Browsing by Subject "ilmankosteus"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-3 of 3
  • Naakka, Tuomas (Ilmatieteen laitos - Finnish Meteorological Institute, 2022)
    Finnish Meteorological Institute Contributions 179
    Water vapour is an effective greenhouse gas, but clouds, which are formed when water vapour condenses into water droplets or ice crystals, may have an even greater effect on radiative energy transfer through the atmosphere. In addition, absorption or release of the latent heat of vaporization and transport of water vapour are part of the heat transport from the Tropics towards the Poles. Thus, atmospheric water vapour greatly affects the energy balance of the atmosphere and is also an important component of the water cycle. This thesis addresses the subject of atmospheric moisture and the processes affecting it in the Arctic and Antarctic. The studies comprising the thesis are mostly based on atmospheric reanalyses. In the polar regions, meteorological observation networks are sparse, due to their remoteness and the harsh environment, and therefore traditional observations have not provided a comprehensive picture of atmospheric conditions in the polar regions. In recent years, atmospheric reanalyses have also become more accurate in remote areas, which has enabled detailed studies of atmospheric moisture in the polar regions. In the polar regions, the mostly negative radiation budget of Earth’s atmosphere-surface system shapes the distribution of water vapour in the atmosphere, especially the vertical structure of specific humidity. The polar regions are sinks for atmospheric water vapour, due to their typically small local evaporation, and even condensation of moisture on the surface. Therefore, moisture transport from the lower latitudes balances the moisture budget in the polar regions. This type of moisture budget favours the formation of specific humidity inversions. Our results show that specific humidity inversions are common in the polar regions, and their occurrence near Earth’s surface is linked with surface conditions: radiative surface cooling, occurrence of temperature inversions in winter and cold sea surfaces or melting of sea ice in summer. Advection of warm, moist air masses over a cold surface in summer is vital for formation of specific humidity inversions. Below the approximately 800-hPa level, interactions between the atmosphere and Earth’s surface clearly affect both the atmospheric moisture content and moisture transport. Our results show that the northward moisture transport near the surface is mostly balanced by southward transport. Moisture transport clearly shapes the spatial distribution of the atmospheric moisture content. Regional trends in atmospheric moisture content in the Arctic are also mostly the results of long-term variations in atmospheric circulation. The negative net radiation budget, weak evaporation and extensive contribution of moisture transport to atmospheric moisture content also characterize moisture conditions in the Antarctic. The results show that, due to geographical conditions, specific humidity inversions in Antarctica are even more persistent than those in the Arctic. This is associated with stronger isolation of air masses in inner Antarctica from advection of warm, moist air masses than in the Arctic. The results also show that when a cold, dry air mass flows from the continent towards the ocean, it undergoes adiabatic warming, which together with downward sensible heat fluxes enables evaporation on Antarctic slopes. Overall, this thesis contributes to our understanding of how the spatial distribution of atmospheric moisture content interacts with moisture transport and with physical processes such as evaporation and condensation in polar regions.
  • Ruosteenoja, Kimmo; Räisänen, Jouni; Jylhä, Kirsti; Mäkelä, Hanna; Lehtonen, Ilari; Simola, Henriikka; Luomaranta, Anna; Weiher, Stefan (Ilmatieteen laitos, 2013)
    Raportteja - Rapporter - Reports 2013:4
    Tiivistelmä Mittaustiedot osoittavat, että vuoden keskilämpötila on noussut Suomessa viimeksi kuluneen noin sadan vuoden aikana lähes asteen. IPCC:n 4. arviointiraportin laadinnan yhteydessä tuotettujen maailmanlaajuisten ja alueellisten ilmastomalliajojen tuloksia tarkastelemalla voidaan nähdä, että lämpiäminen jatkuu tulevaisuudessakin. Nyt elettävä vuosikymmen (2011–2020) on oleva jo selvästi yli 90 % todennäköisyydellä vertailujaksoa 1971–2000 lämpimämpi ja noin 75 % todennäköisyydellä myös sitä sateisempi. Samalla kun ilmastomme lämpenee, talvet muuttuvat keskimäärin vähälumisemmiksi, kosteammiksi ja pilvisemmiksi. Vuosisadan loppuvuosikymmeninä auringonsäteilyä tulee talvisin maan pinnalle 10–15 % nykyistä vähemmän, ilman keskimääräinen suhteellinen kosteus kohoaa 2-3 prosenttiyksiköllä ja lumen vesiarvo putoaa Etelä- Suomessa jopa 70–80 %. Talvisin Itämeressä on jäätä ja maaperässä routaa nykyistä ohuemmalti. Ainakin maan eteläosat ovat tuolloin jo siirtyneet Köppenin luokittelujärjestelmän kylmätalvisesta D-ilmastovyöhykkeestä leutojen talvien C-vyöhykkeeseen. Ilmaston lämmetessä hellepäivien määrä saattaa jopa nelinkertaistua ennen vuosisadan loppua, ja jo lähivuosikymmeninä suurin osa mitattavista kuukausien keskilämpötiloista on nykyisiin ilmastollisiin vertailuarvoihin suhteutettuina normaalia korkeampia. Vertailuarvoja pitääkin ilmaston lämmetessä toistuvasti päivittää. Päivittämisestä huolimatta ne kuvaavat vääjäämättä mennyttä eivätkä juuri kyseisen ajankohdan ilmastoa, sillä vertailuarvot joudutaan aina laskemaan edellisten vuosikymmenien säähavaintotietojen perusteella. Ennätyksellisen korkeitten kuukausikeskilämpötilojen mittaamisen todennäköisyys kasvaa koko ajan. Rankkoja sateita ja kovia tuulia esiintyy jonkin verran nykyistä useammin, ja syksyllä ja talvella puhaltaa entistä useammin lännen ja lounaan suunnalta. Säät vaihtelevat edelleenkin päivästä ja vuodesta toiseen. Kovia pakkasia, runsaslumisia talvia ja alhaisia kuukausikeskilämpötiloja esiintyy jatkossakin, vaikka ne käyvät aikaa myöten yhä harvinaisemmiksi. Jotkut nykyiset voimassaolevat kuukausikeskilämpötilojen kylmyysennätykset saattavat silti vielä rikkoutua lähimpinä vuosikymmeninä. Kasvihuonekaasujen päästöt viime kädessä määräävät, kuinka voimakkaana ilmastonmuutos lopulta toteutuu. Epävarmuutta ilmastoennusteisiin aiheuttaa myös eri mallien tulosten poikkeaminen toisistaan ja ilmaston luonnollinen satunnainen vaihtelu vuosikymmenestä toiseen. Sammandrag Meteorologiska observationsdata visar, att den årliga medeltemperaturen i Finland har stigit nästan en grad under det senaste århundradet. I denna rapport har vi analyserat resultat från ett antal globala och regionala modelsimuleringar som producerats för IPCCs fjärde utvärderingsrapport. Enligt modelsimuleringarna fortsätter temperaturen att stiga även i framtiden. Redan det nuvarande decenniet (2011-2020) kommer antagligen att vara varmare (sannolikheten över 90 %) och regnigare (sannolikheten cirka 75 %) än referensperioden 1971-2000. I framtiden blir vintrarna snöfattigare, fuktigare och molnigare. Under perioden 2070-2099 fås enligt simuleringarna i genomsnitt 10-15 % mindre solstrålning om vintern, den relativa fuktigheten ökar med 2-3 procentenheter och i södra Finland sjunker snötäckets vatteninnehåll med upp till 70-80 %. Tjäle i marken och is i Östersjön blir mindre allmänna. Klimatzonerna förskjuts så att åtminstone de sydligaste delarna av landet kommer att ligga inom den tempererade C-zonen i stället för den nuvarande zonen D med kalla vintrar. Antalet varma sommardagar, då medeltemperaturen överstiger 20 grader, kan t.o.m. fyrdubblas innan slutet av detta århundrade. Redan under de närmaste decennierna kommer flertalet månader att ha medeltemperaturer över de nutida klimatologiska normalvärdena. Därför bör normalvärdena uppdateras återkommande. Trots uppdatering motsvarar dessa värden inte det aktuella klimatet vid en given tidpunkt, utan oundvikligen det gångna klimatet. Sannolikheten för rekordhöga temperaturer ökar med tiden. Kraftig nederbörd samt hårda vindar kan väntas att förekomma oftare än nuförtiden, och under höst och vinter ökar frekvensen av vindar från väst och syd. Väderförhållandena varierar från dag till dag även i framtiden. Sträng kyla, snörika vintrar och låga medeltemperaturer förekommer också i framtiden, även om de blir alltmer ovanliga med tiden. Trots detta är det möjligt att några gällande köldrekord kommer att brytas under de nästa årtiondena. I sista hand är det de framtida utsläppen av växthusgaserna som bestämmer hur stor klimatförändring blir. Vidare osäkerhet i klimatprognoserna förorsakas av skillnader emellan olika klimatmodeller, samt av de naturliga fluktuationerna i klimatet. Abstract Meteorological measurements indicate that the annual mean temperature in Finland has increased by nearly one degree during the past one hundred years. Global and regional climate model simulations prepared for the 4th Assessment Report of the IPCC reveal that warming will continue in the future. It is likely that during the ongoing decade (2011-2020) the mean temperature is already higher (with a probability of more than 90 %) and precipitation more abundant (with a probability of about 75 %) than in the reference period 1971-2000. Along with increasing temperatures, Finnish winters are becoming moister, darker and less snowy. In the last three decades of the present century, solar radiation in winter is estimated to decrease by 10-15 %, relative humidity to increase by 2-3 percentage points, and in southern Finland the snow water equivalent will probably be reduced by 70-80 %. There will be less frost in the ground, and the ice cover in the Baltic Sea will decrease. By the end of the century, the southern parts of Finland will transfer from the boreal D climate zone to the temperate C zone. The number of hot summer days with a mean temperature above 20°C may increase fourfold before the end of the century. Even in the next few decades, most monthly mean temperatures are expected to exceed the prevailing standard climate normals. Despite regular updating, in a warming climate these standard normals will always represent the observed past rather than the present climate. The probability of the occurrence of record-high temperatures will increase with time. Heavy precipitation and strong winds may occur somewhat more frequently than hitherto, and in autumn and winter winds will blow ever more often from the west and south. Weather conditions continue to vary in time in the future as well. Cold weather, snowy winters and low monthly mean temperatures will still occur, even though they will get less frequent with time. Some present lowtemperature records may still be broken during the next few decades. The magnitude of the climatic change is determined by future greenhouse gas emissions. Additional uncertainty is induced by the differences among the various climate models and by natural variability occurring in the climate system.