Kasvihuoneilmiö ja ilmasto

Miten kasvihuone toimii? Kasvihuoneessa lämpötila on korkeampi kuin ulkona. Sama ilmiö havaitaan autossa ja asuintalossa varsinkin kun aurinko paistaa. Ilmiö johtuu siitä, että lasi ja eräät muovit päästävät valon helposti lävitseen (eli ovat ns. läpinäkyviä), mutta eivät lämpösäteilyä. Valo nimittäin muuttuu lämmöksi kun se osuu materiaaleihin ja lasi estää lämmön karkaamisen infrapunasäteilynä. Lämpö karkaa kuitenkin johtumalla lasin läpi, mutta johtuminen on paljon säteilyä heikompi lämmönsiirtomekanismi. Siksi lämpötila lasin sisällä nousee selvästi ulkoilmaa korkeammaksi ennen kuin tasapaino saavutetaan.
Mikä on ilmakehän kasvihuoneilmiö? Eräät kaasut, ns. kasvihuonekaasut, toimivat ilmakehässä samankaltaisesti kuin lasi kasvihuoneessa eli päästävät auringosta tulevan valon lävitseen, mutta eivät päästä kaikkea lämpöä karkuun. Osan lämpösäteilystä ne kuitenkin päästävät avaruuteen eli ne eivät toimi yhtä voimakkaasti kuin lasi. Tämän ilmiön vuoksi maapallon lämpötila on keskimäärin noin 15 astetta, kun se ilman kasvihuoneilmiötä (greenhouse effect) olisi -18 astetta. Kasvihuoneilmiö siis mahdollistaa nykyisenkaltaisen elämän maapallolla. Niinpä ei pidä sanoa itse kasvihuoneilmiötä ongelmaksi, vaan sen toiminnassa tapahtuvia muutoksia, joita ihminen saa aikaan. Kerro lisää!
Mitä voimistunut kasvihuoneilmiö tarkoittavaa? Voimistunut kasvihuoneilmiö (enhanced greenhouse effect) tarkoittaa ihmiskunnan aiheuttamaa lisäystä kasvihuonekaasujen määrässä ilmakehässä ja siitä seuraavaa ilmaston lämpenemistä.
Mitä ilmastonmuutos tarkoittavaa? Ilmastonmuutos (climate change) tarkoittaa sekä voimistuneen kasvihuoneilmiön että muiden syiden aiheuttamia muutoksia globaalissa ilmastossa. Lähes kaikki tiedemiehet ovat sitä mieltä, että valtaosa nyt koetusta ilmaston muutoksesta johtuu ihmiskunnan aiheuttamista muutoksista ilmakehän koostumuksessa, mutta osa muutoksesta johtuu luonnollisista tekijöistä. Aiemmin on tapahtunut paljon suuriakin ilmaston muutoksia pelkästään luonnollisista syistä. Nykyinen ilmastonmuutos on ainutkertainen siksi, että ihminen on merkittävä osasyy siinä. Tarkemmin sanoen viimeisen 30 vuoden aikana ihmisen osuus on ollut ylivoimaisen suuri luonnolliseen verrattuna.
Mitä ilmaston lämpeneminen tarkoittavaa? Ilmaston lämpeneminen (global warming) tarkoittaa käytännössä samaa kuin ilmastonmuutos. On kuitenkin huomattava, että vaikka maapallon keskilämpötila kohoaisi, niin alueellisesti ilmasto saattaa viiletä.
Mitä karkaava kasvihuoneilmiö tarkoittavaa? Karkaava kasvihuoneilmiö (runaway greenhouse effect) tarkoittaa lämpenemisestä johtuvaa luonnollisten prosessien aiheuttamaa kasvihuonekaasujen lisäpäästöä ja sitä kautta vahvistuvaa lämpenemistä. Toisiaan vahvistavat prosessit saattavat johtaa hyvin suuriin muutoksiin ilmastossa nopeasti. Karkaavan kasvihuoneilmiön käynnistyttyä ihmiskunnan päästöjen vähentämisellä tai lopettamisellakaan ei enää ole vaikutusta. Vaikka arvellaan, että erittäin suuri muutos ei ole todennäköinen, niin se on mahdollinen. Venus-planeetalla on erittäin voimakas kasvihuoneilmiö, jonka johdosta lämpötila on 500 astetta eli elämä on siellä mahdotonta. Kerro lisää!
Mitä äkillinen ilmastonmuutos tarkoittavaa? Akillinen ilmastonmuutos (abrupt climate change) tarkoittaa erittäin nopeaa, jopa vuosikymmenen sisällä tapahtuvaa, suurta ilmaston muutosta. On olemassa todisteita sellaisten tapahtumisesta maapallolla aiemmin ja on siten mahdollista, että ihmisen voimistama kasvihuoneilmiö voi myöskin johtaa äkilliseen muutokseen. Tunnetuin esimerkki tästä on Golf-virran pysähtyminen. Ei ole tietoa, missä olosuhteissa äkilliset muutokset käynnistyvät. Voimme siis tällä hetkellä olla lähellä tai kaukana sellaista tilannetta.
Mitä globaalimuutos tarkoittavaa? Globaalimuutoksella (global change) tarkoitetaan ympäristömuutosten kokonaisuutta, joka aiheutuu ilmastonmuutoksen, otsonikadon, pysyvien orgaanisten myrkkyjen (POP) globaalin leviämisen, happamoitumisen ja biodiversiteetin supistumisen, yhdyskuntien, luonnonvarojen ja maankäytön laajamittaisten muutosten sekä ympäristön kemikalisoitumisen erillis- ja yhteisvaikutuksista. Suppeamman määritelmän mukaan globaalimuutoksella viitataan muutoksen aiheuttajiin, jotka leviävät globaalisti tuottaen globaalin muutoksen. Tällöin määritelmän piiriin kuuluvat vain ilmastonmuutos, otsonikato ja POP-yhdisteiden globaali levintä. Kerro lisää!
Onko ilmasto jo lämmennyt?

Oheinen kuva (lähde: SILMU) näyttää ilmaston lämpenemisen Suomessa sekä koko maapallolla vuodesta 1900 alkaen. Kymmenen lämpimintä mitattua vuotta (vuodesta 1850, jolloin säännölliset mittaukset aloitettiin) on sattunut viimeisen 15 vuoden aikana ja lämpimin oli 1998. Maapallon keskilämpötila nousi viime vuosisadalla noin 0,6 astetta. Lämpenemisen seurauksena meriveden pinta on noussut 10-25 cm.
Johtuvatko uutisten sääkatastrofit ilmastonmuutoksesta?
Viime aikoina uutiset ovat kertoneet suurista määristä sääkatastrofeja, sekä El Nino -ilmiöön liittyen että muita: metsäpaloja, kuivuuksia, helleaaltoja, tulvia jne.

Myös Suomessa mitataan nykyään usein erilaisia sääennätyksiä. Kuva, joka on peräisin Jyväskylän yliopiston sääasemasta näyttää viikon 16.-22.2.1998, jolloin keskiviikkona mitattiin Suomen kaikkien aikojen suurin lämpötilan muutos yhden päivän aikana eli yli 30 asteen nousu (Jyväskylässä se oli hieman alle).
Ilmasto on kaoottinen, ns. epälineaarinen systeemi. Kun kaoottiseen systeemiin kohdistetaan painetta, esimerkiksi ilmakehän koostumusta muuttamalla, seuraukset ovat ennakoimattomat (kts. James Gleickin kirja "Kaaos"). Ilmaston tapauksessa ihmiskunta on kohdistanut tasapainossa olevaan systeemiin pakotteen, jonka seurauksena tasapaino on kadotettu ja kaikenlaista yllätyksellistä on sattunut ja tulee sattumaan. Eräs ennakoitu muutos on nimenomaan ilmastollisten ääri-ilmiöiden yleistyminen ja vaihteluiden lisääntyminen joillakin alueilla. Jotkut alueet saattavat hyötyäkin ilmiöstä, mutta epävarmuudet lisääntyvät kovasti.
Kaikilla ilmastoilmiöillä on luonnollinen perusta. On mahdotonta sanoa, mikä ilmiö tai mikä osa jostakin ilmiöstä on ihmisen aiheuttama. Monet tiedemiehet eivät halua tehdä tälläisiä arvioita, koska ne ovat niin kovin epävarmoja. Mutta USA:n ilmatieteen laitos (NOAA) on virallisesti (huhtikuussa 1998) tiedottanut, että voimistuneella El Nino -ilmiöllä ja voimistuneella kasvihuoneilmiöllä on yhteys toisiinsa. Vaikka se yhteys ei tällä hetkellä olisi suuri, on El Nino -ilmiö eräs esimerkki siitä, mitä tulevaisuudessa on ennakoitavissa lisää.