Search

Ilmastonmuutoksen myötä Suomessa lämpötila keskimäärin nousee ja sademäärä kasvaa. Vuoden keskilämpötilan on ennustettu nousevan jaksoon 2020–2049 mennessä noin 1,5–2 asteella ja sademäärän kasvavan 5–7 % verrattuna vertailujaksoon 1981–2010. Pääsääntöisesti lämpötilat nousevat ja sateet lisääntyvät eniten talvella. Vielä jakson 2020–2049 aikana eri kasvihuonekaasuskenaarioiden (RCP-skenaariot) tuottamat muutokset eivät poikkea toisistaan kovinkaan paljoa. Vuosisadan edetessä skenaarioitten väliset erot käyvät yhä selvemmiksi. Ilmastonmuutos vaikuttaa myös virtaamiin; tulevia muutoksia arvioitiin SYKEn Vesistömallijärjestelmän hydrologista mallia käyttäen. Mallinnetut muutokset keskivirtaamassa Kemijoella, Kymijoella ja Lieksanjoella eli Kemijoki Oy:n toimialueella ovat melko pieniä: jaksolla 2020–2049 keskivirtaamat kasvavat 2–7 %, jaksolla 2040–2069 4–11 % ja jaksolla 2070–2099 4–19 %. Vuosisadan lopulla erot eri RCP-skenaarioiden välillä sen sijaan muodostuvat varsin suuriksi, koska suurimpia kasvihuonekaasupäästöjä vastaava skenaario ennakoi sadannan kasvavan voimakkaasti. Eri vuodenaikojen virtaamat muuttuvat enemmän kuin koko vuoden keskiarvot. Talven ja kevään virtaamat kasvavat kaikissa tarkastelluissa vesistöissä. Vastaavasti kesän virtaamat pienenevät, kun kevään virtaamahuiput aikaistuvat. Syksyn virtaamien muutoksen suunta taas vaihtelee vesistöalueittain. Vaikka keskilämpötilat ilmastonmuutoksen edetessä kohoavatkin, kylmiä sääjaksoja koetaan edelleen ajoittain. Sääolot vaihtelevat suuresti vuodesta toiseen tulevaisuudessakin. Talvella lämpötilojen vaihteluitten ennustetaan pitkällä tähtäimellä tasaantuvan, jolloin kovimmat pakkaset leudontuisivat enemmän kuin mitä keskilämpötila kohoaa. Kesällä lämpötilan vaihteluissa ei ole odotettavissa suurta muutosta. Tulvien suuruus määräytyy lumen kertymisen, lämpötilan ja sademäärän mukaan, joten myös tulvien esiintyminen ja voimakkuus muuttuvat ilmastonmuutoksen seurauksena. Kemijoella tulvat pysyvät keskimääräisillä skenaarioilla ennallaan tai pienenevät hieman, mutta märimmillä skenaarioilla tulvat voivat lähitulevaisuudessa myös kasvaa. Lieksanjoella tulvat pienenevät, mutta Kymijoella ne kasvavat etenkin talvitulvien yleistyessä. Eri ilmastoskenaariot tuottavat varsin erilaisia arvioita tulvien muuttumisesta, mikä kuvastaa ilmastonmuutokseen liittyvää epävarmuutta. Epävarmuutta liittyy myös mm. työssä käytetyn SYKEn Vesistömallijärjestelmän laskelmiin.

The commentators regard a categorical truncation of supersaturations with respect to ice in climate model output as an inappropriate solution to the supersaturation issue. This view is supported by observational evidence from the East Antarctic Plateau. We accept this criticism to a certain degree. Even so, it is necessary to make a clear distinction between the true supersaturations measured in the atmosphere and the spurious supersaturations existing in archived model output data sets: the latter result, for example, from inconsistencies in the interpolation of temperature and specific humidity to the near-surface level. In the CMIP5 model output data sets, the largest relative humidities in near-surface air are far above those observed. Moreover, supersaturations given at the 2-m height are generally much larger than those at the lowermost tropospheric isobaric levels. Projections of relative humidity for the future may be considerably distorted if founded on unmodified output data sets.

In 17 out of the 29 Phase 5 of Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) climate models examined in this work, near-surface air relative humidity (RH) frequently exceeded 100% with respect to ice in polar areas in winter. The degree of supersaturation varied considerably across the models, and the same evidently applies to the causes of the phenomenon. Consultations with the modeling groups revealed three categories of explanations for supersaturation occurrence: specification of RH with respect to ice rather than liquid water; inconsistencies in the determination of specific humidity and air temperature for the near-surface level; and the nonlinearity of saturated specific humidity as a function of temperature. Modeled global warming tended to reduce the artificial supersaturations, inducing a spurious negative trend in the future RH change. For example, over East Antarctica under Representative Concentration Pathway 8.5, the multimodel mean RH would decrease by about 10% by the end of the ongoing century. Truncation of overly high RHs to a maximum value of 100% cut the RH response close to zero. In Siberia and northern North America, truncation even reversed the sign of the response. The institutes responsible for the CMIP6 model experiments should be aware of the supersaturation issue, and the algorithms used to produce near-surface RH should be developed to eliminate the problem before publishing the RH output data. Plain Language Summary In the atmosphere, observed relative humidity is between 0% and 100%. However, some climate models produce spurious higher than 100% humidities. The problem only concerns polar areas in winter. As temperatures rise in the future, such model-produced excessively high relative humidities partially vanish. Unfortunately, this induces a spurious negative trend in the future humidity projections. Such a spurious component in the simulated trend complicates discerning the real physically based trend. The spurious trend could be eliminated by truncating the portion of relative humidity that exceeds 100% in the model output data. Even so, this may not be fully adequate for elaborating reliable humidity projections for polar areas. Therefore, it is highly desirable that the relative humidity calculations in the climate models would be developed so that unrealistic relative humidities would not occur in future model generations. We emphasize that this issue only concerns humidity projections and does not affect model-based predictions of temperature and precipitation change.

This report examines climatic changes projected for Latvia during the 21st century. Climate projections are based on a wide ensemble of state-of-the-art CMIP5 global climate models; that set of models was utilized in compiling the 5th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Projections have been elaborated separately for three greenhouse gas cenarios, the RCP2.6 scenario representing small, RCP4.5 medium and RCP8.5 large emissions. By the late 21st century, the following changes (expressed relative to the mean of the period 1971-2000) are projected: • In winter, mean temperatures are projected to increase by 1-4 °C under RCP2.6, 2-6 °C under RCP4.5 and 4-9 °C under RCP8.5. In summer, anticipated warming is weaker: 1-3 °C under RCP2.6, 1-4 °C under RCP4.5 and 2-7 °C under RCP8.5. In winter, warming appears to be somewhat larger in the eastern part of the country while in summer the geographical differences are small. • Diurnal temperature range would diminish in winter by 0-50 % and incident solar radiation by 0-30 %. In summer, changes in these quantities are most likely positive but fairly small. • Mean winter precipitation increases by 0-20 % under RCP2.6, 0-30 % under RCP4.5 and 10-50 % under RCP8.5. In summer, the sign of change is uncertain, but in southern Latvia it is somewhat more likely that precipitation decreases slightly rather than increases. • Ice days (with a maximum temperature below zero) become substantially less frequent while the count of summer days (maximum temperature above 25 °C) increases. • Thermal growing season would lengthen by up to two months and the degree day sum would nearly double (under RCP8.5). • According to the best estimate (multi-model mean), wind speeds would remain nearly unchanged throughout the year. Even so, scatter among the individual model projections is large, and in winter even changes larger than ± 20% are possible. When studying projections for a less distant future, the sign of change is the same as what is projected for the late 21st century but the magnitude is smaller. The above uncertainty intervals of projected changes reflect mainly the inter-model differences but the contribution of natural unforced variability has also been taken into account. In the course of the project, several data files have been delivered into Latvia to be used for additional analyses. These files include, for instance, the time series of 30-year running monthly mean changes and bias-corrected daily model output, both given for five climate variables and represented on a 10 x 10 km grid.

Ilmasto on jo muuttunut ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöjen seurauksena. Ilmastomalleihin perustuvien arvioiden mukaan lämpeneminen jatkuu ja sen suuruus ja vaikutukset riippuvat päästöjen määrän kehityksestä eli niiden rajoittamisen tehokkuudesta. Koska ilmakehään jo tähän mennessä päässeet kasvihuonekaasupäästöt vaikuttavat siellä vielä vuosikymmeniä, muuttuviin olosuhteisiin varautuminen esimerkiksi kaupungeissa on joka tapauksessa välttämätöntä. Tuoreimpien arvioiden mukaan pääkaupunkiseudun ilmasto lämpenee kaikkina vuodenaikoina, talvella enemmän kuin kesällä. Mikäli päästöjen hillinnässä onnistutaan tyydyttävästi, vuoteen 2100 mennessä tammikuun keskilämpötila on arvioiden mukaan reilut 5°C korkeampi kuin nykyään, ja vastaavasti heinäkuussa ero on noin 3°C. Äärimmäisen alhaiset lämpötilat harvinaistuvat voimakkaasti. Vuorokauden korkeimmat lämpötilat kesäisin kohoavat samaa tahtia keskilämpötilan kohoamisen kanssa. Talvella sataa selvästi nykyistä enemmän ja aurinkoa nähdään harvemmin. Keskimääräiset ja suurimmat sademäärät sekä sadepäivien määrä kasvavat. Kesällä rankkasateiden arvioidaan voimistuvan runsaat 10 % sadassa vuodessa. 1900-luvun loppuvuosikymmeninä noin kerran 20 vuodessa havaittu rankkasade koetaan 2000-luvun lopulla hiukan useammin kuin kerran kymmenessä vuodessa, ja kerran sadassa vuodessa esiintynyt rankkasade noin kerran 30 vuodessa. Keskimääräiset tuulen voimakkuudet pysyvät likimain ennallaan. Merenpinnan keskimääräinen korkeus Helsingin edustalla noussee muutamia kymmeniä senttimetrejä. Merellä jäät keskimäärin ohenevat ja jään pinta-ala pienentyy. Kuitenkin yksittäisiä runsasjäisiäkin talvia esiintyy vielä lähivuosikymmeninä. Vaikka ilmastonmuutoksen vaikutuksista osan voidaan ajatella olevan Suomessa suotuisia (lämmitystarpeen pieneneminen, pidempi kasvukausi), maailmanlaajuisesti suurin osa vaikutuksista on ihmiskunnan ja maapallon eliöstön kannalta erittäin epäsuotuisia (entistä voimakkaammat äärisääilmiöt, kuivuus, nälänhätä, pakolaisuus). Koska päästöt eivät tunne valtakuntien rajoja, päästöjen hillinnästä on sovittava kansainvälisesti. Kansainvälisistä sopimuksista tuorein on Pariisin ilmastosopimus vuodelta 2015, jota tarkastellaan myös lyhyesti tässä raportissa. Tähän raporttiin on koostettu viimeisin tieto ilmastonmuutoksen vaikutuksista pääkaupunkiseudulla perustuen IPCC:n 5. arviointiraportin RCP-kasvihuone-kaasupäästöskenaarioihin. Raportti siten päivittää aiempia pääkaupunki-seudulle tehtyjä vastaavia arviointeja.