Suomalaistutkijat tekivät historiaa: pohjoisen pallonpuoliskon lumen määrä pystytään nyt selvittämään luotettavasti

Ilmatieteen laitoksen tutkijat ovat ensimmäistä kertaa maailmassa määrittäneet luotettavasti pohjoisen pallonpuoliskon vuotuisen lumimassan määrän ja lumipeitteen muutokset vuosina 1980–2018. Nature-tiedelehdessä julkaistusta tutkimuksesta selviää, että lumen massa on tutkitulla ajanjaksolla pysynyt Euraasiassa samana ja pienentynyt Pohjois-Amerikassa, vaikka lumipeitteen laajuus on samanaikaisesti pienentynyt kummallakin manneralueella.

Lumen määrää ja siinä tapahtuvia muutoksia selvitetään satelliittihavaintojen ja maanpinnalta tehtyjen mittausten avulla. Aiemmin eri menetelmillä saadut arviot lumen määrästä pohjoisilla leveyspiireillä ovat vaihdelleet niin suuresti, että lumen määrästä ei ole pystytty saamaan yhtenäistä ja luotettavaa kokonaiskuvaa. Ilmatieteen laitoksen tutkijat kehittivät menetelmän, joilla eri havaintojen virhemarginaaleja saadaan pienennettyä.

"Menetelmän avulla eri havainnot voidaan yhdistää ja lumen määrästä saadaan tarkempaa tietoa kuin koskaan aiemmin. Aiempi huomattavan suuri 33 prosentin epävarmuus lumen määrässä on pienentynyt arvoon 7,4 prosenttia", sanoo artikkelin pääkirjoittaja, Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Jouni Pulliainen.

Lumipeitteen määrä ja sen muutokset vaikuttavat esimerkiksi ilmastojärjestelmään ja makean veden varantoihin. Tarkempien tietojen avulla kausittaisen lumen merkitystä hiilidioksidin ja metaanin kiertoon sekä vesivaroihin voidaan arvioida aiempaa paremmin. Tietojen avulla voidaan myös parantaa sääennusteiden laatua ja saada tarkempaa tietoa tulvariskeistä. Lisäksi tarkempaa historiallista aikasarjaa voidaan käyttää ilmastomallien luotettavuuden analysointiin ja edelleen kehittämiseen.

Lumen massa on pysynyt samana, mutta lumipeitteen laajuus on pienentynyt

Tutkijat havaitsivat, että lumen massa ei ole juurikaan vähentynyt 40 vuoden aikana pohjoisella pallonpuoliskolla, kun tarkastellaan lumen vuotuista enimmäismäärää helmi-maaliskuun vaihteessa.

Lumipeitteen laajuus on kuitenkin samalla aikavälillä pienentynyt merkittävästi etenkin loppukeväästä. Lumipeitteen laajuuden muutos näkyy sekä koko pohjoisen pallonpuoliskon mittakaavassa että arktisilla alueilla.

"Arviot lumimäärän maailmanlaajuisesta ja alueellisista kehitystrendeistä ovat olleet aiemmin vain suuntaa-antavia. Tulokset osoittavat, että sateiden määrä on kasvanut pohjoisilla alueilla, etenkin Aasian pohjoisosissa", Jouni Pulliainen kertoo.

Pohjoisilla alueilla, joilla sateet tulevat talvisin pääsääntöisesti edelleen lumena, lumen massa on pysynyt samana tai jopa kasvanut. Etelämmässä, jossa sateet tulevat myös talvisin vetenä, sekä lumipeitteen laajuus että lumen massa ovat pienentyneet.

Tänä talvena lunta on pohjoisessa keskimääräistä enemmän

Kuluvana talvena lumipeitteen laajuus on ollut merkittävästi keskimääräistä pienempi varsinkin Euroopassa. Euroopassa lumiraja on ollut satoja, paikoin jopa tuhansia, kilometrejä normaalia pohjoisempana. Toisaalta Euroopan ja Euraasian pohjoisimmissa osissa lunta on ollut merkittävästi keskimääräistä enemmän.

Myös Pohjois-Amerikassa lumen määrä on pohjoisilla leveyspiireillä ollut keskimääräistä suurempi. Alkutalvesta alueella oli lukuisia suuria lumimyrskyjä, jotka toivat alueelle kerralla suuren määrän lunta.

"Lumiraja on koko maapallolla ollut tänä talvena ollut pohjoisempana kuin normaalisti, samalla kun pohjoisilla leveyspiireillä lunta on monin paikoin selvästi enemmän kuin keskimääräisinä vuosina", summaa Ilmatieteen laitoksen ryhmäpäällikkö, Nature-artikkelin kanssakirjoittaja Kari Luojus.

Lisätietoja:

tutkimusprofessori Jouni Pulliainen, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 4701, jouni.pulliainen@fmi.fi

ryhmäpäällikkö, TkT Kari Luojus, Ilmatieteen laitos, p. 040 505 8417, kari.luojus@fmi.fi

Tutkimus on saatavilla Nature-lehden verkkosivustolla.

Viite: Pulliainen, J., Luojus, K., Derksen, C. et al. Patterns and trends of Northern Hemisphere snow mass from 1980 to 2018. Nature 581, 294–298 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2258-0

Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden kehittämällä menetelmällä eri lumihavainnot voidaan yhdistää. Havaintojen virhemarginaalit pienenevät menetelmän avulla 33 prosentista 7 prosenttiin. Ilmatieteen laitos.

Pohjoisen pallonpuoliskon lumen massa gigatonneina. Kuluvan talven lumimäärä näkyy kuvassa punaisella, viimeisin havainto 13.5.2020. Vuosien 1982–2012 keskimääräinen lumen massa näkyy kuvassa mustalla katkoviivalla. Tiedot satelliittihavainnoista ja maanpintamittauksista. Ilmatieteen laitos ja WMO Global Cryosphere Watch.

Lumen massan muutokset vuosina 1980–2018. Alueilla A-E havaitaan suuria alueellisia muutostrendejä lumen määrässä. Sinisillä alueilla (A, E) lumen massa on vähentynyt, punaisilla alueilla (B, C, D) lumen massa on kasvanut. Asteikko on muutos lumen vesiarvossa millimetriä per 10 vuotta (vesiarvo kertoo kuinka korkeaa vesipatsasta lumi vastaa sulatettuna). Ilmatieteen laitos (muokattu Nature-artikkelissa esitetystä kuvasta).