helaman tutkijaryhmän rekonstruktion 30 vuoden liukuva keskiarvo pysyy hyvin lähellä CRU TS3.22:n vastaavaa arvoa. Niiden välinen ero vuosien 1901 – 1995 pysyy alle 0,3°C:n suuruisena, joskin ero aivan viimeisten viiden vuoden osalta vähän venähtää. Kun otetaan huomioon molempien virhemarginaalit, voidaan kuitenkin sanoa lustoproxyn kuvaavan erittäin hyvin instrumentaalimittauksilla samalta ajalta saatua kasvukauden keskilämpötilaa. Minun luottamukseni huolellisesti ja asiallisesti tehtyä lustoproxya kohtaan kasvoi melkoisesti tämän vertailun mukana.

Valitettavasti meillä ei ole tuolta alueelta 1900-luvun alkua kauemmas jatkuvaa instrumentaaliaikasarjaa. Mutta tuo parin sadan kilometrin päässä Järvi-Suomesta lounaaseen sijaitseva punainen Seutulan mittauspisteen kuvaaja näyttäisi korreloivan aika hyvin myös 1800-luvun jälkimmäisen puoliskon osalta lustosarjan kanssa. Voisimmeko siis luottaa siihen, että lustot osaavat kertoa muutaman asteen kymmenesosan tarkkuudella myös kauemman menneisyyden lämpötiloista? Minä en keksi syitä, miksi lustot olisivat huonompia tai kadottaisivat tarkkuuttaan varhaisempien vuosisatojen osalta. Joten katsotaanpa Järvi-Suomen kasvukauden lämpötiloja noin 1200 vuoden ajalta. Alla olevan graafin sininen kuvaaja on Helaman tutkijaryhmän aikasarjan 30 vuoden liukuva ilmastollinen keskiarvo.

Helaman tutkijaryhmän lämpötila sinisellä, CRU TS-sarja mustalla ja Seutulan mitattu lämpötila punaisella.
Mitäpä tuosta kuvasta voisi sanoa? No, instrumentaalimittauksiemme jakso näyttää tietysti aika lyhyeltä. Lustoaikasarja osoittaa, että Järvi-Suomen lämpimimmät ajanjaksot osuvat 800-, 900-, 1000- ja 1300-luvuille, jota ilmastotutkimuksessa kutsutaan Keskiajan lämpökaudeksi. Kylmimmät kasvukaudet ajoittuvat 1700- ja 1800-luvuille, jota aikaa kuvataan Pikkujääkauden loppuvaiheena. Helama et al. toteaa tuon ajanjakson auringon aktiivisuuden olleen kovin vaatimattoman verrattuna 1900-lukuun, jolloin se puolestaan oli hyvin korkealla tasolla aurinkotutkijoiden mukaan. No, auringon aktiivisuuden vaihtelun vaikutuksesta ilmastoon kiistellään kovasti.


Minä en näe mitään kummallista Järvi-Suomen 1900-luvun lämpötiloissa. Mutta pidän aika kummallisena sitä seikkaa, että nykyisessä ilmastokeskustelussa ilmastolliseksi normaalikaudeksi on valittu teollistumista edeltänyt 1700-luvun ilmasto. Järvi-Suomen vuoden tarkkojen lustojen kertomana se näyttäisi olevan hyvin poikkeava ajanjakso reilun tuhannen vuoden perspektiivillä ja suorastaan outo ”normaalijaksoksi”. Sanoisin Järvi-Suomen ilmaston palautuneen normaaliksi 1900-luvun lämpenemisen myötä, jos jatkuvasti muuttuvassa ilmastossa jotain jaksoa voi normaalina pitää.

19 kommenttia:

  1. Voisiko lisääntynyt hiilidioksidi selittää tuota viime vuosikymmenten poikkeamaa lustoaikasarjassa?

    VastaaPoista
  2. Miksei voisi, mutta miten sen todistaa että millä tekijällä puun kasvuolosuhteissa mikäkin painoarvo.

    Nooh' oli miten oli, odotammeko jos kettutyttömediamme kiinnostuisi aiheesta saadaksen siintä alaarmin joka olisi ihailtavanamme todennäköisesti tiistain
    tiimoilla la luettavissa SYKE rahoitteisesta CO2 raportista ehkäpä vuoden 1979
    jälkeisiltä vuosilta.

    Ilkka

    VastaaPoista
  3. Hei. Minäkin olin siellä Tutkaksen seminaarissa, ja hämmästyin suuresti Vihreiden Osmo Soininvaaran tulkintaa ilmastonmuutoksen määritelmän merkityksestä ja tarpeellisuudesta. Osmon mielestä ilmastonmuutoksen määritelmällä ei voi määrätä ilmastonmuutoksen tulevasta kehityksestä, mutta hän ei ilmeisesti tiennyt sitä, että juuri Suomessa näin aiotaan tehdä. Se on ollut omien viime aikaisten ilmastonmuutossäätöjen ja vetoomuksenkin taustalla.

    Tuo käyrä kertoo paljon mielenkiintoista. 1700-luvun puolivälin seutua kutsutaan yleisesti Hyödyn aikakaudeksi ja tuolloin yhteiskunnallisena pyrkimyksenä oli mm. lämmittää ilmasto-oloja soita ojittamalla ja metsiä hakkaamalla. Kuten käyrästä näkeekin, pyrkimyksen voi hyvin ymmärtää aikaisemman ilmastollisen kehityksen perusteella, kun sarjan ja asutushistorian kylmin ajankohta sijoittuu 1730-luvun seutuville.

    Kuten käyrä osoittaa, "ilmastoa parantavat" toimet todellakin saivat lämpötilan nousuun - tänä päivänä olemme jälleen samankaltaisessa tilanteessa. Lämpötiloja pitäisi saada laskettua. Jos katsoo käyrää kokonaisuudessaan, laskevaa suuntausta se näyttää. Siihen näyttäisi sisältyvän myös syklisyyttä ja silmämääräisesti saattaisi olla niin, että jatkossa tulemme näkemään lämpötilojen pudotuksen. Milloin se sitten alkaa, siihen osaa tarkempaa arviota antaa. Sanotaan lähivuosina/kymmeninä.

    Mistä lämpötilojen lasku sitten johtuu? Eräiden näkemysten mukaan hiiliverosta ym. päästöjen rajoitustoimista, mahdollisesti jopa siitä, että mitä enemmän maksamme hiiliveroja, sitä enemmän ilmasto-olot viilenevät. Lämpimintä aikaa meistä tuskin kukaan tulee näkemään, mutta seuraavat sukupolvet sen saattavat sitten kokea. Millaisia tulevat ilmaston lämmitystoimet sitten ovat, se jääköön itse kunkin arvailujen varaan.

    VastaaPoista
  4. Kyllä hiilidioksidin määrän kohentuminen ilmakehässä vaikuttaa varmasti myös kasvien kasvuun, siksi lähes tasainen nousu viime vuosisadalla. Mikä kertoo siitä, miten kasvikunnan kannalta ilmasto on parantunut sinä aikana merkittävästi. Niin, ja tämä vaikuttaa lopultakin myös eläinkunnan hyvinvointiin, kun emme osaa käyttää aurinkoenergiaa ruoaksi suoraan, eikä hiekkapuuro ole mitenkään ravitsevaa.

    Summa summarum: lisää pökköä pesään, tämähän toimii!

    VastaaPoista
  5. Mulla oli luulo, että 1930-luku oli lämmin, mutta nuo käyrät näyttää lämpöhuippua vuoden 1960 tienoilla.
    Korpiainen

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Noissa kuvissa olevat kuvaajat esittävät 30 vuoden liukuvaa keskiarvoa. Jos katsotaan Helaman sarjasta lämpimimpiä 10-vuotisjaksoja, jolloin kasvukauden keskilämpötila ylitti 13 asteen rajan, ne löytyvät 700-, 800-, 900-, 1000-, 1100-, 1300-, 1400-, 1600- ja 1900-luvuilta.

      Viime vuosisadan lämpimimmät 10-vuotisjaksot osuvat välille, joka alkaa 1978 ja päättyy vuoteen 2000. Lähes yhtä lämpiviä 10-vuotisjaksoja oli välillä 1929-1955.

      Koko sarjan lämpimimmät kasvukauden 10-vuotisjaksot osuvat välille 1051-1091. Kahdenkymmenen lämpimimmän jakson joukkoon mahtuu kuitenkin myös jakso 1988-1997.

      Poista
    2. Minusta 1900-lämpötilojen nousu on hyvinkin merkittävä. Siksi esimerkiksi että se on havaittavissa globaalisti eikä ole vain tietty alueellinen ilmastosignaali. Helaman lämpotilakäyrä näyttää laskevaa trendiä yli 1000 vuoden ajalta. Sehän johtuu Milankovichin astronomisen ilmastonvaihteluteorian mukaan maapallon rataparametrien hitaista muutoksista ja maapallon akselin keikkumisesta ja kallistutkista, joissa relevantin periodit vaihtelevat 100 000 ja 20 000 vuoden välissä . Tällaisinn tuloksiin Helma ja muut suomalaistutkijat päätyneet yhdessä kv. tutkimsuryhmien kanssa. Siis aika varmaa tietoa. Holoseenkauden lämpöoptimi oli noin 6000 vuotta sitten Milankovichin mallien mukaan. Siitä eteenpäin noin 20 000 v olisi pitänyt olla kylmenevää kohti seuraavaa jääkautta. Kun tämän viilenemistrendin poistaa Helaman käyristä, niin nähdään, että 1900-luvun alsuat on ollut poikkeuksellisen nopea lämpeneminen. Helaman käyriä voi myös verrata muihin koko NH-pallonpuoliskon prokseihin, joita löytyy kymmeniä. Hyvän yhteen vedon niistä saa IPCC:n raporteista. Näissä näkyy myös tuhatvuotinen hidas jäähtyminen ja 1900-luvun voimakas lämpökasvu. Suosittelen Mäkistä tutustumaan laajemmin alan kirjallisuuteen kuitenkin välttäen WUWWT-tapaisten ilmastohuijarien kirjoituksia. Euroopan puitteissa hyvä lähtökohta on Luterbacherin tutkimukset (Science, 2004), jotka ulottuvat noin 500 v taaksepäin. Artkkelissa on hyvn kattavasti alan kirjallisuus ja IPCC:sta saa kiinni uudemmat tulokset.

      Poista
    3. Jos olisit halunnut sanoa jotain, olisit sanonut sen etkä turvautuisi sanahelinään saadaksesi muut tekemään työsi.

      http://hockeyschtick.blogspot.fi/2013/04/paper-finds-temperatures-during-roman.html

      Ilkka

      Poista
    4. Selvennän vielä kysseessä olevan luoonollitsten mm. astrofusikaalisten
      ilmiöiden erkauttaminen ilmaston luontaisesta vaihteluista jolloin syyksi jäisi vain ja ainoastaan CO2 pyhimpien ilmastomantrojen mukaisesti.

      Voimme päätellä myös kirjoittajan olevan varsinainen ilmastoasiantuntija muiden ilmastotieteen johtavimpien kassi-almojen tapaan.

      Ilkka

      Poista
    5. Olen samaa mieltä Anonyymin 9.11. klo 12:43 kanssa siitä, että 1900-luvun lämpötilojen nousu, joka tosin on loppuvaihe Suomen ilmastossa jo 1700-luvun puolivälissä alkanutta lämpenemistä, on merkittävä asia. Pidän sitä myös hyvänä asiana ainakin suomalaisille.

      Mutta nyt puheena olevassa tutkimuksessa Helama suomalaisen tutkijaryhmänsä kanssa ei viittaa sanallakaan maapallon ratavaihteluihin tai kallistuskulman huojuntaan. Tutkimuksensa pohdintaosuudessa he viittaavat auringon aktiivisuuden muutoksiin ja myös tulivuorenpurkauksiin.

      Globaali lämpeneminenkin lienee ollut pysähdyksissä jo vuosikymmeniä, sillä monet alueethan eivät ole lämmenneet lainkaan sitten 1970-luvun (mm. Antarktika, Tyynenmeren itäisen pääosa jne.) Emme pysty sanomaan edes pohjoisten alueiden kokonaisuudessaan lämmenneen 70 vuoteen, kuten Cappelenin ja Vintherin tuoreesta Lounais-Grönlannin lämpöaikasarjasta ilmenee.

      Kokeilemalla sivun oikeasta laidasta joko yksittäistä hakua tai tunnistepilven sanoja "aurinko" tai "ilmaston syklisyys" löytää enemmän juttuja ilmastollisesta vaihtelusta.

      Poista
  6. Asiaa hämmentää myös se, että on kyse vain kasvukausien lämpötiloista. Nuo tutut käppyrät, joissa 30-40-luvut ovat lämpimiä, koskevat kokonaisia vuosia.

    Hiilidioksidin lisääntyminen on ilman muuta vaikuttanut mm. puun kasvuun.

    "Hiukan" vierestä, mutta yksi asia vaan mitä olen pitkään ihmetellyt. Säteilypakote on kuulemma ollut päällä pitkään, kun ei ole lämmennyt. Väitteitä näkee, että avaruudesta olisi mitattu kuinka sinne pääsevä säteily maasta ja ilmakehästä on pienentynyt. Olen moneen kertaan yrittänyt niitä mittaustuloksia löytää, mutta huonolla menestyksellä. Osaisiko joku kertoa, millä hakusanoilla löytyisi, siis mittaustuloksia, ei pelkkiä mallinnuksia.

    Tapsa

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Tuosta sopii riipiä hakusanoja varsinaiseen kysymykseesi, olen kyllä nähnyt myös selväkielisiä artikkeleja aiheesta, mutta ne on bittitaivaassa kaiken töryn alla.

      Nooh oli miten oli, NASA,lla on satelliitti joka mittaa aihetta mutta sen tulokset ovat epäsopivia AGW hypoteesille joten tulosten etsimien on työlästä kun AGW media ei riemastunut aiheesta..

      http://judithcurry.com/2012/11/05/uncertainty-in-observations-of-the-earths-energy-balance/

      Ilkka

      Poista
    2. Sattumoisin ilmestyi juuri vastaus kysymykseesi, kuin tilauksesta.

      http://wattsupwiththat.com/2014/11/08/an-empirical-review-of-recent-trends-in-the-greenhouse-effect/

      Ilkka

      Poista
    3. Tuolta löytyy: http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.interp_OLR.html

      Ja täältä löytyy ehkä sellaista, josta olet kiinnostunut:
      http://wattsupwiththat.com/2014/11/08/an-empirical-review-of-recent-trends-in-the-greenhouse-effect/

      Poista
  7. Ei iso juttu, mutta mielenkiintoista, että Helaman tutkimuksessa lämpötilarekonstruktio ulottuu syyskuun loppuun. Vieläkö syyskuun olosuhteet vaikuttavat jotain lustoihin? Havupuiden kasvu pysähtyy jo elokuun alussa, jonka tiesin jo entuudestaan. Lehtipuista en löytänyt kasvuaikatietoja, mutta on vaikea kuvitella, että ainakaan syyskuun loppuun kasvaisivat, kun usein lehtien väri on jo muuttunut, vaikka vielä puissa roikkuisivatkin.

    Toisesta päästä kasvukausi alkaa toukokuun lopulla, mutta menneiden viikkojen lämpötila varmaan asiaan vaikuttaa.

    Tapsa

    VastaaPoista
  8. Moro!

    Olen näitä lustojuttuja tuonut kommenteissani esiin sen takia, että niiden yhteydessä on tuotu esiin eri ennustuksia tulevasta. Siis myös tuo IPCC tietokone-ennustus, johon tietyt piirit uskovat kuin jonkun uudelleen tulemiseen.

    Aiheesta vielä sen verran, että tässä linkissä olevassa kalvossa no. 5 on yksi oleellinen asia. Nimittäin pieni arvauskuvauspallukka liittyen tietokoneella ennustettuun ihmisen aikaansaamaan lämpenemiseen. Olleellista siinä kalvossa on se, että tutkijat ovat oivaltaneet sen, että maapallon elinkaareen kannalta todella nopeasti maapallon kuoreen miljoonien vuosien aikana varastoituneet fossiiliset polttoaineet loppuvat. Sitten alkaa maapallon normaalien ilmastonmuutosten mukainen hiipuminen, eli se on sitten siinä kuin poltettu juhannuskokko. Sen kokon tosin saa kasaan joka Juhannus, mutta uutta fossiilista energiamälliä sisuksiinsa saa maapallo odottaa taas sen seuraavat miljoona vuotta. On siis tosi jännää lähivuodet aravailla, mihin suuntaan maapallon lämpötilakehitys menee.

    http://lustiag.pp.fi/E2FF5B55-A64D-43AA-9A97-CEE9E7ECDECD/FinalDownload/DownloadId-B15FF53E5A57A88CF41B0F31878BA098/E2FF5B55-A64D-43AA-9A97-CEE9E7ECDECD/data/pdf/LC_Uitto5.pdf

    Paavo

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. En saanut linkkiäsi auki. Onko siinä jokin virhe, vai puuttuuko minulta yksi ja sen mukana kaikki?

      Hauska tuo juhannus - vertaus. Ei sitä seuraavaa juhannusta kyllä tule vielä miljoonan vuoden päästä, muutama jääkausi kyllä sitä ennen. Vaatii todella voimakkaan lämpenemisen, jotta juhannus tulisi edes 10 miljoonan vuoden päästä.

      Tapsa

      Poista
    2. Oikea linkki:
      http://lustiag.pp.fi/data/pdf/LC_Uitto5.pdf

      Poista
  9. Kiitos linkin korjauksesta! Siinä 5. kalvon alapuolella pohditaan "punanenää". Hauska vertaus sille, että jos ennustus pitää paikkansa, se on myös kuin löylyn heittäisi ja sitten se on ohi.

    VastaaPoista