Ne isot ilmastoarvoitukset ja niiden kalliit ongelmat meille

Ilmastotutkimuksessa on runsaasti asioita, jotka ovat kiistanalaisia. Jotkut niistä ovat sitä hyvin perustellusti ja toiset sitten huonommin perustein. Minä olen aika usein kirjoittanut noista asioista, ja sen mukaisesti olen sitten saanut välillä kovin ristiriitaisia ja jopa riitaa haastavia kommentteja. Koetetaanpa nyt toista lähestymistapaa.

Ilmastotutkimuksessa on myös asioita, joista ollaan eri leireissä jokseenkin samaa mieltä. Yksi sellaisista asioista on se iso suunta, jonka mukaisesti alailmakehän lämpötila on muuttunut sitten Veiksel-jääkauden päättymisen. Keskimääräisen lämpötilan nopeasta noin kolmen asteen noususta 17000 - 14000 vuotta sitten ollaan aika yksimielisiä. Sen jälkeenkin lämpötila vielä nousi lähes 8000 vuotta, joskin tuohon aikaa sisältyi suuria vaihteluja ja nousuvauhdin hiipuminen viimeisinä vuosituhansina. Tuostakin ollaan yksimielisiä, mutta noiden vaihtelujen syistä on erilaisia näkemyksiä. Yksimielisyys jatkuu vielä siitäkin, että viimeisten noin 6000 - 7000 vuoden aikana keskimääräinen ilmasto on pääsääntöisesti viilentynyt, joskin tuonkin jakson aikana on ollut välillä lämpimämpiä kausia. Jopa siitä, että viimeinen umpeutunut vuosituhat oli keskimäärin kylmin verrattuna sitä edeltäviin yhdeksään tai kahdeksaan, taidetaan olla samaa mieltä. Ainakin paleoklimatologisten tutkimusten ylivoimainen osa tukee em. käsitystä.

Meillä on tuoreinta ja tarkinta tietoa viimeisen parinsadan vuoden ajalta lämpötilamuutoksista paikallisesti ja vajaan 100 vuoden ajalta yhä kattavampaa mittaustietoa koko maapallolta. Tuo tieto on täysin yksimielistä siitä, että ilmasto on lämmennyt, ja viimeiset parikymmentä vuotta ovat olleet keskimäärin jonkin verran lämpimämpiä kuin muutama niitä edeltänyt ja selvästi lämpimämpiä verrattuna vaikkapa 1600- ja 1700-lukujen kylmiin kuolonvuosiin. Minun mielestäni tuota lämpenemistä ei kannata kiistää, sillä todisteet sen puolesta ovat aika murskaavat.

Mutta onko nykyinen keskimääräinen lämpimyys jotain historiallisesti ennennäkemätöntä, kuten aika usein kuulee sanottavan, onkin sitten ilmastopoliittisia rintamia jakava asia. Mielestäni siinäkään ei ole riidan aihetta. Jos nimittäin hyväksyy tuon aihemmin kertomani yksimielisyyden holoseenin lämpötilaoptimista ja sitä seuranneesta vuosituhantisesta jäähtymisestä jonkinlaisine vaihteluineen, ei nykyinen ilmastomme ole mitenkään sellainen, mitä vastaavaa eivät edelliset ihmissukupolvet tai muu luonto olisi joskus kokenut. Voimme tietysti väitellä lähes loputtomiin detaljeista, kuten lämpenemisen suuruusluokasta viime vuosikymmeninä. Onko se ollut 0,8 vai 0,3 astetta, on oikeastaan aika triviaali riitelyn aihe, kun sitä vertaa ilmastotutkimuksen isoihin arvoituksiin. Sama koskee väittelyä siitä, onko ilmasto lämmennyt ollenkaan enää tällä vuosisadalla vaiko muutaman asteen sadasosan verran.

Nuo em. asiat liittyvät siihen, pystymmekö mittaamaan ilmastoamme. Mielestäni vastaus siihen on myönteinen. Pystymme ja koko ajan aiempaa paremmin. Mittaamme satelliiteista ilmakehää oleellisesti laajemmin kuin vaikkapa 40 vuotta sitten, ja kykenemme 2000-luvulla käyttöön otetulla vedenalaisella teknologialla havaitsemaan sellaisia merissä tapahtuvia asioita, joilla on isohko merkitys myös ilmastollemme. 

Mittauksia ja pieniä muutoksia enemmän huomiota pitäisi kiinnittää yleisesti ja tässäkin vaatimattomassa blogissa sekä sen kommenteissa ilmastoparadigman kykyyn selittää niitä muutoksia, joiden suunnan ja suuruusluokan olemme kyenneet selvittämään. Tältä osinhan asiat ovat hyvin perustellusti kiistanalaisia.

Minun käsitykseni mukaan nykyisen hiilidioksidipakotteen kasvuun perustuvan ilmastonmuutoshypoteesin suurin ongelma liittyy kyvyttömyyteen selittää tuo aiemmin mainitsemani vuosituhantinen jäähtyminen sitten holoseenin lämpöhuipun. Tiedämme varmuudella, että ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli tuolloin noussut merkittävästi useiden tuhansien vuoden ajan ja massiiviset jäätikköalueet olivat sulaneet. Noiden asioiden yhdessä, siis sekä säteilypakotteen kasvun että maanminnan heijastuskyvyn heikkenemisen, olisi pitänyt pystyä ylläpitämään lämpenemistä edelleen tai ainakin saavutettua lämpötasapainoa. Tätä selittämätöntä asiaa kutsutaan holoseenin lämpötila-arvoitukseksi.

Tuota arvoitusta on selvittänyt yksi viime vuonna ilmestynyt tärkeä tutkimus, josta mainitsin syyskuussa - liian ohimennen, sillä kyse on yhdestä viime vuoden tärkeimmistä ilmastotutkimuksen papereista. The Holocene temperature conundrum on Zhengyu Liun ja yhdeksän muun tutkijan esiintuoma ongelma tietokonemallinnusten valossa. Ystävällisesti koko julkaisu on luettavissa tästä linkistä. 

Zhengyu Liun tutkijaryhmä ajoi kolmella eri ilmastomallilla ja mahdollisimman tarkoilla lähtöarvoilla viimeisen 20 000 vuoden ilmaston läpi, ja hämmästyi siitä, että mikään malleista ei kyennyt toistamaan viimeisen 8000 vuoden lämpötilamuutosta edes etumerkin osalta oikein. Liun tutkimuspaperin tärkein kuva 1 on vieressä. Siinä proxyaineistoista laskettu Marcott et al:n (2013) lämpötilamuutos on kuvattu sinisellä viivalla, ja ilmastomallinnusten tulokset ovat mustalla keltaisella ja punaisella. Viimeksi mainittu mallinnus yritettiin ylisuurilla aerosolipakotuksella saada toistamaan Marcottin lämpötilakäyrä vaatimattomin tuloksin. Liun mallinnukset osoittavat, että nykyiset ilmastomallinnukset eivät kykene toistamaan ilmastohistoriaa, ja tuo iso tuhansien vuosien lämpötila-arvoitus jäi ratkaisematta.

Liun tutkijaryhmän mukaan nykyisissä ilmastomalleissa on selittämätön ristiriita todellisuuden kanssa - siis mikäli Marcottin lämpötilakuvaaja sellaista riittävän hyvin vastaa. Ja tämä asia tarkoittaa, että nykyisen polven mallinnukset eivät suurten puutteiden vuoksi kykene simuloimaan lämpötilatietoja realistisesti myöskään tulevaisuuteen. Se puolestaan on erittäin iso ongelma paitsi ilmastotutkimukselle myös ilmastopoliittisille tavoitteille, sillä niiden pohjana ei ole juuri mitään muuta kuin kyvyttömien mallinnusten simulaatioajot.

Vastaavanlaisia ongelmia - ja useita sellaisia - ilmastomallinnuksilla toki on myös nykyajassa. Yksi tunnetuimmista on kyvyttömyys simuloida edes sinnepäin ylemmän troposfäärin lämpötiloja, mistä annoin esimerkin edellisessä bloggauksessani. Pintalämpötilan lämpenemisen pysähtyminen on yllättänyt mallinnuksiin luottaneet. Ja mallien todistettu kyvyttömyys ennustaa edes muutamien vuosien päähän alueellisia ja paikallisia ilmastollisia ilmiöitä on kaikkien alalla tutkimusta tekevien tiedossa. Mutta jostain syystä näistä vakavista puutteista ei haluta puhua julkisesti. Ne lakaistaan roskakoriin aina ennen isoja synteesiraportteja. Miksihän?

No niin. Siinäpä minun mielestäni on ilmastoasioiden isoin ongelma, jonka ratkaisulla olisi tulenpalava kiire, kun tulevaisuuden ilmastosimulaatioden toteutumisen ehkäisemiseksi jo nyt pannaan panoksia globaalisti monia satoja miljardeja euroja vuosittain, ja hintalappu uhkaa vain kasvaa. Meillä Suomessa kyse on jo lähitulevaisuudessa miljardiluokan kysymyksestä vuosittain. Sillä onko lämpötila noussut tai laskenut muutamilla asteen sadas- tai kymmenesosilla (ja onko noihin muutoksiin syynä todelliset tai keksityt perusteet) on pieni asia sen rinnalla, että vallitsevan ilmastoparadigman tieteellinen perusta näyttää olevan vain hyytelöä. Siitä näyttäisi puuttuvan jotain olennaista, tai siinä on sen ominaisuuksia heikentäviä elementtejä.

Mutta arvoituksethan voi vielä ratkaista. Vai mitä mieltä olette? Luottamuksen palauttaminen ilmastotutkimukseen kyllä edellyttää ilmastomallinnusten ennustekyvyn todistamista ensin menneisyydessä ja sitten tietysti myös tulevaisuuteen. Se, että 98% ilmastomallinnuksista käy nykyisyyteen ja tulevaisuuteen aivan liian kuumina tai menneisyyden osalta liian kylminä ja lisäksi vielä usein vääränmerkkisinä, ei kertakaikkiaan kelpaa. Kaikkein vähiten se kelpaa kalliin politiikan perusteeksi.

Niin, niille, jotka kenties ehdotatte Marcottin rekonstruktion uudelleentarkastelua mahdollisten virheiden varalta, totean olevani samaa mieltä. Kaikkea ennen tehtyä on syytä tarkastella avoimesti ja mahdolliset epätarkkuudet korjaten. Mutta jos kokonaan kyseenalaistatte tutkimuksen ja merkittävän osan menneisyyttä tutkineesta paleoklimatologiasta, silloin joutunemme kaikki palaamaan takaisin lähtöruutuun.