Miten ns. ilmastonmuutos näkyy Helsingin lämpötiloissa?

Analyysi: Timo Niroma, Helsinki.


Mikä tämä on?



Vastaus ja selitykset tämän sivuston lopussa.

Eri kausien vertailua

Lämpeneminen vuosina 1976-2008

Ilmastotieteilijät ovat omineet käsitteen ilmastonmuutos tarkoittamaan ilmaston lämpenemistä kasvihuonekaasujen vaikutuksesta. Tärkein kasvihuonekaasu on tässä ilmastomallissa hiilidioksidi (CO2) ja sen tärkein lähde ihminen. Tarkastelen tällä sivustolla asiaa Helsingin näkökulmasta eli miten lämpötila täällä on muuttunut viime vuosikymmeninä ja onko hiilidioksidi hyvä selitys vai löytyisikö esimerkiksi auringosta parempi.

Helsingin lämpötila noudattelee vaihteluita koko maapallon lämpötiloissa kohtalaisen hyvin. Tällä aikakaudella olevat merkittävimmät poikkeamat ovat: 1985-1987 kylmyys on huomattavasti dramaattisempaa kuin keskimäärin muualla, lämpimin vuosi on jo 1998, kun Helsingissä lämpeneminen vuoden 1996 notkahduksesta alkaa vasta silloin päätyen huippuunsa vuonna 2000. Viimeisin ero liittyy vuosiin 2005-2008. Koko maapallon lämpötila on jatkunut tasaisena vuoden 2000 jälkeen, kun Helsingissä taas vuodet 2005-2008 ovat asteen verran vuosia 2001-2004 lämpimämpiä.

Vuosina 1985-1987 oli siis poikkeuksellisen kylmä. Vuoden 1987 tammikuu on ollut vuoden 1829 jälkeen kaikkien aikojen kylmin (-16.5 astetta). Kuun alussa muutamana päivänä lämpötila laski ennätykselliseen -36 asteeseen. Vuoden 1985 helmikuu oli vastaavasti kaikkien aikojen kylmin (-13.7 astetta) ja tammi-helmikuun keskilämpö (-13.8) samoin. Vuonna 1987 kylmät ajat jatkuivat peräti elokuuhun saakka, vuonna 1985 vain huhtikuuhun. Myös vuoden 1986 talvi oli kylmä (tammi-helmikuu -8.3 astetta), mutta koko vuoden arvon pelastivat huippukylmyydestä pari lämmintä kuukautta kesällä ja syksyllä.

Kylmän 1960-luvun jälkeen Helsingin lämpötila alkoi 1972 hiljalleen kohota saavuttaen 1975 huipun, 7.1 astetta. Sillä vuosi 1975 pääsee 5 lämpimimmän vuoden joukkoon 1829 alkaneessa Helsingin lämpötilojen aikasarjassa. Muut neljä ovat 1934 (7.2), 1938 (7.1), 1989 (7.1) ja 2000 (7.2). Uutta nousua saatiin odottaa vuoteen 1982, mutta se katkesi 1985 kolmeen osittain kaikkien aikojen (siis vuodesta 1829) kylmimpään talveen. Kolmas varsin äkillinen nousu alkoi 1988 ja huippulämpimine vuosineen 1989 ja 2000, 1990-luku nämä vuodet mukaanlukien nousi lämpimyydessään 1930-luvun rinnalle.

Vuoden 2000 jälkeinen kehitys on eroaa Helsingissä vuosien 2005-2008 osalta koko maapallon lämpötilojen kehityksestä. Maapallon mittakaavassa ei nousua vuoden 2000 jälkeen ole tapahtunut. Kyse lieneekin samanlaisesta vaikkakin vastakkaisuuntaisesta ilmiöstä kuin vuosina 1985-1987. Jatkuvat hyvin voimakkaat lounaiset ilmavirtaukset (AMO = Atlantic Multidecadal Oscillation) ja Skandien aiheuttama föhn-ilmiö vaikuttivat lämpötilaan vastaavasti vastakkaisella tavalla kuin vuosina 1985-1987, jolloin kyse oli koillisista ilmavirtauksista.

Helsingin lämpötilat verrattuina maapallon lämpötiloihin 1997-2008

Maapallon lämpötilaa ennustamaan on valittu Hadcrut (maanpäälliset mittausasemat) ja UAH (satelliittimittaus, lämpötila noin 1 km:n korkeudessa). Lämpötilat ovat Celsius-asteita, Helsingin sellaisinaan, Hadcrut verrattuna vuosien 1961-1990 keskiarvoon ja UAH verrattuna vuosien 1979-1997 keskiarvoon.

vuosi Helsinki HADCRUT     UAH 
---------------------------------------------------
1997       6.2    0.35    0.05     
1998       5.4    0.53    0.52                  
1999       6.3    0.30    0.04      
2000       7.2    0.28    0.04      
2001       5.9    0.41    0.20
2002       6.1    0.46    0.31            
2003       5.6    0.47    0.28            
2004       6.2    0.45    0.20       
2005       6.6    0.48    0.34            
2006       6.7    0.42    0.26     
2007       7.0    0.41    0.28
2008       7.6    0.32    0.05

Helsingin vuoden 2008 lämpötila kohosi korkeaksi erityisesti poikkeuksellisen lämpimien tammi-, helmi- ja huhtikuun vuoksi. Kaikki olivat 100 vuoden vertailussa (1909-2008) sijalla 3. Tammikuu on ollut lämpimämpi vain vuosina 1925 ja 1930, helmikuu 1989 ja 1990 ja huhtikuu 1921 ja 1990. Sen sijaan periodi kesäkuusta syyskuuhun oli 100 vuoden perspektiivissä joko normaalia tai normaalia kylmempi (elo-syyskuu): Lämpimyyssijat: kesäkuu 48., heinäkuu 46., elokuu 62., syyskuu 72. Talvi 2009 on myös ollut selvästi kylmempi kuin edellinen talvi: tammi-maaliskuun sijoitukset 100 vuoden periodilla (1910-2009) vaihtelevat sijaluvuilla 31-35.

Helsingin lämpötilat vaihteluväleineen 1976-2008

vuodet    vuosia keskilämpö alin ja ylin lämpö
------------------------------------------------
1976-1984      9        5.0            3.9-6.1
1985-1987      3        3.9            3.3-5.0
1988-2000     13        6.1            4.9-7.2
2001-2004      4        6.0            5.6-6.2
2005-2008      4        7.0            6.6-7.6 

Todettakoon tässä, että vuosien 1988-2004 lämpö vastaa kutakuinkin Helsingin lämpötilaa vuosina 1930-1939.

KATSO ASIAAN LIITTYVÄÄ GRAFIIKKAA OSOITTEISTA

Maapallon lämpötila kuukausittain 2007-2008

Helsingin ja maapallon lämpötila

Erilaista lämpötilagrafiikkaa, mm. Helsinki ja HADCRUT3 vuodesta 1972


Grafiikkaan liittyvä teksti on englanninkielistä, mutta kuvatkin puhuvat puolestaan. Sen verran voi todeta, että "koko maapallon lämpötila" on ollut tasainen vuosina 2002-2005 ja lievästi laskenut vuosina 2006-2008. IPCCn 4. raportti vuodelta (perustuu uusimmilta osiltaan vuoteen 2005 saakka ulottuvaan aineistoon) ei ota minkäänlaista kantaa tähän, vaan väittää lämpötilan nousevan, mikä oli täysin totta vuoteen 1998 ja osittain vuoteen 2002. Ehkä nousun pysähtyminen ja jopa kääntyminen laskuksi 2006 on tilapäistä, mutta ottaen huomioon hiilidioksidin (CO2) jatkuvan nousun jää kaipaamaan selitystä, koska IPCC väittää, että ihmisen toiminta aiheuttaa jatkuvan lämpenemisen, joka voittaa luonnollisen vaihtelun. Tämähän ei siis voi olla totta, jos hiilidioksidin määrän lisääntyminen merkitsee enemmän kuin esimerkiksi auringonsäteilyssä tapahtuneet muutokset.

Vuodet 1950-1984 verrattuina vuosiin 1988-2007

Vuonna 1930 alkanut lämmin jakso päättyy selkeästi vuonna 1949. Jaan ajanjakson 1950-1984 kahteen 17 vuoden jaksoon jättämällä keskimmäisen eli vuoden 1967 pois. jolloin saan kolme samanmittaista (17 vuotta) jaksoa ottamalla verrokiksi vuodet 1988-2004. Vuoden 1967 poisjättö ei vääristä tilastoa, koska se on tyypillinen 1960-luvun kylmä vuosi.

Nyt meillä on kolme ryhmää, joita seuraavassa kutsun ryhmän järjestysnumerolla, siten että ryhmä 1 = 1950-1966, ryhmä 2 = 1968-1984 ja ryhmä 3 = 1988-2004. Vertauksen vuoksi taulukkoon lisätty vuodet 2005-2007.

Ryhmän 1 keskilämpö on 5.2, ryhmän 2 5.3 ja ryhmän 3 6.1 astetta. Näemme näin, että ryhmät 1 ja 2 ovat tilastollisesti samanarvoisia (yhteinen keskiarvo 5.2 astetta), mutta ryhmä 3 on selvästi aiempia vuosia lämpimämpi (+0.8 astetta). Mutta kuten edellä havaitsimme, ei lämpeneminen enää ole jatkunut vuoden 1988 jälkeen, vaan silloin tapahtuneen hyppäyksen jälkeen lämpötila on vaihdellut 5 ja 7 asteen välillä. Vuosina 2005-2007 vallinnut 6.6-7.0 asteen vuosilämpö on samaa luokkaa kuin vuosien 1989-1990 ja 2000 lämpö. Koko maailman lämpötila on kuitenkin kyseisenä ajanjaksona kääntynyt laskuun, joten Suomen lämpötilakehitys kulkee tällä hetkellä toiseen suuntaan kuin kuin koko maapallon keskiarvo. Jos vuosien 1985-1987 kylmää jaksoa ei olisi ollut, voitaisiin ainakin vuodet 1983-1984, ehkä myös 1982 liittää tähän lämpimään kauteen. Mutta vuotta 1982 edeltänyt kausi aina vuoteen 1950 saakka oli selkeästi kylmempi, lähes asteen verran.

Tulokset voidaan esittää myös seuraavan taulukon muodossa:

kategoria   vuosien määrä
astetta     1950-66 1968-84 1988-2004 2005-2007
-----------------------------------------------
3.6-4.0     1       1       -         -
4.1-4.5     2       2       -         -
4.6-5.0     6       6       1         -
5.1-5.5     3       2       3         -
5.6-6.0     2       1       3         -
6.1-6.5     2       3       7         -
6.6-7.0     1       1       1         3
7.1-7.5     -       1       2         -

Kun suurin kasauma nykyisen lämpimän kauden aikana 1988-2004 on kategoriassa 6.1-6.5 astetta (41%), vuosina 1950-1984 eniten vuosia sijoittuu kategoriaan 4.6-5.0 astetta (6 + 6 eli 35%). Ero on siis melko selvä näiden vuosien välillä.

Selkeä ero näkyy myös kylmien vuosien puuttumisena vuoden 1988 jälkeen, kun ryhmissä 1 ja 2 on kummassakin 3 vuotta kategorioissa 3.6-4.5 astetta. Kylmin vuosi ryhmässä 1 oli 1956 (3.8 astetta) ja ryhmässä 2 1978 (3.9 astetta). Korkeintaan maagiseen 5 asteeseen ylti ryhmissä 1 ja 2 kummassakin 9 vuotta eli 53 %, kun ryhmässä kolme 5 asteen alle jäi vain yksi vuosi (1996 4.9 astetta).

Jos lämpimiä vuosia tarkastelee, niin toisen maagisen rajan, 6 astetta, ylitti ryhmässä 1 vain 3 vuotta (18%), ryhmässä 2 4 vuotta (22%), mutta ryhmässä 3 valtaosa eli 10 vuotta (59 %). 7 astetta on ylittynyt vuoden 1988 kaksi kertaa (1989 ja 2000), mutta vuosina 1950-1987 vain kerran (1975).

Vuosina 2001-2004 on lämpötila pysytellyt hyvin vakaana eli välissä 5.6-6.2 astetta. Vuosina 2005-2007 on ollut lämpimämpää, 6.6-7.0 astetta. Näin siis Helsingissä. Maapallon lämpötila on Hadcrutin mukaan lievästi laskenut vuosina 2005-2007.


Liu'uttamalla kolmella vuodella on poistettu QBOn (quasi-biennial oscillation) vaikutus. Tästä nähdään, että kaudella 1951-1965 vain vuonna 1960 on ollut lämpimämpää kuin kertaakaan kaudella 1989-2003. Toisaalta vain vuosina 1995 ja 1997 kaudella 1989-2003 on ollut kylmempää kuin kertaakaan kaudella 1951-1965.


Vuosien 1968-1984 ero vuosiin 1988-2004 ei ole yhtä dramaattinen kuin vuosien 1951-1965. Vuoteen 1970 saakka on selvästi kylmempää kuin nykyään, mutta 1972-1975 on jo saavutettu nykylämpö. Vuodesta 1975 vuoteen 1976 tapahtuu kuitenkin yksi viime vuosikymmenen dramaattisimpia lämpötilamuutoksia. Lämpötila romahtaa vuodessa kolmella asteella 7 asteesta 4 asteeseen. Kylmää jatkuu vuoteen 1981 saakka, mutta jo vuosina 1982-1984 ollaan jälleen nykylämmössä.


Siirtyminen vuosien 1968-1984 poukkoilusta tasaiseen lämpöön vuosina 1988-2004 tapahtuu vuosien 1985-1987 ennätyskylmän kauden kautta.



Poistamalla QBO näkyvät vuosien 1974 ja 1983 lämpöhuippujen tasavertaisuus nykylämmön kanssa, mutta myös selkeästi vuosien 1977 ja 1986 kylmänotkahdukset. Vuoden 1989 jälkeisissä lämpötiloissa näkyvät vuosien 1989-1991 ja 1999-2001 lämpöhuiput, jotka ovat samanaikaisia auringon aktiivisuushuippujen kanssa. Jälkimmäinen on hieman edellistä matalampi, kuten oli myös auringonpilkkumaksimi. Viime vuosien kylmin vaihe asettuu vuosiin 1993-1997, jolloin oli myös auringonpilkkujen minimikausi.



Oliko 1930-luvulla lämpimämpää kuin nykyään?

Vuosikymmenittäin laskettu lämpötila Helsingissä osoittaa, että 1930- ja 1990-luvut olivat muita vuosikymmeniä lämpimämpiä. Kylmimmät vuosikymmenet olivat 1900-luvun kaksi ensimmäistä vuosikymmentä, joiden keskilämpö oli 4.6 astetta. Kuten kohta tarkemmin ilmenee noiden yllämainittujen vuosikymmenten keskilämpö oli noin 6 astetta. Niiden välissä olleen kylmän kauden 1950-1980 keskilämpö oli 5.2 astetta. 1940- ja 1980-luvut asettuisivat lähes noiden kahden lämpimän vuosikymmenen tasolla, ellei niihin olisi osunut vuosisadan kaksi kylmintä kolmivuotiskautta, 1940-1942 ja 1985-1987.

Ilmastotieteilijät ovat väittäneet, että 1990-luku olisi ollut lämpimin vuosikymmen koko toisella vuosituhannella eli vuodesta 1000. Tämä väite ei kuitenkaan kestä tieteellistä tarkastelua. Tiedot vuosilta 950-1200 viittaavat vahvasti siihen, että tuolloin ainakin ajoittain oli vähintään yhtä lämmintä kuin nykyään. On varsin todennäköistä että vuoden 1000 tienoilla ja 1100-luvun keskivaiheilla oli nykyistä lämpimämpää.

Siitä voimme olla jokseenkin varmoja, että nykyään on lämpimämpää kuin niin sanotun pienen jääkauden (1400-1700) aikana. Vuodesta 1700 lähtien aina vuoteen 1930 on ilmasto hiljalleen lämmennyt. Vain kaksi selkeästi kylmää vuosikymmentä on hetkeksi keskeyttänyt lämpenemisen. Ensimmäinen oli ns. Daltonin minimi 1810-1820 ja toinen 1860-luku, jolloin mm. Suomessa oli kuuluisa katovuosi 1867. Sen jälkeen lämpeneminen jatkui entistä voimakkaampana aina vuoteen 1930. Edellä mainittiin, että lämpeneminen keskeytyi vuosiksi 1950-1980. Syytä ei tiedetä.

Nyt voimmekin kysyä, että kun lämmin ilmasto palasi 1988, oliko 1990-luku sitten lämpimämpi kuin edes 1930-luku. Seuraavassa tulokset:
keskilämpö 1930-1939 oli 6.0 astetta Celsiusta
keskilämpö 1990-1999 oli 5.9 astetta Celsiusta

Voimme edelleen todeta, että lämpimimmän vuoden ennätyksen sen jälkeen kun mittaukset Helsingissä alkoivat 1829, jakavat vuodet 1934 ja 2000, kummankin keskilämpö oli 7.2 astetta. Vuosien 2001-2004 keskilämpö on ollut 5.95 astetta, joten voimme todeta, että 1930-luvun lämpö on saavutettu 1990 ja se on jatkunut uudelle vuosituhannelle, mutta lämpötila on vakiintunut 6 asteen tasolle (6.06 astetta vuosina 1988-2004).

Edellistä vertailua voi täydentää lisäämällä 1900-luvun kylmimmät vuosikymmenet, jolloin muodostuu selkeä 30 vuoden rytmi:
keskilämpö 1900-1909 oli 4.4 astetta Celsiusta
keskilämpö 1930-1939 oli 6.0 astetta Celsiusta
keskilämpö 1960-1969 oli 5.0 astetta Celsiusta
keskilämpö 1990-1999 oli 5.9 astetta Celsiusta

Vuonna 2005 lämpötila Helsingissä ja myös muualla maailmassa nousi, kun se kaikkialla oli ollut melko tasainen vuosina 2001-2004. Helsingin lämpötila tuonna vuonna oli 6.6 astetta eli 0.65 astetta lämpimämpi kuin 2001-2004. Sodankylän lämpötila vuonna 2005 oli 1.5 astetta, kun se kahtena edellisenä vuonna oli ollut 0.4 astetta. Hadcrut (globaali maanpintamittaus) nousi lukuun 0.48 astetta yli vertailutason, kun se 2001-2004 oli ollut 0.445 astetta. UAH (satelliittimittaus) näytti lukua 0.34 astetta yli oman vertailutasonsa, kun se 2001-2004 oli ollut 0.25.

Vuonna 2006 Helsingin lämpeneminen jatkui, kun taas Sodankylässä ja maailmanlaajuisissa mittauksissa lämpötila laski. Helsingin keskilämpö vuosina 2005-2008 oli peräti 7.0 astetta. Sodankylässä lämpötila oli vuosina 2006-2008 0.6 astetta eli jälleen lähellä vuosia 2003-2004. Hadcrut näytti vuosina 2005-2008 lämpötilaa 0.38 yli vertailutason ja UAH 0.20 astetta eli molemmat näyttivät, että maapallon lämpötila vuosina 2005-2008 oli kylmempi kuin vuosina 2001-2004.

Miksi Helsinki sitten poikkesi niin selvästi sekä Sodankylän että muun maailman lämpötilakehityksestä? Varmaa vastausta ei ole, mutta Helsingin lämpimimmän vuoden 2008 kuukausittainen jakauma oli varsin epätasainen. Siitä näkee, että Helsingin lämpötilaa nostivat erityisesti tammi-, helmi- ja huhtikuu, jolloin Helsingin lämpötila oli 100 viimeisen vuoden mittausten 3. lämpimin. Myös lokakuu oli lämmin, se sijoittui sijalle 5. Asiaa ei auttanut edes kausi kesäkuusta syyskuuhun, jolloin lämpötila oli alhainen. Yksi vastaus on AMO (Atlantic multidecadal oscillation), joka työnsi Helsinkiin etenkin talvella lämmintä ilmaa Atlantilta. Seuraavassa kuukausien sijoitukset 100 vuoden tilastossa (1909-2008):

Tammikuu 3. (lämpimämpiä 1925 ja 1930)
Helmikuu 3. (lämpimämpiä 1989 ja 1990)
Maaliskuu 16.
Huhtikuu 3. (lämpimämpiä 1921 ja 1990)
Toukokuu 15.
Kesäkuu 48.
Heinäkuu 46.
Elokuu 62.
Syyskuu 72.
Lokakuu 5.
Marraskuu 12.
Joulukuu 10.

Voimme myös graafisesti osoittaa, kuinka lähellä lämpötilat olivat 1930- ja 1990-luvuilla. Voikin kysyä hiilidioksiditeoreetikoilta (CO2), miksi lämpötilat ovat laskeneet (1940-1970) tai pysyneet tasaisina (1976-1987 ja 1993-2004) (Ja vastaavasti, miksi lämpötila laski vuosiksi 1950-1980 hiilidioksidin lisääntymisestä huolimatta). Koska vuodet 1989 ja 2000 ovat olleet nykyisen lämpökauden lämpimimmät vuodet, otin ne tähän mukaan. Vastaavasti saadakseni 1930-luvun samanpituiseksi (11 vuotta) otin mukaan vuodet 1928-29:




-----------------------------------------------------------------

QBO-effektin (quasi-biennial oscillation) eliminoimiseksi käytin myös 3 vuoden liukuvia keskiarvoja ja tulos oli seuraava:




-----------------------------------------------------------------

Kun ilmatieteen laitos kuukausittain ilmoittaa, että mennyt kuukausi oli lämpimämpi tai kylmempi kuin "normaali", mitä se itse asiassa tarkoittaa? Mikä on normaali? Tämä kysymys herää, kun nykyään miltei joka kuukausi on lämpimämpi kuin normaali. Tästähän voisi loogisesti päätellä, että ilmasto koko ajan lämpiää. Ja näinhän itse asiassa väitetään tapahtuvan.

Mutta se että miltei joka kuukausi on lämpimämpi kuin normaali, voi myös johtua siitä, että kausi, johon verrataan, on ollut "normaalia" kylmempi ja että nykyinen lämpötila on normaali. Sen ei tarvitse merkitä sitä, että lämpeneminen enää jatkuisi, vaan vain sitä, että on yleensä lämpimämpää kuin kautena johon vertailu suoritetaan. Katsotaanpa mikä on tilanne.

Ilmatieteen laitos käyttää vertailukautena kolmea edellistä vuosikymmentä (ei 30 edellistä vuotta, vaan täysiä vuosikymmeniä eli nyt käytetään vuosia 1971-2000). Katsokaamme mikä tulos olisi jos käyttäisimme vertailukautena 5, 4, 3, 2 tai 1 edellistä dekadia (vuosikymmentä). Verratkaamme sitä vuosien 2001-2004 keskilämpöön, joka on ollut 6.0 astetta.

vertailukausi lämpötila ero  huom
--------------------------------------------------------------
1951-2000     5.3       +0.7
1961-2000     5.4       +0.6
1971-2000     5.6       +0.4 tällä hetkellä käytössä
1981-2000     5.7       +0.3
1991-2000     6.0        0   
--------------------------------------------------------------

Kuva joka aloitti tämän analyysin, myös päättää sen
mutta siihen on lisätty selitykset ja kommentit.



Kyseessä ovat auringonpilkkuluvut viimeisen 400 vuoden ajalta. Auringonpilkkuluvut on liu'utettu Halen jaksolla eli 22 vuodella. Min-max -sykli on poistettu, jotta suuremmat trendit näkyisivär selvemmin.

Jos tämä myötäilee lämpötiloja, niin vika ei ole minun. Luonto haluaa kertoa jotain.

-----------------------------------------------------------------
Kommentteja voi lähettää osoitteeseen timo.niromaätpp.inet.fi

Lisää tietoa auringonpilkuista (englanniksi):
osoitteessa http://personal.inet.fi/tiede/tilmari/sunspots.html tai
klikkaa tästä.

Lisää tietoa ilmastomuutoksesta eli ns. kasvihuoneilmiöstä englanniksi Helsingin perspektiivistä:
osoitteessa http://www.kolumbus.fi/tilmari/globwarm.htm tai
klikkaa tästä.