sademäärä

Sääennuste 21 000 vuoden takaa

Ti, 02/24/2015 - 09:48 Markus Hotakainen

Voiko historia opettaa meitä? Kyllä voi – tai ainakin se antaa meille vinkkejä tulevasta.

Vanderbiltin ja Stanfordin yliopiston tutkijat ovat tarkastelleet Jessica Osterin johdolla jääkauden aikaisia olosuhteita Yhdysvaltain länsiosissa.

Viimeisimmän jäätiköitymisvaiheen huippuvaiheessa noin 21 000 vuotta sitten Pohjois-Amerikan pohjoisosia peitti yhtenäinen jäätikkö. Sen eteläpuolisilla alueilla olot olivat hyvin toisenlaiset kuin tällä hetkellä.

Mantereen lounaisosissa ilmasto oli paljon nykyistä kosteampi ja sateisempi, luoteisosissa sen sijaan oli huomattavasti kuivempaa. Tutkimuksesta kerrottiin Vanderbiltin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistiin Nature Geoscience -lehdessä (maksullinen) 23. helmikuuta.

Tutkijat yhdistivät eri puolilta Yhdysvaltoja kerättyjä tietoja menneiden aikojen ilmastosta ja laativat niiden pohjalta kartan Pohjois-Amerikan länsiosien sääoloista yli 20 000 vuotta sitten. Vertaamalla näin saatua kokonaiskuvaa ilmastomallien mukaisiin laskelmiin oli mahdollista tehdä arvioita muinaisten muutosten syistä ja ilmasto-olojen tulevasta kehityksestä.

Uudet tulokset antavat selkeämmän kuvan erityisesti keskileveysasteilla tapahtuvista muutoksista, joista eri mallit tuottavat erilaisia ennusteita. Alue on siirtymävyöhykettä, jolla vaikuttavat monet eri tekijät: muutokset ilmakehän yleisessä kiertoliikkeessä, meriveden pintalämpötiloissa El Niñon ja La Niñan vaikutuksesta, ja myrskyjen kulkureiteissä.

Entisaikain sademääristä ei tietenkään ole suoraa mittausdataa, mutta jäätiköiden laajuudesta ja liikkeistä, järvien muinaisista vedenpinnan korkeuksista, luolista löytyvien tippukivien koostumuksesta ja kasvillisuuden muutoksista kertovista merkeistä voidaan tehdä johtopäätöksiä sateiden runsaudesta.  

Jo viime vuosituhannen puolella tehtiin tutkimuksia, jotka viittasivat kuivaan luoteeseen ja kosteaan lounaaseen. Erilaisten ilmastoalueiden välisen siirtymävyöhykkeen arveltiin kulkeneen jokseenkin itä-länsi-suuntaisesti, mutta joillakin alueilla vallinneet olot olivat mallin kanssa ristiriidassa. Esimerkiksi Utahissa ja Coloradossa oli muinoin kuivaa, Idahossa ja Montanassa puolestaan kosteaa.

Uuden tutkimuksen mukaan siirtymävyöhyke kulkikin länsiluoteesta itäkaakkoon, mikä selittää aiemmat kummallisuudet tietyillä alueilla. Samalla todettiin, että joillakin siirtymävyöhykkeen pohjoispuolisilla alueilla kosteampi ilmanala liittyi nykyistä paljon suurempiin järvialueisiin ja oli siksi paikallinen ilmiö.

Laajan skaalan ilmasto-oloille ja erityisesti sademäärien vaihtelulle tutkijat tarjoavat kahta selitystä.

Laurentian jäätikön yllä vallinnut vahva korkeapaine painoi polaarisuihkuvirtausta etelämmäs, jolloin myös talvimyrskyjen kulkureitti siirtyi kohti etelää. Siitä oli seurauksena sademäärien raju lasku luoteisosissa ja kasvu lounaisosissa.

Toinen vaihtoehto on, että subtrooppinen suihkuvirtaus voimistui ja toi mukanaan Tyyneltämereltä lämmintä ja kosteaa ilmaa. Samanlainen ilmiö aiheuttaa nykyisin ajoittain pahoja tulvia Yhdysvaltain lounaisosissa.

Tutkijat korostavat, että mallit eivät viittaa parinkymmenentuhannen vuoden takaisten ilmasto-olojen paluuseen, mutta ilmaston lämmetessä erityisesti El Niño -ilmiö aiheuttaa ajoittain normaalia kuivempia talvikelejä Yhdysvaltain luoteisosiin ja vastaavasti sateisempaa säätä lounaisosiin.

Erilaisten vaikutusten ja niiden seurausten tunteminen on tärkeää, sillä siirtymävyöhykkeen sijainti ja olosuhteet sen molemmin puolin vaikuttavat esimerkiksi vesivarantoihin eri puolilla Yhdysvaltoja. 

Odotettavissa myrskyjä

Ti, 11/12/2013 - 12:57 Markus Hotakainen

Kaikkein aikojen voimakkaimpien myrskyjen joukkoon lukeutuva supertaifuuni Haiyan surmasi Filippiineillä ainakin 10 000 ihmistä, yli 600 000 joutui jättämään kotinsa ja miljoonat ovat välittömän avun tarpeessa. Tuulet puhalsivat yli 300 kilometrin tuntinopeudella, nostattivat metrien korkuisia aaltoja ja piiskasivat kaatosateen maahan ankaralla voimalla. Onko tällaiseen tottuminen? Ilmastotutkijoiden mukaan on – eikä pelkästään seuduilla, joilla myrskyjä on ollut ennenkin.

Ilmastonmuutoksen kieltävien vakioväitteenä on todeta, että ilmasto on vaihdellut aina eikä ihmisen toiminnalla ole mitään tekemistä asian kanssa. Uskonasioissa mitkään todisteet eivät tunnetusti riitä, mutta yhdysvaltalaistutkijat ovat vastikään julkaisseet tutkimuksen, jonka mukaan sademäärien kasvuun ja sadealueiden siirtymiseen vaikuttavat nimenomaan ”ulkoiset” tekijät – eli ihminen.

Tutkimuksen mukaan kasvihuonekaasujen lisääntyminen ja stratosfäärin otsonikato aiheuttavat maailmanlaajuisesti sademäärien kasvua ja jakautumista aiemmasta poikkeavalla tavalla. Asiaa ei ole helppo osoittaa, sillä havaintoaineistossa on runsaasti kohinaa, sademääriin vaikuttavia tekijöitä on paljon ja laskentamalleissa on usein virhelähteitä.

Muutokset sademäärissä ovat kuitenkin ilmastonmuutoksen merkittävimpiä seurauksia, mutta kuten tutkijat toteavat, ne ovat myös huonoimmin tunnettuja. Kasvihuonekaasujen määrän kasvu vaikuttaa mallien mukaan sademääriin ensinnäkin nopeuttamalla hydrologista kiertoa – lämpötilan noustessa haihdunta kasvaa – ja toisaalta muuttamalla ilmakehän virtausjärjestelmiä siten, että maapallon trooppinen vyöhyke laajenee, jolloin sekä sade- ja myrskyalueet että kuivat seudut siirtyvät kauemmas päiväntasaajasta.

Kate Marvel ja Céline Bonfils ovat kehittäneet Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa Kaliforniassa tilastollisen menetelmän, jolla voidaan tarkastella yhtä aikaa kumpaakin ilmiötä ja samalla erottaa ihmisen vaikutus luonnollisista vaihteluista.

Verrattuaan saamiaan tuloksia yli 30 vuoden aikana tehtyihin mittauksiin he totesivat sademäärien todellakin kasvaneen ja myrskyjen voimistuneen sekä samalla siirtyneen päiväntasaajaseuduilta kohti napa-alueita. Samanaikaisesti havaittujen ilmiöiden selitykseksi ei tutkimuksen mukaan riitä ilmaston luonnollinen vaihtelu.

Tutkimus julkaistiin 11. marraskuuta Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedejulkaisussa ja alkuperäinen artikkeli löytyy täältä.