Thursday, January 17, 2008

Talven määritys ilmastonmuutoksen paljastajana - The definition of winter as a flasher of the climate change

Taas olemme tulleet tilanteeseen, joka kuvastaa erittäin hyvin ilmastonmuutoksen vaikutuksia. Talven terminen määrittäminen on tällä hetkellä erikoisen tilanteen edessä erittäin leudon sään takia; määritelmän mukaan talvi alkoi etelärannikolla vasta tammikuun alun pakkasjakson aikana. Katsokaa se näistä tilastoista (A B); kaikki pakkasjaksot olivat vuoden 2007 lopussa liian lyhyitä jääden vain 5 päivän mittaisiksi (määritelmän mukaan 6 päivä alle 0 asteen on vasta merkitsevä) enimmillään vuorokauden keskilämpötilojen mukaan. Saman 5 päivän säännön mukaan talvi keskeytyi tällä viikolla laajalti Etelä-Suomessa, kun yli 0 asteen keskilämpötilapäiviä tuli yli 5 kpl. Onko siis nyt syksy vai kevät? Tätä se ilmaston lämpeneminen tietää jo nyt ja jatkossa näitä tilanteita tulee eteen varmasti lisää ja kiihtyvään tahtiin.

Talven määritelmä joudutaan tekemään siis uudella tavalla ainakin Etelä-Suomessa. Muutoin voi tulla eteen tilanne, jossa talvea ei voida määrittää ollenkaan, kun koko "talvikautena" ei tule riittävän pitkää pakkasjaksoa; talvi siis jäisi kokonaan tulematta. Se kuulostaa hyvin rajulta asialta. Jos se ei tapahtunut nyt, niin se voi tapahtua joka tapauksessa jo hyvin läheisessä tulevaisuudessa ja se tulee sitten olemaan yhä tavanomaisempaa tulevina vuosikymmeninä. Jos viiden päivän sääntö talven alkamisesta ei missään vaiheessa toteudu, niin milloin voidaan katsoa syksyn päättyneen ja kevään alkaneen suoraan syksystä? Onko oikein hyväksyä vain kolme vuodenaikaa vai täytyykö talvi pitää osana vuodenaikojamme uuden määritelmän mukaan?

Monissa läntisen Euroopan maissa talvi määritetään kosmisella menetelmällä; alkupäivä on talvipäivänseisaus ja päättymispäivä on kevätpäiväntasaus. Näin talvesta tulisi kiinteä vuodenaika, mutta se voi olla ristiriidassa aikaisin alkavien kasvu- ja kukkimistapahtumien kanssa helmikuusta lähtien. Se ei tunnu hyvältä ratkaisulta täällä, kun muut vuodenaikojen alkamiset voi vielä määrittää helposti termisen menetelmän avulla lämmenneessäkin ilmastossa. Talvi on poikkeustapaus, koska uuden ajan ilmaston vaikuttaessa yhä enemmän, sen kohtalona on kadota jopa kokonaan vanhan määrityksen mukaan.

Tarkastellaanpa eri tilanteita. Talvettomassa tilanteessa syksyn päättyminen ja kevään alkaminen voitaisiin määrittää niin, että syksy koskee talvipäivänseisausta edeltäviä päiviä ja seisauksen jälkeen talveton tilanne määritetään kevääksi. Tässä pitäisi hyväksyä se, että talvea ei ole olemassa. Siirtymävaiheessa uuden ajan ilmastoon käy kuitenkin monta kertaa niin, että terminen talvi esiintyy vielä (jopa normaalistikin), mutta emme voi olla varmoja mihin aikaan tällainen riittävän pitkä (mutta melko lyhyt) pakkasjakso sattuu. Se voi tapahtua mihin aikaan vain marras- ja maaliskuun välillä Etelä-Suomessa ja siitä seuraa mainitussa talvipäivänseisausmääritelmässä seuraavaa.

Pakkasjakson ollessa ennen talvipäivänseisausta syksy muuttuu suoraan talveksi, sitten syksyksi ja sitten kevääksi. Pakkasjakson ollessa talvipäivänseisauksen jälkeen syksy muuttuu ensin kevääksi ja sitten talveksi ja taas kevääksi. Kaksi riittävää pakkasjaksoa -tilanne: ensimmäinen on marraskuussa ja toinen on helmikuussa. Tällöin syksy muuttuu talveksi, sitten takaisin syksyksi, sitten kevääksi ja sitten talveksi ja taas kevääksi; nyt varmasti huomaatte minkälaisia ongelmia tulee tapahtumaan. Miten eri tilanteissa pitäisi toimia?

Kahdessa ensimmäisessä tapauksessa tilanteet ovat seuraavat; hyväksytään talveksi ko. pakkasjakso viiden päivän säännön mukaan. Ennen talvipäivänseisausta sattuva talvi pidennetään sen jälkeen seisaukseen asti huolimatta talvettomista lämpötiloista ja seisauksen jälkeen tilanne määritellään kevääksi, kunnes kesä alkaa myöhemmin seuraavana vuonna. Toisessa tapauksessa talvipäivänseisauksen jälkeen sattuva pakkasjakso määritellään samalla tavalla talveksi, mutta nyt syksyä venytetään talven alkuun asti yli talvipäivänseisauksen. Sitten talven jälkeen alkaa kevät normaalisti viiden päivän säännön mukaan. Tässä vaiheessa huomataan se, että nämä syksyn, talven ja kevään määritelmät voidaan tehdä vasta jälkeen päin, kun tilanteet ovat jo tapahtuneet.

Viimeisessä tapauksessa tilanne on vaikea; talvi määritellään alkaneeksi ensimmäisestä pakkasjaksosta ja sitä venytetään toiseen pakkasjaksoon asti, jos välivaihe on lyhyempi kuin kumpikaan pakkasjaksoista. Kevät alkaa sitten normaalisti sen jälkeen viiden päivän säännön mukaan. Välissä olevaa talvetonta jaksoa nimitetään lisätermeillä niin, että ennen talvipäivänseisausta on takasyksy ja sen jälkeen on etukevät. Jos talveton välivaihe on pidempi kuin kumpikaan pakkasjaksoista (tai vain ensimmäinen pakkasjakso), niin talveksi määritellään vain pidempi pakkasjakso ja lyhyempi kumoutuu. Tällöin pidempää pakkasjaksoa tarkastellaan em. tapaan talvipäivänseisauksen suhteen. Täytyy muistaa, että näitä riittäviä pakkasjaksoja voi olla enemmänkin kuin kaksi, mutta pitkillä väleillä tai sitten vaihtelevilla...

Näistäkin huomaamme, että mielekkyys katoaa talven määrittämisestä ja vuodenajat tuntuvat kummallisilta kokea; syksy voi olla helmikuussa ja kevät joulukuussa. Tämän takia noita uusia määritelmiä voidaankin ohjata lisää fenologisten havaintojen mukaan. Tarkastelun alla on tällöin syksyä tai kevättä indikoivat havainnot kasveista ja miksei eläimistäkin; talveton jakso, jossa on enemmän syksyisiä merkkejä (kasvit pääsääntöisesti lepotilassa, viimeisiä lehtiä jäljellä pensaissa / puissa), määritellään syksyksi eikä kevääksi ja talveton jakso, jossa on enemmän keväisiä merkkejä (ensimmäisenä kukinnan aloittavat lajit; lepät, pähkinäpensaat, tietyt sipulikasvit jne.), määritellään kevääksi eikä syksyksi.

Huomaamme tässäkin sen, että talvi säilyy monimutkaisena määrittää, kun yhdistämme kaikki määritysmenetelmät. Samalla täytyy muistaa, että maantieteelliset erot mutkistavat asioita lisää; kuten rajatapausten erilaisuus lyhyellä matkalla kahden eri alueen välillä. Eräs ratkaisu talven määrittämiseen voi olla silti se, että määritellään talvi kasvukauden mukaan; raja-arvo on siis +5 astetta ja talvi vastaa siten ajanjaksoa, jolloin ei ole kasvukausi. Olemme kuitenkin jo huomanneet joulukuun 2006 tapaan, että jopa kasvukautta voi esiintyä ns. talvikaudella näin alkuvaiheessa ilmastonmuutosta.

Tulevina vuosina joudumme tällaisten pohdintojen eteen, mikäli talvi halutaan määrittää mahdollisimman paljon vanhaa määritelmää muistuttavalla tavalla ja vertailukelpoisesti muihin vuodenaikoihin nähden. Tai sitten otetaan käyttöön kiinteä kosminen talven määritys vanhan termisen tilalle siinäkin olevista ongelmista huolimatta. Jossakin vaiheessa joka tapauksessa tulee se tilanne, jossa riittävää pakkasjaksoa talven määrittämiseksi ei ole. Absurdi ajatus, mutta joudumme kokemaan sen ensimmäistä kertaa tunnetun historian aikana ehkä hyvinkin pian. Kun katsomme tätä "talvea", niin merkit ovat jo selvästi nähtävissä historiallisella tavalla; ei olisi mielestäni yllättävää, jos esim. Helsingin talvi olisi tällä kertaa vain tammikuun alussa, syksy jatkui tammikuuhun ja kevät etenisi hitaasti tästä eteenpäin... Ilmastonmuutos tullaan radikaalisti havaitsemaan juuri talven olemusta ja tieteellistä määritelmää havainnoimalla. Tulevina "talvina" palaan varmasti asiaan.



Again we have arrived to the situation, which illustrates very well influences of the climate change. The thermal definition of the winter is at this moment facing a peculiar situation due to the very mild weather; according to the definition winter started by the southern coast only during the early January's frosty period; look that from these charts (A B); all frosty periods were too short at the end of 2007 as remaining only 5 days long (according to the definition only the 6th day of under 0 C readings is countable) at the most according to the daily average temperatures. According to that same 5 day rule winter became interrupted this week largely in southern Finland, as there came days of over 0 C average temperatures more than 5 pieces. So, is it now autumn or spring? That global warming means this already now and in the future these situations will be faced more for sure and in an accelerating pace.

The definition of winter will have to be done in a new way at least in southern Finland. Otherwise we may be facing a situation, where winter cannot be defined at all, as during all "winter season" there won't be coming a frosty period long enough; so winter wouldn't be coming at all. That sounds a very severe matter. If that didn't happen now, then it may be happening in any case already in a very near future and then it will be furthermore common during coming decades. If the five day rule of the winter's start doesn't come true at any phase, then when can autumn be called ended and spring be called started straight from autumn? Is it right to accept only three seasons or must winter be held as the part of our seasons according to a new definition?

In many western Europe's countries winter is being defined with a cosmic method; the starting day is the Winter solstice and the ending day is the Vernal Equinox. With this method winter would become a solid season, but it can be in a contradiction with early starting growing and blooming situations from February onwards. That doesn't feel a good solution over here, as the startings of the other seasons can yet be defined easily with the thermal method also in the warmed up climate. Winter is an exception, because as the climate of the new era will affect furthermore, its fate is to dissappear even completely according to the old definition.

Let's look at different situations. In a winterless situation the ending of autumn and starting of spring would be defined in such a way, that autumn concerns the days before the Winter solstice and after the solstice the winterless situation will be defined as spring. In here one should be accepting the fact, that winter doesn't exist. However, during a transitional phase towards the climate of the new era there will happen many times in such a way, that the thermal winter will yet appear (even normally as well), but we cannot be sure where in the timeline a long enough (but rather short) frosty period will happen. It can be happening at any time between November and March in southern Finland and from there will be causing the following in the Winter solstice definition.

As a frosty period is before the Winter solstice, then autumn will turn straight into winter, then into autumn and then into spring. As a frosty period is well after the Winter soltice, autumn will turn firstly into spring, then into winter and again into spring. The situation of two long enough frosty periods: the first is in November and the second is in February. In this case autumn will turn into winter, then back into autumn, then into spring and again into spring; now you surely notice what kinds of problems will happen. How one should act in different situations?

In the first two cases the situations are as follows. The frosty period in question will be accepted as winter according to the five day rule. The winter happening before the Winter solstice will be stretched after that up to the solstice despite the winterless temperatures and after the solstice the situation will be defined as spring, as long as summer will start later in the following year. In the second case the frosty period happening after the Winter solstice will be defined winter in the same way, but now autumn will be stretched into the winter's start over the winter solstice. Then after the winter sping will start normally according to the five day rule. At this phase we notice the fact, that the definitions of autumn, winter and spring can be made only afterwards, as the situations have already been happened.

In the last case the situation is difficult; winter will be defined to have started from the first frosty period and it will be stretched up to the second frosty period, if the middle phase is shorter than either of the frosty periods. Spring will then start normally after that according to the five day rule. The winterless period inbetween will be named with additional terms in the way, that before the winter solstice is afterautumn and after that is forespring. If the winterless middle phase is longer than either of the frosty periods (or only the first frosty period), then only the longer frosty period will be defined as winter and the shorter one will be overruled. In this case the longer frosty period will be observed in the way mentioned before in regard of the Winter solstice. One must remember, that there can be more than two of these sufficient frosty periods as well, but with long spaces or then with variable ones...

We notice also from these, that a sensibility will disappear from defining winter and seasons will feel odd to experience; autumn can be in February and spring in December. Due to this those new definitions can be quided more according to phenological observations. Under observation are then observations of plants and why not animals as well indicating autumn or spring; a winterless period, where there are more autumnal signs (plants mainly in dormancy, last leaves left on shrubs / trees), will be defined as autumn and not spring and a winterless period, where there are more springlike signs (the species starting blooming the first; alders, hazels and certain bulbous plants and so on), will be defined as spring and not autumn.

We notice here as well the fact, that winter remains complex to define, when we are mixing up all defining methods together. At the same time we have to remember, that geographical differences will complicate matters more; like the differences of borderline cases in a short distance between two different areas. Though, one solution to the defining of winter can be the fact, that winter is being defined according to the growing season; so the limiting value is +5 C and winter is therefore corresponding the time period, when there isn't a growing season. However, we have already noticed in the way of December 2006, that even a growing season can be appearing during so called winter season in so early stage of the climate change.

During coming years we will fall into facing these kinds of deliberations, as far as we want to define winter as much as possible in the way resembling the old method and in a comparable way regarding the other seasons. Or then we will take into use the solid cosmic definition of winter replacing the old thermal one despite problems existing in it as well. In any case there will be coming the situation, where there won't be a frosty period long enough for winter to be defined. An absurd thought, but we will be forced to experience that for the first time in the known history perhaps even very soon. When we are looking at this "winter", then we already see the signs clearly in a historical way; it wouldn't be surprising according to my mind, that for example winter of Helsinki would be this time only at early January, autumn continued up to January and spring would be proceeding slowly from here onwards... The climate change will be radically observed just as observing winter's appearance and scientific definition. During coming "winters" I will surely be back on the case.

No comments: