Characteristics of winter climate in Finland in a warming world

Pohjoismaissa, joihin Suomikin kuuluu, talven ilmasto-olosuhteet vaikuttavat yhteiskunnan toimivuuteen monin tavoin. Ilmaston lämmetessä talviolosuhteet muuttuvat. Muutokset lumi- ja jääpeitteessä toimivat indikaattorina alueen ilmasto-oloista. Tämän väitöskirjan tavoitteena on tarkastella, millaisia Suomen talvet ovat muuttuvassa ilmastossa. Väitöskirjan päätulokset perustuvat hilamuotoisiin havaintoaineistoihin, FMIClimGridiin ja E-OBSaineistoon, sekä globaaleihin CMIP5-ilmastomallisimulaatioihin. Näistä aineistoista analysoitiin havaittuja lumi-, lämpötila- ja sadeolosuhteita jaksolla 1961-2014 sekä arvioitiin Itämeren jääpeitteen tulevia muutoksia vuoteen 2100 mennessä. Lisäksi työssä tehtiin kaksi mallinnustutkimusta: toisessa arvioitiin ECHAM5-ilmastomallin kykyä simuloida lumen sulannan ajankohtaa keväällä, ja toisessa tarkasteltiin säänennustusmalli HARMONIEN kykyä simuloida tunnettu rannikkolumisadetilanne. Tulokset osoittivat, että lumensyvyys on Suomessa pienentynyt läpi vuoden ja lumikausi on lyhentynyt. Lisääntyneet talviaikaiset vesisateet olivat yksi pääsyy muutokseen. Keväällä myös lämpötilan nousu on vaikuttanut lumen vähenemiseen. Itämeren jääpeitteen vuotuisen maksimilaajuuden ja jäänpaksuuden arvioitiin pienentyvän kuluvalla vuosisadalla. On kuitenkin epätodennäköistä, että Itämeri muuttuisi kokonaan jäättömäksi tulevien vuosikymmenien tyypillisinä talvina. Koska lumipeite on tärkeä osa ilmastojärjestelmää, on oleellista, että tulevaisuuden ilmasto-olosuhteita arvioivat ilmastomallit kuvaavat lumipeitteen realistisesti. ECHAM5-ilmastomalli kuvasi Pohjois-Euraasian lumensulannan ajankohdan yleisesti ottaen melko hyvin, mutta alueellisia eroja kuitenkin löytyi, kun tuloksia verrattiin satelliittihavaintoihin. Havaitut erot aiheutuivat yksinkertaistuksista ECHAM5-mallin maanpinnan säteilytaseen laskennassa. Myös HARMONIE-malli onnistui simuloimaan tunnetun rannikkolumisadetapauksen kohtuullisen hyvin. Simulaation tulokset paranivat, kun malliajoon lisättiin tutkahavainnot mukaan. Kun ilmaston lämpeneminen etenee, talviolosuhteidenkin muutokset jatkuvat. Tämän väitöskirjan tulokset korostavat pohjoisten alueiden ilmasto-olosuhteiden jatkuvan seurannan tärkeyttä.In northern countries, such as Finland, winter climate conditions affect the functionality of society in many ways. Due to the climate warming, the winter conditions are facing changes. Changes in snow and ice act as an indicator of the climate conditions in a region. The aim of this thesis is to examine what the winters are like in Finland in a changing climate. The main results of this work are based on gridded observations, FMIClimGrid and E-OBS, and CMIP5 global climate model simulations. Using these, the observed snow, temperature and precipitation conditions in 1961-2014 were analyzed, and the future changes in Baltic Sea ice cover were projected for the ongoing century. In addition, two modeling studies were performed: The first assessed the performance of ECHAM5 atmospheric general circulation model in simulating snow melt timing in spring, and the second studied the ability of numerical convection-permitting weather prediction model HARMONIE to simulate a sea-effect snowfall case. The results showed that, in Finland, the snow depth has decreased throughout the year and the snow season has shortened. Increasing liquid precipitation in winter was one of the main reasons for the changes. In spring, increasing air temperature has had an effect. The annual maximum sea ice extent and sea ice thickness in the Baltic Sea were projected to decrease during the ongoing century. However, the Baltic Sea is unlikely to become totally ice-free during typical winters in the coming decades. When climate models are used to predict future climate conditions, it is essential that they describe the snow cover realistically, since it is an important element of the climate system. In the ECHAM5 climate model, Northern Eurasian snow melt timing was generally produced quite well when compared to satellite observations, but regional differences were also found. The reasons for the discrepancies turned out to be the simplifications in the calculations of the model’s surface energy budget. The HARMONIE model also managed to simulate a known sea-effect snowfall case reasonably well. The simulation results improved when radar reflectivities were assimilated into the model. As climate warming proceeds, the winter conditions will continue to change. The results of this thesis highlight the importance of continuous monitoring of climate conditions in the northern areas

Snow cover trends in Finland over 1961-2014 based on gridded snow depth observations

Snow conditions in high-latitude regions are changing in response to climate warming, and these changes are likely to accelerate as the warming proceeds. Here, we analyse daily gridded snow depth, temperature and precipitation data from Finland over the period 1961-2014 to discover the ongoing changes in monthly average snow depths (SN) and several snow-related indices. Our results indicate that regional differences of changes in snow conditions can be relatively large, even within such a small district as Finland. Moreover, the interannual variation of the various snow indices was found to be larger in southern Finland than in northern Finland. The largest decrease in snow depth occurred in the southern, western and central parts of Finland in late winter and early spring. This decrease was driven by increasing mixed and liquid precipitation and, especially in spring, increasing temperature. In northern Finland, the decreasing trend of snow depth was most evident in spring, but no change occurred during winter months, although the amount of solid precipitation was found to increase in December-February. In the same months, temperature and the amount of mixed and liquid precipitation increased, likely counteracting the effects of the increasing solid precipitation on snow depth. The annual maximum snow depth that typically occurs in March was found to decrease in over 85% of Finland's area, most strongly in western coastal areas. In almost half of Finland's area, this decrease occurred despite increasing solid precipitation. Our findings highlight the complexity of the responses of snow conditions to climatic variability in northern Europe.Peer reviewe

Cost-benefit analysis of climate change induced extreme events as part of public decision making : Final project report of IRTORISKI

IRTORISKI-hankkeessa tutkittiin, miten kustannus–hyötyanalyysin käyttöä ilmastonmuutoksen sopeutumissuunnittelussa voitaisiin helpottaa niin, että sitä pystyttäisiin hyödyntämään kustannustehokkaasti sekä ilmastonmuutokseen liittyvien vaarojen priorisoinnissa että ennaltaehkäisevien toimenpiteiden vertailussa. Tutkimuksessa käytettiin esimerkkitapauksina jokitulvaa ja rankkasateiden aiheuttamaa tulvaa kaupunkiolosuhteissa. Tapahtumapuuanalyysia laajennettiin siten, että siitä käyvät ilmi sekä suorat vahingot että lopulliset makrotaloudelliset vaikutukset. Arviot suorista taloudellisista vahingoista perustuivat aikaisempiin tutkimuksiin, kun taas makrotaloudellisia vaikutuksia simuloitiin yleisen tasapainon mallin avulla. Tapaustutkimusten valinnasta, tapahtumapuun käytöstä, sen laajennusosasta sekä lasketuista makrotaloudellisista vaikutuksista keskusteltiin sidosryhmien edustajien kanssa kolmessa asiantuntijaistunnossa.The study IRTORISKI investigates how the use of cost benefit analysis in climate change adaptation planning can be streamlined such as to be useful both for initial prioritisation of natural hazards according to their risk and for initial comparison of measures regarding a particular hazard, while avoiding complex model exercises. The study uses examples cases for urban flooding caused by river flooding and extreme downpours respectively. Event tree analysis is extended such as to show both direct damage cost and eventual macroeconomic impacts. Direct damage estimates were based on earlier studies, while the macroeconomic impacts were simulated by means of a CGE model. Case selection, event tree use and extension, and calculated impacts were discussed with stakeholder representatives in three deliberative sessions

Maailmanlaajuisiin CMIP3-malleihin perustuvia arvioita Suomen tulevasta ilmastosta

Mittaustiedot osoittavat, että vuoden keskilämpötila on noussut Suomessa viimeksi kuluneen noin sadan vuoden aikana lähes asteen. IPCC:n 4. arviointiraportin laadinnan yhteydessä tuotettujen maailmanlaajuisten ja alueellisten ilmastomalliajojen tuloksia tarkastelemalla voidaan nähdä, että lämpiäminen jatkuu tulevaisuudessakin. Nyt elettävä vuosikymmen (2011–2020) on oleva jo selvästi yli 90 % todennäköisyydellä vertailujaksoa 1971–2000 lämpimämpi ja noin 75 % todennäköisyydellä myös sitä sateisempi. Samalla kun ilmastomme lämpenee, talvet muuttuvat keskimäärin vähälumisemmiksi, kosteammiksi ja pilvisemmiksi. Vuosisadan loppuvuosikymmeninä auringonsäteilyä tulee talvisin maan pinnalle 10–15 % nykyistä vähemmän, ilman keskimääräinen suhteellinen kosteus kohoaa 2-3 prosenttiyksiköllä ja lumen vesiarvo putoaa Etelä-Suomessa jopa 70–80 %. Talvisin Itämeressä on jäätä ja maaperässä routaa nykyistä ohuemmalti. Ainakin maan eteläosat ovat tuolloin jo siirtyneet Köppenin luokittelujärjestelmän kylmätalvisesta D-ilmastovyöhykkeestä leutojen talvien C-vyöhykkeeseen. Ilmaston lämmetessä hellepäivien määrä saattaa jopa nelinkertaistua ennen vuosisadan loppua, ja jo lähivuosikymmeninä suurin osa mitattavista kuukausien keskilämpötiloista on nykyisiin ilmastollisiin vertailuarvoihin suhteutettuina normaalia korkeampia. Vertailuarvoja pitääkin ilmaston lämmetessä toistuvasti päivittää. Päivittämisestä huolimatta ne kuvaavat vääjäämättä mennyttä eivätkä juuri kyseisen ajankohdan ilmastoa, sillä vertailuarvot joudutaan aina laskemaan edellisten vuosikymmenien säähavaintotietojen perusteella. Ennätyksellisen korkeitten kuukausikeskilämpötilojen mittaamisen todennäköisyys kasvaa koko ajan. Rankkoja sateita ja kovia tuulia esiintyy jonkin verran nykyistä useammin, ja syksyllä ja talvella puhaltaa entistä useammin lännen ja lounaan suunnalta. Säät vaihtelevat edelleenkin päivästä ja vuodesta toiseen. Kovia pakkasia, runsaslumisia talvia ja alhaisia kuukausikeskilämpötiloja esiintyy jatkossakin, vaikka ne käyvät aikaa myöten yhä harvinaisemmiksi. Jotkut nykyiset voimassaolevat kuukausikeskilämpötilojen kylmyysennätykset saattavat silti vielä rikkoutua lähimpinä vuosikymmeninä. Kasvihuonekaasujen päästöt viime kädessä määräävät, kuinka voimakkaana ilmastonmuutos lopulta toteutuu. Epävarmuutta ilmastoennusteisiin aiheuttaa myös eri mallien tulosten poikkeaminen toisistaan ja ilmaston luonnollinen satunnainen vaihtelu vuosikymmenestä toiseen.Meteorological measurements indicate that the annual mean temperature in Finland has increased by nearly one degree during the past one hundred years. Global and regional climate model simulations prepared for the 4th Assessment Report of the IPCC reveal that warming will continue in the future. It is likely that during the ongoing decade (2011-2020) the mean temperature is already higher (with a probability of more than 90 %) and precipitation more abundant (with a probability of about 75 %) than in the reference period 1971-2000. Along with increasing temperatures, Finnish winters are becoming moister, darker and less snowy. In the last three decades of the present century, solar radiation in winter is estimated to decrease by 10-15 %, relative humidity to increase by 2-3 percentage points, and in southern Finland the snow water equivalent will probably be reduced by 70-80 %. There will be less frost in the ground, and the ice cover in the Baltic Sea will decrease. By the end of the century, the southern parts of Finland will transfer from the boreal D climate zone to the temperate C zone. The number of hot summer days with a mean temperature above 20°C may increase fourfold before the end of the century. Even in the next few decades, most monthly mean temperatures are expected to exceed the prevailing standard climate normals. Despite regular updating, in a warming climate these standard normals will always represent the observed past rather than the present climate. The probability of the occurrence of record-high temperatures will increase with time. Heavy precipitation and strong winds may occur somewhat more frequently than hitherto, and in autumn and winter winds will blow ever more often from the west and south. Weather conditions continue to vary in time in the future as well. Cold weather, snowy winters and low monthly mean temperatures will still occur, even though they will get less frequent with time. Some present lowtemperature records may still be broken during the next few decades. The magnitude of the climatic change is determined by future greenhouse gas emissions. Additional uncertainty is induced by the differences among the various climate models and by natural variability occurring in the climate system.Meteorologiska observationsdata visar, att den årliga medeltemperaturen i Finland har stigit nästan en grad under det senaste århundradet. I denna rapport har vi analyserat resultat från ett antal globala och regionala modelsimuleringar som producerats för IPCCs fjärde utvärderingsrapport. Enligt modelsimuleringarna fortsätter temperaturen att stiga även i framtiden. Redan det nuvarande decenniet (2011-2020) kommer antagligen att vara varmare (sannolikheten över 90 %) och regnigare (sannolikheten cirka 75 %) än referensperioden 1971-2000. I framtiden blir vintrarna snöfattigare, fuktigare och molnigare. Under perioden 2070-2099 fås enligt simuleringarna i genomsnitt 10-15 % mindre solstrålning om vintern, den relativa fuktigheten ökar med 2-3 procentenheter och i södra Finland sjunker snötäckets vatteninnehåll med upp till 70-80 %. Tjäle i marken och is i Östersjön blir mindre allmänna. Klimatzonerna förskjuts så att åtminstone de sydligaste delarna av landet kommer att ligga inom den tempererade C-zonen i stället för den nuvarande zonen D med kalla vintrar. Antalet varma sommardagar, då medeltemperaturen överstiger 20 grader, kan t.o.m. fyrdubblas innan slutet av detta århundrade. Redan under de närmaste decennierna kommer flertalet månader att ha medeltemperaturer över de nutida klimatologiska normalvärdena. Därför bör normalvärdena uppdateras återkommande. Trots uppdatering motsvarar dessa värden inte det aktuella klimatet vid en given tidpunkt, utan oundvikligen det gångna klimatet. Sannolikheten för rekordhöga temperaturer ökar med tiden. Kraftig nederbörd samt hårda vindar kan väntas att förekomma oftare än nuförtiden, och under höst och vinter ökar frekvensen av vindar från väst och syd. Väderförhållandena varierar från dag till dag även i framtiden. Sträng kyla, snörika vintrar och låga medeltemperaturer förekommer också i framtiden, även om de blir alltmer ovanliga med tiden. Trots detta är det möjligt att några gällande köldrekord kommer att brytas under de nästa årtiondena. I sista hand är det de framtida utsläppen av växthusgaserna som bestämmer hur stor klimatförändring blir. Vidare osäkerhet i klimatprognoserna förorsakas av skillnader emellan olika klimatmodeller, samt av de naturliga fluktuationerna i klimatet

Risk of thrombosis and bleeding in gynecologic cancer surgery: systematic review and meta-analysis

Objective: This study aimed to provide procedure-specific estimates of the risk of symptomatic venous thromboembolism and major bleeding in the absence of thromboprophylaxis, following gynecologic cancer surgery. Data Sources: We conducted comprehensive searches on Embase, MEDLINE, Web of Science, and Google Scholar for observational studies. We also reviewed reference lists of eligible studies and review articles. We performed separate searches for randomized trials addressing effects of thromboprophylaxis and conducted a web-based survey on thromboprophylaxis practice. Study Eligibility Criteria: Observational studies enrolling ≥50 adult patients undergoing gynecologic cancer surgery procedures reporting absolute incidence for at least 1 of the following were included: symptomatic pulmonary embolism, symptomatic deep vein thrombosis, symptomatic venous thromboembolism, bleeding requiring reintervention (including reexploration and angioembolization), bleeding leading to transfusion, or postoperative hemoglobin 2.0% in 13 of 37 (35%). The risks of venous thromboembolism varied from 0.1% in low venous thromboembolism risk patients undergoing cervical conization to 33.5% in high venous thromboembolism risk patients undergoing pelvic exenteration. Estimates of bleeding requiring reintervention varied from <0.1% to 1.3%. Median risks of bleeding requiring reintervention were <1% in 22 of 29 (76%) and 1% to 2% in 7 of 29 (24%) procedures. Conclusion: Venous thromboembolism reduction with thromboprophylaxis likely outweighs the increase in bleeding requiring reintervention in many gynecologic cancer procedures (eg, open surgery for ovarian cancer and pelvic exenteration). In some procedures (eg, laparoscopic total hysterectomy without lymphadenectomy), thromboembolism and bleeding risks are similar, and decisions depend on individual risk prediction and values and preferences regarding venous thromboembolism and bleeding

Adaptation to climate change in Finland : Current state and future prospects

The KOKOSOPU project has aimed at a comprehensive evaluation of the national adaptation policy with particular emphasis on the National Adaptation Plan and international policy development. In addition, future challenges related to societal development have been taken into account. Projections of climate change, Finland’s Climate Act and the strengthened adaptation policy in the EU emphasise the importance of the national adaptation policy. A key objective of the National Adaptation Plan 2014–2022 was to strengthen the adaptive capacity of Finnish society. This objective is still relevant. The conditions for reaching the objective have, however, partly changed. First, cross border consequences of climate change are increasingly emphasised. Second, issues of justice and fairness with respect to the consequences of climate change and adaptation actions are being identified as central. Third, greater weight is given to the overall sustainability of adaptation and climate action. The changing conditions for climate change adaptation should be reflected in the allocation of resources, in improved coordination within the administration and in co-operation between the public and private sector. In addition, knowledge and education should be enhanced, and resources provided for RDI, and for monitoring and evaluation that supports continued improvement of adaptation activities

Adaptation to climate change in Finland : Current state and future prospects

The KOKOSOPU project has aimed at a comprehensive evaluation of the national adaptation policy with particular emphasis on the National Adaptation Plan and international policy development. In addition, future challenges related to societal development have been taken into account. Projections of climate change, Finland’s Climate Act and the strengthened adaptation policy in the EU emphasise the importance of the national adaptation policy. A key objective of the National Adaptation Plan 2014–2022 was to strengthen the adaptive capacity of Finnish society. This objective is still relevant. The conditions for reaching the objective have, however, partly changed. First, cross border consequences of climate change are increasingly emphasised. Second, issues of justice and fairness with respect to the consequences of climate change and adaptation actions are being identified as central. Third, greater weight is given to the overall sustainability of adaptation and climate action. The changing conditions for climate change adaptation should be reflected in the allocation of resources, in improved coordination within the administration and in co-operation between the public and private sector. In addition, knowledge and education should be enhanced, and resources provided for RDI, and for monitoring and evaluation that supports continued improvement of adaptation activities

Kustannusarviointi ilmastonmuutokseen liittyvästä toimimattomuudesta (KUITTI)

KUITTI-projektissa arvioitiin ilmastonmuutosriskien suoria ja välillisiä kustannuksia Suomelle, ennakoivan ja reaktiivisen sopeutumisen väliset erot huomioiden. Lisäksi tarkasteltiin ilmastonmuutoksen ja sopeutumisen taloudellisten vaikutusten arvioimiseen tarvittavan tiedon saatavuutta Suomessa sekä tuotettiin katsaus innovaatiotarpeista ja vaihtoehdoista, jotka palvelevat ilmastonmuutokseen sopeutumista. Merkittävimpien ilmastonmuutosvaikutusten tarkastelun perusteella valittiin jatkoanalyysejä varten toimialayhdistelmät, jotka olivat: rakennettu ympäristö erityisesti tulvariskien osalta, sähkönjakeluverkkojen häiriöt sekä erilaiset vaikutukset maa- ja metsätalouden tuotoksiin. Yhdistettyjen ilmasto- ja sosioekonomisten skenaarioiden SSP1-RCP2.6 ja SSP3-RCP4.5 perusteella arvioitiin tulevaisuuden taloudellisia riskitasoja valituille toimialoille sektorimalleilla vuodesta 2020 vuoteen 2070. Mallilaskelmien tulokset syötettiin kansalliseen makrotaloudelliseen malliin, jossa on alueellisia laajennuksia makrotaloudellisten vaikutusten arvioimiseksi. Lisäksi tehtiin kevyt tarkastelu matkailun, tieliikenteen, vesihuollosta sekä terveydenhuollon osalta. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia Suomen kansainväliseen kilpailuasemaan analysoitiin globaalilla makrotaloudellisella mallilla. Lopuksi käytiin läpi mahdollisia merkittäviä vaihtoehtoja taloudellisesti kannattaville sopeutumisratkaisuille.Tämä julkaisu on toteutettu osana valtioneuvoston selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa.(tietokayttoon.fi) Julkaisun sisällöstä vastaavat tiedon tuottajat, eikä tekstisisältö välttämättä edusta valtioneuvoston näkemystä