Tiivistelmä
Tässä raportissa tarkastellaan erittäin matalien ja korkeiden ilman lämpötilojen alueellista vaihtelua maassamme ääriarvoanalyysin keinoin. Tutkimus muodostuu kahdesta osasta. Ensiksi arvioidaan hyvin poikkeuksellisten lämpötilojen esiintymistä Suomessa Ilmatieteen laitoksen 20-30 pisimmän säähavaintoaikasarjan perusteella. Aikasarjojen pituus on tyypillisesti 75–165 vuotta. Hetkellisten lämpötilojen lisäksi tutkittavana on se, miten korkeana lämpötila voi pysytellä kuuden tai 24 tunnin ajan, ja samoin tarkastellaan 24 tunnin kylmyysjaksoja. Raportin toinen osa keskittyy puolestaan kalenterikuukausittaisiin ja -vuosittaisiin kylmyysennätyksiin ajanjaksolla 1971–2000, lyhyesti myös ajanjaksolla 2001–2010, käyttäen kaikkia kyseisinä ajanjaksoina toimineita havaintoasemia, joita oli noin 100.
Raportin ensimmäisessä osassa esitetään yleistettyyn ääriarvojakaumaan (GEV) perustuvat, ns.lohkomaksimimenetelmää käyttäen määritetyt 50-, 100-, 500- ja 1000 vuoden toistuvuustasojen todennäköisimmät lämpötila-arvot sekä niiden 95 %:n luotettavuusrajat. Todennäköisimmät arvot on myös interpoloitu koko Suomen alueen kattavaan hilaruudukkoon, ja nämä tulokset on esitetty alueellisen vaihtelun havainnollistamiseksi karttamuodossa.
Raportin toisessa osassa määritetään puolestaan kylmyysennätysten aluekeskiarvot Suomen eri ilmastollisekologisilla vyöhykkeillä asemakohtaisia arvoja ryhmittelemällä ja tutkitaan kylmyysennätysten vuodenaikaiskulkua.
Lopuksi raportin toisessa osassa verrataan keskenään tuloksia, jotka perustuvat joko osassa 1 käytettyihin pitkiin, mutta määrältään melko niukkoihin havaintoaikasarjoihin, tai vaihtoehtoisesti osan 2 alueellisesti tiheisiin, mutta lyhyehköihin, vain 30 vuoden mittaisiin aikasarjoihin. Tulokset olivat enimmäkseen yhteneväisiä. Ainoastaan Lapissa, meren saaristoissa ja Helsingin Kaisaniemessä 30 vuoden pakkasennätykset olivat 2–4 °C alemmat kuin pitkien aikasarjojen perusteella osassa 2 määritetyt 40 vuoden toistuvuustasot.Abstract
The purpose of this study is to create a consistent description of spatial variations of low and high air temperature extremes in Finland based on extreme value analysis. The study consists of two parts. First, the occurrence of very exceptional low or high air temperatures in Finland have been assessed based on 20-30 longest long-term observational time series of the Finnish Meteorological Institute. The length of these time series was typically 75-165 years. Besides instantaneous temperature values, also six- and 24-hour periods of very warm and 24-hour periods of very cold weather have been examined. The second part of the report, in turn, focuses on monthly and yearly temperature records in 1971–2000, briefly also in 2001-2010. That part of the study used all the available temperature data at about 100 observational weather stations in Finland.
In part one of this report, the most probable temperature values and their 95% confidence intervals have been estimated for 50-, 100-, 500- and 1000-year return levels. The estimates are based on the generalized extreme value (GEV) theory and the block maxima method. To illustrate the spatial variations of the temperature extremes, the most probable values have been interpolated into a grid coverring the whole of Finland and the results are depicted as maps.
In part two, regionally-averaged means of low temperature records are given for the seven ecoclimatic zones in Finland: Åland mainland, archipelago, southern boreal, southern/middle transition belt, middle boreal, northern boreal and subarctic. In addition, seasonal variations of the temperature records have been examined for all those eco-climatic zones.
Finally in part two, we compare results that are based either on relatively few but long observational time series (those also used in part one) or on a multitude of rather short time series. The results were mainly found congruent. Only in Lapland, in coastal archipelago and in Helsinki City the estimates for the 40-year return levels of low air temperature were 2-4 ºC lower, if based on the short time series, compared to those assessed with the longer time series
