EtusivuIlmastonmuutosUutisetPuheenvuorotOpetus ja pelitLisätietoa

Ilmastonmuutoksen tieteellinen perusta

Ihmisen osuus ilmastonmuutoksesta on entistä varmempi

Hallitustenvälisen ilmastopaneelin IPCC:n uuden raportin ensimmäinen osa kokoaa yhteen alan johtavan tiedeyhteisön viimeisimmän tiedon ilmastonmuutoksen tieteellisestä perustasta. Osaraportti kertoo sekä ilmastonmuutoksen luonnollisista että ihmisen aiheuttamista syistä, ilmastossa havaituista muutoksista, ilmaston muutosten dynamiikasta ja ilmaston tulevaa kehitystä koskevista ennusteista.

Uusi osaraportti vahvistaa ja tarkentaa monia IPCC:n kolmannen arviointiraportin tuloksia vuodelta 2001. Se myös vahvistaa entisestään käsitystä ihmisen osallisuudesta ilmastonmuutoksen syntyyn ja kehitykseen vuodesta 1750 alkaen.

IPCC:n mukaan on ”hyvin todennäköistä”, että ihmisen toiminta on lämmittänyt ilmastoa 1950-luvulta lähtien (todennäköisyys yli 90 %, käytännössä lähellä maksimia, johon tieteissä voi pyrkiä). Ihmistoiminnan seurauksina pidetään nyt myös merten lämpenemistä sekä äärevissä lämpötiloissa ja ilmakehän kiertoliikkeessä havaittuja muutoksia.

Lämpenemistä aiheuttavat kasvihuonekaasupäästöt syntyvät ensisijassa fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja maankäyttötapojen muutoksista (hiilidioksidi) sekä maataloudesta (metaani ja dityppioksidi).

Ilmastotutkimus on edistynyt viime vuosina merkittävästi: Havaintoaineisto on tarkentunut ja kattaa nyt suuremman osan maapallosta. Tiedon analysointimenetelmät ja ilmastomallit ovat kehittyneet.

Raportti esittää uutta tietoa mm. aerosolien vaikutuksesta, hiilen kiertokulkuun liittyvistä palautekytkennöistä, auringon säteilymuutoksista, ilmaston alueellisista vaihteluista ja valtamerien merkityksestä.

Mm. pilvien elinkaareen ja sateisuuteen vaikuttavien aerosolien ilmastovaikutus on esimerkki ilmastotutkimuksessa edelleen vallitsevista epävarmuustekijöistä. Nyt epävarmuudet tunnetaan ja niiden vaikutus ymmärretään paremmin kuin edellistä raporttia laadittaessa.

Kuva 1. Havaittujen ja ilmastomalleilla simuloitujen pintalämpötilan muutosten vertailuja. Musta käyrä kuvaa havaittua lämpötilaa. Sininen nauha kuvaa lämpötilan vaihteluja mallikokeissa, joissa pakotteena on käytetty luonnollisia tekijöitä. Punainen nauha kuvaa kokeita, joissa pakotteena toimivat sekä luonnolliset tekijät että ihmisen aiheuttamat päästöt.

Lämpötilojen nousu jatkuu

Raportin kokoamat tutkimustulokset eivät jätä sijaa epäilylle ilmaston muuttumisesta. Kasvihuonekaasuja on ilmakehässä nyt enemmän kuin koskaan viime 650 000 vuoden aikana.

Hiilidioksidi on kasvihuonekaasuista merkittävin, ja sen lisääntyminen on myös kiihtynyt 10 viime vuoden aikana. Kasvaneiden kaasupitoisuuksien seuraukset ovat yhä nopeampia ja näkyvämpiä.

Lämpeneminen on kiihtynyt

Maapallon lämpötila on noussut keskimäärin 0,74 °C sadan viime vuoden aikana (1906–2005), ja viime vuosikymmeninä lämpeneminen on kiihtynyt. Euroopan keskilämpötila on noussut jo melkein yhden celsiusasteen. Edellinen raportti kirjasi keskimääräiseksi lämpenemiseksi 0,6 °C vuosina 1901–2000.

IPCC:n mukaan pohjoisella pallonpuoliskolla on eletty 1950-luvulta lähtien 1 300 viime vuoden lämpimintä ajanjaksoa. Myös lämpenemisnopeus on lähes kaksinkertaistunut verrattuna 100 viime vuoden kehitykseen. Tunnetun lämpöhistorian 12 kuumimmasta vuodesta 11 osuu vuosille 1995–2006.

Arvioita lämpötilojen tulevasta noususta

Arviot lämpötilojen tulevasta noususta vaihtelevat välillä 1,1–6,4 °C vuosien 1980–1999 keskiarvoon verrattuna

Arvion laaja vaihteluväli johtuu osin ilmastojärjestelmän käyttäytymiseen liittyvästä tieteellisestä epävarmuudesta. Toisaalta arviointia hankaloittaa ihmisen toiminnan huono ennustettavuus: päästöjen kehitys riippuu mm. väkiluvun kasvusta ja energiantuotannon kehityksestä.

Ilmastoherkkyydellä arvioidaan lämpenemistä, joka seuraa hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistumista esiteolliseen aikaan verrattuna. IPCC arvelee uusimmassa raportissaan maapallon keskimääräisen lämpötilan nousevan pitkällä aikavälillä 2,0–4,5 °C.

Todennäköisin ilmastoherkkyysarvio on nyt 3 °C, puoli astetta enemmän kuin vuonna 2001. Arvion ylittymistä pidetään todennäköisempänä kuin sen alittumista. Pilvisyyden vaikutukset ovat ilmastoherkkyysarvioiden vaikein epävarmuustekijä.

Eri päästöskenaariot ennustavat ilmaston lämpenevän 0,2 astetta vuosikymmenessä kahden seuraavan vuosikymmenen ajan.

Vähäisimpiin päästöihin perustuvan skenaarion todennäköisin lämpenemisarvio vuoteen 2100 mennessä on 1,8 °C. Korkeimman päästökehityksen kohdalla todennäköisin arvio on 4,0 °C ja maksimiarvio 6,4 °C.

Lämpötilan arvioidaan nousevan 1,8 - 6,4°C vuoteen 2100 mennessä.

Jos ilmastopäästöjä pystytään rajoittamaan, maapallon keskilämpötilan nousu voi jäädä lähelle arvion alarajaa. Toisaalta ilmasto muuttuisi edelleen 0,1 °C vuosikymmenessä, vaikka kasvihuonekaasujen ja aerosolien määrä ilmakehässä vakiinnutettaisiin vuoden 2000 tasolle.

Kenttämittausten, satelliittien ja ilmastomallinnusten kehittyminen on edistänyt ymmärrystä myös ilmastonmuutoksen luonnollisista syistä. IPCC arvioi auringon säteilymuutosten lämmittäneen ilmastoa vuodesta 1750 lähtien huomattavasti vähemmän kuin ihmistoimien.

Ilmastonmuutos vaihtelee alueittain

Raportin mukaan ilmastonmuutos ja erityisesti lämpötilan nousu vaikuttaa jo monella tapaa luontoon ja ihmisten elinoloihin. Alueelliset ilmastot ovat muuttumassa eri tavoin, ja tutkijat ovat havainneet kokonaisiin maanosiin ja valtamerien altaisiin vaikuttavia muutoksia. Sadan viime vuoden aikana arktisen alueen lämpötilat ovat nousseet lähes kaksi kertaa maapallon keskimääräistä lämpötilaa nopeammin. Jäämeren ja pohjoisten manneralueiden ennakoidaankin lämpenevän eniten. Maa-alueiden lämpötila nousee voimakkaammin kuin maapallolla keskimäärin.

Vuoristojäätiköt, mannerjäät ja kausittainen lumipeite ovat pienentyneet huomattavasti viime vuosikymmeninä, ja ikirouta on alkanut sulaa. Järvet ja joet jäätyvät myöhemmin ja sulavat aikaisemmin kuin ennen. Satelliittihavainnot osoittavat myös merijään keskimääräisen pinta-alan pienentyneen vuodesta 1978 lähtien.

IPCC on havainnut pitkän aikavälin muutoksia myös sademäärissä, merten suolaisuudessa ja tuuliolosuhteissa. Vuosina 1900–2005 sademäärät ovat kasvaneet merkittävästi Pohjois- ja Etelä-Amerikan itäosissa, Pohjois-Euroopassa sekä Pohjois- ja Keski-Aasiassa.

Sademäärät ovat vähentyneet ja kuivuus lisääntynyt Länsi-Afrikassa Sahelin alueella, Välimerellä, Etelä-Afrikassa ja joissakin osissa Etelä-Aasiaa. Trooppisten ja subtrooppisten alueiden kuivuusjaksot ovat pidentyneet 1970-luvulta lähtien.

Monet äärimmäiset sääilmiöt ovat muuttuneet: Kylmät päivät ja yöt sekä pakkanen ovat muuttuneet harvinaisemmiksi, kun taas kuumat päivät ja yöt sekä helleaallot ovat yleistyneet 50 viime vuoden aikana. Näiden suuntausten arvellaan jatkuvan 2000-luvulla.

Trooppiset myrskyt ovat voimistuneet Pohjois-Atlantilla pintaveden lämpötilojen noustua. Vesihöyryn on havaittu lisääntyneen ilmakehässä viimeistään 1980-luvulta lähtien.

Merenpinta nousee ja meret happamoituvat

Kuva 2. Havaitut muutokset meren pinnan korkeudessa ja pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen laajuudessa vuosien 1961-1990 keskiarvoon verrattuna.

Ilmaston lämpeneminen sulattaa jäätiköitä ja aiheuttaa veden lämpölaajentumista, mikä johtaa merenpinnan nousuun. IPCC arvelee merenpinnan nousevan 2000-luvun aikana keskimäärin 0,17 metriä.

Vuosille 2090–2099 laadituissa ja vuosiin 1980–1999 verrattavissa päästöskenaarioissa merenpinnan kohoamisen vaihteluväli venyy 0,11 metristä 0,64 metriin. Korkein ennuste on matalampi kuin vuonna 2001, sillä arviot esimerkiksi valtamerien lämmönsidontakyvystä ovat tarkentuneet.

Merien lämpötila on noussut jopa kolmen kilometrin syvyydessä

Vuonna 1961 aloitettujen tutkimusten mukaan valtamerien keskilämpötila on noussut jopa 3000 metrin syvyyksissä. Meret ovatkin imeneet
yli 80 % ilmastojärjestelmässä lisääntyneestä lämmöstä. Valtamerien happamuus on lisääntynyt veden hiilidioksidipitoisuuksien kasvaessa.

Viime aikoina on havaittu, että napa-alueiden jäämassojen virtaus on kiihtynyt nopeasti. Myös jääporauksiin perustuvat tutkimustulokset viittaavat siihen, että merenpinta voi nousta enemmän kuin nykyisistä malleista johdetut ennusteet antaisivat odottaa.

Vuosina 1961–2003 merenpinta nousi keskimäärin 1,8 mm vuodessa. Vuosina 1993–2003 nopeus kasvoi 3,1 mm:iin, mutta kiihtymisen syyt ja siten myös jatkuminen pidemmällä aikavälillä ovat vielä kiistanalaisia.

Merenpinnan nousun ennustetaan jatkuvan erityisen pitkään myös siinä tapauksessa että ilmastopäästöt saataisiin kuriin, sillä lämpö kulkee valtamerissä hitaasti.