Ilmastonmuutoksen luonteeseen liittyy paljon epävarmuuksia. Tiedetään, että helteet ja rankkasateet ovat jo monin paikoin lisääntyneet, mutta jatkuvatko muutokset samaan suuntaan kaikkialla? Nykymenetelmillä tulevaisuuteen päästään kurkistamaan aiempaa tarkemmin, jolloin sään ääri-ilmiöihin osataan varautua paremmin kuukausia tai jopa vuosia etukäteen, kirjoittaa tutkija Matti Kämäräinen Rohkeus-blogissa.

Ilmastonmuutos on useimmille jotain epämääräistä, uhkaavaa ja vaikeasti määriteltävää. Se on jotain, mistä tavallisen kansalaisen tulisi olla huolissaan, mutta johon ei tunnu millään löytyvän tehokasta ja konkreettista ratkaisua. Asiantuntijoidenkin on vaikeaa kuvailla, mitä lähitulevaisuudessa tulee tapahtumaan, joten hahmotusongelmat ovat ymmärrettäviä.

Ilmastoahdistukselle on olemassa vankat perusteet, sillä kyseessä on merkittävin yksittäinen uhka ihmisille ja luonnon monimuotoisuudelle. Päästöjen leikkaamisen tarvetta ei juuri kukaan kiistä, mutta käytännön tasolla päätösten tekeminen vaikuttaa silti olevan erittäin hankalaa, eikä Pariisin ilmastosopimuksen noudattaminenkaan oikein ota onnistuakseen. Koska ilmastonmuutoksen eri maihin kohdistuvia paikallisia vaikutuksia ei useinkaan osata kuvailla riittävän tarkasti, myöskään vaikutuksia pienentäviä sopeutumistoimia ei osata tehdä riittävästi. Päättäjien on myös helppo kokonaan piiloutua tiedon puutteen taakse, oli päätösten lykkäämiselle todellisia perusteita tai ei.

Ilmasto ei tunne aikalisiä, vaan muutos on jo tapahtumassa ja ääri-ilmiöiden nousevat trendit jatkavat kasvamistaan. Uunituoreessa raportissaan Euroopan tiedeakatemioiden yhteistyöjärjestö (EASAC) osoittaa, että meteorologiset, ilmastolliset ja hydrologiset luonnonkatastrofit ovat määrällisesti vähintään kaksinkertaistuneet neljässäkymmenessä vuodessa maailmanlaajuisesti.

Vaikka monen yhteiskunnan haavoittuvuus onkin samaan aikaan lisääntynyt esimerkiksi metsien kaatamisen aiheuttaman eroosion ja ihmisten määrän kasvamisen myötä, on ääri-ilmiöiden yleistyminen osittain seurausta paikallisista, jo tapahtuneista ilmastonmuutoksista. Sellaisia ovat esimerkiksi Australian aiempaa läkähdyttävämmät hellejaksot, eri puolilla maailmaa lisääntyneet metsä- ja pensaspalot, voimistuneet rankkasateet ja niihin liittyvät tulvat sekä nousevan merenpinnan aiheuttamat rannikkotulvat.

Globaalin ilmastonmuutoksen etenemiseen ei voida vaikuttaa muutaman vuoden tai vuosikymmenen aikajänteellä: kerran liikkeelle lähdettyään muutos etenee vääjäämättä kasvihuonekaasupäästöjen hillintätoimista riippumatta. Kaikki tällä hetkellä tehtävät hillintäpäätökset ja -toimet ovat tuiki tarpeellisia, mutta niiden vaikutukset tulevat näkyviin vasta kuluvan vuosisadan loppupuolella. Vaikka lähitulevaisuuden muutokset ovat siis väistämättömiä, niiden luonteeseen ja yksityiskohtiin liittyy suuria epävarmuuksia, joiden pienentäminen on avainasemassa nykyisessä ilmastotutkimuksessa.

Ilmastonmuutoksesta riippumatta keskileveysasteiden myrskyt ja tavalliset ilmakehän matalapaineet aiheuttavat monenlaisia vaikutuksia niillä alueilla, jotka jäävät niiden reitille. Sateet, voimakkaat tuulet sekä ilman lämpötilan muuttuminen kesällä verraten viileäksi ja talvella lämpimäksi ovat tavallisimpia suoria vaikutuksia, mutta harvinaisempiakin ilmiöitä esiintyy. Esimerkiksi Keski-Euroopassa matalapaineisiin liittyvät jäätävät sateet ovat viime vuosina olleet toisinaan niin voimakkaita, että voidaan puhua luonnonkatastrofeista. Toisaalta matalapaineet ja niiden tuulet muuttavat Itämeren vedenpinnan korkeutta ääritapauksissa jopa puolitoista metriä, joka on Helsingissäkin saanut kellarit tulvimaan. Metsät ja voimalinjat joutuvat koville, kun talvimyrsky kaataa tykkylumen rasittamia puita.

Korkeapaineet puolestaan voivat pitkään jatkuessaan aiheuttaa ongelmia kesäisin kuivuuden lisääntyessä, jolloin metsäpaloja esiintyy enemmän ja maanviljelijöiden sadot kärsivät, tai talvella pitkittyneinä pakkasjaksoina, jolloin esimerkiksi sähkönkulutus kasvaa. Kaikenlainen ilmavirtausten tavallisesta poikkeava vaihtelu voi siis vaikuttaa haitallisesti yhteiskuntaan ja luontoon myös Suomessa ja lähialueilla.

Väitöskirjatyössäni tutkin monenlaisia äärisäihin sekä erityisesti myrskyihin ja matalapaineisiin liittyviä ilmastollisia kysymyksiä. Mitkä tekijät säätelevät Eurooppaan saapuvien myrskyjen lukumäärää? Voidaanko myrskyjen määrää ennustaa kuukausia etukäteen? Miten myrskyjen esiintyminen muuttuu Euroopassa lähivuosien ja vuosikymmenien aikana ilmastonmuutoksen edetessä?

Voivatko Pohjois-Atlantilla tapahtuvat, EASAC-järjestön raportissakin mainitut ja luultavasti ilmastonmuutoksen aiheuttamat Golf-virran ja meriveden pintalämpötilojen muutokset vaikuttaa myrskyjen ja matalapaineiden reitteihin, kun ne liikkuvat kohti Eurooppaa? Ovatko tulevaisuuden myrskyt ja matalapaineet luonteeltaan ja ominaisuuksiltaan erilaisia kuin nykyiset, ehkäpä ärhäkämpiä tuuliltaan tai massiivisempia sademääriltään? Tarkempien vastausten saaminen edes osaan näistä kysymyksistä parantaisi ennusteita ja siten helpottaisi poliittisten päätösten tekemistä.

Hiljattain valmistuneiden mallinnuksieni mukaan pääosin vuodenajoittain muuttuvat globaalit suureet, kuten mantereiden lumipeitteen jakauma sekä valtamerten pintalämpötilat vaikuttavat matalapaineiden lukumäärään Euroopassa kuukausi- ja vuodenaikaistasolla. Samoja suureita voidaan käyttää myös vuodenaikaisennusteiden pohjana. Näissä ennusteissa tulevan kuukauden tai vuodenajan keskimääräisiä olosuhteita päätellään vallitsevan globaalin säätilanteen perusteella.

Yli viikon mittaisiin ennusteisiin liittyy väistämättä merkittäviä epävarmuuksia, koska pohjimmiltaan kaoottisen ilmastojärjestelmän käyttäytymistä ei voida ennustaa täysin tarkasti. Aineistojen ja menetelmien parantuessa päästään kuitenkin tuloksiin, jotka ovat selvästi pelkkää arvausta parempia, ja erityisesti sääoloista suoraan riippuvat sektorit kuten maanviljelys tai sähköntuotanto voivat hyötyä tuloksista merkittävästikin.

Pitkäjänteisempään ilmastonmuutoksen sopeutumispolitiikkaan ei vuodenaikaisennusteilla ole vaikutusta, vaan tietoa tarvittaisiin siitä, miten ilmastosuureiden, kuten lämpötilan ja sademäärien keskiarvot ja ääriarvot tulevat vaihtelemaan lähimpien vuosien ja vuosikymmenien aikana. Tällaista tietoa voidaan saada supertietokoneilla tehtävistä dynaamisista ilmastomallisimulaatioista, joiden ennusteet jatkuvat yli satakin vuotta tulevaisuuteen. Koska dynaamiset mallit kuvaavat ilmastojärjestelmän fysiikan ja riippuvuussuhteet kokonaisuudessaan, niillä voidaan myös suoraan tutkia miten matalapaineiden ja myrskyjen ominaisuudet reagoivat ilmastonmuutokseen.

Nykyisillä tarkemmilla dynaamisilla ilmastomalleilla, edistyneemmällä tilastollisella mallinnuksella ja tehokkaammilla supertietokoneilla pystytään näkemään yksityiskohtia ja ilmiöiden riippuvuussuhteita aiempaa paremmin. Lisäksi ilmastonmuutoksen edetessä havaintoaikasarjat pitenevät ja tuovat tärkeää uutta tietoa muutoksen luonteesta. Tätä tietoa voidaan käyttää edelleen uusien ennusteiden pohjana. Paikallisten, maakohtaisten ilmastonmuutosennusteiden laadun parantumista on siis odotettavissa lähiaikoina.