Aerosoleissa merkittävin ilmastomallien virhe?


TaalasMallit

Kuva 1. Ilmastomallit vuoteen 2010 mennessä. Lähde: http://www.tekniikkatalous.fi/multimedia/archive/00080/Petteri_Taalas_80719a.pdf

Jos tarkastellaan laajasti, niin blogini tuotanto on toistaiseksi melko pitkälti sen ihmettelyä, että mikä ilmastomalleissa onkaan vikana, vaikka itse malleja en olekaan tarkastellut.  Useita epäiltyjä onkin jo saatu kiinni, mutta näiden keskinäisen painoarvon määrittäminen on vaikeaa. Sekaan on voinut joutua jokunen ihan syytönkin tekijä samalla kun osa tekijöistä on edelleen karkuteillään. Kuva 1 antanee omanlaisensa vastauksen Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja Taalaksen esittämänä. Kun ilmastomallin ennustejänne pitänee asettaa 30 vuoteen, että sykliset säämuutokset saadaan keskiarvoistettua pois, niin kuvan 1 vastaus on, että 30 vuotta sitten laaditut ilmastomallit olivat moni tavoin puutteellisia. Eikä näin ollen ole näyttöä siitä, että osuvia malleja olisi jo laadittu, koska uudempien mallien toiminta-aika on toistaiseksi ollut liian lyhyt tämän toteamiseen. Tämä ei siis poista epäilystä, että ilmastotiede olisi edelleen ennustekyvytön tieteenala, jos kvantitatiivisuus ja virherajat vaaditaan. Epäilykseni voi hälventää osoittamalla jonkin ajanjakson yli 30 vuoden takaa, jolloin laadituista ilmastotieteellisistä ennusteista enemmistö antaa ilmoitettuihin virherajoihinsa osuvat ennusteet nyt.

Pari viimeisintä kirjoitustani on käsittellyt aerosoleja, toinen ihmisperäistä ja toinen luonnollista. Luonnolliset aerosolit ovat sikäli ”ikäviä”, ettei niistä läheskään samassa määrin voi syyllistää henkilöautolla ajavia lihaa syöviä protestanttisia heteromiehiä, kuin voi syyllistää ihmisperäisistä aerosoleista. Vaan taas tulee luonnollisia aerosoleja esitelyyn, tällä erää vulkaanisia. Suomenkielinen tutustuminen aihekokonaisuuteen tapahtunee vaikka Kyösti Ryynäsen luentotiivistelmän avulla(LinkkiPDF).

Mitä malleihin ja pakotteisiin tulee, niin sulfaattiaerosolit on näemmä otettu malleihin mukaan vasta viime vuosituhannen viimeisinä vuosina ja kuvan 2 pakotteissa ei näy sulfaattiaerosoleja luonnollisten tekijöiden joukossa, jos ei siellä näy muitakaan aerosoleja. Puuttumisesta voi arvella, että ko. tekijä on vähintäänkin arvioitu vähäiseksi, jos ei olemattomaksi. Sitä ei siis välttämättä ole unohdettu.

Uutinen uudesta tutkimuksesta kertoo, että vulkaanisten aerosolien merkitys olisikin suurempi kuin malleihin on aiemmin käytetty(Linkki). Tiivistelmä alkuperäsitutkimuksesta(Linkki) kertoo, että vailla stratosfääristen aerosolien huomiointia mallit antavat liian korkean lämpötilan alailmakehälle, mutta nämä aerosolit huomioituina saadaan aikaan mallissa todellisuutta vastaava lämpenemisen tauko. Pinatubon purkauksesta on kuitenkin jo pitempi aika, ja ennen taukoa oli muutama vuosi purkauksen jälkeen vielä tilastojen huippulämminkin vuosi, että uskottavuus kokonaisselitykseen on kovalla koetteella. Kukaanhan ei epäile, etteikö strastofääriin yltävät voimakkaat tulivuoren purkaukset vaikuttaisi pintalämpötiloihinkin. Epäilyni kohdistuu lähinnä siihen, että onko tähän ilmaston lämpenemistauokoon päässyt vaikuttamaan niin paljon enemmän ”sopivia” purkauksia kuin vuosikymmen tai pari aikaisemmin esiintyi, että se selittäisi koko tauon.

On ehkä hyvä huomioida, että Kiinan hiilivoimaloiden rikkipäästöjen vaikutus yltää stratosfääriin suurin piirten samaan tapaan kuin merien luontaiset rikkipäästöt vastaavilla yhdisteillä. Rikin oksidit, rikkihappo tai sulfaatit eivät juurikaan taida kohota maasta pilvikerroksen yläpuolelle, koska ne ovat hyviä aineksia juuri pilvien muodostukseen.  Kiinan päästöjen lisääntymisestä ei kuitenkaan ole epäilystä, eikä toisaalta stratosfääristä löytynyt sulfaatti-ioni ole kovinkaan halukas kertomaan alkuperäänsä. Alempien ilmakerrosten osalta kunkin päästöerän vaikutusaika on sateettoman sääjakson suuruusluokkaa. Stratosfääriin päässeet tai paremminkin siellä muodostuneet aerosolit voivat olla vaikuttamassa vuosikausia. Kuva 3 antanee kaavamaisen käsityksen tulivuoren purkauksesta ilmaston kannalta.

1200px-Volcanic_injection.svg

Kuva 3. Tulivuoren purkauksen ilmastovaikutuksia. Kopiolähde: Wikipedia

Jos teen lyhyen yhteenvedon kolmesta aerosoliartikkelistani, niin kivihiilen polton ilmakehän merkittävä ja globaali ihmisperäinen viilennys olisi monella tapaa harmillinen ilmiö, jos se jatkotutkimuksessa yllättäen vahvistettaisiinkin. Terpeenien aerosolien muodostus on nyt mekanismina kiistämätön, mutta vaatinee jatkotutkimuksia sen osalta, mikä ilmiön merkitys on kokonaisuuteen.  Tämä olisi sikäli toivottava ilmakehän viilennysmekanismi, että se tapahtuu luontaisena takaisinkytkentänä, mutta on myös ihmisen ohjailtavissa. Jos vaikka vertaa kosmisten säteiden aerosolinmuodostukseen, niin siinä ei voine kuin ristiä kätensä. Nyt esillä oleva vulkaanisten sulfaattien vaikutusmekanismi on siltä väliltä ”hyvyydessään” jäähdyttäjinä. Tulivuorien purkauksia ei voitane vähään aikaan ohjailla, mutta jos etsii hakuohjelmalla netistä termillä [sulphate aerosols stratosphere] niin heti ensimmäinen osuma kertoo ihmisperäisistä mahdollisuuksista ilmaston säätöön.

Aerosolien osuus ilmaston käyttäytymiseen on ilmeisestikin yksi suurimpia vielä selvittämättömiä osatekijöitä. Se näkyy myös kuvasta 2, jossa ihmisperäisten aerosolien virherajat ovat varsin väljät. Vaihteluväli on kutakuinkin yhtä suuri kuin koko tunnetun ihmisperäisen vaikutuksen palkki, eikä siinä vielä mukana ole luontaisten aerosolien vaikutuksia.

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s