Ilmaston lämpeneminen – tilastollinen harha?

Otsikon kysymys tuli mieleeni, kun tein edellisen blogin, jossa käsittelin 1930-luvun talvia, jotka Suomessa olivat lämpöisemmät, kuin 2010-luvun talvet 10 vuoden keskiarvona laskettuna linkki. Aikanaan teknillisessä korkeakoulussa tehtyihin harjoitustöihin liittyi aina lähdeaineiston arviointi. Tekniikan puolella se arviointi on erityisen tärkeää, koska virheellisten ja huonojen lähtötietojen vuoksi voivat lentokoneet putoilla ja höyrykattilat räjähdellä. Ilmatiede on eri tiede, tieteenä nuori ja sisältää paljon mallintamista, arvoimista ja ennustamista. Siksi se tieteenä kestää paljon enemmän suuripiirteisyyttä ja virheitä, kuten sääennustusten yhteydessä olemme niin usein huomanneet. Ilmatieteeseen on lähinnä uskottava tai ei, koska absoluuttista faktaa sen yhteydessä on niin vähän. Tämän yleisesti tunnetun suuripiirteisyyden vuoksi tarkastusasia jäi vaivaamaan ja koska en tehnyt FMI:n tuottaman lähdeaineiston tarkastelua edellisessä blogissani, teen sen nyt tämän blogin kautta.

Johdanto

Meille maallikoille esitetään jos minkälaista dataa ja niistä tehtyjä käyriä. Harva meistä ymmärtää mikä niiden käyrien taustalla on (mitattu raakadata, jäätiköistä, lustoista, neulasista tehdyt proksit, hilamallinnukset, satelliitit jne). Tuossa 1930-luvun talvia käsitelleen blogin lähtöaineistossa käytin Suomen ilmatieteenlaitoksen laskemia keskiarvoja (liite 1, esimerkki), jotka se on laskenut seuraavan kuvan mukaisilla kaavoilla vuosille 1927-1958. Tässä blogissa arvioidaan sitä, kuinka hyvin kyseiset FMI:n käyttämät kaavat osuvat kohdalleen, jos ja kun niiden mukaan lasketaan 2000-luvun vuorokausien keskilämpötilat käyttämällä kolmea vastaavaa lämpötilamittauslukemaa kuin käytettiin 1927-1958.

Tämä epätieteellinen tarkastelu tehtiin valitsemalla satunnaisesti Suomen paikkakuntia, vuosia ja kuukausia ja laskemalla niistä millaisen keskilämpötilan FMI:n käyttämä kaava antaisi, jos sillä laskettaisiin myös 2000-luvun keskilämpötilat. Nämä tämän tarkastelun keskilämpötilat on laskettu Suomen normaaliaikaan muunnetussa ajassa, koska FMI:n sivuilta saa sen käsityksen, että nuo vanhat keskilämpötilat on siinä ajassa laskettu. Jos ne kuitenkin on laskettu UCT-ajassa sekä kesä-, että talviaika huomioiden, tässä tehdyn vertailun tulokset ovat hieman epätarkemmat.

Tarkastelun pohjalta näyttää siltä, että FMI:n käyttämät kaavat ovat kuukausitasolla hyvät talvien ja syksyjen osalta. Kesät ja keväät olisivat nykyään 0,5-0,7 C-astetta kylmemmät, jos ne laskettaisiin vastaavalla tavalla kuin on 1927-1958 väliseen tilastoon laskettu.
Lopussa on esimerkki ja tarkastelu siitä, että Suomen ilmatieteenlaitoksen tieteellinen johtaja Ari Laaksonen väittää joulukuun lämmenneen jopa 5 astetta.

Vuodenaikojen keskilämpötilojen tarkastelu

TALVET

1930-luvun blogissa käsiteltiin talvia ja niiden osalta tämä paikkakuntien ja vuosien satunnaisvalinta antaa sen kuvan, että kuukauden tarkastelujaksossa keskilämpötilat FMI:n käyttämillä kaavoilla laskettuna osuvat varsin hyvin kohdalleen. Yksittäisten päivien osalta menneet vuodet ovat mitä sattuu, mutta kuukausitasolla ainakin tämän otannan mukaan kaavat toimivat hyvin.

Tämä tarkastelu osaltaan Itämeren jäiden laajuuteen tehtyjen havaintojen, vanhojen lehtien kirjoitusten, sekä raakadatasta tehtyjen kuvaajien lisäksi antaa vahvistuksen sille asialle, että 1930-luvun talvijakso oli nykyaikaan nähden keskimäärin lämpöisempi.

KEVÄÄT

Keväiden osalta FMI:n käyttämät kaavat näyttäisivät antavan historiaan 0,6-0,7 asetetta kylmempiä kuukausia, mitä ne olisivat olleet, jos olisivat olleet 1959 jälkeen. Huhtikuu on poikkeus tuossa otannassa, eli myös oikeita keskilämpötilaosumia historian kirjoissa keväiden osalta on.

KESÄT

Kesien osalta FMI:n kaavat antaisivat menneille vuosille 0,5-0,8 kylmemmät kesät kuin jos ne olisivat olleet 2000-luvulla.

SYKSYT

Syksyjen osalta kaavat antavat kuukausitasolla samansuuntaisen tuloksen kuin 1959 jälkeen käytetyt kaavat.

Huomio

Tämän tiedelaitoksen FMI sivuilla on hieman epäselvä taulukko kerrointen osalta. Päättelin taulukosta, että maaliskuun kerroin k= -0,114 ja toinen VII tarkoittaa elokuun k-kerrointa.

PS 21.12.2020; tieteentekijöiden sivuille oli lipsahtanut virheitä, jotka korjasivat. Ei mennyt hukkaan tämä blogi.

Johtopäätöksiä

Tämä satunnaistarkastelu ei osoita asioita mihinkään suuntaan. Sille se antaa monen muun asian lisäksi tukea, että 1930-luvun ja 2010-luvun talvien vertailublogin tulokset ovat oikeansuuntaiset.

Jos FMI tai joku muu taho haluaisi, se voisi laskea 1959 jälkeiset keskilämpötilat ihan vaan vertailun vuoksi samoilla laskukaavoilla kuin ne on laskettu vuosille 1927-1959. Ei sekään Suomen keskilämpötilaa kokonaisuudessaan kuvaisi, mutta saataisiin niillä paikkakunnilla, joilla mittausasemia on pitkään ollut, mielenkiintoinen vertailukohta keskilämpötilojen muutosten suhteen. Toki Helsingissä on pitkä lämpötilojen mittaushistoria, joka kertoo Etelä-Suomen ilmastonmuutoksista, mutta Kaisaniemessäkin on tapahtunut monia muutoksia mittausten ja mittauspaikkojen suhteen, joten sen tieteellinen tulos lienee samaa tarkkuusluokkaa kuin se nyt ilmatieteessä voi vain olla, eli sinne päin, kuva:

Kaisaniemen mittausten mukaisen lämpötilasarjan tarkastaminen on hankala asia, koska Ilmatieteen laitos on katkaissut lähes kaikki sivuillaan näkyvät aikasarjat vuoteen 1961 ja tuon vuosiluvun taakse ei näe. Suomen säätilastoja saa kyllä muualta maailmasta paikoista, jonne Ilmatieteen laitos joutuu tietoja luovuttamaan globaaleja lämpöaikasarjoja varten. Esiteolliselta ajalta nykypäivään ulottuvia sääasemien aikasarjoja ei Suomesta juurikaan löydy, mutta kansainvälisissä aineistoissa on ollut Helsinki/Seutula asema, jonka data alkaa aina vuodesta 1829. Asema on luultavasti Kaisaniemen ja Seutulan lentokentän asemien erikoinen yhdistelmä. Lähde Ilkka Ahmavaara, blogi linkki.

Joulukuiden osalta alussa mainitun Ilmatieteen laitoksen tieteellisen johtajan mukaan: ”Joulukuut ovat lämmenneet jopa viitisen astetta, elokuussa lämpenemistä ei ole juurikaan tapahtunut, sanoo Ilmatieteenlaitoksen yksikön päällikkö Ari Laaksonen.” kertoo Yle jutussaan Ilmastonmuutos näkyy jo Suomen säässä – Joulukuut lämmenneet eniten 25.11.2015.

Olisikin mukava kuulla Laaksoselta missä se 5 asteen lämpeneminen on tapahtunut. Toki 1865 alkaneelta jaksolta lukien ilmastomme joulukuut lämpenivät noin 3 astetta 1925 alkaneeseen jaksoon tultaessa ja toisaalta 1865 alkaneelta jakosolta lukien ilmastomme joulukuut ovat lämmenneet sen 2 astetta 1985 alkaneelle jaksolle tulatessa, niin onhan siinä jonkun sortin logiikan mukaan yhteensä 5 astetta lämpenemistä! Mutta mikä aiheutti joulukuun ilmaston 3 asteen lämpenemisen 1900-luvun alkuun tultaessa? Siihen emme kait tule ikinä saamaan vastauksia ainakaan ilmatieteen piiristä.

Tämä joulunajan lämmin ilmasto näkyy tietysti myös käytännössä ja esimerkiksi mustissa jouluissa, joissa vaikkapa Tampereella ollaan nykyisessä ilmastojaksossa kovasti jäljessä sen suhteen, mitä joulut olivat 1930 alkaneessa 30 vuoden ilmastojaksossa.

Yhteenvetoa

Globaalien lämpötilojen laskeminen on aikamoinen sekasotku ja siitä on tehty oma blogi, joka avautuu tästä linkistä: https://jitkonen.fi/?p=648 Nykyajan keskilämpötila-arvio tarkkenee tietysti kaiken aikaan, mutta siinä samalla menneiden aikojen keskilämpötila-arviot taitavat muuttua sitäkin enemmän arvauksiksi, koska ovat tehty harvojen havaintopisteiden ja niissä harvoin luettujen lämpötilamittausten kautta. Hauska yhteensattuma tai ei, mutta ilmasto lämpenee sitä mukaan kun uusia mittausasemia otetaan käyttöön!

HILAT

1800-luvun Suomen tason ja globaalit keskilämpötilat ovat hyvä arvaus, koska siihen aikaan ei ollut kovinkaan kattava mittausverkosto. Sitten mittausverkostoa supistettiin laajasti, kun Neuvostoliitto hajosi ja siirryttiin arvaamaan lämpötiloja. Siihen liittyen kehitettiin keskilämpötilalaskennan ja raakadatan käsittelyn rinnalle tai jatkeeksi hilalaskenta, jossa yhden mittauksen pohjalta arvioidaan sadan neliökilometrien suuruisen alueen keskilämpötila. Nämä hilojen rakentajat uskovat omiin mallinnuksiinsa, mutta kun näkee kuinka kansainvälisessä globaalin ilmaston keskilämpötilan hilakäsittelyssä Suomen yksi kylmimmistä kesistä muuttuu normaalilämpöiseksi kesäksi, ajatteleva ihminen jättää nämä hilajutut omaan arvoonsa. Linkki: https://www.youtube.com/watch?v=QqTlFgONS90 Jutusta otetusta kuvakaappauksesta nähdään, miten yksi tunnettu keskilämpötilojen mallintaja muuttaa Suomen kylmän kesän 2017 tavanomaiseen lämpötilaan.

LÄMPÖTILAKÄYRIÄ

Meille tavallisille kansalaisille näytetään jos mistä lähtökohdista tehtyjä lämpötilakäyriä. Usein näkee eri lähtökohdista yhdisteltyjä käyriä. Samoin paljon näkee sopivista ajankohdista aloitettuja käyriä. Sopivilla tasauksilla, liukuvilla keskiarvoilla ja muuttamalla kesken kaiken tarkasteltavan aikajänteen tasoistusta, saadaan haluttu vaikutelma helposti luotua, kuten alla oleva esimerkki Kaisaniemestä kuvaa. Se ei ole ”tieteen” virallinen kuva, mutta vastaavia ”tieteellisiä” kuvia jos mistä lätkämailoista näemme lähes päivittäin ja jopa Suomen ilmatieteenlaitos näyttää niitä kalvoiltaan ihmisille eri tilaisuuksissa.

Yleinen tapa on poistaa kokonaan ikävä 1930-luvun lämpöjakso, koska sitä ei saada selitettyä ihmisen hiilidioksin aiheuttamaksi. Se temppu onnistuu monellakin tapaa aika helposti. Tässä yksi esimerkki:

Vielä 2011 Suomen ilmatieteenlaitos kertoi virallisessa lehdistotiedotteessaan, että Suomessa on 0,3 C-astetta lämpöisempää kuin oli 1930-luvulla. Toki näin on, kun asiaa tarkastelee mahdollisimman vähän käsitellystä raakadasta. Samassa kuvassa oleva Sodankylän lämpötilakuvaaja tukee FMI:n lehdistötiedotteen oikeellisuutta. Sittemmin tämä lehdistötiedote on kadonnut Suomen sivuilta, mutta ulkomaisista lähteistä se löytyi.

1938 FMI raportoi ilmastonmuutoksesta

Se oli FMI:n mukaan globaalia lämpenemistä

Tällaisen aineiston pohjalta voi hyvin uskoa sen tosiasian, että nykyinen ilmastojakso on hieman lämpöisempi kuin edellinen vastaava ilmastojakso oli 1930-luvulla, mutta puheet kahden asteen lämpenemisestä ovat hömppää, jota usein kutsutaan kirsikanpoimimiseksi. Ilmasto lämpenee edelleen ja yhä palautuu pienestä jääkaudesta, jota hyvin kuvaa Tornionjoen jäidenlähdon aikaistuminen, jota on tapahtunut tasaisesti aina vuodesta 1693 asti, jonne ulottuvat myös varsin tarkat tiedot jäiden lähdön suhteen.

Tosin hieman näyttäisi jäidenlähdön aikaistuminen hidastuneen 1930-luvulta lähtien.

Jäidenlähtö on ottanut takapakkia 2000-luvulla.

Ilmatiede on tehnyt mittauksistaan parinsadan vuoden pituisia tarkasteluja, mutta sitäkin pidempiä ilmaston lämpötila-analyyseja on tehty mm. dendrokronologian piirissä. Siinä tieteenalassa on puiden kasvun syklisyyden eli lustojen kautta tutkittu menneiden ilmastojen vaihteluita. Tunnetuimmat suomalaiset tuon tieteenhaaran tiedemiehet ovat professori Kari Mielikäinen, tutkija Mauri Timonen ja dosentti, kaksinkertainen tohtori Risto Jalkanen. Tässä kuvassa on puiden kasvuun perustuva lämpötila-arvio menneisyteen liittyen ja kolme vahtoehtoa tulevaisuuteen liittyen: A) ilmatiede, B) puiden kasvu ja C) aurinko.

Tiedemies Risto Jalkanen on mallintanut mennyttä ilmastoa neulasten kautta ja päätynyt samoihin tuloksiin lustotutkimusten kanssa.

Suomessakin on aurinkotiede professori Mursulan johdolla jo pitkään tutkinut auringon ja ilmaston yhteyttä sekä auringon ja talven säiden suhdetta. Aurionkotiede on myös mallintanut menneitä ilmastoja, kuva:

Tämmöisistä edellä olleista muiden tieteenhaarojen kuvista ja tuloksista ei Suomen ilmatieteelaitos / ilmatiede pidä, koska heille ilmastohistoria on noin 200 vuoden pituinen sää- ja lämpötilahistoria, jonka mukaan he kuvittelevat, että maailma oli vielä kylmimmillään vuoden 1850 paikkeilla ja nykyisin eletään maapallon historian lämpöisintä aikakautta. Siksi Suomen ilmatieteenlaitoksen tieteellinen johtaja ja professorin arvonimen saanut Ari Laaksonen kutsuu maapallon satojen tiedemiesten denrokronologian nimissä tehtyä tutkimusta hömpäksi. Rohkea analyysi Laaksoselta, vaikka oma tiede on varsin nuoria ja sitä kautta täysin lapsenkengissä vielä. Toki sitäkin hurjemmat ovat tulevaisuuden ennustukset heillä sen tieteen piirissä.

Virallinen lapsenkengissä tepasteleva ilmatiede vähättelee siis muita perinteisempiä tieteitä ja heidän vihansa on saanut tuta myös suomalaiset fysiikan ja termodynamiikan osaajat, kuten professorit Kauppinen, Sarkomaa ja Ruottu, sekä dosentti Ollila. Tähän ilmatieteen ylimieliseen suhtautumiseen on tuskastunut myös luonnotieteitä ja Lapin luonnon tutkimusta edustava tiedemies professori Antero Järvinen, joka kiteyttää ilmatieteen vaikutukset koko tiedemaailmaan näin:

Tähän Antero Järvisen karuun analyysiin on sivustakatsojan erittäin helppo yhtyä.

Erilaisia käyriä on tässä linkissä: https://www.c3headlines.com/temperature-charts-historical-proxies.html

Liitteet

Liite 1: esimerkki FMI:n laskemista keskilämpötiloista. Näitä monipuolisia taulukoita voi selailla tämän linkin kautta, joka on kuvan lähde: https://kilotavu.com/fmi-tilastot.php

Liite 2, esimerkki yhden kuuden laskennasta

Kuvan ja em. linkistä löytyvien monipuolisten taulukoiden tiedot kerätään FMI:n ylläpitämästä avoimesta datasta, josta kuka vaan voi hakea sitä säätietoa, jota ovat sinne laittaneet. Linkki: https://www.ilmatieteenlaitos.fi/havaintojen-lataus