Ilmastonmuutos ja tuulienergia

Ilmastonmuutoksen vaikutuksesta keskimääräinen tuulen nopeus kasvaa jonkin verran Suomessa. Ilmastonmuutoksen johdosta ilmakehän lämpötilan oletetaan kohoavan etenkin korkeilla leveysasteilla eli lähempänä napoja. Lämpenemisen johdosta myös meriveden lämpötilan odotetaan kohoavan, jonka seurauksena merijää vähenee. Tämän seurauksena tuulen keskinopeuden voi olettaa kasvavan ainakin talvikuukausina merialueilla merenpinnan läheisyydessä.

Ilmastomallien perusteella näyttääkin siltä, että syys-huhtikuussa Suomen eteläosissa sekä maalla että merellä pintatuuli keskimäärin voimistuu nykyisestä vuoteen 2100 mennessä. Syys-marraskuussa geostrofisen pintatuulen kasvu on tilastollisesti merkitsevää Suomen kaakkoisosassa, Suomenlahdella ja Pohjois-Itämerellä ulottuen aina Merenkurkkuun asti, mutta suuruudeltaan enintään noin 4 % vertailujaksoon 1971-2000 nähden. Joulu-helmikuussa tilastollisesti merkitsevä muutos on odotettavissa Suomen etelä- ja keskiosassa ulottuen Suomenlahdelta aina Perämerelle saakka.

Kaiken kaikkiaan tuulista vuodenpuoliskoa eli syys-huhtikuuta tarkasteltaessa ilmenee, että tuulisuuden merkitsevä kasvu (2-4 %) osuu maan kaakkoisosaan ja merialueistamme Suomenlahdelle ja Pohjois-Itämeren ympäristöön ulottuen myös Ahvenanmerelle sekä eteläiselle Selkämerelle. Mallien, skenaarioiden ja tarkasteltavien jaksojen välillä oli toki suuriakin yksittäisiä eroja.

Ilmastonmuutoksen vaikutuksen arvioinnista

Suomen tuulisuutta ja tuulisuuden muutoksia tulevaisuudessa on arvioitu Ilmatieteen laitoksella seitsemällä koko maapallon kattavalla ilmastomallilla. Nämä mallit on valittu IPCC:n (2007) 4. arviointiraportissa käytetyistä 23 mallista. Mukaan otettavia ilmastomalleja valittaessa perusteena on ollut mallien laskentatarkkuutta kuvaava hilakoko ja että ne ovat kaikki eri alkuperää, eivätkä saman mallin eri versioita. Lisäksi on edellytetty, että A1B-skenaarion lisäksi kyseisellä mallilla on tehty ajo ainakin yhdellä muulla SRES-kasvihuonekaasuskenaariolla.

Menetelmät

Hilakokojen ja mallien alimpien tasojen korkeuksien erilaisuudesta johtuen valittiin tarkasteltavaksi geostrofinen tuuli merenpinnan tasolla. Tulevaisuuden jaksoiksi valittiin vuodet 2046-65 ja 2081-2100. Geostrofisesta tuulesta Vg on laskettu keskiarvot jokaisella mallilla ja käytettävissä olleilla skenaarioilla syys-marraskuussa (SON), jouluhelmikuussa (DJF) ja syys-huhtikuussa (SepApr). Sen jälkeen on verrattu, kuinka paljon geostrofinen tuuli muuttuu perusjaksoon 1971-2000 nähden. Muutoksista on lopulta laskettu seitsemän mallin keskiarvo kuvaamaan tulevaisuudessa odotettavissa olevaa muutosta vuoteen 2100 mennessä. Tulokset esitetään toistaiseksi vain laskelmista, jotka on tehty käyttäen A1B-skenaariota, sillä se oli ainoa skenaario, joka oli saatavilla jokaiselta mallilta. Tulosten luotettavuutta on arvioitu t-testillä.

Tulokset

Keskiarvoja tarkasteltaessa geostrofinen pintatuuli näyttää kasvavan Suomessa tulevaisuudessa varsin vähän. Vuosisadan puoliväliin mentäessä syys-marraskuussa kasvu on tilastollisesti merkitsevää Suomen etelä- ja keskiosassa, Suomenlahdella ja Pohjois-Itämerellä ulottuen Selkämerelle asti. Suuruudeltaan muutos on enintään noin 4 % vertailujaksoon 1971-2000 nähden. Samanlaiset piirteet keskimääräisen geostrofisen pintatuulen muutoksissa syys-marraskuussa ovat nähtävissä jaksolla 2081-2100. Joulu-helmikuussa jaksolla 2046-65 ei ole odotettavissa tilastollisesti merkitseviä muutoksia. Sen sijaan jaksolla 2081-2100 joulu-helmikuussa on odotettavissa, että geostrofinen pintatuuli kasvaa tilastollisesti merkittävästi Suomen etelä- ja keskiosassa ulottuen Suomenlahdelta aina Perämerelle saakka. Kaiken kaikkiaan tuulista vuodenpuoliskoa eli syys-huhtikuuta tarkasteltaessa ilmenee, että tuulisuuden merkitsevä kasvu (2-4 %) osuu maan eteläosaan ja merialueistamme Suomenlahdelle ja Pohjois-Itämeren ympäristöön.


Merenpinnan tason keskimääräisen geostrofisen tuulen nopeuden prosentuaalinen muutos (1971-2000 → 2081-2100) joulu-helmikuussa A1B-skenaarion toteutuessa.



Keskimääräisen geostrofisen tuulen nopeuden muutoksen t-testin tulos 95 % luottamusrajoilla, jota kuvassa vastaa arvo 2.447.