Ilmastoskenaariot maalaavat erilaisia tulevaisuuskuvia ja auttavat arvioimaan, miten ilmasto eri tilanteissa muuttuisi
On käytännössä mahdotonta huomioida kaikkia erilaisia kehityspolkuja ja tulevaisuuden tiloja, sillä kaikkia ihmisperäisiä ilmastoon vaikuttavia tekijöitä ei voida tietää etukäteen. Sen vuoksi tyypillisesti tarkastellaan vain muutamia huomattavasti toisistaan eroavia polkuja, joita kuitenkin voidaan pitää mahdollisina tapahtumaketjuina. Kuva: Adobe StockHallitusvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) analysoi tieteellisesti tuotettua tietoa ilmastonmuutoksesta kansallisen ja kansainvälisen päätöksenteon tueksi. IPCC:n koostamissa raporteissa, joihin on kerätty ja arvioitu julkaistua tieteellistä tietoa ilmastonmuutoksesta, kuvaillaan ilmastoa eri skenaarioiden avulla. Mutta mikä tarkalleen on ilmastotutkimuksessa käytetty skenaario?
Lyhyesti skenaario on johdonmukainen tapahtumien ketju, joka etenee nykytilanteesta tulevaisuuteen tiettyjen oletusten ohjaamana.
Lyhyesti skenaario on johdonmukainen tapahtumien ketju, joka etenee nykytilanteesta tulevaisuuteen tiettyjen oletusten ohjaamana.
Skenaarioita on myös erilaisia. Päästö- ja ilmastoskenaario eroavat toisistaan niiden tarkasteleman kokonaisuuden suhteen. Päästöskenaariot kuvaavat, miten ihmiskunnan päästöt tulevat muuttumaan tulevaisuudessa, kun tehdään erilaisia oletuksia ihmistoiminnasta. Ilmastoskenaario taas kuvaa mahdollista tulevaisuuden ilmastoa tietyissä olosuhteissa, kun taustalle oletetaan tietynlainen ihmisen aiheuttama päästöskenaario. Ilmastoskenaariot lasketaan ilmastomalleilla.
Skenaario ei ole ennuste, sillä se ei koeta kuvata kaikista todennäköisintä kehityskulkua. Sen sijaan skenaarioajattelussa pyritään kuvaamaan useita erilaisia tapahtumapolkuja ja vaihtoehtoisia tulevaisuuden tiloja, ja tätä kautta ymmärtämään, mitkä tekijät voivat johtaa erilaisiin tulevaisuuskuviin.
Skenaariot ja ilmastomallit kulkevat käsi kädessä
Erilaisten skenaarioiden ilmastovaikutuksien tutkimiseen käytetään ilmastomalleja.
Kun skenaario on kuvaus tapahtumaketjusta, esimerkiksi päästöjen kasvusta, on ilmastomalli matemaattinen kuvaus ilmastojärjestelmän fysikaalisesta osasta. Ilmastomalli sisältää lainalaisuudet, jotka kuvaavat, mitä seuraa mistäkin.
Käytännössä siis ilmastomalleja ei voida käyttää ilmaston tutkimiseen ilman ennalta määritettyä skenaariota eli arviota ulkoisista olosuhteista.
Ilmastomallit tarvitsevat toimiakseen oletuksia ulkoisista olosuhteista, kuten ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuudesta, auringonsäteilystä tai vaikka pienhiukkaspäästöistä. Näiden lähtötietojen pohjalta ja ilmastoa säätelevien fysiikan lakien avulla ilmastomallit pystyvät tuottamaan tietoa ilmaston tilasta. Ilmastomalleilla tehtävässä tutkimuksessa tarkastellaan usein eroa kahden tai useamman toisistaan poikkeavan skenaarion välillä.
Käytännössä siis ilmastomalleja ei voida käyttää tulevaisuuden ilmaston tutkimiseen ilman ennalta määritettyä skenaariota eli arviota ulkoisista olosuhteista.
Skenaariot vaihtelevat sisällöltään ja yksityiskohtaisuuden tasoltaan
Ilmastotutkimuksessa usein käytetty yksinkertainen skenaario on esiteollinen ilmasto, jossa ihmiskunnan päästöt eivät ole vielä lainkaan vaikuttaneet ilmastoon.
Yleisesti käytetyt monimutkaisemmat skenaariot taas kuvaavat, mitä tapahtuu muun muassa energiajärjestelmälle, esimerkiksi ydinvoiman tai hiilivoiman kapasiteetin kehitykselle, taloudelle, eri kasvihuonekaasujen ja pienhiukkasten päästöille, maankäytölle, kulutukselle tai ruokavaliolle.
Monissa malleissa kehityskulut kuvataan eri maantieteellisille alueille. Tyypillisesti skenaariot laaditaan vuositasolla ja ne voivat yltää jopa vuosiin 2050 tai 2100 saakka.
Useimmat ilmastotutkimuksessa käytetyt skenaariot lasketaan ns. yhdistetyillä ilmasto- ja talousjärjestelmämalleilla (engl. integrated assessment model), jotka antavat kehityskulun energiajärjestelmälle, taloudelle ja ilmastolle niin, että näiden järjestelmien keskinäiset riippuvuudet huomioidaan. Skenaario on täten näiden määrättyjä lainalaisuuksia noudattavien mallien tulos. Ilmastomallit kuitenkin tuottavat monipuolisemman ja yksityiskohtaisemman kuvan ilmastovaikutuksista kuin yhdistettyjen ilmasto- ja talousjärjestelmämallien sisältämien yksinkertaistettujen ilmastomallien kuvaukset.
Ennakoimalla skenaarioita voidaan simuloida erilaisia ilmaston tiloja ja varautua tulevaan
IPCC:n ilmastoa kuvaavat skenaariot voidaan karkeasti jakaa kahteen ryhmään.
Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat arviot mahdollisista tulevaisuuden kehityskuluista, joilla arvioidaan, miten ilmasto voi muuttua tällä vuosisadalla. Näissä huomioidaan esimerkiksi muutokset energiajärjestelmissä, päästöissä, maankäytössä ja taloudessa. Nämä skenaariot ovat usein myös suurelle yleisölle tutumpia.
Toinen ryhmä koostuu teoreettisista skenaarioista, joita voidaan käyttää ilmastomalleissa simuloimaan ilmaston tiloja, jotka eivät välttämättä vastaa ilmaston todellisia olosuhteita. Näitä skenaarioita hyödynnetään, kun tutkitaan yksittäisten olosuhteiden vaikutusta ja sitä, miten näiden tekijöiden vaikutus eroaa eri ilmastomallien välillä. Esimerkiksi simuloidessa ilmaston tilaa, jossa hiilidioksidipitoisuus muuttuu muiden ulkoisten olosuhteiden pysyessä muuttumattomina, pystytään arvioimaan yksinomaan hiilidioksidipitoisuuden vaikutusta ilmastoon.
Vaikka todellinen tulevaisuuden kehityskulku ei todennäköisesti tule koskaan täysin vastaamaan ennakoitua skenaariota, eikä sen pohjalta simuloitua ilmastoa, on erilaisten skenaarioiden pohjalta mahdollista tehdä käyttökelpoisia arvioita siitä, miten ilmasto muuttuu tai minkä kokoluokan muutoksia on odotettavissa erilaisten valintojen seurauksena. Näiden arvioiden pohjalta on helpompi tehdä tietoon pohjautuvia valintoja päätöksenteossa.