Autor:
Pexels.com

Klimatoloog: kuumalainete esinemissagedus on Eestis kahekordistunud

Äsja ilmunud uuring näitab, et kuumalainete esinemine on viimase 30 aasta jooksul Balti riikides, eelkõige Eestis, järsult kasvanud. Uurimistöö üks autoritest, Tartu Ülikooli klimatoloogia professor Jaak Jaagus märkis Novaatoris ilmunud artiklis, et probleemid suvise kuumusega on pikas vaates ainult süvenemas.

Läinud nädalal lõppes Eesti eeldatavalt pikim ja võimsaim maikuine kuumalaine, mis vältas Lõuna-Eestis ühtekokku 18 päeva: 14. maist 31. maini. Kuumalained on sagenenud ja võimsamaks muutunud üle kogu maakera. Ebatavaliselt kõrge temperatuur mitmel järjestikusel päeval mõjub raskelt tervisele ja suurendab suremust.

Alljärgnevalt tutvustan äsja ilmunud kolme Balti riiki hõlmava kuumalainete uuringu tulemusi. Teaduskäibes kasutatakse mitmeid kuumalaine määratlusi. Oma töös lähtusime ühest enam levinust, mille järgi esineb kuumalaine siis, kui vähemalt kolmel järjestikusel päeval ületab ööpäeva maksimum- või miinimumtemperatuur 95- või 90-protsendilise kvantiili.

See tähendab, et temperatuur oli kõrgem kui varasemal perioodil 95 või 90 protsendil päevadest vastavatel kuupäevadel. Töös aluseks võetud mõõtmistulemused pärinevad 40 ilmajaamast aastatest 1951–2021.

Muutuste hindamise aluseks olid viis kõige enam levinud kuumalainete indeksit: kuumalainete arv aastas (HWN), aasta pikima kuumalaine kestus (HWD), kuumalaine päevade koguarv aastas (HWF), kuumalaine amplituud ehk aasta kõige soojema kuumalaine kõige soojema päeva temperatuuri hälve viie suvekuu (maist septembrini) keskmisest (HWA) ja kuumalainete magnituud ehk aasta kõigi kuumalainete kõigi päevade keskmise temperatuuri hälve viie suvekuu keskmisest temperatuurist (HWM).

Kolme esimese indeksi ühikuks on päevade arv, kahel viimasel aga Celsiuse kraadid. Täiendava lihtsa näitajana kasutasime kuumapäevade arv aastas. Seejuures lugesime kuumapäevaks sellist päeva, kui ööpäeva maksimumtemperatuur ületas 27 kraadi.

Joonisel 1 esitatud kuumapäevade aastaajaline jaotus näitab, et kõige enam on meil kuumapäevi esinenud ajavahemikus 6. juulist 8. augustini maksimumiga 25. ja 26. juulil. Kuumapäevade arv hakkab maikuust alates järk-järgult kasvama ja alates 7. juunist kuni juuli alguseni on see olnud üsna stabiilne. Augusti keskpaigast kahaneb nende arv kiirelt.

Image
Joonis 1. Keskmise kuumapäevade (Tmax ≥ 27°C) arvu sesoonne dünaamika Leedus, Lätis ja Eestis jaamade keskmisena aastatel 1951–2021.
Joonis 1. Keskmise kuumapäevade (Tmax ≥ 27°C) arvu sesoonne dünaamika Leedus, Lätis ja Eestis jaamade keskmisena aastatel 1951–2021. (autor: Jaak Jaagus)

Kuumapäevade keskmine arv erineb Baltimaade lõikes suurtes piirides. Joonis 2 vasakpoolselt kaardilt nähtub, et Eesti ja Läti rannikul ning kõrgustikel esineb vaid mõni üksik kuumapäev. Samas mujal sisemaal on neid aastas keskmiselt kümmekond ja Lõuna-Leedus isegi kuni 18 päeva. Jahedam merepind hoiab õhu enda kohal jahedamana ja väga kõrgeid temperatuure esineb Eesti rannikul üliharva.

Kuumalainega päevade keskmine arv aastas (HWF) on 95-potsendilise kvantiili korral umbes 15 päeva ja 90-protsendilise kvantiili juures ligikaudu 22. Kuumalainete keskmine arv (HWN) aastas on töö põhjal vastavalt kolm kuni neli ja neli kuni viis. Keskmine aasta pikima kuumalaine kestus jääb (HWD) viie kuni kuue ja seitsme kuni kaheksa päeva vahele.

Image
Joonis 2. Aasta keskmine kuumapäevade (>27°C) arv (vasakul) ja nende muutus trendi järgi päevades perioodil 1951–2021 (paremal)
Joonis 2. Aasta keskmine kuumapäevade (>27°C) arv (vasakul) ja nende muutus trendi järgi päevades perioodil 1951–2021 (paremal) (autor: Jaak Jaagus)

Joonis 2 parempoolselt kaardilt nähtub, et kuumalainete esinemine on kasvanud väga oluliselt. Kuumapäevade arv on statistiliselt olulisel määral kasvanud sealjuures kõikides jaamades.

Enamikus jaamades on neid 71 aasta jooksul juurde tulnud 8–12 võrra, mis tähendab kahekordset suurenemist. Seda näeb ka jooniselt 3. Ajalisel skaalal on järsk muutus paigutatav viimasele kolmele aastakümnele, alates 1990. aastatest.

Image
Joonis 3. Aasta kuumapäevade arvu aegrida Türi, Jelgava ja Kaunase ilmajaamades ja nende lineaarsed trendijooned.
Joonis 3. Aasta kuumapäevade arvu aegrida Türi, Jelgava ja Kaunase ilmajaamades ja nende lineaarsed trendijooned. (autor: Jaak Jaagus)

Suurenemise suundumus esineb ka kuumalainete indeksite aegridades. Sealjuures on trendid tugevamad ja statistiliselt olulisemad kuumalainete esinemissagedust ja kestust väljendavates indeksites (HWF, HWN, HWD) võrreldes nende tugevust kajastavate indeksitega (HWA, HWM). Samas on muutused 90 protsendilise kvantiili korral tugevamad ja usaldusväärsemad kui 95 protsendilise kvantiiliga defineeritud kuumalainete puhul.

Ühtlasi on muutused tugevamad, kui kuumalained on defineeritud miinimumtemperatuuride, mitte aga maksimumtemperatuuride alusel. See tulemus seostub hästi sellega, et miinimumtemperatuuri tõus on olnud kiirem kui maksimumtemperatuuri tõus. Trendianalüüsi tulemustes paistab välja seegi, et Eestis on muutused suuremad kui Lätis ja Leedus.

Image
Joonis 4. Kuumalainete päevade arvu (HWF) trendi väärtused (päevades kümnendi kohta) maksimum- (vasakul) ja miinimumtemperatuuri (paremal) alusel defineeritud kuumalainete korral perioodil 1951–2021. Mustad täpid tähistavad jaamu, kus trend oli statistiliselt oluline.
Joonis 4. Kuumalainete päevade arvu (HWF) trendi väärtused (päevades kümnendi kohta) maksimum- (vasakul) ja miinimumtemperatuuri (paremal) alusel defineeritud kuumalainete korral perioodil 1951–2021. (autor: Jaak Jaagus)

Kuumalainete sagedus (HWF) ehk kuumalaine päevade arv on üks peamisi näitajaid, mida iseloomustab eriti suur kasv viimastel aastakümnetel. 71-aastasel vaatlusperioodil on selle väärtus suurenenud enam kui kaks korda, mida näeb ka joonistelt 4 ja 5 (mustad täpid tähistavad jaamu, kus trend oli statistiliselt oluline). Enam-vähem samasugune muutus on toimunud ka kuumalainete arvus (HWN). Vaatlusperioodi jooksul on aastas lisandunud kaks kuni kolm kuumalainet.

Kolmanda kuumalaine indeksi, pikima kuumalaine kestuse (HWD), dünaamika on olnud sarnane eelmistega. Samas on aga kuumalainete amplituud (HWA) ja eriti magnituud (HWM) vaatlusperioodi jooksul suurenenud märksa vähem, nii et nende trendid pole usaldusväärsed.

Image
Joonis 5. Kuumalainete päevade arvu (HWF) aegread ja trendijooned maksimumtemperatuuri alusel määratud kuumalainete puhul Türi, Jelgava ja Kaunase ilmajaamades perioodil 1951–2021.
Joonis 5. Kuumalainete päevade arvu (HWF) aegread ja trendijooned maksimumtemperatuuri alusel määratud kuumalainete puhul Türi, Jelgava ja Kaunase ilmajaamades perioodil 1951–2021. (autor: Jaak Jaagus)

Eeltoodust nähtub, et koos üldise kliima soojenemisega on Eestis toimunud järsk muutus kuumalainete esinemises. Nende peamised näitajad, kuumalainete päevade arv, nende hulk ja kestus, on pika vaatlusperioodi jooksul suurenenud vähemalt kaks korda. Eeldades jätkuvat kliima soojenemist on selge, et probleemid suvise liigse kuumusega on pikas vaates ainult suurenemas.

Reti Ranniku kaitseb doktoritööd „Impact of environmental conditions and soil microbiome on greenhouse gas fluxes from soil and tree stems in hemiboreal drained peatland forest“

28. augustil kl 10.15 kaitseb Reti Ranniku doktoritööd „Impact of environmental conditions and soil microbiome on greenhouse gas fluxes from soil and tree stems in hemiboreal drained peatland forest“.

David Knapp kaitseb doktoritööd „The relationship between residential segregation, school segregation and family context“

22. augustil kell 10.45 kaitseb David Knapp doktoritööd „The relationship between residential segregation, school segregation and family context“.
SERE 2024 conference poster

14. ökoloogilise taastamise Euroopa konverents “Sillad looduse taastamise teaduse, praktikate ja poliitikate vahel”