Meri kohoaa kiinteillä rannikoilla n. 1 mm/v kiihtymättömästi

Kuva 1. NOAA:n hyödyntämät mareografit kartalla. Kaappauslähde: http://tidesandcurrents.noaa.gov/sltrends/sltrends.html

Jos ajatellaan meren pintakorkeuden pitkäaikaisen muutoksen mittaamista rannikolla sijaitsevilla mareografeilla, niin tulokseen vaikuttaa kullakin paikkakunnalla myös sen maapohjan pystysuuntainen liike. Suomessa tämä on tunnettu jääkauden jälkeisenä maankohoamisena, mutta muitakin luontaisia ja ihmisen aiheuttamia syitä esiintyy. Kuvassa 1 näkyy lähes kaikki NOAA:n tilastoimat mareografit maailmankartalla ja niiden mittaamat meren pinnan muutosnopeudet. Joko kuvatekstissä näkyvää linkkiä tai kuvaa napsauttamalla näkee paremmin, että tulokset vaihtelevat eri suuntiinkin eri paikoissa.

Miten nyt aineistojoukosta löytäisi tuloksen, joka kuvaa merenpinnan pitkäaikaista keskimääräistä muutosta? Ajattelin niin, että paikalliset poikkeamat eivät ole keskenään samaa suuruusluokkaa kuin satunnaisesti, mutta meren kohoaminen asemilla, jotka ovat mahdollisen kiinteällä maalla, on kaikissa samaa suuruusluokkaa. Niinpä luokittelemalla asemien tulokset sopiviin luokkiin, yleisin luokka on lähinnä oikea. Siis se luokka tai millimetriväli, missä on eniten asemia, on lähellä merenpinnan oikeaa kohoamista. Nyt tarvitsemme vain aineiston ja sopivan luokittelun ja sitten moodin metsästys alkaa.

Aineiston tarjoaa meille NOAA (Linkki).  Käytin Export to CSV -linkkiä ja sain OpenOffice Calcin taulukkoon 233 asemaa. Karsin sitten alle 50 vuotta toimineet, vähemmän kuin 80% täydelliset ja ennen vuotta 2000 lopettaneet mittausasemat pois, jolloin jäljelle jäi 101 asemaa. Huomauttaisin, ettei näissä karsinnoissa ollut kyse siitä, että olisin ”ennakkotietänyt” oikean arvon ja poistanut ”vääriä” tuloksia.

Seulotuista asemista 0,1 mm luokittelulla yleisin oli luokka 0,6 mm, johon kuului 7 asemaa. Tarkemmin sanottuna tuo luokka on 0,55…0,65 mm. Vertailemalla eri luokkia havaitsin, ettei 0,6 mm sijainnut kovin symmetrisesti huippuna, vaan esimerkiksi luokassa 0,9 mm oli vain yksi esiintymä, kun luokassa 1,1 mm oli viisi esiintymää. Sitten 0,5 mm luokittelu antoi yleisimmäksi luokaksi 0,5 mm, eli tässä 0,25…0,75mm. Tähän luokkaa kuului 19 asemaa. Luokkaan 0 mm kuului 7 asemaa ja luokkaa 1,5 mm kuului 14 asemaa ja luokkaan 2 mm kuului 7 asemaa. Epäsymetriaa havaittavissa.  Käyttämällä 1 mm luokittelua yleisin luokka oli väliä 0,5…1,5 mm vastaava 1 mm luokka, johon kuului asemista 36 kappaletta. Nyt myös symmetria oli kohdillaan, luokassa 0 mm oli 15 asemaa ja luokassa 2 mm oli 16 asemaa. Käytetty luokittelu on vastaavan tapainen kuin kuvassa 1, eli aseman antama keskimääräinen vuosimuutos määrää aseman luokan.

Tässä vaiheessa tulokseksi voisi julistaa rannikolta mitattuna meren pinnanousuksi 1 ± 0,8 mm/v, johon väliin osuvat kaikki eri tarkkuustason luokittelujen antamat tuloksetkin. Erikoisesti myös alkuperäisen 233 mareografin keskiarvoksi muodostuu 1,008 mm/v. Karsitun osajoukon keskiarvo on kuitenkin vain 0,17 mm/v. Mukaan on päässyt ylimäärin maankohoamisesta kärsiviä asemia, mutta käytetty moodimenetelmä karsi ne pois lopputuloksesta.

Miten edustava otos saatu otos on alueellisesti? Siihen vastaa osaltaan kaaviopari kuvassa 2. Vasen puolisko pitäisi olla kutakuinkin sama kuin kuva 1 asemien osalta.

Kuva 2. Vasemmalla ”kartalla” kaikki mareografit, oikealla vain yleisimpään luokkaan kuuluvat 36 asemaa. Aineistolähde: NOAA

Kuvan 2 vasemmanpuoleisen ”kartan” keskellä yläosassa oleva pisterykelmä on Euroopan kohdalla. Tarkoittaa sitä, että mareografeista on rantaviivaankin nähden isohko osa tässä maanosassa. Sama rykelmä näkyy harventuneena kuvan oikean laidan kartallakin. Sieltä on kuitenkin välimerelliset asemat hävinneet, kuten koko Afrikka. Alueellinen edustavuus ei siis ole alunalkaenkaan ollut aivan täydellinen ja lopulliseen moodijoukkoon päässeet ovat vähän vielä huonommin alueellisesti edustavia. Vaan koska pitkän ajan kuluessa valtameren pinnanmuutoksen voisi olettaa olevan sama kaikkialla, tämä puute lienee siedettävissä.

Sitten herää kysymys, etteihän saatu tulos ota kantaa ollenkaan merenpinnan hirvittävään kiihtymiseen. Eipä otakaan. Voisihan meren pinta juuri viime vuosikymmeninä olla villiintynyt kohoamaan, mutta kun käytetään pitkän ajan keskiarvoisia lukemia, niin sitä ei näy.  NOAA:n aineistosta löytyykin muutamia asemia, joissa voisi kiihtymisestä puhua. Kun toisaalta löytyy useita asemia, joissa meri ei osoita villiintymisen merkkejä, pitäisi tarkemmin tutusta, kuinka moni villiintyminen johtuukin ihmisen toiminnasta mareografin lähiympäristössä. Esimerkiksi pohjavesien poispumppaus ja korkeiden pilvenpiirtäjien rakentaminen alentanevat maaperää millimetriluokissa, joka sitten näkyisi meren kohoamisen kiihtymisenä.  Alla kuitenkin asemakohtaisesti muutamia mittaussarjoja eri puolilta maailmaa.

Kuva 3. Ranskan Brestissä on ollut vähäinen vuosittainen vaihtelu ja trendi joskus jyrkemminkin nouseva kuin nyt. Lähde: NOAA

Kuva 4. Meri ei ole hyökkäämässä Australian Sydneyssäkään. Lähde: NOAA.

Kuva 5. Meri nousee varsin tasaisesti Kanadan Victoriassa. Lähde: NOAA.

Tässä vaiheessa voisi jokunen vihreä merenkohamispelottelija saada alkuperäisväriään takaisin niskasta alkaen ja ruveta huutelemaan ”Mutta satelliittimittaukset, satelliittimittaukset!”. Aivan, satelliittimittauksilla ja niihin lisätyillä oikaisuilla saadaan korkeampia meren pinnankohoamisarvoja, Wikipediassa 3,2 ± 0,4 mm/v .

Kuva 6. Jason-2 satelliitin tuottama merenpinnan korkeusmuutoksen kuvaaja. Lähde: Nasa/JPL.

Tästä olen aiemminkin kirjoittanut. Kuva 6 kertoo jopa yli 200 mm vaihteluista merenpinnan korkeudessa lämpötilamuutosten vuoksi. Nyt täytyy kysyä, että alkaako merivesi valua kuumasta kohonneesta kohdasta kylmään kohtaan, jossa pinta on alempana?  Ei ala, koska kummassakin kohdassa vesipatsaan korkeus vastaa sen aiheuttamaa painetta. Kevyempi lämmin vesi vaatii korkeamman vesipatsaan aiheuttaakseen saman hydrostaattisen paineen. Tässä vesipatsaan korkeudellakin on merkitystä ja rannikoilla se yleensä on matala. Mareografit ovat rannikoilla. Ne eivät mittaa kuvassa 6 näkyvää punaista kumpua eikä tuo kumpu kohota merivettä rannikolla.  Näin siis mareografi ja satelliitti mittaavat hieman eri asioita. Jos Wikipedian 3,2 mm/v meren kohoamisesta vähennetään lämpölaajaneminen virherajoineen, saadaankin lukemaksi jo 1,8 mm/v. Näin ollen se, etteivät mareografit mittaa juurikaan meren lämpölaajenemista, jota taas satelliitit mittaavat, saattaisi selittää ison osan havaitusta erosta. Toinen mahdollinen n. 0,5 mm/v virhe sisältyy siihen, että Etelämantereen jäätikkö kasvaa sen verran kuin em. laskelmassa on oletettu sen sulavan. Nyt sitten oikaistu satelliitilukema olisikin jo 1,3 mm/v tietämissä, kun puhutaan merenpinnan kohoamisesta kiinteillä rannikoilla. Uutena mittausmenetelmänä satelliiteilta puuttuu vielä se riittävän pitkä 50 vuoden aikajänne. Sen lisäksi uusissa menetelmissä voi piillä vähäisiä lastentauteja.

Pidän tässä saamaani tulosta tri Mörnerin muutamasta tanskalaisasemasta saaman tuloksen 0,8…0,9 mm/v kanssa yhtäpitävänä virherajat huomioiden. Mikäli haluaisin itseäni vähän kehua, niin sanoisin Mörnerin tulosta tarkemmaksi kuin omaani, mutta hän ei edes yritä antaa selitystä tuloksensa erolle satelliittimittauksiin. Annoin ainakin jonkun selityksen.

Jos tämän merien paisumisuhan menettäminen tuntuu harmittavan jotakuta kohtuuttomasti, niin tuskin pystyn enempää auttamaan. Ohjeistan kääntymään alan ammattilaisten puoleen.

Linkkejä

http://tidesandcurrents.noaa.gov/sltrends/mslGlobalTrendsTable.htm (Linkki) NOAA:n merenpinta-aineistoa.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Merenpinnan_nousu (Linkki) Yleisartikkeli merenpinnan kohoamisesta.

http://www.as-se.org/gpg/Download.aspx?ID=16723 (Linkki) Nils‐Axel Mörnerin tutkielma maankohoamisen nollapisteessä tapahtuvasta merenpinnan noususta.