Kliima muutub üha soojemaks, kuid muutused ei ole ühtlased, vaid varieeruvad, mistõttu ainsad võimalikud vahendid tuleviku kliimamuutuste ennustamiseks on kliimamudelid.

TÜ Tartu observatooriumi atmosfääri kaugseire vanemteadur Erko Jakobson otsib kliimamudelite abil vastuseid küsimustele, kui kõrgele temperatuur Maal tulevikus küündib. Muud vahendid, näiteks pelgalt minevikuandmed, ei anna tema sõnul usaldusväärseid tulemusi ning nende põhjal ei saa teha pikaajalisi ennustusi. Seevastu kliimamudelid annavad vastuseid ka kümnete ja sadade aastate kaugusel oleva tuleviku kohta.

Kliimamudelites matkitakse oluliste kliimategurite koostoimet. Arvesse võetakse seda, kuidas levivad Päikese kiirgus ja Maalt lähtuv soojuskiirgus, mis sõltub kasvuhoonegaaside kontsentratsioonist. Kui mudelile on vajalikud parameetrid ette antud, arvutab see, mis juhtub järgmise kuue tunni pärast. Seejärel seab mudel enda algandmeteks needsamad kuue tunni järel saadud tulemused ja arvutab nende põhjal, mis järgmisena juhtub. Jakobson selgitab, et niimoodi jõuab mudel enam-vähem realistlike tulemusteni.

Kuid mida kliimamudeliga peale hakata? Mudelitesse saab algandmeid sisestada üha uuesti, näiteks lisada kasvuhoonegaaside heitkoguse muutused, misjärel saab kliimamudelis arvutusi üha korrata.

Kliima soojenemine annab märku põhjapoolkeral: 2015. aastal tõusis keskmine temperatuur kõige enam just seal.

TEADUS_Soojenemine_Scientific Visualization Studio. Goddard Space Flight Center_Kliima soojenemine annab märku põhjapoolkeral 2015. aastal tõusis keskmine temperatuur kõige enam jus.jpg

FOTO: Scientific Visualization Studio. Goddard Space Flight Center

Kliimamudeleid on tehtud juba aastakümneid ning need arenevad koos teadmiste ja arvutusvõimaluste kasvuga. Mudelite täpsust saab hinnata siis, kui võrrelda neid mõõtmisandmetega ja omavahel. „Kui mudeli tulemused kattuvad mõõtmisandmetega, siis on tulemus üsna hea ning võib eeldada, et seda mudelit saab kasutada ka tuleviku prognoosimisel,“ räägib Jakobson.

Mudelite täpsust hinnatakse eri parameetrite kaupa. See tähendab, et kui näiteks temperatuure on võimalik mudelite abil üsna täpselt ennustada, siis sademetega on see raskem, sest väga väike muutus võib tulemuses tekitada väga suure erinevuse.

Mudeli tulemused on muutuvad

Jakobson veetis möödunud akadeemilise aasta USA atmosfääriuuringute keskuses (National Center for Atmospheric Reasearch ehk NCAR), kus ta analüüsis superarvuti abil kliimamudeleid. „Ameeriklaste mudeli CESM-LE põhjal arvutatud kliima andmebaasi tulemused Eesti ala kohta kattusid üllatavalt hästi Eesti tegeliku olukorraga,“ ütleb ta. „Temperatuurimaksimumide erinevused olid alla ühe Celsiuse kraadi, mis on väga hea tulemus.“

Nagu eespool öeldud, võib tuleviku prognoosimiseks mudelisse sisestada muu hulgas ka kasvuhoonegaaside taseme. Kui inimkond muudab oma käitumist keskkonnasäästlikumaks, võib see kliimamudelite tulemuste täpsust vähendada. „Kliima seisukohast on see muidugi positiivne,“ märgib Jakobson. Teisisõnu, kui keskkonnareostus väheneb, muutuvad ka kliimaprognoosid rõõmustavamaks, ent see ei pruugi ühtida kliimamudeli varem arvutatud tulemustega.

Jakobsoni kasutatav mudel lähtub kõige negatiivsemast prognoosist, kui jätkub süsinikupõhine elu ja riikide kehv kliimakoostöö. Ta avaldab aga lootust, et kui riikide rohelepped ja Pariisi kliimalepe hakkavad paremini toimima ning vesinikutehnoloogia areneb, siis kasvuhoonegaaside heitkogus väheneb ja senised mudelid ei vasta enam tõele.

Eestis läheb kuumaks

Kliimamudeli koostamine käib kahes osas: arvutamise ja tulemuste analüüsimise teel. Arvutusteks on vaja superarvutit, sest ükski tavaarvuti ei suuda nii suuremahulisi arvutusi teha. Jakobson selgitab, et isegi superarvutil kulub selleks kuid, mõnikord lausa aastaid. Lisaks suurele arvutusmahule on ka andmete maht ülisuur – ainuüksi temperatuuriandmete hulk on üle 30 terabaidi.

USA-s oli Jakobsoni eesmärk uurida Arktika jääkatte vähenemisega kaasneva kliimamuutuse mõju Läänemere piirkonna kliimale. Ta selgitab, et Arktikas toimuv keskmisest suurem kliimamuutus võib tähendada ka negatiivseid seoseid – kui seal kliima soojeneb, siis siin kohati jahtub. Jakobsoni uurimuse põhjal selgus, et Arktika kliima mõjutab Eesti oma 3–5%, mis on võrreldes tavapärase kliima varieeruvusega liiga väike määr. Seega leidis Jakobson küll statistiliselt usaldusväärseid seoseid Arktika ja Eesti kliima vahel, kuid kliimamuutuste praktiliseks ennustamiseks jääb sellest siiski väheks.

Kui riikide rohelepped hakkavad paremini toimima, siis kasvuhoonegaaside heitkogus väheneb.

Küll aga teab Jakobson väita, et kliimaprognoos Eesti aladel on üsna hirmutav. „Prognoosi järgi peaks minema palju soojemaks, et mitte öelda kuumaks,“ sõnab ta. Esimesena hakkame tunda saama kuumalaineid – nende sagedus ja maksimumtemperatuurid kasvavad. Pikkadest külmaperioodidest saab haruldus, kuid päris ära need siiski ei kao. Eelmise aasta talve kohta ütlesid paljud, et seda polnudki. Jakobsoni sõnul võib selline talv juba mõnekümne aasta pärast olla tavaline.

„Lugesin äsja uudist, kus öeldi, et tuleb seitse kraadi pakast. Võib-olla olemegi varsti sellises olukorras, kus ainuüksi miinuskraadid tähendavad pakast, sest soojenemise trend on päris tugev,“ räägib Jakobson.

Kliimasoojenemisega ei kaasne ainult temperatuuri tõus, vaid ka sagedasemad tormid, sest soojemas on rohkem energiat. Samuti on oodata sademete muutusi. Jakobsonil on plaan uurida kliimamuutuste mõju põudadele – need võivad muutuda pikemaks ja sagedamaks, mis omakorda mõjub halvasti taimestikule. Ta lisas, et sademete maht ei pruugi seejuures väiksemaks jääda, küll aga võivad muutuda pikemaks sadudevahelised pausid. Põudade seost kliimamuutustega Jakobson alles hakkab uurima, seega on kindlaid järeldusi veel vara teha.

Tuleb mõelda jahutusele

Niisiis tuleb Eestis kliimamuutuste mõjuga paratamatult kohaneda. Jakobson sõnas, et inimesele on see lihtsam kui taimedele. „Kui üks tamm on elanud aastasadu ühel kohal, aga talle ei jätku enam vett, siis ta kuivab paratamatult ära,“ ütleb ta. Järsud muutused ei saabu mõistagi üleöö, kuid näiteks Eestis kasvatatavad viljasordid hakkavad Jakobsoni sõnul tasapisi muutuma. Metsad saavad loodetavasti kliimamuutuste kiuste hakkama.

Kuid muutustega kohanemisest ei pääse ka inimesed. Jakobson soovitab maju ehitades või renoveerides mõelda jahutamise peale ega soovita maja lõunapoolsele küljele teha suuri aknaid. „Ruumi jahutamiseks ühe kraadi võrra kulub neli korda rohkem energiat kui soojendamiseks ühe kraadi võrra,“ teab ta.

Jääaeg ei oleks enam nii külm

Praegused kliimamuutused on peamiselt inimtekkelised, kuid oma osa on ka kliima loomulikul varieeruvusel, arvab Jakobson. Mõne sajandi taguse väikese jääaja (ligikaudu 14.–19. sajandini) tekitas Päikese aktiivsuse nõrgenemine. Jakobson selgitas, et alates 19. sajandil alanud tööstusrevolutsioonist kuni praeguseni on CO₂ heitkoguse kasv olnud niivõrd suur, et isegi kui Päikese energia väheneks taas sama palju kui väikesel jääajal, oleksime kliima mõttes tagasi enam-vähem 50–100 aasta taguses ajas ja seega väike jääaeg sellisel kujul korduda ei saaks. Pikad, 14 000-aastased jääajatsüklid mõjutavad Maad aga sellegipoolest.

Kliimamuutuste pidurdamiseks peab inimkond vähendama tarbimist. Sellest olulisemgi on rääkides ja hääletades sundida poliitikuid oma otsustes kliimamõjuga rohkem arvestama.

Kas kliimasoojenemist on enam võimalik tagasi pöörata? „Isegi kui on, siis minu silmad seda ei näe,“ sõnab Jakobson. „See võtab kaua aega.“

Ta arvab, et kui kasvuhoonegaaside hulk jääks mingile tasemele pidama, peaks ka kliima stabiliseeruma. Loomulik varieeruvus jääb küll alles, aga kui keskmine temperatuur püsib paigal, peaks ka loodusel olema lihtsam kohaneda. „Loodusele on kliima muutumine kõige keerulisem, sest selle tagajärjel tuleb kohaneda uute tingimustega,“ tõdeb Jakobson.

Kui veel kümme aastat tagasi oli Jakobson arvamusel, et CO₂ ei mängi kliima soojenemisel niivõrd olulist rolli, siis pärast mõne aasta tagust uurimist on ta selle süüs veendunud. Kliimamuutuste pidurdamiseks peab inimkond vähendama tarbimist. Sellest olulisemgi on rääkides ja hääletades sundida poliitikuid oma otsustes kliimamõjuga rohkem arvestama.

„Euroopas on olukord läinud paremaks – elektri saamiseks kasutatakse rohkem päikesepaneele ja tuulegeneraatoreid, mis on söepõletamisega võrreldes palju mõistlikum,“ ütleb Jakobson. „Olukord ei ole siiski väga hull, veel on võimalik protsesse muuta.“