Eurooppaan on luvassa jatkossakin kylmiä ja lumisia talvia

Arktinen merijää toimii ilmaston termostaattina

Kuva: TS/ Mikael Rydenfelt.
Kuva: TS/ Mikael Rydenfelt.

Kylmien talvien todennäköisyys näyttää jatkossa vain kasvavan. Hyvin kylmien talvien todennäköisyys näyttää jopa kolminkertaistuvan pitkällä aikavälillä samalla kun sään luontainen vaihtelu jatkuu: Napa-alueelta lähtevät ja myötäpäivään kiertyvät kylmät antisykloniset arktiset ilmavirtaukset aiheuttavat jatkossakin poikkeuksellisen kylmiä lumitalvia Keski-Eurooppaan asti.

Vaikka vuosi 2010 oli maailmanlaajuisesti tilastojen valossa kaikkein lämpimin, oli vuoden keskilämpötila (+1,3 astetta) Suomessa kylmin sitten vuoden 1987. Ilmastomallien mukaisesti maapallon lämpötilan nousu oli rivakinta arktisilla alueilla. Kun maapallon keskilämpötila viime vuonna oli 0,53 astetta vuosien 1961–1990 keskiarvoa korkeampi, niin pohjoisella napa-alueella lämpötilan nousu oli vähintäänkin kaksinkertainen.

Arktisten alueiden merijään kuukautinen maksimipinta-ala on ollut koko ajan supistumaan päin niin kauan kuin tarkkoja satelliittihavaintoja on 1970-luvun lopulta asti pystytty tekemään. Tammikuussa 1979 jään laajuus oli 15,50 miljoonaa neliökilometriä ja nyt, runsaat 30 vuotta myöhemmin tammikuussa 2011 se oli 13,55 miljoonaa neliökilometriä.

Nykyisiin ”poikkeuksellisen” lumisiin eurooppalaisiin, itäaasialaisiin ja Pohjois-Amerikan itärannikon pakkastalviin ei ole löydettävissä vain yhtä syytä. Nykytietämyksen ja tuoreimpien tutkimusten mukaan tekijöitä on vähintään neljä: arktisen merijään kesäinen sulaminen, Pohjois-Atlantin heilahtelu/Arktinen heilahtelu, Tyynen valtameren tuulet (El Niño) ja uunituoreena havaintona lämpimän pintaveden virtaaminen Atlantilta Grönlannin itä- ja Norjan länsipuolitse Jäämerelle.

Näiden tekijöiden yhteisvaikutus on epälineaarista eli ainakaan kaikkia niitä ei voi summata yhteen, eivätkä tekijät ajallisesti ja paikallisesti välttämättä korreloikaan keskenään. Globaalin lämpenemisen ja arktisen ilmaston välillä näyttäisi kuitenkin olevan jälkimmäisen muuttumista nopeutetusti vahvistava takaisinkytkentä (ks. graafi), jonka seurauksena napaseudut lämpenevät ja sulavat samalla kun mantereet, Euraasia ja Pohjois-Amerikka, viilenevät talvikausiksi.

Siinä missä sademetsät ovat Maan keuhkot, merijää on valtamerten rinnalla telluksen termostaatti. Sademetsät, valtameret ja merijää vaikuttavat kaikki kolme globaaliin ilmastoon ja ovat riippuvaisia siitä.

Arktisen eli napapiirin pohjoispuolisen alueen tiedetään olevan luonnon monimuotoisuuden, biosfäärin ja ilmaston suhteen muutosherkkää aluetta. Lämpenemisen 2000-luvun puolivälissä kiihtyvään vauhtiin liipaisema napajäiden kesäinen sulaminen ja negatiivisena kytkentänä ilmennyt ohuen jään pitkä kasvukausi (maaliskuun lopulle) on yllättänyt kuitenkin arvovaltaisimmatkin tutkijat Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaation NOAA:n James Overlandia myöten.

Varsinkin arktisten alueiden sulamisen ja eteläisemmillä leveyspiireillä Azorien edustan korkeapaineen ja Islannin kohdalla vaikuttavan matalapaineen eli niin kutsutun Pohjois- Atlantin heilahtelun (NAO) välistä voimakasta kytkentää ei ole aikaisemmin tunnettu eikä oletettu.

Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimuskeskuksessa työskentelevät Vladimir Petuhov ja Vladimir Semenov ovat analysoineet Jäämeren itäosien, Barentsinmeren ja Karameren, jääpeitteen vähenemistä ja yhdistäneet havainnot ilmastomalleihin saadakseen selville, miten ilmavirtaukset pohjoiskalotilla muuttuvat.

Kun Jäämeren itäosien jääpeite ilmastonmuutoksen seurauksena vähenee, merestä vapautuu syksyisin ilmaan entistä enemmän lämpöä. Tämä muuttaa napa-alueiden ilmavirtauksia siten, että Jäämereltä alkaa talvikautena tulla Euroopan suuntaan kylmiä pohjois- ja koillisvirtauksia (ks. graafi). Tällaiset tuulet kuljettavat myös merijäätä pois supistaen yhtenäistä peitettä.

Pohjois-Atlantin heilahtelu (NAO) on ilmakehän ilmiö, jossa Islannin leveysasteilla oleva matalapaine ja Azorien suunnalla oleva korkeapaine synnyttävät Skandinavian suuntaan puhaltavia leutoja lounaisia ja läntisiä ilmavirtauksia. Talvet pysyvät tällaisen positiivisen NAO:n aikana meilläkin lauhkeina. Jos taas tämä ilmanpaine-ero Islannin ja eteläisten leveysasteiden kohdalla tasoittuu, puhutaan negatiivisesta NAO-indeksistä.

Negatiivisen NAO:n aikana Pohjois-Eurooppaan pääsee virtaamaan arktista kylmää ilmaa. Heilahtelu kertoo siitä, että NAO ja sitä kuvaava indeksi vaihtelevat. NAO muuttui negatiiviseksi joulukuussa 2009 aiheuttaen osaltaan kylmän talven 2009–2010. Yllättävää sen sijaan on, että oskillaatio on jatkunut negatiivisena jo liki 15 kuukautta.

Myös talvina 1941–1942, 1962–1963, 1968–1969 ja 1986–1987 NAO oli pitkään hyvin negatiivinen. Suomessa talvet olivat tuolloin tavallista ankarampia. Viimeisten 40 vuoden aikana NAO on kuitenkin ollut enimmän aikaa positiivinen, mikä on lisännyt kuivan ja kuuman kesän todennäköisyyttä Euroopassa. Talvikausien NAO vaikuttaa siis kesäsäihin, kun se säätelee sateiden ja lumentulon kautta maanosamme keväisiä kosteusolosuhteita.

Myös Tyynellä valtamerellä vaikuttava Eteläinen heilahtelu (SO), jonka positiivinen indeksi tunnetaan El Niñon ja negatiivinen indeksi La Niñan nimellä, näyttää vaikuttavan Jäämeren olosuhteisiin. Nykyinen NAO on poikkeuksellinen, sillä sen indeksi on ollut vain kolmasti 160 vuoden mittausjakson aikana negatiivisempi kuin La Niñan indeksi vastaavana aikana. Vuoden verran voimakkaana ilmennyt El Niño-ilmiö (lämmin) kääntyi viime kesän negatiiviseksi La Niñaksi (viileä).

Vuosina 2007 ja 2008, jolloin Jäämeren merijään laajuus kutistui kesäkausina ennätyksellisen pieneksi 4,28 ja 4,67 miljoonaan neliökilometriin, Tyynellä valtamerellä vaikutti voimakas La Niña-ilmiö. Se synnytti voimakkaita lämpimiä ja kosteita ilmavirtauksia, jotka puhalsivat kohti Jäämerta ja liipaisivat merijään sulamisen käyntiin heikentäen ratkaisevasti jään heijastusominaisuuksia. Ilmastotieteilijät kutsuvat näitä pitkän kantaman ilmakehän vaikutuksia ja kytköksiä myös teleyhteyksiksi.

JARMO WALLENIUS