Pro gradu -tutkielma Fysiikan opettajan ... - Helsinki.fi

Liite J: Lämpötilojen määrittäminenNoin vuodesta 1860 alkaen maapallon keskilämpötila voidaan laskea lämpömittarien avullasaadun tiedon perusteella seuraavalla tavalla. Mitattujen arvojen perusteella lasketaanalueellinen keskiarvo, jonka jälkeen maapallon keskilämpötila lasketaan alueellistenkeskiarvojen keskiarvona painottaen alueellisia arvoja pinta-alojen suuruudella. Maanpinnalla lämpötilan määrityksessä on käytetty sellaisia mittauspisteitä, jotka ovat olleetsamassa paikassa riittävän pitkän ajan. Merellä erilaisia lämpötilamittauksia on tehtylaivoissa. Viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana vapaan ilmakehän lämpötiloista onsaatu tietoja säähavaintopallojen ja satelliittien avulla. Mittauksiin liittyviä virhetekijöitä ontutkittu useissa toisistaan riippumattomissa tutkimuksissa. Esimerkiksi kaupungistumisenvaikutuksia maalla sijaitsevien mittauspisteiden havaitsemaan lämpötilaan sekä merivedenlämpötilan määrityksessä käytettyjen erilaisten menetelmien vaikutusta tuloksiin on tutkittu.Mittausten luotettavuutta on arvioitu vertaamalla erilaisten lähteiden avulla laskettujenkeskiarvojen vastaavuuksia, esimerkiksi maa- ja merilämpötilojen tai pohjoisen ja eteläisenpallonpuoliskon lämpötilojen keskiarvoja. Myös erilaiset epäsuorat havainnot, kutenesimerkiksi lumi- ja jääpeitteen kutistuminen tukevat lämpötilamittausten avulla saatuakäsitystä. Muita säähän liittyviä tekijöitä on mitattu viimeisen 140 vuoden ajan. Tätäaikaisemmat tiedot ovat hajanaisia ja epäluotettavia. Esimerkiksi 200 vuotta sitten käytettyjälämpömittareita ei yleensä oltu kalibroitu. Viimeisen tuhannen vuoden ajalta ilmastoonliittyviä tietoja saadaan kuitenkin monista epäsuorista lähteistä. Tietoja yhdistämällä voidaansaada arvioita menneestä ilmastosta. Lähteinä käytetään jään ytimestä saatuja näytteitä, puunvuosirenkaita, koralleja ja historiallisia tietoja. Miljoonan vuoden aikavälillä tulkinnat ovatluonnosta löytyvien epäsuorien lähteiden varassa. Eräitä tärkeitä tietolähteitä ovat Grönlanninja Antarktiksen jäätiköt. Satava lumi kerrostuu jäätiköihin ja vanhemmat kerrokset jäävätalemmaksi. Kerroksia tutkitaan kairaamalla jäätä syvältä. Esimerkiksi antarktiksella 3,5kilometrin syvyisen reiän pohjalla oleva jää on satanut yli 400 000 vuotta sitten. Jään 18 Oisotoopin pitoisuuden avulla voidaan määrittää arktisten alueiden lämpötiloja seuraavasti.Veden höyrystyessä ja tiivistyessä höyryssä ja jääkiteissä olevan isotoopin 18 O osuus riippuulämpötilasta. Tutkimalla jäässä olevia isotooppipitoisuuksia voidaan näin ollen arvioida lumenmuodostumisen aikana vallinneita lämpötiloja. Myös ilmakehän kaasujen pitoisuuksiavoidaan arvioida jäähän jääneiden ilmakuplien avulla. Meren isotooppipitoisuutta eri aikoinaon arvioitu korallien ja meren pohjan sedimenttien avulla. Näiden ikiä puolestaan arvioidaan140