Tietopankki

Työraportti 2016-4

Takaisin

Nimi:

Sensitivity Tests and Glaciation Scenarios of the Future with CLIMBER-2– SICOPOLIS Model System for Olkiluoto

Raportin kirjoittaja:

Thölix, L., Korhonen, N., Venäläinen, A., Korhonen, H.

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

66

Tiivistelmä:

Tässä raportissa esitetään Ilmatieteen laitoksen tekemiä ilmastomallisimulaatioita käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituspaikan turvallisuusperustelun tueksi. Simulaatiot tehtiin yksinkertaistetulla ilmastosysteemimallilla CLIMBER-2-SICOPOLIS. Mallilla tehdyt herkkyystarkastelut osoittivat, että mallinnettu jään tilavuus pohjoisella pallon­puoliskolla tai Fennoskandiassa ei ole erityisen herkkä tutkimuksessa testatuille parametreille. Olkiluodon jään paksuuden havaittiin kuitenkin muuttuvan herkästi malliajon alkutilan mukaan silloin, kun jään reuna on lähellä Olkiluotoa. Kun CLIMBER-2-SICOPOLIS-simulaation tuloksia verrattiin maankohoamismallin tulok­siin, havaittiin tulosten sopivan parhaiten yhteen, kun maankohoamisen aikavasteen arvona käytettiin 4,000 vuotta. Verrattaessa tuloksia rekonstruktioihin havaittiin CLIMBER-2-SICOPOLIS-mallin aliarvioivan jään ulottuvuutta Karanmerellä aikaisem­pien jääkausien aikaan, mutta tuottavan rekonstruktioiden mukaisen maksimijään 20,000 vuotta sitten.

CLIMBER-2-SICOPOLIS:ta käytettiin myös tulevaisuuden jäätiköitymisten arvioi­miseen seuraavan 200,000 vuoden aikana. Näitä simulaatioita tehtiin käyttäen ilmakehän CO2-pitoisuudelle erilaisia skenaarioita. Luonnollisten tausta-CO2-pitoisuuksien valli­tessa auringonsäteilyn muutokset mahdollistavat pohjoisella pallonpuoliskolla jäätiköitymisen 10,000–20,000 vuoden, 50,000–60,000 vuoden, 90,000–100,000 vuoden ja 130,000–140,000 vuoden kuluttua ja tämän jälkeen 20,000–30,000 vuoden välein. Ihmiskunnan toimet ovat kuitenkin tuottaneet ilmakehään suuria määriä hiiltä, minkä seurauksena CO2-pitoisuus on noussut esiteollisen ajan 270 ppm:stä lähelle 400 ppm:ää viimeisen 250 vuoden aikana. Tämä tulee viivästyttämään seuraavaa jäätiköitymistä useilla kymmenillä tuhansilla vuosilla. Kun oletettiin tulevaisuuden CO2-pitoisuuksien pysyvän vakiona, CLIMBER-2‒SICOPOLIS ennusti jäätä Olkiluotoon seuraavan 144,000 vuoden aikana vain simulaatioissa, joissa CO2-pitoisuus oli 300 ppm tai alempi. Jäätiköitymisiä tapahtui simulaatioissa nykyhetken jälkeen vuosina 50,000–60,000, 95,000–105,000 ja 125,000–135,000. Jään paksuus Olkiluodon alueella ylsi 1,600–1,800 metriin 270 ppm:n, ja 800–1,300 metriin 300 ppm:n CO2-pitoisuudella.

Jäätikön muodostumista Olkiluodon ylle tarkasteltiin myös simulaatioissa, joissa tulevaisuuden CO2-pitoisuuden arviona käytettiin yhdistelmää IPCC:n CO2-skenaa­rioista, ilmakehän CO2:n eliniästä, ja uudella tämän tutkimuksen yhteydessä kehitetyllä regressiomenetelmällä saadusta CO2-pitoisuudesta. Regressioyhtälö muodos­tettiin käyt­täen selittäjänä merenpintalämpötilaa, ja sen osoitettiin pystyvän tuottamaan histo­rialliset CO2-pitoisuudet. Muuttuvilla CO2-pitoisuuksilla tehdyt simulaatiot osoittivat, että jäätiköityminen 10,000–20,000 vuoden kuluttua on hyvin epätodennäköistä johtuen ilmakehän korkeasta CO2-pitoisuudesta. Seuraava jääkausi ennustettiin alkavaksi noin 50,000 vuoden kuluttua muissa paitsi runsaimman CO2-pitoisuuden skenaariota käyttävässä simulaatiossa, jossa jäätiköityminen tapahtui vasta 100,000 vuoden kuluttua. Skenaariosimulaatiot osoittivat, että jään reuna voi yltää Olkiluotoon, jos CO2-pitoisuus laskee alle 280 ppm:n. Suurin jään paksuus Olkiluodossa oli kaikissa simulaatioissa 1,800–2,000 m.

CLIMBER-2‒SICOPOLIS-simulaatiot osoittavat, että tulevaisuuden CO2-pitoisuuksilla on suuri merkitys jään muodostumiselle Olkiluodon alueella seuraavan 100,000 vuoden aikana. Tulevaisuuden päästöjä ja siten CO2-pitoisuuksien kehittymistä on kuitenkin erittäin vaikea ennustaa johtuen epävarmuudesta taloudellisissa, teknologisissa ja poliittisissa tilanteissa. Myös ilmastonmuutoksen palautemekanismit saattavat vaikuttaa hiilen kiertoon ilmastosysteemissä.

Avainsanat:

Viime jääkausisyklin simulaatiot, Fennskandian mannerjäätikkö, hiilidioksidin emissio skenaariot, seuraava jääkausi.

Tiedosto(t):

Sensitivity Tests and Glaciation Scenarios of the Future with CLIMBER-2– SICOPOLIS Model System for Olkiluoto (pdf) (6.6 MB)


Takaisin


Jaa artikkeli: