Australia on aloittanut vuoden 2013 ennätyksellisellä helleaallolla, joka on kestänyt yli kaksi viikkoa monissa osissa maata. Lämpötilat ovat nousseet säännöllisesti yli 48 °C:n, ja korkein mitattu maksimilämpötila on ollut 49,6 °C Etelä-Australiassa sijaitsevassa Mombassa. Äärimmäiset olosuhteet ovat liittyneet Australian monsuunin viivästyneeseen alkamiseen ja mantereen yllä hitaasti liikkuviin sääjärjestelmiin.

Australiassa on aina ollut helleaaltoja, ja ne ovat normaali osa useimpia kesiä. Nykyinen tapahtuma, joka vaikuttaa suuressa osassa Australian sisämaata, ei kuitenkaan todellakaan ole ollut tyypillinen.

Merkittävintä viimeaikaisessa helteessä on ollut sen kattavuus koko mantereella ja sen pysyvyys.

On hyvin epätavallista, että näin laajalle levinneet äärilämpötilat – ja että ne jatkuvat näin pitkään. Pelkästään näillä kahdella mittarilla, alueellisella laajuudella ja kestolla, viimeiset kaksi viikkoa ylittävät ainoan aikaisemman historiallisen vertailun (vuodesta 1910 lähtien) – kahden viikon koko maan kattavan hellejakson kesällä 1972-1973.

Hyvän mittarin hellejakson alueelliselle laajuudelle antaa Australian keskimääräinen päivittäinen enimmäislämpötila. Se on Australian mantereen, Tasmania mukaan lukien, pinnan yläpuolella olevan ilman korkeimman vuorokausilämpötilan keskiarvo. Kansallinen keskiarvo lasketaan käyttämällä kolmiulotteista interpolointia (mukaan lukien topografia) yli 700 havaintopaikasta joka päivä.

Viime viikon maanantaina ja tiistaina (7. ja 8. tammikuuta) tuo lämpötila nousi yli 40 °C:een. Maanantain 40,33 °C:n lämpötila oli uusi ennätys, ja se ylitti Australian aiemman korkeimman vuorokausihuippulämpötilan, 40,17 °C:n, joka mitattiin vuonna 1972. Tiistain lämpötila oli kaikkien aikojen kolmanneksi korkein, 40,11 °C.

Oheisesta lämpötilakartasta käy ilmi, kuinka suuressa osassa maata vallitsi erittäin korkeat lämpötilat, sillä yli 70 prosentissa maanosasta mitattiin yli 42 °C:n lämpötiloja.

Eikä tällaisia päiviä tapahdu kovin usein. Viime viikolla saavutetut ennätykset ovat kahdesta kolmeen keskihajontaa tammikuun pitkän aikavälin keskiarvon (35 °C) yläpuolella.

Vähemmänkin epätavallisena Australian keskilämpötila (joka edustaa päivällä vallitsevan maksimin ja yöllä vallitsevan minimilämpötilan keskiarvoa) saavutti molempina päivinä ennätyksellisen korkeat arvot: 32,22 °C (7. tammikuuta) ja 32,32 °C (8. tammikuuta), jotka ylittivät reilusti aiemmat korkeimmat arvot, jotka olivat korkeimmillaan 31 °C.86 °C, joka asetettiin vuonna 1972.

Tästä äärimmäisestä helleaallosta tekee kuitenkin juuri sen kesto, joka tekee siitä niin epätavallisen ja vaikutuksiltaan niin merkittävän.

Jotkin australialaiset kaupungit ovat kuuluisia pitkäkestoisista hellejaksoistaan, mutta niiden maantieteellinen rajoittuneisuus erottaa ne tämän tammikuun helleaallosta. Useamman päivän kestäneet äärimmäiset helteet, jotka kattavat suurimman osan mantereesta, ovat sekä harvinaisia että yksittäisiä.

Ei ole kovin tavallista, että Australian keskilämpötila ylittää 39 celsiusastetta edes kahtena päivänä peräkkäin. Kolmen päivän jakso yli 39 °C:n on esiintynyt vain kolme kertaa, ja neljän päivän jakso vain kerran, vuonna 1972.

Tämänhetkisessä helleaallossa Australian keskilämpötila on ylittänyt 39 °C:n lämpötilan seitsemänä päivänä ja yli 38 °C:n lämpötilan 11 päivänä peräkkäin.

Australian keskilämpötilan jakso on ollut yhtä vaikuttava. Tämänhetkisen tilanteen mukaan tammikuun 2013 kahdella ensimmäisellä viikolla on nyt ennätykset Australian kuumimmasta päivästä, kuumimmasta kahden päivän jaksosta, kuumimmasta kolmen päivän jaksosta, kuumimmasta neljän päivän jaksosta ja, no, kaikista peräkkäisten päivien ennätyksistä yhdestä 14 päivään päivittäisten keskilämpötilojen osalta.

Yksittäisten paikkojen ennätykset ovat nyt liian lukuisat, jotta niitä voitaisiin luetteloida tässä, ja Meteorologian laitos (Bureau of the Meteorology, B.M.B.) on laatinut erityisen ilmasto-selvityksen (Special Climate Statement), jossa on yksityiskohtainen analyysi rikkoutuneista lämpötilojen ennätyksistä. Luettelo ennätyksistä on rajattu koskemaan vain niitä asemia, joilla on vähintään 30 vuoden mittaiset ennätykset.

Onko tällä kaikella siis jotain tekemistä ilmastonmuutoksen kanssa?

Kontekstin hahmottamiseksi on tarkasteltava taustamuutosten vaikutusta ilmastojärjestelmään.

Planeetta maapallo lämpenee, ja niin myös Australia

Planeetta maapallo lämpenee. Ilmastotutkijat käyttävät erilaisia indikaattoreita seuratakseen ilmaston lämpenemistä. Näitä ovat muun muassa valtamerten lämpösisältö, meren pintalämpötilat, merenpinta, alemman ja keskimmäisen troposfäärin lämpötilat sekä jäätiköiden ja jäätiköiden sulamisnopeus.

Maailman pinta on lämmennyt maapallon keskilämpötilalla mitattuna noin yhden celsiusasteen verran viimeisen sadan vuoden aikana, ja vuosikymmen 2001-2010 on ollut lämpimin mittaamamme vuosikymmen.

Tämän lämpenemisen on vahvasti katsottu johtuvan ihmisen toiminnasta aiheutuvasta kasvihuonekaasujen lisääntymisestä. Vaikka ilmastojärjestelmään vaikuttavat monet tekijät, kuten muuttuva auringon säteily ja muuttuvat ilmakehän aerosolit, on hyvin selvää, että lämpenemistä on hallinnut lisääntynyt hiilidioksidipitoisuus.

Maailma ei lämpene tasaisesti kaikkialla, mikä johtuu enimmäkseen ilmaston luonnollisista alueellisista vaihteluista. Australiassa maan ja ympäröivien valtamerten lämpötilat ovat lämmenneet noin 1 °C vuodesta 1910 lähtien, mikä on melko lähellä maailmanlaajuisia suuntauksia.

Lämpimämpi planeetta tarkoittaa lämpimämpää ilmakehää, joka vaikuttaa kaikkiin sää- ja ilmastotekijöihimme

Kun ilmastojärjestelmä lämpenee kasvihuonekaasujen lisääntymisen vuoksi, alempaan ilmakehään pidättyy enemmän energiaa. Tämä ylimääräinen energia vaikuttaa kaikkeen säähän ja ilmastoon.

Kaikki sääjärjestelmät ja merivirtaukset toimivat pohjimmiltaan ilmastojärjestelmässä, joka on nyt keskimäärin asteen lämpimämpi kuin sata vuotta sitten.

Siten ilmaston lämpenemisen vaikutus näkyy selvästi päivittäisen sään jakauman siirtymisenä sekä kuukausittaisen ja vuodenaikaisen ilmaston siirtyminä korkeampiin lämpötiloihin. Kuten monet ilmastotutkijat nyt viestittävät, lämpenevä planeetta kuormittaa ilmastokuutiota lämpimämpien olosuhteiden hyväksi.

Niinpä vaikka yksittäisen sääilmiön, myös helleaaltojen, ”syy” on aina proksimaalisesti sidoksissa edeltäviin sääolosuhteisiin – on mahdollista määrittää ilmastonmuutoksen vaikutus tällaisen tapahtuman esiintymistiheyteen. Tämä ilmenee näiden ääri-ilmiöiden esiintymisen lisääntyneenä todennäköisyytenä verrattuna menneisyyteen tai verrattuna ilmastomallinnusskenaarioihin, joissa ilmasto pysyy muuttumattomana.

Tammikuun helleaaltoa edeltävät sääolosuhteet osoittivat jo itsessään lämpenevän maailman vaikutuksen.

Tapahtumaa edeltävät ilmasto-olosuhteet koostuivat neljästä kuukaudesta, jonka aikana Australiassa vallitsi erittäin lämmin lämpötila. Syyskuusta joulukuuhun 2012 ulottuva ajanjakso oli ennätyksellisen lämmin (vuoden 1910 jälkeen) päivittäisten enimmäislämpötilojen osalta.

Marraskuussa tammikuun helleaallon esiaste vaikutti monissa osissa maata pitkään. Se asetti Victorian ennätyksellisen korkeimman kevätlämpötilan (ja NSW jäi niukasti ennätyksestään; se ei pystynyt voittamaan vuoden 2009 äärimmäistä kuumuutta). Tässä yhteydessä viimeaikainen helleaalto ei ole juuri muuta kuin jatkoa Australiassa ennätyksellisen kuumille neljälle kuukaudelle, joka on pahentunut, koska nyt on keskikesä.

Meillä on enemmän ennätyksellisen kuumia kuin kylmiä tapahtumia

Suhteellisen pieni muutos keskilämpötilassa voi helposti kaksinkertaistaa äärimmäisten helleilmiöiden esiintymistiheyden. Australia on lämmennyt tasaisesti 1940-luvulta lähtien, ja äärimmäisten helleilmiöiden todennäköisyys on nyt lähes viisinkertaistunut verrattuna 50 vuoden takaiseen tilanteeseen.

Viime vuosikymmenen aikana äärimmäisten helleennätysten määrä Australiassa on ylittänyt äärimmäisten kylmyysennätysten määrän melkein 3:1 päivän maksimilämpötilojen osalta ja 5:1 yön minimilämpötilojen osalta.

Helleaaltojen kesto on kasvanut joissakin osissa, erityisesti mantereen pohjoisosassa. Toisin sanoen epätavallisen kuumien päivien (yli 90. prosenttipisteen) esiintymistiheys on kasvanut 30 prosenttia ja kuumien öiden (yli 90. prosenttipisteen) esiintymistiheys on kasvanut 50 prosenttia.

On syytä huomata, että Yhdysvalloissa juuri mennyt kesä oli kaikkien aikojen lämpimin, ja äärimmäisiä lämpöennätyksiä rikottiin ennätyksellisen nopeasti. Tutkimukset täällä ja ulkomailla osoittavat nyt, että monet viimeaikaisista äärimmäisistä kesähelteistä eri puolilla maailmaa – kuten Euroopan helleaalto vuonna 2003, Venäjän helleaalto vuonna 2010 ja Yhdysvaltojen helleaallot vuosina 2011 ja 2012 – olisivat olleet hyvin, hyvin epätodennäköisiä ilman ilmaston lämpenemisen vaikutusta.

Maailmanlaajuinen lämpeneminen ei ainoastaan lämmitä kesää, vaan myös laajentaa kesäkauden kaltaista ajanjaksoa vuodessa, mikä luo täydelliset edellytykset ennätyksellisille äärimmäisille helteille.

Suurta huolta Australiassa aiheuttaa se, että ankaran palosään – eli pensas- ja ruohikkopalojen leviämistä ja voimistumista edistävän sään – suuntaus on lisääntynyt huomattavasti noin puolessa tutkituista seurantakohteista eri puolilla maata, ja lisääntyminen on keskittynyt mantereen kaakkoisosaan. Palokausi on nyt pidempi, mikä vähentää aikaa varautumiseen, kuten polttoaineen vähentämiseen.

Tämä ei kuitenkaan ole yllättävää, ja se on ennustettu etukäteen – lämpenemisen ja viileän kauden kuivumisen yhteisvaikutus lisää palovaaraa alueella, joka on jo ennestään erittäin paloaltis.

Odotamme, että äärimmäisiä lämpimiä sääilmiöitä esiintyy yhä useammin

Kasvihuonekaasupäästöistä johtuva ilmaston lämpeneminen tulevaisuudessa johtaa hyvin todennäköisesti siihen, että epätavallisen kuumien päivien ja öiden esiintymistiheys lisääntyy entisestään ja epätavallisen kylmien päivien ja öiden esiintymistiheys vähenee entisestään.

Näiden muutosten seurauksena sääilmiöt ylittävät yhä useammin aiemmat kokemuksemme.

Eivätkä kyse ole vain lämpötilan ääriarvoista. Ilmastomalliennusteet osoittavat, että monien erityyppisten sään ääri-ilmiöiden esiintymistiheys muuttuu maapallon lämmetessä.