Sääennusteiden aikajänne on vain muutamia päiviä ja niiden osuvuus voidaan selvittää suhteellisen pian. Ilmastonmuutosennusteiden kohdalla arviointi on haastavampaa, mutta apua saadaan todennäköisyysennusteista.
Sääennusteiden aikajänne on vain muutamia päiviä. Ennusteen osuvuus saadaan siksi pian selville vertaamalla ennustetta havaittuun säähän. Toistamalla tämä vertailu riittävän monelle tilanteelle saadaan käsitys siitä, kuinka hyviä ennusteet tyypillisesti ovat.
Ilmastonmuutosennusteita on vaikeampi testata. Niistä vanhimmatkin ovat vasta muutaman vuosikymmenen ikäisiä, ja näin lyhyen aikajänteen muutoksiin vaikuttaa kasvihuoneilmiön voimistumisen ohella melkoisesti ilmaston luonnollinen vaihtelu. Tätä satunnaisvaihtelua ei hyväkään malli pysty edes teoriassa ennustamaan oikein. Ongelmaa voidaan kuitenkin lievittää laatimalla determinististen ennusteiden (esim. ”lämpötila nousee 0,8 astetta”) sijasta todennäköisyysennusteita (”lämpötila nousee 90 %:n todennäköisyydellä 0,3–1,3 astetta”).
Laadin yhdessä Leena Ruokolaisen kanssa vuonna 2006 todennäköisyysennusteita sille, miten vuosien 2011–2020 ilmastolliset keskiarvot eroaisivat vuosien 1971–2000 keskiarvoista. Näissä ennusteissa otettiin huomioon sekä ilmastomallien eroihin että ilmaston luonnolliseen vaihteluun liittyvä epävarmuus. Pitivätkö ennusteet yhtä todellisuuden kanssa? Kuvassa 1 verrataan Helsingissä havaittuja lämpötilan muutoksia ja ennustetta keskenään. Tulokset koko vuoden keskilämpötilalle ovat kuvassa laitimmaisena oikealla, yksittäisten kuukausien tulokset taas ensimmäisissä 12 sarakkeessa.
Havaittu vuoden keskilämpötila nousi Helsingissä 1,6 astetta, kun taas ennusteen antaman parhaan arvion (mediaani eli ennustejakauman keskimmäinen arvo) mukaan ilmaston piti lämmetä vain 0,9 astetta. Havainnot ja ennuste eivät kuitenkaan ole ristiriidassa keskenään. Ennusteen mukaan vähintään 1,6 asteen lämpenemisen todennäköisyys oli 11 %. Kun todennäköisyys on näinkin iso, voi havaitun lämpenemisen suuruus johtua hyvin siitä, että ilmaston luonnollinen vaihtelu on viime vuosikymmeninä tilapäisesti vauhdittanut lämpenemistä Suomessa.
Havaittu lämpötilan muutos vaihteli Helsingissä suuresti kuukaudesta toiseen. Kesäkuussa lämpeni vain 0,7 astetta, joulukuussa peräti 3,1. Myös mediaaniennuste ennakoi suurempaa lämpenemistä vuoden talvi- kuin kesäpuoliskolle, mutta kuukausien väliset erot ovat ennusteessa paljon pienempiä.
Havaittu lämpeneminen jäi tammikuussa hiukan mediaaniennustetta pienemmäksi, mutta kaikkina muina kuukausina lämpötila nousi tätä parasta arviota enemmän. Kuitenkin vain syyskuussa havaittu muutos osuu ennustejakauman 5–95 %:n luottamusvälin ulkopuolelle. Juuri näin pitää tilastollisesti ollakin. Keskimäärin tällaisia ”huteja” pitäisi tulla yhdessä tapauksessa kymmenestä eli 1,2 kuukautena vuoden 12 kuukaudesta.
Kuva 1 kertoo myös, että ennustetun muutoksen todennäköisyysjakaumat ovat varsin leveitä, etenkin talvikuukausina, jolloin lämpötilan luonnollinen vaihtelu on suurimmillaan. Lämpötila olisi siis hyvin voinut myös laskea joinakin yksittäisinä kuukausina, vaikkei sitä käytännössä tapahtunutkaan.
Helsingissä lämpötila nousi siis ennusteen antamaa parasta arviota enemmän. Näin ei kuitenkaan käynyt kaikkialla, vaan Kuvassa 2 näkyy sekä mediaaniennustetta enemmän että vähemmän lämmenneitä alueita. Esimerkiksi Siperian pohjoisosissa ja Pohjoisella Jäämerellä lämpötila on noussut ennusteeseen nähden ”liikaa”, tietyillä alueilla Tyynellämerellä ja eteläisellä pallonpuoliskolla taas ”liian vähän”. Paikoin muun muassa Eteläisellä Jäämerellä ilmasto jopa hiukan viileni. Tilastollisessa mielessä todennäköisyysennuste piti kuitenkin myös maailmanlaajuisesti hyvin kutinsa. Alueet, joilla vuosikeskilämpötilan muutos on osunut ennustetun 5-95 %:n luottamusvälin ulkopuolelle, kattavat vain 9 % maapallon pinta-alasta.
Lisätietoja:
Räisänen, J., 2022: Probabilistic forecasts of near-term climate change: verification for temperature and precipitation changes from years 1971-2000 to 2011-2020. Climate Dynamics, 59, 1175-1188. https://doi.org/10.1007/s00382-022-06182-8
Teksti:
Jouni Räisänen, Ilmakehätieteiden keskus INAR, Helsingin yliopisto
Kuvituskuva: Adobe Stock
Julkaisun viitetiedot:
Räisänen, J., 2023: Osuvatko ilmastonmuutoksen todennäköisyysennusteet oikeaan? Ilmastokatsaus, 25(4), 8–10, https://doi.org/10.35614/ISSN-2341-6408-IK-2023-04-02
