Onko Suomen keskilämpötila noussut viimeisten 166 vuoden aikana yli kaksi astetta?

Ilmatieteen laitos julkaisi 22.12.2014 tuoreesta tutkimuspaperista (S. Mikkonen et al. 2014) tiedotteen otsikolla "Suomen keskilämpötila noussut jo yli kaksi astetta". Otsikko on aika kova. Sillä ehkä yritetään herätellä ilmastonmuutosuutisointiin jo aika kyllästyneitä suomalaisia siihen, että

Ilmatieteen laitoksen tiedotteen alku 22.12.2014

YK:n asettama fiktiivinen kahden Celsius-asteen lämpenemisen torjuntaraja olisi jo ylitetty Suomessa.

Minä päätin tarkistaa, mitä ilmastotutkimuksen kovina faktoina pidetyt ja maailman huippututkijoiden laatimat aikasarjat kertovat Suomen lämpötilamuutoksista suurinpiirtein samalla ajanjaksolla. Otin vertailuun brittien ilmatieteenlaitoksen analyysiyksikön, Hadley Centerin, maasääasemien mittauksiin perustuvan sarjan, CRUTEM4:n, yhdysvaltalaisen Berkeleyn yliopiston BEST-sarjan ja Remote Sensing Systems -yrityksen ylläpitämän satelliittimittauksiin perustuvan RSS-aikasarjan. Katsotaanpa, antavatko nuo eri tavoin laaditut sarjat tukea Ilmatieteen laitoksen ja Itä-Suomen yliopiston tutkijoiden tuloksille. Seuraavassa sisennettynä ja kursivoituna ovat tutkimustiedotteen kappaleet. Minun laskemani johtopäätökset em. aikasarjoista ovat normaalitekstinä.

Keskimääräinen nousu tarkasteluajanjaksolla oli 0,14 astetta vuosikymmenessä, mikä on lähes kaksinkertainen maapallon keskiarvoon verrattuna.

Tutkijat tarkoittavat siis ajanjaksoa 1847 - 2013. Valitettavasti en päässyt aivan yhtä kauas menneisyyteen. CRUTEM4 kattaa vain jakson 1855 ja rajoitin BESTinkin käytön vertailtavuuden vuoksi ajanjaksoon 1855 -2013. Joka suhteessa tarkin ja kattavin satelliittisarja RSS antaa tuloksia vasta vuodesta 1979 alkaen, joten palataan siihen myöhemmin.

Jos tutkimusjakson 166 vuoden aikana lämpötila on noussut keskimäärin 0,14 astetta vuosikymmenessä, pitäisi kokonaisnousun olla tietysti (16,6*0,14°C=) 2,324°C, mikä on yli kaksi astetta. CRUTEM4 antaa jaksolle 1855 - 2013 lineaariseksi trendiksi 0,01°C/vuosi, mikä vuodesta 1847 asti projisoituna tarkoittaisi (166*0,01°C=) 1,66°C nousua. BEST-aikasarja antaa vastaavaksi 1,83 asteen nousun. Kumpikaan sarja ei siis vahvista Ilmatieteen laitoksen tiedotteen otsikkoa. Tai kaiketi voisimme sanoa niiden suorastaan kumoavan tai ainakin kyseenalaistavan sen?

Tuoreen tutkimuksen mukaan erityisen nopeaa lämpötilan kohoaminen on ollut viimeisten 40 vuoden aikana, jolloin lämpötila on noussut yli 0,2 astetta vuosikymmenessä. 

Siis erityisen nopeaa lämpeneminen olisi ollut vuosina 1974 - 2013? Katsotaanpa! CRUTEM4:n mukaan tuona aikana olisi vuosikeskiarvona lämmennyt  1,64 astetta, ja BEST:n luku on 1,68. Mutta selvästi voimakkaammin lämpenevä jakso löytyy CRUTEM:sta vuosilta 1899 - 1938, jolloin lämpeni yli kahdella asteella. BEST vahvistaa CRUTEM:n tuloksen. Lähes 80 vuotta sitten siis elettiin viime aikoina nähtyä voimakkaammin lämpenevää ajanjaksoa, josta tutkijat eivät halua kertoa. Miksihän? Mutta siis viimeisen 40 vuoden lämpenemisessä ei siis edes lyhyen mittaushistoriamme valossa ole mitään merkillistä.

"Lämpötilan nousu on ollut voimakkainta marras-, joulu- ja tammikuussa. Myös kevätkuukausina eli maalis-, huhti- ja toukokuussa lämpötilan nousu on ollut vuosittaista keskiarvoa nopeampaa. Kesäkuukausina lämpötilan nousu on ollut vähäisempää", toteaa Ilmatieteen laitoksen ja Itä-Suomen yliopiston professori Ari Laaksonen.

Vuodenaikojen lämpenemisvauhti (°C/100 vuotta)
CRUTEM4-sarjan mukaan 1855-2013

CRUTEM:n ja BEST:n mukaan lämpötilan nousu on ollut voimakkainta joulukuussa. Kakkoseksi CRUTEM antaa toukokuun ja BEST maaliskuun. Kolmosina ovat vastaavasti marraskuu ja toukokuu. Kumpikaan sarja ei sijoita tammikuuta kärkikolmikkoon. Se on molemmissa lämmennyt selvästi vuosikeskiarvoa paljon hitaammin.

Sekä CRUTEM:ssa että BEST:ssä vain kevätkuukausien lämpenemisvauhdin keskiarvo on yli vuosikeskiarvon. Muut vuodenajat ovat joko hieman tai paljon alle sen. Ja molemmissa kesät ovat lämmenneet vähiten, mikä on toistaiseksi ainoa asia, missä po. aikasarjat tukevat tutkimuspaperia.

Lämpenemisen seurauksena Suomen järvien on havaittu jäätyvän myöhemmin ja jäiden lähtevän aiemmin keväällä. Vaikka lämpötilan nousu varsinaisina kasvukuukausina on ollut vähäistä, puiden lehtien puhkeaminen ja kukkiminen on havaintojen mukaan aikaistunut.

Tjaah! Olisipa mukavaa nähdä koko Suomea koskevia fenologisia aikasarjoja, jotka voisivat todistaa em. väitteen puolesta. Minun tiedossani ei ole sellaisia. Eikä muuten taida olla professori Laaksosellakaan ainakaan 1920-luvulle ulottuvia kukintaan tai lehtien puhkeamiseen liittyviä sarjoja.

Pohjois-Suomen kesälämpötiloja Esper et al. 2014 mukaan

Mutta silmiini sattui muutama päivä sitten yksi vaikuttava tutkimus, joka kattaa Pohjois-Suomen kesäkauden lämpötilat peräti yli 2000 vuoden ajalta. Tuo tutkimus - Pohjois-Euroopan kesälämpötilan vaihtelut ajanlaskun alusta yhdistettyjen puulustoista tehtyjen tiheysmittausten valossa (Esper et al. 2014) -  on toisin kuin nyt tarkastelemani tutkimus vapaasti luettavissa. Ja se kertoo, että viime aikoina nähtyjen kaltaisia lämpenemisiä ja myös viilenemisiä on sattunut ainakin toistakymmentä kertaa parin viimeisen vuosituhannen aikana. Eteläisen Suomen osalta samaa todistaa hiljattain otsikolla "Lustot kertovat Järvi-Suomen ilmaston palautuneen liki normaaliksi" kirjoittamani bloggaus. On muuten hyvä muistaa, että CRUTEM:n mukaan Suomen keskilämpötilan viileneminen vuosina 1932 - 1971 oli lineaarisen regression itseisarvoltaan suurinpiirtein yhtä jyrkkää kuin lämpeneminen viimeisen 40 vuoden aikana. Joten mitään ennen näkemätöntä emme ole viime vuosikymmeninä nähneet.

Ihmettelen muuten sitä, että julkisilla verovaroilla kustannettu tutkimus - siis tämä S. Mikkonen et al 2014 -niminen yksinkertainen laskuharjoitus - on maksumuurin takana. Korjaus 23.12. klo 16: Täältähän se löytyy.

Vuotuinen keskilämpötila on noussut kahdessa jaksossa, mittaussarjan alusta 1930-luvun lopulle ja 1960-luvun lopusta tähän päivään. Lämpötilan nousu on ollut 1960-luvun jälkeen nopeampaa kuin koskaan aiemmin, muutosnopeus on vaihdellut vuosikymmenittäin 0,2 ja 0,4 asteen välillä. Näiden välisenä aikana lämpötila pysyi lähes vakiona. "Nousun pysähtymiselle on useita syitä, kuten auringon aktiivisuuden pitkäaikaisvaihtelu ja II-maailmansodan jälkeinen ilmakehän ihmisperäisten aerosolien määrän kasvu. Kun taas katsotaan viime vuosien havaintoja Suomessa, niin ei ole nähtävistä lämpenemisen hidastumista", toteaa Itä-Suomen yliopiston tutkija Santtu Mikkonen.

Hmmm... Jos katsotaan taas CRUTEM- ja BEST-sarjoja 1960-luvulta alkaen, niiden 30-vuotisjaksot osoittavat viilentymistä aina 1980-luvun lopulle asti. Kolmen vuosikymmenen ilmastollisina jaksoina mitattuna lämpeneminen on ollut samaa suuruusluokkaa 1908 - 1940 kuin se on ollut 1985 - 2009. Ei siis mitään ihmeellistä jälkimmäisessä jaksossa. Ilmasto vaihtelee, kuten se aina on vaihdellut, vaikka Santtu Mikkonen ei ehkä ole vielä asiaa tajunnut. Suomen lämpimimmät vuodet CRUTEM:n mukaan ovat muuten edelleen 1938 ja 1934. BEST-sarjassa ne ovat 1938 ja 1989.

Viime vuosien havaintojen mukaan lämpeneminen on pysähtynyt Suomessa sekä CRUTEM:n että BEST:n mukaan 15 vuotta sitten. Vuosikeskiarvojen mukainen lineaarinen regressio vuoden 2013 loppuun nimittäin on negatiivinen jostain vuoden 1999 loppupuolelta alkaen. Tarkempi RSS-satelliittiaikasarja näyttää lämpenemisen pysähtymisen/viilenemisen alkaneen Suomessa jo vuotta aikaisemmin - siis vuonna 1998. Paljon on Santun tarvinnut dataa kiduttaa tai "viime vuosien" havaintokäsitettä laajentaa, jotta lämpenemisen hidastumista tai suorastaan viilenemisen alkua ei näe.

Lämpötila-aikasarja luotiin keskiarvoistamalla kaikkien Suomen mittausasemien tuottama aineisto koko maan yli. Lisäksi alkuvuosina, kun Suomen oma mittausasemaverkko ei vielä ollut maanlaajuisesti kattava, käytettiin aineistoja mittausasemilta naapurivaltiosta.

Niin, samalla tavalla on rakennettu CRUTEM- ja BEST-aikasarjat. Niissä on ollut käytössä samat raakamittaustiedot. Joten mitä uutta?

Suomen sijainti Atlantin valtameren ja Euraasian manneralueen välissä aiheuttaa säätiloihin suurta vaihtelevuutta. Tämä näkyy voimakkaana kohinana vuosittaisen keskilämpötilan aikasarjassa, mikä tekee tilastollisesti merkitsevän trendin erottamisen aikasarjasta hyvin haastavaksi. Suomen lämpötila-aikasarjaa tarkasteltiin dynaamisten regressiomallien avulla. Menetelmän avulla aikasarja voitiin jakaa osiin siten, että siitä eroteltiin keskimääräinen tason muutos eli trendi, kausivaihtelu, havaintojen riippuvuus toisistaan ja kohina. Tämän menetelmän avulla voidaan ottaa huomioon pohjoisten olojen aiheuttama vuodenaikaisvaihtelu ja suuret vaihtelut vuosien välillä.

Kaikista hienoista sanakäänteistä huolimatta kaksi yleisesti tutkimustoiminnassa käytettyä ja myös IPCC:n julkaisuissa lähteinä usein olevat aikasarjaa eivät vahvista oikeastaan mitään muuta tutkimustiedotteessa esitettyä väitettä kuin kesälämpötilojen muita hitaamman muutoksen. Kaikkein eniten pielessä näyttäisi olevan po. tutkimustiedotteen otsikko! Ja ns. isosta kuvasta tutkimus ei taida kertoa mitään. No miten se voisikaan, kun tarkastelujakso 166 vuoden pituudesta huolimatta on ilmastollisesti kovin lyhyt. Paremman kuvan asioista saakin aiemmin mainitsemistani 1-2 tuhatta vuotta kattavista puulustotutkimuksista, vaikka ne keskittyvät vain kesälämpötiloihin.

Järvi-Suomen kesälämpötiloja (sin.) Helaman tutkimuksen mukaan
viimeisen 1000 vuoden ajalta. Instrumentaalimittaukset samalta
pääpiirteiseltä alueelta - Seutula (pun.) ja CRU TS (musta).

Muutamien vuosikymmenien kestoisista pienistä heilahteluista huolimatta ilmasto on pitkässä juoksussa viilentynyt vuosituhansien ajan. Puiden kertomana toiseksi kylmin ajanjakso ajoittuu 1800-luvun puoliväliin, jolloin systemaattisia instrumentaalimittauksia Suomessa hiljalleen aloitettiin. Niinpä pientä lämpenemistä noista ajoista voisi kai pitää normaalina matalataajuisena ja luonnollisena vaihteluna, jollei päätavoitteena olisi todistaa muodikkaasti vyöryttää ilmastollista vaihtelua aina ihmisten syyksi, kuten tässäkin Mikkosen harjoitelmassa yritetään. Kovin asenteellista on ilmastotutkimus nykyisin!

_ _ _ _ _ _

Jouluaatto muuten sujuu aikalailla viimeisen 150 vuoden keskimääräisissä merkeissä ainakin täällä Keski-Uusimaalla. Kolmen tai neljän pakkasasteen keskilämpötila ja muutama sentti lunta maassa ovat sellaisia. Mutta jouluasioista lisää huomenna. Silloin on vuorossa Ilmastorealismin synkkä joulupakina. Positiivista siinä on se, että Joulupukki toipui viimevuotisesta onnettomuudestaan tuulivoiman kanssa. Mutta sen jälkeen on paljon tapahtunut...