Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Reconstructions of past climates from documentary and natural sources in Finland since the 18th century

Jari Holopainen

Doctoral dissertation, November 2006.
University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geology.

Paleoklimatologia tutkii ilmaston yleistä luonnetta maapallolla ja sen eri alueilla ajalta ennen nykyisenlaisia meteorologisia mittaushavaintoja. Suomessa pisin yhtenäinen ilmastomittausten sarja on Helsingistä vuodesta 1828 lähtien. Mikäli haluamme tietää maamme ilmaston vaihteluista tätä varhaisemmalta ajalta, on otettava käyttöön epäsuorat aineistot eli ns. proksiaineistot. Niitä on mitä erilaisimpia, joita edustavat mm. varhaiset ilmastomittaukset, puiden kasvun vaihtelua kuvastavat lustokalenterit, järvisedimentit sekä muistiinpanot jokien jäänlähdöistä sekä koivun lehteentulosta. Tässä tutkimuksessa on keskitytty maamme ilmaston kehityksen ymmärtämiseen 1700-luvulta lähtien käyttäen apuna niin historian arkistoista kuin luonnonarkistoista koottuja proksiaineistoja.

Ensimmäisessä osatutkimuksessa käsiteltiin varhaisia ilmastomittauksia, joita ryhdyttiin kirjaamaan Suomessa muistiin 1730-luvulta lähtien. Maamme pisin ja luotettavimmin dokumentoitu varhainen ilmastollinen havaintosarja on Turusta, missä Turun Akatemian professorit organisoivat suhteellisen säännöllisen havaintojenteon aina 1740-luvulta 1820-luvulle. Vaikka päiväkirjojen tiedot mittalaitteiden sijoittamisesta, täsmällisistä havaintopaikoista ja havaintoperusteista ovat usein puutteelliset, ne tarjoavat päivittäistä tietoa säästä ympäri vuoden, mihin muut proksiaineistot eivät yllä.

Varhaisten ilmastomittausten analyysia jatkettiin toisessa osatutkimuksessa Ylitornion ja Tornion varhaisten havaintosarjojen avulla. Näistä sarjoista koostettuja lämpötilasarjoja käytettiin puunlustojen paksuuskasvun vaihteluiden selvittämisessä viimeisten kolmen vuosisadan aikana. Havaittiin, että puunlustojen kasvu Pohjois-Suomessa oli riippuvainen keskikesän (heinäkuun) lämpötilasta. Tutkimuksessa todettiin myös, ettei Lapin puunlustojen paksuuskasvun ja heinäkuun lämpötilojen välisessä yhteydessä eli sensitiivisyydessä ole tapahtunut merkittävää vähenemistä kuluneen kolmen sadan vuoden aikana. Tulos on mielenkiintoinen, sillä aikaisemmin oli raportoitu sensitiivisyyden vähentyneen puunkasvun ja lämpötilan välillä pohjoisilla leveysasteilla viimeisen 50 vuoden aikana.

Kolmannessa osatutkimuksessa kehitettiin metodia hajanaisten fenologisten havaintosarjojen koostamiseksi yhtenäiseksi aikasarjaksi Lounais-Suomen osalta. 1750-luvun puolenvälin jälkeen muistiin kirjatuilla fenologisilla havainnoilla on yksi suuri puute - tavallisesti sarjat ovat 2-10 vuoden pituisia kultakin paikkakunnalta. Sarjoista tutkittiin aluksi niiden sensitiivisyyttä lämpötilaa ja sateisuutta kohtaan ja havaittiin selvä positiivinen yhteys lämpötilan osalta. Tämän jälkeen erillisistä fenologisista havaintosarjoista koostettiin yhtenäinen kokonaisfenologia-indeksisarja. Aikasarjan avulla tutkittiin sarjan sensitiivisyyttä lämpötilaan ja havaittiin selvä positiivinen yhteys helmi-kesäkuun keskilämpötiloihin. Näin ollen kokonaisfenologiaindeksisarja soveltuu lämpötilarekonstruktiota varten. Tutkimuksessa oli mukana myös puunlustoaineistoja, joista havaittiin ajan suhteen muuttuva riippuvuus helmi-kesäkuun lämpötiloihin.

Neljäs osatutkimus käsitteli kevään lämpötilojen kehitystä Lounais-Suomessa vuodesta 1750 lähtien. Kun viimeisten 150 vuoden aikana on tapahtunut maassamme vuosikeskilämpötilojen ja erityisesti keväiden keskilämpötilojen nousua, oli mielenkiintoista tietää, millaisia keväiden lämpöolot olivat tätä edeltävällä ajalla? Työssä rakennettiin malli, johon sisältyi niin historiallisia lähteitä, kuten Aurajoen jäänlähtötietoja, tietoja Itämeren vuotuisen jääpeitealan vaihteluista, edellisen osatutkimuksen kokonaisfenologiaindeksisarja kuin järvisedimenttiaineisto sekä moderneja ilmastomittauksia, joita edusti Turun kuukausikeskilämpötila-aineisto. Kyseinen lämpötilarekonstruktio selitti 66 % havaituista lämpötilanvaihteluista tarkasteltuna ajanjaksona. Koostetun aikasarjan avulla tutkittiin keväiden keskilämpötiloja ja havaittiin, että viimeisen 250 vuoden aikana on ollut sekä kylmempiä että lämpimämpiä vaiheita. Kylmimmät vaiheet ajoittuvat 1850-luvun molemmin puolin, 1810-luvun seutuville sekä 1780-luvulle. Lämpimimmät keväät ovat esiintyneet vuodesta 1987 lähtien, 1930-luvulla sekä 1820-luvulla. Samoin tutkittiin vaihteluiden taustalla vaikuttavia tekijöitä ja niiden merkitystä kevätlämpötilojen vaihteluissa. Havaittiin, että kevätlämpötiloilla on positiivinen ja ajan suhteen suhteellisen vakaa yhteys Pohjois-Atlantin heilahduksen vaiheisiin.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 14.11.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki