Elpyvä otsonikerros pysäytti suihkuvirtauksen siirtymisen etelään

Eteläisen pallonpuoliskon alailmakehän suihkuvirtauksen siirtyminen kohti etelää aiheutti muutoksia eteläisten leveyspiirien ilmastoon 1900-luvun lopulla. Syynä suihkuvirtauksen siirtymiseen oli otsonikerrokseen syntynyt aukko Etelämantereen yllä. Nyt suihkuvirtauksen siirtyminen on pysähtynyt, koska otsonikerros on alkanut elpyä.

Nature-lehdessä on julkaistu Banerjee et al. tekemä tutkimus, jossa kerrotaan, että eteläisen pallonpuoliskon alailmakehän eli troposfäärin suihkuvirtauksen siirtyminen etelään on pysähtynyt. Saman lehden News & Views -palstalla on julkaistu 25. maaliskuuta myös lehden pyytämä kommenttikirjoitus, jossa suihkuvirtauksen siirtymisen pysähtymistä pohtii Ilmatieteen laitoksen tutkija Alexey Karpechko.

Otsonikerros suojaa ihmisiä haitalliselta ultraviolettisäteilyltä, ja aukot otsonikerroksessa aiheuttavat vahinkoa ihmisten lisäksi luonnolle. Keväisin Etelämantereen otsonikerroksessa esiintynyt aukko havaittiin 1980-luvun puolivälissä. Löydös paljasti, että jotkin ihmisten valmistamat yhdisteet, pääasiassa kloorifluorihiilivedyt ja kloorifluorihiilivedyt (ODS), voivat heikentää otsonikerrosta.

”Hieman odottamaton vaikutus ilmeni 2000-luvun alkupuolella, kun tutkimukset osoittivat, että aukko Etelämantereen otsonikerroksessa on vaikuttanut eteläisen pallonpuoliskon ilmakehän kiertoliikkeeseen”, kertoo Alexey Karpechko. 

Muutos siirsi troposfäärin suihkuvirtausta etenkin kesäisin kohti etelänapaa. Vuosituhannen vaihteessa suihkuvirtaus oli siirtynyt noin 2 leveysastetta etelämmäs. Suihkuvirtauksen siirtyminen muutti sitä, miten lämpö ja kosteus kulkeutuvat eteläisillä leveyspiireillä.

Tämä vaikutti erityisesti Etelämantereen niemimaan, Patagonian ja Uuden-Seelannin lämpenemiseen sekä Länsi-Tasmanian ja Länsi-Uuden-Seelannin kuivumiseen. Muutos vaikutti myös Eteläisen jäämeren kiertoon, lämpötilaan ja suolapitoisuuteen.

Muutokset yläilmakehässä voivat vaikuttaa alailmakehään

ODS-yhdisteiden tuotanto ja käyttö kiellettiin vuonna 1987 tehdyssä Montrealin pöytäkirjassa. Tutkimuksista nähdään, että ODS-yhdisteiden ilmakehän pitoisuus laskee, ja ensimmäiset merkit otsonikerroksen palautumisesta ovat näkyvillä.

Banerjee et al. tutkimus osoittaa, että ainakin viimeisen 20 vuoden aikana otsonin vaihtelu on vaikuttanut troposfäärin kiertoliikkeeseen enemmän kuin kasvihuonekaasupäästöjen vastakkaiset vaikutukset. Tulevaisuudessa, kun otsonikierros on elpynyt, kasvihuonekaasupäästöt voivat taas vaikuttaa kiertoliikkeeseen ja siirtää suihkuvirran jälleen etelänapaa kohti.

Tutkimuksen tulokset vahvistavat, että muutokset yläilmakehässä eli stratosfäärissä voivat vaikuttaa alailmakehän eli troposfäärin ilmastoon. Tämä on tärkeä tieto, koska vuosikymmenien tutkimuksesta huolimatta stratosfäärin ja troposfäärin kytkeytymisen tarkka mekanismi on edelleen heikosti tunnettu.

Onnistunut sopimus kannustaa kansainväliseen yhteistyöhön

Tutkimus osoittaa selkeästi, että ihmisen toimet vaikuttavat maapallon ilmastoon. Montrealin pöytäkirjan toimien ansiosta otsonikerros on alkanut palautua. Toimet ovat myös hillinneet otsonikadon aiheuttamia muutoksia ilmastoon.

”Montrealin pöytäkirja on erinomainen esimerkki siitä, kuinka kansainvälinen yhteistyö parhaimmillaan toimii ja kuinka maailmanlaajuisiin ympäristöhaasteisiin tulisi reagoida. Vaarallisten päästöjen rajoittaminen ja liiketoimintatapojen muuttaminen ovat myös tapa torjua kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä”, Alexey Karpechko toteaa.

Lisätietoja:

tutkija Alexey Karpechko, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 2040, alexey.karpechko@fmi.fi

Karpechko, A. International regulations have paused a jet-stream shift in the Southern Hemisphere. Nature 579, 500-501 (2020). https://doi.org/10.1038/d41586-020-00787-x

Banerjee, A., Fyfe, J.C., Polvani, L.M. et al. A pause in Southern Hemisphere circulation trends due to the Montreal Protocol. Nature 579, 544–548 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2120-4