keskiviikko 24. toukokuuta 2017

Ihmisen evoluutio: Erosiko ihminen apinoista Euroopassa vai Afrikassa?

Eilen tiedotusvälineissä kerrottiin kritiikittä uudesta ihmislajin evoluutiohistoriaa mullistavasta tutkimuksesta, jonka mukaan ihmisen ja apinan kehityslinjat erosivatkin Euroopassa eikä Afrikassa. Voiko tämä todella olla mahdollista? Vaikka uusi teoria tuokin mielenkiintoisen lisäsävyn, enemmistö ihmisen evoluution tutkijoista pitää lajimme alkukotina edelleen Itä-Afrikkaa.

Graecopithecus-suvun yhden lajin (Bulgarian Azmakasta, ylin kuva) ja Ouranopithecus macedoniensis -lajin (Pohjois-Kreikan Ravin de la Pluiesta, keskimmäinen kuva naispuoliselta ja alin kuva miespuoliselta yksilöltä) nelosvälihampaat (P4). Credit:  Fuss J, Spassov N, Begun DR, Böhme M (2017) Potential hominin affinities of Graecopithecus from the Late Miocene of Europe. PLoS ONE 12(5): e0177127 (Photos of O. macedoniensis teeth made with courtesy of G. D. Koufos, Aristotle University of Thessaloniki). License: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Tällä viikolla julkaistun tutkimuksen mukaan ihmissuvun alkukoti voi olla Itä-Euroopassa

Eilen useissa tiedotusvälineissä, esimerkiksi Helsingin Sanomissa, MTV:ssä ja Tekniikka & talous -lehdessä, oli uutinen, jonka mukaan ihmisen sukulinja erkani apinoista (simpanssien ja bonobojen sukulinjasta) Euroopassa eikä Afrikassa. Uutinen pohjautuu toissa päivänä julkaistuun tieteelliseen artikkeliin.

Uusi teoria pohjautuu Bulgariasta ja Kreikasta löydettyjen yli seitsemän miljoonaa vuotta vanhojen fossiilien hampaisiin. Isojen apinoiden kulma- ja poskihampaiden välissä sijaitsevissa välihampaissa juuret jakautuvat kahteen tai kolmeen haarakkeeseen. Sen sijaan nykyihmisellä ja monilla ihmisen esi-isillä, esimerkiksi Ardipithecuksella ja Australopithecuksella, juuret ovat suurelta osin sulautuneet yhteen. Näin on myös noissa Bulgariasta ja Kreikasta löydetyissä fossiileissa.

Tähän saakka vanhimmat fossiilit, joissa hampaiden juuret ovat edellä kuvatulla tavalla sulautuneina yhteen, ovat olleet Afrikasta löydettyjä 6-7 miljoonan vuoden ikäisiä fossiileja. Uuden teorian pohjana oleva Ouranopithecus macedoniensis -lajin leukaluu löytyi Pohjois-Kreikasta 7,24 miljoonan vuoden ja Graecopithecus freybergi -lajin hammas Bulgariasta 7,18 miljoonan vuoden ikäisestä kerrostumasta.

Itse asiassa Bulgarian fossiililöydös kuvattiin tieteellisesti jo vuonna 2012. Tuon löydöksen lisäksi Graecopithecus-suku tunnetaan vain yhdestä toisesta, Ateenan läheltä vuonna 1944 löydetystä leukaluusta. Kertomusten mukaan se mahdollisesti löytyi sattumalta saksalaisten sotilaiden rakentaessa sotabunkkeria. Graecopithecus onkin kaikista Euroopassa eläneistä apinoista huonoiten tunnettu. Euroopassa on elänyt apinoita enemmänkin, kun yli kymmenen miljoonaa vuotta sitten olosuhteet olivat täällä sopivat.

Tämän uuden teorian mukaan ihmiseen ja simpanssiin johtavat kehityslinjat siis erosivat Itä-Afrikan sijaan Itä-Euroopassa, lähinnä Välimeren itäosien alueella. Noihin aikoihin Afrikassa laajeni hieman aiemmin muodostunut Saharan autiomaa ja Etelä-Euroopassa oli ilmeisesti savanneja. Alueella on voinut elää esimerkiksi kirahveja ja gaselleja.

Uuden teorian mukaan ihmisen kehityslinja olisi saanut alkunsa Euroopan savannialueella. Muodostunut Saharan autiomaa toimi tehokkaana isolaatiotekijänä (esteenä), joka eristi Euroopassa eläneet ja Afrikassa Saharan eteläpuolella eläneet populaatiot toisistaan. Simpanssin kantamuodot jäivät tuolle Saharan eteläpuoliselle alueelle.

Todennäköisimpänä ihmissuvun alkukotina voidaan edelleen pitää Itä-Afrikkaa

Vaikka eilisissä lehtiuutisissa mitään kritiikkiä ei esitettykään, ihmisen evoluutiohistoriaa ei kuitenkaan kannata ainakaan vielä kirjoittaa uusiksi tämän yhden tutkimuksen perusteella. Tiina Raevaaran sanoin yksittäinen tutkimus on vain yksittäinen tutkimus, ja yksittäisen tutkimuksen tulos on osattava suhteuttaa muuhun tieteelliseen tietoon, jotta asiasta muodostuu oikea kuva.

En moiti tutkimuksesta yksipuolisesti kertoneita tiedotusvälineitä. Usein omatkin blogikirjoitukseni perustuvat yksittäisiin tutkimuksiin. Huomautankin lukijoitani siitä, että näkökantoja ei pidä muuttaa yksittäisten tutkimusten eikä varsinkaan yksittäisten kohuotsikoiden tai lööppien perusteella. Asian todellinen ymmärtäminen vaatii laajempaa näkemystä.

Useat evoluutiotutkijat suhtautuvat kriittisesti tämän uuden teorian päätelmiin. On kyseenalaista, voidaanko pelkästään yksittäisten hampaiden ominaisuuksien perusteella tehdä näin pitkälle meneviä johtopäätöksiä fossiileina löydettyjen lajien kuulumisesta ihmisen kehityslinjaan vai onko apinoiden kehityslinjassa saattanut tapahtua vastaavaa evoluutiota.

Toisaalta voidaan perustellusti kysyä myös sitä, suhtautuisivatko tutkijat vähemmän kriittisesti väitteisiin, joiden mukaan Ouranopithecus macedoniensis ja Graecopithecus freybergi kuuluvat ihmisen kehityslinjaan, jos nämä fossiilit olisi löydetty Afrikasta.

Yleisesti todennäköisimpänä ihmislajin alkukotina pidetään edelleen Itä-Afrikkaa, josta on runsaasti fossiililöytöjä, mutta ihmisen ja apinoiden kehityslinjojen eroamisen tapahtuminen Euroopassa ei myöskään ole täysin pois suljettua. Paremman selvyyden saamiseksi tarvitaan lisää fossiililöytöjä.

lauantai 20. toukokuuta 2017

Sitä saa, mitä tilaa!

Kuvan © Fxquadro - Fotolia

Juhlalukuvuosi lähenee loppuaan. Lukuvuonna 2016-2017 Kouvolan iltalukio vietti 45-vuotisjuhliaan ja järjesti sen kunniaksi Studia generalia -luentosarjan.

Tämä oma opetusblogini täytti tänä lukuvuonna kymmenen vuotta. Cisionin neljä vuotta sitten tekemässä selvityksessä blogini oli Suomen kuudenneksi suosituin ympäristöblogi.

Tuon ajankohdan jälkeen blogini lukijamäärät ovat kasvaneet huimasti. Kiitos siitä kuuluu teille, uskolliset lukijani.

Tammikuussa pyysin teitä äänestämään kiinnostavimman kirjoitukseni. Ykköseksi nousi postaus "Maailman oudoimmat kasvien ja eläinten lajinimet".

Myös maailmanloppu, maitotölkkien muovikorkit, saastunut kaupunki-ilma, viime vuoden sää sekä ihmiskunnan narsistinen ja psykopaattinen eläinten hyväksikäyttö nousivat kärkikuusikkoon.

Vuoden 2016 aikana julkaisin ennätykselliset 132 blogipostausta, siis enemmän kuin yhden tekstin joka kolmas päivä.

Nyt kysyn teiltä, hyvät lukijani, mitä toivotte jatkossa. Mitä haluaisit lukea blogistani?

Kerro tämän kirjoituksen kommenteissa mielestäsi kiinnostava aihe 24. toukokuuta mennessä. Valitsen aiheista yhden ja kirjoitan siitä blogitekstin.

Aurinkoista viikonloppua toivotellen,

Jari

perjantai 19. toukokuuta 2017

Euroopan kesäsää näyttää värittömältä, lämpö jää arktiselle alueelle

Globaali lämpötila-anomalia (poikkeama tavanomaisesta eli ajanjaksosta 1979-2000) tänään 19. toukokuuta 2017. Erityisen lämmintä on maapallon napa-alueilla: antarktisella alueella keskimäärin 3,22 celsiusastetta yli tavanomaisen ja arktisella alueella 1,17 astetta yli tavanomaisen. Kartan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Credit: Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA.

Tylsältä näyttävä Euroopan kesäsääennuste onkin harvinaisen mielenkiintoinen

Kirjoitin juuri kesän 2017 sääennusteeseen tällaisen päivityksen NOAA/NWS:n uusimman ennusteen perusteella:

"Tällä kertaa vuodenaikaisennusteiden kartoilla on harvinaisen vähän värejä. Neljällä ensimmäisellä kolmen kuukauden jaksolla (kesä-elokuu, heinä-syyskuu, elo-lokakuu ja syys-marraskuu) Suomen ja lähes koko Euroopan lämpötilat ovat lähellä tavanomaista. Suomen rannikoilla - Pohjanmaalla ja aivan Suomen etelärannikolla - on kuitenkin viitteitä hieman tavanomaista viileämmästä kesästä ja syksystä.

Loka-joulukuussa 2017 koko Euroopan lämpötilat ovat tavanomaisia lukuun ottamatta tavallista lämpimämpää Islantia ja ehkä vähän tavanomaista lämpimämpiä alueita Suomen Koillis-Lapissa. Sen sijaan arktinen alue - Grönlanti ja Huippuvuoret - näyttävät selvästi tavanomaista lämpimämmiltä.

Marras-tammikuussa pääosa Eurooppaa vaikuttaa olevan vähän tavanomaista lämpimämpi. Erityisen lämmin sää jatkuu arktisella alueella. Suomen, Ruotsin ja Norjan lämpötilat ovat tavanomaisia.

Yksittäisistä kuukausista kesäkuu on Suomessa tavanomaiseen verrattuna kylmin, 0,5-1 astetta alle normaalin. Heinä- ja elokuussa lämpötilat ovat lähellä tavanomaista, joskin merten rannikoilla sää voi edelleen jatkua tavanomaista viileämpänä. Syyskuussa Etelä- ja Länsi-Suomi ovat 0,5-1 astetta tavanomaista viileämpiä, mutta muualla lämpötilat ovat tavanomaisia. Loka- ja marraskuussa lämpötilat ovat lähes koko Suomessa tavanomaisia.

Kolmen kuukauden jaksoista sateisimmalta Suomessa vaikuttaa kesä-elokuu, joskaan poikkeamat verrattuna tavanomaiseen eivät ole suuria. Tavanomaista vähäsateisempia jaksoja ovat elo-lokakuu ja syys-marraskuu.

Yksittäisistä kuukausista tämänhetkisen ennusteen mukaan sateisin on heinäkuu, jolloin erityisesti Lapissa on selvästi tavanomaista märempää. Huomattavaa on se, että heinäkuussa myös Etelä-Euroopassa Välimeren ympärillä on selvästi tavanomaista sateisempaa. Tavanomaiseen verrattuna kuivin sää keskittyy Itä-Eurooppaan.

Elokuu näyttää Suomessa sademääriltään tavanomaiselta tai vähän tavanomaista kuivemmalta. Tavanomaiseen verrattuna selvästi kuivin kuukausi on syyskuu."

Peruuttakaa kesän Välimeren-lomat!

En muista, milloin olisin viimeksi nähnyt yhtä pitkälle ajalle ulottuvia lämpötilapoikkeamien ennustekarttoja, joissa Euroopan alueella ei näy juuri minkäänlaista poikkeamaa tavanomaisesta. Lisäksi tämänhetkisessä ennusteessa mielenkiintoista on Välimeren alueen sateisuus heinäkuussa. Kärjistetysti voisi sanoa: "Peruuttakaa kesän Välimeren-lomat!" Totta puhuen tässä täytyy kuitenkin huomata se, etteivät sademäärät siellä normaalia sateisemmista ennusteista huolimatta ole kovin suuria, koska tavanomaisesti kesäsää on siellä hyvin kuiva.

Poikkeuksellinen arktisen alueen lämpimyys jatkuu

Mielenkiintoista ennusteessa on myös se, että arktinen alue näyttää edelleen pysyttelevän paljon tavanomaista lämpimämpänä. Tämä näkyy esimerkiksi Grönlannissa ja Huippuvuorilla. Arktisella alueella onkin mitattu viime vuosina lukuisia lämpöennätyksiä. Esimerkiksi Pohjoisnavan ympäristössä (pohjoisempana kuin 80 astetta pohjoista leveyttä) koettiin marras-joulukuussa 2016 poikkeuksellinen "lämpöaalto".

Kymmenen tieteilijän yhdessä tekemän selvityksen mukaan Atlantilla vaikuttava monen vuosikymmenen aikaskaalalla toimiva oskillaatio eli värähtely (Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO) - tai pikemminkin ilman selkeää rytmiä toimiva Atlantic Multidecadal Variability (AMV) - säätelee myös pohjoisnavan lämpötiloja, mutta keskimäärin marras-joulukuun lämpötilat ovat nousseet. Kaikissa tämän vaihtelun vaiheissa nyt koetun marras-joulukuun kaltaiset lämpötilat olisivat olleet erittäin epätodennäköisiä sata vuotta sitten. Todennäköisyys olisi ollut niin pieni, että sitä on vaikea arvioida, mutta todennäköisyyden suuruusluokka olisi ollut alle 0,1 % vuodessa.

Ilman ihmiskunnan tuottamia kasvihuonekaasuja tällainen "lämpöaalto" olisi ollut erittäin epätodennäköinen. Nykyisenkaltaisessa ilmastossa ilmastonmuutoksen vaikuttaessa tällaisen "lämpöaallon" todennäköisyys nimenomaan marras-joulukuussa on 0,5-2 % vuodessa. Ellei ilmastonmuutosta hidasteta ja maapallo lämpenee esiteolliseen aikaan verrattuna keskimäärin kaksi astetta, tällaisia lämpöaaltoja alkaa tapahtua pohjoisnavalla keskimäärin kerran viidessä vuodessa. Korkeiden kasvihuonekaasupäästöjen skenaariossa (RCP8.5) vuoden 2016 marras-joulukuun kaltaiset "lämpöaallot" alkavat toistua keskimäärin joka toinen vuosi noin vuoteen 2050 mennessä (maapallo lämmennyt keskimäärin 2-3 astetta esiteolliseen aikaan verrattuna).

Maapallon napa-alueilla merijäätä on ollut ennätyksellisen vähän. Valkoinen lumi ja jää toimivat tehokkaina peileinä, jotka heijastavat auringonsäteitä pois. Lumen ja jään määrän vähentyessä entistä enemmän lämpösäteilyä pääsee imeytymään tummaan meriveteen. Tämä lisälämpö sulattaa jäätä entisestään ja lämmittää ilmakehän alinta osaa. Arktisella alueella ilmakehä ei näytä lämmenneen ilmastonmuutoksen myötä ilmakehässä yhtä korkealta (yhtä paksussa kerroksessa) kuin muualla maapallolla. Keskileveyksiltä kohti napa-aluetta virtaava lämmin ja kostea ilma tuo mukanaan lämpöä ja lisää pilvien muodostumista, jolloin pilvikatto entisestään vähentää lämmön karkaamista.

Myös globaalisti on mitattu lukuisia lämpöennätyksiä

Maapallon eri alueiden lämpötilat tammi-huhtikuussa 2017 verrattuna tavanomaiseen. Sekä pohjoisella pallonpuoliskolla että globaalisti tammi-huhtikuun jakso oli koko vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian toiseksi lämpimin tammi-huhtikuu tarkastellaanpa pelkkiä maa-alueita, pelkkiä merialueita tai näitä yhdistettyinä. Maa- ja merialueet yhdistettyinä mittaushistorian kolme lämpimintä tammi-huhtikuun jaksoa järjestyksessä lueteltuina ovat 2016, 2017 ja 2015. Kartan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Credit: NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Global Climate Report for April 2017, published online May 2017, retrieved on May 19, 2017.

Arktisen alueen lämpimyys on osaltaan vaikuttanut myös viime kuukausien globaalia mittaushistoriaa ajatellen korkeisiin lämpötiloihin. Helmikuu oli ensimmäinen kuukausi, jolloin missään koko maapallolla ei kuukauden aikana keskimäärin ollut huomattavasti tavanomaista kylmempää. Maaliskuu puolestaan oli ensimmäistä kertaa globaalisti yli asteen tavanomaista lämpimämpi kuukausi ilman El Niñon vaikutusta. Helmi- ja maaliskuun tavoin myös huhtikuu oli vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian globaalisti toiseksi lämpimin ko. kuukausi.

Koko mittaushistorian neljästä globaalisti lämpimimmästä talvesta kolme on koettu viimeisimmän kolmen vuoden aikana. Vuodesta 2001 alkaen kaikki vuodet ovat mittaushistorian 17 lämpimimmän vuoden joukossa, ja vuosi 2016 oli erittäin todennäköisesti globaalisti mittaushistorian lämpimin. Ensimmäistä kertaa mittaushistoriassa lämpimimmän vuoden ennätys meni rikki kolmatta vuotta peräkkäin.

Pilaako arktisen alueen lämpeneminen Suomen säiden luontaisen vaihtelun ja aiheuttaako lämmin arktinen alue mantereiden kylmenemisen?

Kouvola 10. toukokuuta 2017.

Cowtanin ja Wayn tutkimuksen sekä myös Nasan mukaan maapallo on lämmennyt globaalisti 1,1 celsiusastetta vuodesta 1900. Sen sijaan arktisen alueen pintalämpötila on samaan aikaan lämmennyt Cowtanin ja Wayn mukaan 2,9 astetta ja Nasan mukaan 2,2 astetta. Lämmin arktinen alue saattaa joidenkin tutkimusten mukaan aiheuttaa sen, että Suomessa ja muualla Pohjois- sekä Keski-Euroopassa jatkuu pitkään sama vallitseva säätyyppi. Arktisen merijään väheneminen näyttää puolestaan osin kiistanalaisten tutkimusten mukaan suosivan kylmiä itätuulia Suomessa.

Vuonna 2012 julkaistun Francisin ja Vavrusin tutkimuksen mukaan arktisen alueen lämpeneminen pienentää pohjois-eteläsuuntaista lämpötilavaihtelua, mikä taas vaikuttaa Rossbyn aaltoihin eli suihkuvirtauksen mutkiin. Vyöhyketuulet heikkenevät ja aaltojen amplitudi kasvaa, jolloin Rossbyn aallot kehittyvät eri tavoin kuin tavallisesti. Näin tapahtuu erityisesti syksyllä ja talvella sellaisessa tilanteessa, jossa merijäätä on tavallista vähemmän, joskin Bluthgenin et al. tutkimuksen mukaan vähäinen merijään määrä vaikuttaa erityisesti heinä-syyskuussa.

Suihkuvirtauksen vyöhyke ei siis muutu pohjoisemmaksi, vaan se tekee entistä jyrkempiä mutkia (etelä-pohjoinen -ulottuvuus kasvaa), jolloin Rossbyn aaltoja kehittyy idässä hitaammin ja jolloin aallot ovat entistä jyrkempiä. Tämä johtaa pysyvämpiin sääilmiöihin, jolloin esimerkiksi talven kylmyys tai kesän kuivuus, tulvat ja helleaallot voivat olla pitkäkestoisempia. Pohjois-eteläsuunnassa siis lämpötilaerot pienenevät, koska suihkuvirtaus tekee entistä syvempiä aaltoja kohti pohjoista ja etelää, jolloin seurauksena on länsi-itäsuuntaisten tuulten heikkeneminen. Ylemmän tason länsituulet ovatkin tutkimuksen mukaan heikentyneet 14 prosenttia vuoden 1979 jälkeen.

Isot pohjois-eteläsuuntaiset Rossbyn aallot siis liikkuvat hitaammin kohti itää, jolloin säätyyppi on entistä pysyvämpi. Muodostuu esimerkiksi ns. sulkukorkeapaineita. Toisella alueella on pysyvä kylmä ilmamassa ja toisella alueella taas lämmin. Sää vaihtelee siis entistä vähemmän, ja vallitseva säätyyppi pysyy paikallaan pitkään. Suomessa kesäkuut näyttävät viilentyneen 1960-luvulta nykypäivään tultaessa.

Iso varoitus!

Kouvola 10. toukokuuta 2017

Lopuksi varoituksen sana. Tämänkertainen blogikirjoitukseni sisältää poikkeuksellisen paljon epävarmoja yksityiskohtia. Vuodenaikaisennusteessa mainittujen alueellisten lämpötilajakaumien toteutumisesta ei ole takeita. Itse asiassa NOAA/NWS:n ennuste on melko usein jumittunut näyttämään jatkoon samankaltaista säätyyppiä kuin ennusteen tekohetkellä vallinnut sää.

Lisäksi tutkimukset "lämmin arktinen alue - kylmät mantereet" -ilmiöstä ovat monilta osin kiistanalaisia. Kaikki meteorologit eivät olekaan yksimielisiä siitä, että arktinen alue vaikuttaisi näin voimakkaasti säätiloihin etelämpänä. NOAA:n valtameritutkija Jim Overland on sanonut näin: ”Ihmiset pitävät suorista syy-seuraussuhteista, kuten että jäättömyys aiheuttaa joka vuosi samanlaiset vaikutukset. Ilmakehän kaoottinen luonne kuitenkin tarkoittaa sitä, että tutkijat voivat suurella luotettavuudella sanoa vain sen, että 'sään ääri-ilmiöiden määrä lisääntyy jossakin' arktisen alueen ilmaston nopean muuttumisen seurauksena.”

Lue myös nämä

Koko kesän 2017 sääennuste

Viileät kesäkuut

Kylmimmät ja lumisimmat vaput

Vuosikatsaus: Säävuosi 2016

Ilmastotieto: Se mikä tapahtuu arktisilla alueilla, ei jää arktisille alueille

keskiviikko 10. toukokuuta 2017

Uusi tutkimus: Näin ilmastonmuutos lisää ilmakuoppia ja pidentää lentoaikoja

Turbulenssi on äkillinen ja raju ilmavirtauksen muutos. Turbulenssia syntyy esimerkiksi silloin, kun erisuuntaiset tai eri nopeuksilla etenevät ilmamassat kohtaavat. Näin voi tapahtua esimerkiksi myrskyjen, ukkospilvien, suihkuvirtausten, lämpötilaerojen, kesäisen lämpimän sään aiheuttamien pystyvirtausten ja maanpinnan epätasaisuuksien, esimerkisi vuoristojen, kohdalla. Maanpinnan epätasaisuuksien vuoksi turbulenssia esiintyy matalla lennettäessä enemmän kuin korkealla. Turbulenssi voi ravistella lentokonetta, jolloin puhutaan ilmakuopista, tai aiheuttaa lentokoneen äkillisen korkeuden menettämisen. Turbulenssi on kuitenkin lähes aina vaaraton.

Turbulenssi ei ole tavallinen pyörre, vaan turbulenssilla tarkoitetaan kaasun tai nesteen virtauksen nopeaa nopeuden ja suunnan muutosta ajan suhteen, siis arvaamattomia heilahduksia pienellä alueella. Turbulenssia ovat tupakansavun muodostamat spiraalikuviot tai kahviin kaadetun kerman tekemät muodostelmat. Lentokoneissa havaitusta turbulenssista käytetään nimitystä ilmakuoppa tai heittoisa lentosää.

Lentoajaltaan lyhimmät reitit New Yorkin (JFK) ja Lontoon (LHR) välillä (a) itään ja (b) länteen suuntautuvilla lennoilla 200 hPa:n eli noin 12 kilometrin korkeudella esiteollisen ajan olosuhteissa yhden talven (joulu-helmikuu) aikana. Harmaat viivat (90 kpl) kuvaavat eri päivien lentoreittejä. Mustalla viivalla on esitetty matkan perusteella lyhin eli ns. isoympyräreitti. Kuvan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Lähde: Williams, P.D.: Climate change predicted to lengthen transatlantic travel times, Isla R Simpson 2016 Environmental Research Letters 11 031002. IOPscience. Lisenssi: Attribution 3.0 Unported (CC BY 3.0).

Turbulenssia esiintyy esimerkiksi suihkuvirtausten lähellä. Suihku- eli jetvirtauksilla (jet stream) tarkoitetaan ilmakehän alimman kerroksen (troposfäärin) yläosassa, noin 10-15 kilometrin korkeudella esiintyviä voimakkaita ja kapeita ilmavirtauksia, joissa ilma virtaa 30-120 metriä sekunnissa. Sopivaan suuntaan puhaltava suihkuvirtaus voi oleellisesti lyhentää lentokoneen lentoaikaa ja vähentää polttoaineen kulutusta. Toisaalta lentosuunnan vastainen suihkuvirtaus hidastaa matkantekoa.

Tällaisten suihkuvirtausten tai vuoristojen lähellä esiintyvä heittoisuus on ns. kirkkaan ilman turbulenssia, jota ei voida erottaa paljain silmin tai normaalilla tutkalla. Kirkkaan ilman turbulenssi nähdään vain dopplertutkalla. Sen sijaan korkeissa ukkospilvissä esiintyvän turbulenssin voi arvata jo paljain silmin.

Lentoajat New Yorkin (JFK) ja Lontoon (LHR) välillä (a) itään ja (b) länteen suuntautuvilla lennoilla 200 hPa:n eli noin 12 kilometrin korkeudella yhden talven aikana esiteollisen ajan olosuhteissa (keltaiset pylväät) ja 20 talven aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa (punaiset pylväät). Katkoviivalla on esitetty matkan perusteella lyhimmän eli ns. isoympyräreitin matka-aika tyynessä säässä. Kuvan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Lähde: Williams, P.D.: Climate change predicted to lengthen transatlantic travel times, Isla R Simpson 2016 Environmental Research Letters 11 031002. IOPscience. Lisenssi: Attribution 3.0 Unported (CC BY 3.0).

Pohjois-Atlantilla esiintyvä polaarisuihkuvirtaus voimistuu ilmastonmuutoksen myötä, koska kyseisellä korkeudella (päinvastoin kuin troposfäärin alaosassa) tropiikki lämpenee enemmän kuin arktiset alueet. Tämän seurauksena lentoajat Pohjois-Amerikasta Eurooppaan lyhenevät kaikkina vuodenaikoina. Toisaalta Euroopasta Pohjois-Amerikkaan suuntautuvien lentojen kestot pidentyvät ja kirkkaan ilman turbulenssi yleistyy.

Euroopasta Pohjois-Amerikkaan suuntautuvien lentojen matka-aika lisääntyy paluulentojen lyhentymistä enemmän. Edestakainen lentoaika pitenee keskimäärin yhdellä minuutilla ja kuudella sekunnilla, jos hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu esiteolliseen aikaan verrattuna. Nykyisillä lentomäärillä koneet joutuisivat siis viettämään ilmassa vuosittain noin 2 000 tuntia enemmän. Tämän seurauksena polttoainetta kuluu yli 27 miljoonaa litraa enemmän, ja hiilidioksidipäästöt kasvavat 70 miljoonalla kilogrammalla. Laskelmassa ei ole otettu huomioon lentoliikenteen lisääntymistä eikä mahdollista koneiden polttoaineenkulutuksen vähentymistä uuden teknologian ansiosta.

Kirkkaan ilman turbulenssin määrän muuttuminen eri alueilla 200 hPa:n eli noin 12 kilometrin korkeudella talviaikaan supertietokoneen 21 eri turbulenssimallin perusteella ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa esiteolliseen aikaan verrattuna. Punainen väri tarkoittaa sitä, että suurin osa malleista ennustaa turbulenssin lisääntyvän ko. alueella. Sininen väri tarkoittaa turbulenssin harvinaistumista. Mustat katkoviivat rajaavat alueita, joilla ainakin 2/3 malleista antaa saman lopputuloksen eli ovat vähintään 66-prosenttisesti yksimielisiä joko turbulenssi yleistymisestä (asteikolla luku 14) tai harvinaistumisesta (asteikolla luku 7). Kuvan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Lähde: Williams, P.D. Adv. Atmos. Sci. (2017) 34: 576. doi:10.1007/s00376-017-6268-2. Lisenssi: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).




Tuoreessa 
Tuoreessa toukokuun Advances in Atmospheric Sciences -lehdessä 5/2017 julkaistu tutkimus kertoo ilmastonmuutoksen vaikutuksista kirkkaan ilman turbulenssiin talvella. Pohjois-Atlantin alueella turbulenssi lisääntyy useimpien mallien mukaan, kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousee. Jos hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu esiteolliseen aikaan verrattuna, kuten ennusteiden mukaan tapahtuu tämän vuosisadan jälkimmäisellä puoliskolla, 21 turbulenssimallin keskiarvojen perustella heikon turbulenssin voidaan sanoa yleistyvän 59 % (vaihtelu 43-68 %), kohtalaisen 94 % (37-118 %) ja voimakkaan 149 % (36-188 %).

Voimakkaimpien turbulenssien, jotka saattavat heittää matkustajia paikoiltaan ja aiheuttaa vammoja, määrä lisääntyy 2-3 -kertaiseksi. On kuitenkin syytä huomata, että lukumääräisesti tuollaiset tapaukset ovat silti erittäin harvinaisia. Lentokoneet voivat myös kiertää alueet, joille turbulenssia on ennustettu. Kiertoreittien käyttäminen kuitenkin lisää sekä polttoaineen kulutusta että lentoaikaa.

Puolustusvoimien Learjetin tiivistysvanoja eli tiivistymisjuovia Kouvolan yläpuolella.

Lentoliikenteen ja ilmastonmuutoksen välillä on kahdensuuntainen suhde. Lentokoneiden hiilidioksidipäästöt ja tiivistysvanat (tiivistymisjuovat) aiheuttavat ilmastonmuutosta. Toisaalta ilmastonmuutos vaikuttaa lentämiseen. Lentoyhtiöillä on siis suuri syy pyrkiä vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä.

Pääasialliset lähteet

Williams, Paul: Guest post, Air passengers face a bumpier ride due to climate change. CarbonBrief.

Williams, P.D.: Increased light, moderate, and severe clear-air turbulence in response to climate change. Adv. Atmos. Sci. (2017) 34: 576. doi:10.1007/s00376-017-6268-2.

Williams, P.D.: Climate change predicted to lengthen transatlantic travel times, Isla R Simpson  2016 Environmental Research Letters 11 031002. IOPscience.

Muita lähteitä ja lisätietoja

Ekman, Jussi: Mitä on turbulenssi ja heitteinen sää? Finnairin blogi.

Hautaoja, Toni: Mikä ihmeen turbulenssi? Jyväskylän yliopisto.

Rintaniemi, Liisa: Tarkista turbulenssi ennen seuraavaa lentomatkaasi. Forecan blogi.

Lue myös nämä

Phuketin-loman lennot sulattavat arktista merijäätä lähes viisi neliömetriä yhtä matkustajaa kohden

Lentoyhtiöt eivät ole onnistuneet juurikaan vähentämään hiilijalanjälkeään seitsemään vuoteen

torstai 4. toukokuuta 2017

Tähtien sodan perusteella annettuja biologisia lajinimiä kansainvälisen Star Wars -päivän kunniaksi

Tänä vuonna Tähtien sota -elokuva täyttää 40 vuotta, ja juuri tänään vietetään kansainvälistä Tähtien sota -päivää. Päivämäärä on valikoitunut tunnuslauseen "May the Force be with you" perusteella, koska siitä tulee pienellä muunnoksella "May the Fourth be with you". Itse asiassa muunnos on tuttu jo vuodelta 1979, jolloin Margaret Thatcher nousi Ison-Britannian ja Pohjois-Irlannin Yhdistyneen kuningaskunnan pääministeriksi 4. toukokuuta. Tuolloin hänen puolueensa julkaisi The London Evening News -lehdessä ilmoituksen "May the Fourth Be with You, Maggie, Congratulations". Tiesitkö, että biologiassa Tähtien sodan perusteella on annettu myös lukuisia tieteellisiä lajinimiä?

Peckoltia greedoi -kissakala näyttää Tähtien sodan Greedolta. (Lähde: Armbruster JW, Werneke DC, Tan M 2015 Three new species of saddled loricariid catfishes, and a review of Hemiancistrus, Peckoltia, and allied genera (Siluriformes). ZooKeys 480: 97-123. doi: 10.3897/zookeys.480.6540. Photo by J. W. Armbruster. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC BY 4.0, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.)

1. Peckoltia greedoi

Peckoltia greedoi on vuonna 1998 löydetty brasilialainen kissakala. Tutkijoiden mukaan kala näyttää aivan Tähtien sodassa esiintyvältä Greedolta. Yhdennäköisyys näkyy hienosti tämän linkin valokuvassa.

2. Polemistus chewbacca, Polemistus vaderi ja Polemistus yoda

Jo vuonna 1983 kolme ampiaislajia nimettiin Tähtien sota -hahmojen Chewbacca, Darth Vader ja Yoda mukaan.

3. Adelomyrmex vaderi

Adelomyrmex vaderi -muurahaisen musta ulkonäkö muistuttaa Darth Vaderia.

4. Agathidium vaderi

Agathidium vaderi -kovakuoriainen on luonnollisesti saanut nimensä Darth Vaderista.

5. Darthvaderum greensladeae

Myös Darthvaderum greensladeae -punkin sukunimi tulee Darth Vaderista. Kyseisiä näytteitä mikroskopoineelle tutkijalle jostakin syystä sattui tulemaan mieleen Darth Vader.

6. Yoda purpurata

Yoda purpurata eli purppura Yoda on Yodan mukaan nimetty mato. Laji elää ainakin Atlantin valtameressä. Se nimettiin Yodan mukaisesti, koska sen pään molemmin puolin olevat ulokkeet muistuttavat Yodan korvia.

7. Albunione yoda

Yodan mukaan on saanut nimensä myös merisiira Albunione yoda. Naaraan pään muoto tuo mieleen Yodan pään.

8. Midichloria mitochondrii

Midichloria mitochondrii on erikoinen bakteerilaji, joka elää naaraspuolisten puutiaisten munasarjoissa solujen mitokondrioiden sisällä (mitokondrion sileän ulkokalvon ja poimuttuneen sisäkalvon välissä). Mitokondrio itsekin on endosymbioositeorian mukaisesti bakteerialkuperää, ja Midichloria mitochondrii lienee ensimmäinen löydetty mitokondrion sisällä elävä bakteeri. Elämäntavoiltaan bakteeri siis on samanlainen kuin Tähtien sodan midikloriaanit.

Bakteerin nimennyt tutkija, joka kysyi etukäteen nimeen luvan myös George Lucasilta, toteaa: "Taide jäljittelee usein tieteitä, mutta useinkaan tätä ei tapahdu toisinpäin. - - Tähtien sodassa on paljon tiedettä, mutta tieteessä ei ole tarpeeksi Tähtien sotaa."

9. Tetramorium jedi

Madagaskarilainen Tetramorium jedi -muurahainenkin sai nimensä Tähtien sodasta.

10. Aptostichus sarlacc

Yhdysvaltain lounaisosissa sijaitsevalta Mojaven aavikolta löydetty Aptostichus sarlacc -hämähäkki on nimetty Tatooine-autiomaaplaneetalla elävän Sarlacc-hirviön mukaisesti, koska hämähäkki elää Tähtien sodan hirviön tapaan maanalaisissa koloissa.

11. Han solo

Han solo on Kiinasta löydetty trilobiitti, Han-suvun ainoa edustaja. Virallisen selityksen mukaan sukunimi Han viittaa han-kiinalaisiin, nykyisen Kiinan suurimpaan etniseen ryhmään. Lajin nimennyt tutkija on kuitenkin sanonut, että todellisuudessa hänen ystävänsä yllyttivät häntä antamaan nimen Tähtien sota -elokuvan Han Solon mukaan.

Lähteitä ja lisätietoja





Hyvää Linnén syntymäpäivää hauskojen tieteellisten nimien ja tautiluokitusten parissa!

Jälleen uusi hämähäkkilaji nimettiin Harry Potterin mukaan

Jääkiekon MM-kilpailujen tietokilpailukysymys: Kuka suomalainen jääkiekkoilija on saanut nimensä hyönteisten tieteellisiin lajinimiin?