Euroopan äärilämpötiloista

Kuulin Twitterissä, että Euroopassa on meneillään lämpöaalto. Ilmatieteen laitokselta ainakin Mika Rantanen, Hilppa Gregow ja Ari ”blokatkaa tuo kusipää” Laaksonen mobilisoitiin tiedotustehtäviin sunnuntaina viikko sitten.

Rantanen muistutti, että lämpöaallot johtuvat ilmastonmuutoksesta (yksi varmimmista simuloiduista faktoista) ja havainnollisti pointtia visuaalisaatiolla:

Punaisen sävy kertoo, kuinka paljon vuotuiset yli 30°C-päivät ovat lisääntyneet vuoden 1961 jälkeen. Tiedonannon mukaan Etelä-Euroopassa näitä kuumia päiviä on viime vuosina esiintynyt kolmisenkymmentäkin enemmän kuin vuosisadan puolivälissä. Siellä lämpötilat ovat toki tavallisestikin lähempänä tuota rajaa, joten pienikin lämpeneminen näkyy värikartassa isona muutoksena.

Osissa Brittein saaria, Skandinaviaa ja eteläisempääkin Eurooppaa kuumat päivät eivät sen sijaan näytä tämän kuvan perusteella juuri lisääntyneen (valkoiset alueet).

Rantanen mainitsee tietolähteekseen ECA&D-hankkeen tarjoaman E-OBS-datasetin. Se sisältää mm. päiväkohtaiset minimi- ja maksimilämpötilat kaikkialla Euroopassa 0,1° leveys- ja pituuspiirin tarkkuudella vuodesta 1950 lähtien.

Ee-bZ1wWkAAdNv7

Kuumat päivät ovat näköjään lisääntyneet melkein kaikkialla. Vain siellä täällä näkyy pieniä valkoisia nolla-alueita.

Suomen tilannetta Rantanen ei näytä. Jostain syystä tarkastelusta on myös jätetty pois E-OBSin ensimmäiset 10 11 vuotta.

Päätin yrittää kuvan replikoimista ihan harrastelijapohjalta. E-OBSin päivittäinen maksimilämpötila tulee noin viiden gigatavun NetCDF-tiedostossa. Formaatin prosessoiminen vaatii vähän enemmän vaivannäköä kuin esimerkiksi simppelin XML- tai CSV-tiedoston, mutta onnistuu kyllä ilman yliopistotason fysiikkaakin.

Tässä on oma versioni Rantasen kuvasta:

hotdays1961

Otin mukaan E-OBS:in sisältämän maantieteellisen alueen kokonaisuudessaan. Karttaprojektio on vähän erilainen kuin Rantasen käyttämä. Trendilaskelmasta jätin pois vuodet, joina karttapisteen maksimilämpötila puuttuu yli 60 päivältä. Harmaaksi on jätetty myös pisteet, joissa vuosia puuttuu aikajakson ensimmäiseltä tai viimeiseltä vuosikymmeneltä.

Punaisten sävyjen osalta asteikko on sama kuin Rantasen käyttämä. Lisäsin vastaavat sinisen sävyt niitä alueita varten, joilla kuumat päivät ovat vähentyneet. Rantasen versiossa ne oli merkitty valkoisella.

Omassa kuvassani valkoinen väri tarkoittaa, että trendi on täsmälleen nolla tai ei määritelty, eli luultavasti kyseisillä alueilla lämpötila ei tässä datassa ole tarkastelujaksolla noussut yli 30 asteen.

Laskelmassani voi hyvinkin olla virheitä, mutta esimerkiksi Puolan ja Baltian maiden täplien jokseenkin täydellinen vastaavuus Rantasen versioon lisää itseluottamustani.

Ympyrämäiset jyrkät rajat Välimeren aluella kertovat luultavasti enemmän E-OBSin ”laatukontrollista” kuin ilmastosta. Tulostin pistotarkastuksena kuumat päivät satunnaisesta karttapisteestä Egyptin rannikon sinisellä alueella:

egypti

Tämän perusteella sininen väri ei ole virhe ainakaan kartan värityksessä. Kuumien päivien vähäisyys 1990-2000-luvulla ei myöskään näytä johtuvan puuttuvasta datasta, koska tietoja puuttuu tuossa karttaruudussa ainoastaan vuosilta 2018 ja 2019, kummastakin yksi päivä. Mittausten ja E-OBSin metodien luotettavuus on tietysti asia erikseen.

Kuinka sitten aloitusvuoden valinta vaikuttaa yleiskuvaan? Tässä kartassa on kuumien päivien muutokset vuodesta 1950 alkaen:

hotdays1950

Selvin ero on punaisten sävyjen himmeneminen Rantasen zoomaamalla alueella Keski- ja Etelä-Euroopassa. Kuumien päivien yleistyminen näyttää siis pienemmältä, kun huomioidaan pidempi ajanjakso.

Datan ajallinen katkaisu suhteellisen kylmään 1960-lukuun, maantieteellinen rajaus ja negatiivisten arvojen piilottaminen valkoiseen taustaväriin voimistavat lämpenemisen vaikutelmaa. Valinnat liittynevät Ilmatieteen laitoksen tehtävään ja Rantasen työnkuvaan.

Laitoksen mukaan Suomessa koettiin 1900-luvun alkupuoliskolla jotakuinkin yhtä kuumia kesiä kuin 2000-luvulla, joten kartan värimaailma olisi varmaankin toisenlainen, jos mittaustietoja saataisiin mukaan edeltäviltä vuosikymmeniltä. Valitettavasti Laitos katkaisee maksimilämpötilat tuollakin sivulla vuoteen 1961.

Lienee turha odottaa, että EU-rahoitteisen E-OBSin laatijat haluaisivat laimentaa viestiä esimerkiksi ”1940-luvun lämpöpiikillä”, jonka poistaminen tuotti aikoinaan päänvaivaa yhdelle heistä (Phil Jones).

Näissä kuvissa käytetty 30 asteen raja on tietysti mielivaltainen. Se ylittyy pohjoisilla leveyksillä niin harvoin, ettei Rantanen pitänyt Suomen tilannetta tiedeviestinnällisesti raportoimisen arvoisena.

Seuravana aamupäivänä asiaan saatiinkin korjaus; vakiokynnysarvon sijasta ”kuumiksi” lasketaan uudessa versiossa päivät, joina maksimilämpötila on korkeampi kuin 97,5%:na päivistä aikavälillä 1981-2010.

Tällä menetelmällä näillekin leveyksille saatiin kauniimpaa sävyä. Rantanen kelpuutti uuteen kuvaansa laajemman alueen:

EfCnYdYXYAA6c2G

Tässä oma versioni, jossa on mukana koko datasetin kattama maantieteellinen alue (samoin kriteerein kuin edellisissä) ja negatiiviset trendit:

percentile1961

Punaisten alueiden rajaviivoissa on hienoisia eroja, mikä johtunee jostain pienestä erosta laskutavassa.

Tässäkin punaisuus hailakoituu monin paikoin, jos analyysi aloitetaan vuodesta 1950:

percentile1950

IPCC:n viimeisin arviointiraportti totesi viime vuosisadan lopun El Niñosta alkavan 15-vuotistrendin maapallon keskilämpötilassa mittaustarkkuuden rajoissa nollaksi. Mielenkiinnosta plottasin vastaavan kartan myös vuosille 1997-2019:

percentile1997

Tietoa E-OBS:in anatomiasta löytyy täältä. Mittaukset tulevat muutamalta tuhannelta asemalta, kansallisista ilmatieteen virastoista ja ”muista lähteistä”. Nämä ovat tehneet tiedoille oman laatukontrollinsa. Ennen E-OBS:iin lisäämistä datalle tehdään vielä lisää laatukontrollia. Lopuksi se sekoitetaan lähiasemien tietoihin. Laadussa ei siis pitäisi olla valittamista. Tarkemmin menetelmistä ei tosin kerrottu ainakaan tuossa paperissa.

Lisäys 18.8.

Mika Rantanen kommentoi kirjoitustani tuoreeltaan tiistaina.

Hän kertoi, että Ilmatieteen laitoksen tutkijoita ei pakoteta twiittaamaan sunnuntaina, eikä varsinkaan mobilisoida. Hyvä niin.

Rantasen mukaan ilmastonmuutos ei aiheuta helleaaltoja, vaan niiden lisääntymistä.

Lämpöaaltojen *lisääntyminen* on seurausta ilmastonmuutoksesta, mikä on eri asia. Lisäksi ilmastonmuutos *vaikuttaa* helleaaltoihin, ei _aiheuta_ niitä.

Ero voi jäädä monelle epäselväksi, joten yritän selittää tarkemmin.

Kuvitellaan, että tuo lisääntyminen olisi jollain aikavälillä ja alueella vaikka 10 lämpöaaltoa vuodessa. Vaikka ilmastonmuutos onkin aiheuttanut sen, että nuo ylimääräiset lämpöaallot ovat tapahtuneet (lisääntyminen on seurausta ilmastonmuutoksesta), se ei ole aiheuttanut noita lämpöaaltoja. Toivottavasti kaikki ymmärsivät!

Rantanen puuttui myös alun sanamuotooni ”yksi varmimmista simuloiduista faktoista”.

Tämä oli kerrassaan kummallinen käännös lauseesta ”one of the most established fact in the climate change attribution studies.”

Hänen perusteluna linkittämänsä lähdekin toteaa, että sääilmiöitä ilmastonmuutokseen kytkevät tutkimukset perustuvat simulaatioihin (”attribution studies require models”). Kyseiset väitteet ovat siis korkeintaan yhtä luotettavia kuin tietokoneohjelmien kyky ennustaa sääilmiöiden muutoksia ja niiden syitä vuosikymmenien ja -satojen aikana.

Viimeaikaiset tutkimukset eivät ole omiaan lisäämään tätä luottamusta. Näin totesi esimerkiksi Science heinäkuussa (korostukset lisätty):

The study, which includes authors from several leading modeling centers, casts doubt on many forecasts of regional climate change, which are crucial for policymaking. It also means efforts to attribute specific weather events to global warming, now much in vogue, are rife with errors.

Siis: nyt muodissa olevat pyrkimykset liittää sääilmiöitä ilmastonmuutokseen ovat täynnä virheitä.

”Simuloitu fakta” ei ollut suora käännös, mutta mielestäni kertoo kuvaavasti, mistä on kyse. En kutsuisi virheelliseksi todistetusta planeettasimulaatiosta saatua todennäköisyysarviota faktaksi.

Mitä tulee varsinaiseen pääasiaan, Rantasen kommentit tuntuvat pääosin vahvistavan kirjoitukseni pointit. Suomea ei näytetty, koska mainittavaa (positiivista) trendiä yli 30-asteisissa päivissä ei ole. Rajauksen perusteeksi kerrotaan toisaalta myös meneillään ollut lämpöaalto läntisessä Euroopassa, mutta kun uudessa versiossa punaista saatiin Suomenkin leveyksille, rajaus laajeni sen mukaisesti.

Mitään laskuvirheitä kartoissani ei tullut esille. Negatiiviset trendit todellakin piilotettiin katkaisemalla väriskaala nollan kohdalta. Syyksi kerrotaan, että sinistä kartoilla ei juuri olisi. 1950/97,5%-kartassani sinistä näyttää olevan kuutisen prosenttia maa-alueesta. Sama siis poistaa sininen koko värivalikoimasta.

En ole varma tällaisen käytännön asiallisuudesta. Voisikohan tilannetta verrata lääketutkimukseen, jonka tekijä päättää rajata tutkimusaineistosta pois väestöryhmiä ja vuosikymmeniä niin, että lääkkeen tehosta saa paremman vaikutelman. Lääkkeellä ”ei juuri ole” sivuvaikutuksia, muutama hassu prosentti, joten niistä kertovat tiedot poistetaan graafeista mainitsematta toimenpiteestä lukijalle mitään.

Aikaskaalan katkaisun syy on Rantasen mukaan ”koulutettu arvaus datan luotettavuudesta” (ei siis esimerkiksi tieto, että näin trendit näyttävät vahvemmilta). Rantasen inspiraationa toimineet muut tutkijat tekivät toisenlaisen arvauksen ja käyttivät koko aikaväliä 1950-2019.

Rantanen ihmettelee, että selvitin tarkemmin syytä esimerkiksi Egyptin rannikon negatiiviseen trendiin. Hän kertoo, että datan ilmaisema väheneminen kuumissa päivissä ei ole totta, vaan hänen käyttämässään mittausaineistossa on yksinkertaisesti väärää tietoa.

Vetäköön kukin omat johtopäätöksensä. Kiitos vielä Mika Rantaselle vastauksista!

 

One comment

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 )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s