Lähdekoodi sivulle Tulevaisuuden skenaariot ilmastonmuutoksesta

:''Tämä teksti on otetttu alunperin julkaisusta [http://www.mmm.fi/attachments/mmm/julkaisut/julkaisusarja/5entWjJIi/MMMjulkaisu2005_1.pdf Ilmastonmuutoksen kansallinen sopautumisstrategia], Maa- ja metsätalousministeriö, julkaisu 1/2005, ISBN 952-453-200-X''

==Ilmastonmuutoksen skenaariot==

===Muutokset maailmanlaajuisesti===

Hallitustenvälisen ilmastopaneelin kolmannessa arviointiraportissa (Intergovenmental Panel on Climate Change, IPCC 2001) todetaan, että pääosa viimeisten 50 vuoden aikana tapahtuneista maapallon lämpenemisestä johtuu ihmiskunnan toiminnasta. Kasvihuonekaasujen pitoisuuden kasvu, erityisesti hiilidioksidin lisäys, lämmittää maapalloa. Luonnolliset tekijät (auringon säteily ja tulivuoritoiminta) ja ihmisten aikaansaamat aerosolit (leijuvat pienhiukkaset) ovat myös vaikuttaneet auringon säteilyn ja lämpösäteilyn kulkuun ilmakehässä, mutta niiden vaikutus ei pysty yksinään selittämään havaittuja lämpötilan muutoksia. Ilmakehän koostumuksen muutos jatkuu 21. vuosisadan kuluessa kiihdyttäen jo käyntiin lähtenyttä maapallonlaajuista ilmastonmuutosta.

IPCC:n vuonna 2001 julkaisemia päästöskenaarioita (Liite) ja malleja on käytetty arvioitaessa ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuuksien ja aerosolien määrien muutoksia sekä sitä, miten nämä muutokset vaikuttavat ilmastoon (IPCC 2001). Ilmastomalleilla laaditut arviot tulevaisuuden ilmastosta ottavat huomioon jo toteutuneitten päästöjen vaikutukset ja skenaariot tulevista päästöistä. Maapallon keskilämpötilan arvioidaan nousevan 1,4–5,8 oC vuodesta 1990 vuoteen 2100. Lämpenemisen nopeus on arvioitu huomattavasti suuremmaksi kuin 1900-luvulla havaittu lämpeneminen. Lämpeneminen on todennäköisesti jopa nopeampaa kuin kertaakaan viimeksi kuluneitten 10 000 vuoden aikana. Tulosten mukaan maa-alueet lämpenevät nopeammin kuin maapallo keskimäärin ja erityisesti kohoaa talvisin pohjoisten maa-alueiden talvinen lämpötila (kts. kuva). Tarkastelemalla yhden ilmastomallin (kuvassa HadCM3-ilmastomalli) tuloksia eri päästöskenaarioilla huomataan, että lämpötilamuutoksen voimakkuus vuosisadan loppupuolella riippuu päästöistä. Toisaalta tarkasteltaessa yhtä yksittäistä päästöskenaariota (kuvassa A2-päästöskenaario) huomataan, että eri ilmastomallien tulokset poikkeavat yksityiskohdiltaan toisistaan, mutta sisältävät pääpiirteiltään samankaltaisia muutoksia.<ref name="mmm">[http://www.mmm.fi/attachments/mmm/julkaisut/julkaisusarja/5entWjJIi/MMMjulkaisu2005_1.pdf Ilmastonmuutoksen kansallinen sopautumisstrategia], Maa- ja metsätalousministeriö, julkaisu 1/2005, ISBN 952-453-200-X</ref>

[[Kuva:keskilampotilamuutos.png|thumb|200px|Vuoden keskilämpötilan (C) muutos jaksolla 2070 – 2099 normaalikauteen 1961 – 1990 verrattuna eri SRES-päästöskenaarioissa (A1FI, A2, B2, B1; kts. Liite) HadCM3-ilmastomallissa sekä ECHAM4- ja CSIRO-ilmastomalleissa SRES-päästöskenaarion A2 mukainen muutos. Lähde: http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/cgi-bin/ddcvis/gcmcf.<ref name="mmm"/>]]

On odotettavissa, että Pohjoisen Jäämeren jääpeite pienenee tämän vuosisadan aikana huomattavasti, jolloin valtaosa merestä tulee olemaan kesällä sula. Sillä tulee olemaan suuria vaikutuksia mm. ekosysteemiin, merenkulkuun ja luonnonvarojen hyödyntämiseen. Myös pohjoisen pallonpuoliskon mannerjäätiköiden ja lumipeitteen vähenemisen arvioidaan kiihtyvän. Valtamerten keskimääräisen pinnankorkeuden on arvioitu vuosien 1990 ja 2100 välillä nousevan 0,09–0,88 metrillä. Veden kiertokulku maapallolla voimistuu, ja keskimäärin sademäärät lisääntyvät. Muutokset ovat kuitenkin alueellisesti vaihtelevia. Selvimmin sateet lisääntynevät korkeilla leveysasteilla (suunnilleen 60 N pohjoispuolella), erityisesti talvella. Molemmilla pallonpuoliskoilla etenkin 20–40 leveyspiirin välillä on kuitenkin myös alueita, joilla sademäärät ilmeisesti vähenevät (esim. Välimeren ympäristö).

On odotettavissa, että Aasian kesämonsuunisateiden vaihtelevaisuus kasvaa. Samoin El Niño-ilmiöön (El Nino aiheutuu trooppisen Tyynen valtameren meri-ilmakehäsysteemin oskillaatiosta (heilahduksista). El Niño –vaiheessa Perun ja Ecuadorin rannikkovedet lämpenevät huomattavasti. Ilmiö tapahtuu keskimäärin neljän vuoden välein. Lämpeneminen johtaa kaatosateisiin Etelä-Amerikan rannikolla ja heikkoon monsuuniin Intian alueella. Se saattaa aiheuttaa vaikean kadon maanviljelyksessä. Vaikutus säähän ja ilmastoon on suurin tropiikissa, mutta ulottuu lähinnä läntisellä pallonpuoliskolla myös tropiikin ulkopuolelle.) liittyvät kuivuudet ja voimakkaat sateet muuttunevat äärevimmiksi, mikä lisää kuivuus- ja tulvariskiä monilla alueilla. Mittakaavaltaan pienten, mutta paikallisilta vaikutuksiltaan merkittävien sääilmiöiden (tornadot, rakeet, salamointi, ynnä muuta) muutosten arviointi on vielä puutteellista.<ref name="mmm"/>

Ilmastonmuutos ja sen vaikutukset eivät jakaudu tasaisesti. Eräillä maapallon alueilla ei ole havaittu lämpenemistä eikä siitä seuraavia muutoksia. Esimerkiksi viime vuosikymmeninä Antarktiksen merijään laajuus ei ole pienentynyt, kun taas Pohjoisella Jäämerellä kesäinen jään laajuus on pienentynyt 15–20 % viimeisten 30 vuoden aikana ja jääpeite on ohentunut. Ilmaston luontainen vaihtelu saattaa alueellisesti ja jopa koko maapallon mittakaavassa vaimentaa tai voimistaa kasvihuonekaasujen lisääntymisestä aiheutuvaa muutosta. On siis mahdollista, että joillakin alueilla ilmastonmuutos toteutuu ennakoitua suurempana ja/tai nopeampana.

Tulevaisuuden ilmastoa ei pystytä tarkasti ennustamaan. Ilmastonmuutosten ennakointiin liittyy mm. seuraavankaltaisia epävarmuustekijöitä:
* Ilmakehän koostumuksen muutoksia ei pystytä tarkasti ennustamaan. Tämä aiheutuu monista vaikeasti ennakoitavista kehityskuluista (mm. energian tuotantomenetelmät, taloudellinen kehitys, väestön määrä), jotka vaikuttavat kasvihuonekaasujen päästöihin, sekä epävarmuuksista, jotka liittyvät aineitten kiertokulkua (esimerkiksi hiilen kierto) kuvaaviin malleihin. Monien kasvihuonekaasujen pitoisuudet voidaan arvioida melko tarkasti muutamiksi lähivuosikymmeniksi, mutta vuosisadan loppupuolella epävarmuus on suuri.
* Ilmastonmuutoksen mallittamiseen liittyy epätarkkuutta, koska ilmastomalleissa pakostakin joudutaan yksinkertaistamaan monimutkaista ilmastojärjestelmää. Yksinkertaistukset koskevat esimerkiksi pilviin liittyvien prosessien kuvausta ja alueellisen erottelukyvyn tarkkuutta. Alueellisen ilmastonmuutoksen arviot ovat vielä epätarkempia kuin maapallon keskimääräisen muutoksen arviot. Jo muutaman vuosikymmenen päähän ulottuvat eri mallien alueellisen ilmastonmuutoksen arviot poikkeavat suuresti toisistaan (Ruosteenoja ''et al.'' 2003).<ref name="mmm"/>
* Ilmasto vaihtelee luontaisesti monissa eri ajallisissa mittakaavoissa. Tämä johtuu siitä, että ilmastojärjestelmän eri osasten (ilmakehä, meret ja maapallon muu nestemäinen vesi, lumen ja jään muodostama kryosfääri, maa-alueet sekä elollinen luonto) välillä on fysikaalisia, kemiallisia ja biologisia kytkentöjä. Tätä ilmastojärjestelmän ns. sisäisen vaihtelun suuruutta voidaan arvioida havaintosarjoista ja ilmastomalliajojen perusteella. Ei kuitenkaan ole mahdollista ennustaa vuosien päähän, miten luontainen vaihtelu kulloinkin ilmenee eli esimerkiksi, onko jonakin tiettynä talvena keskimääräistä kylmempää tai lämpimämpää.
* Tietämyksessämme ilmastojärjestelmästä ja siihen vaikuttavista tekijöistä on edelleen puutteita. On siis mahdollista, että jokin merkityksettömäksi arvioitu tai tuntematon tekijä osoittautuu tärkeäksi ilmastonmuutoksen kannalta. Esimerkiksi maapallon geologisen historian ajalta tunnetaan suuria muutoksia, joiden syitä ei varmuudella ymmärretä. Nykytietämykseen perustuvat ennusteet ilmastonmuutoksesta ovat epäluotettavia, jos muutos on erityisen suuri tai nopea.

Ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuuksien kasvu tulee jatkumaan. Jo alkaneen ilmastonmuutoksen arvioidaan kiihtyvän 21. vuosisadalla. Ihmiskunnan aiheuttama ilmastonmuutos tulee kestämään useita vuosisatoja.<ref name="mmm"/>

===Muutokset Suomessa===

Suomessa ilmasto on leudompi kuin useimmilla samalla leveyspiirivyöhykkeellä (60–70 N) sijaitsevilla manneralueilla. Suomen ilmaston peruspiirteisiin kuuluu myös vaihtelevuus niin vuorokaudesta, vuodesta kuin vuosikymmenestäkin toiseen. Luonto on sopeutunut tähän sään ja ilmaston vaihteluun. Moderni yhteiskunta pyrkii ennakoinnin ja suunnittelun avulla hallitsemaan sään ja ilmaston vaihtelun aiheuttamia riskejä. Nykyilmaston vaihtelevuuteen sopeutuminen ja ilmastonmuutokseen varautuminen ovatkin osittain samankaltaisia ongelmia.

Vuosikeskilämpötila on Suomessa kohonnut 1800-luvun puolivälin jälkeen noin asteen. Kaikkein voimakkainta lämpeneminen on ollut keväisin. Maalis-, huhti- ja toukokuun keskilämpötila on nykyään noin kaksi astetta korkeampi kuin 1800-luvun puolivälissä. Lämpötilat ovat kohonneet nopeasti 1970-luvulta alkaen, erityisesti talvisin. Myös lämpötilan vuorokausivaihteluväli on kaventunut, mikä johtunee pilvisyyden lisäyksestä. Myös monissa muissa ilmastoa kuvaavissa suureissa (sademäärä, tuulen voimakkuus) on havaittu kehityssuuntia, mutta ne eivät tilastollisesti erotu ilmaston luontaisesta vaihtelusta.<ref name="mmm"/>

[[Kuva:lampokohoaminen.png|thumb|200px|Kaaviokuva keskilämpötilan kohoamisen vaikutuksesta korkeitten/alhaisten lämpötilojen esiintymiseen. Lähde: http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/088.htm.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:lampovaihtelevuus.png|thumb|200px|Kaaviokuva hajonnan kasvun vaikutuksesta korkeitten/alhaisten lämpötilojen esiintymiseen. Lähde: http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/088.htm.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:lampokohoaminanjevaihtelevuus.png|thumb|200px|Kaaviokuva keskilämpötilan kohoamisen että hajonnan kasvun yhteisestä vaikutuksesta korkeitten/alhaisten lämpötilojen esiintymiseen.Lähde: http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/088.htm.<ref name="mmm"/>]]

Suomalaisessa ilmakehänmuutosten tutkimusohjelmassa (SILMU, 1990–1995) laadittiin skenaarioita ilmastonmuutokselle Suomessa (Carter ''et al.'' 1996). Näitä skenaarioita on paljon käytetty tutkittaessa ilmastonmuutoksen mahdollisia vaikutuksia (Kuusisto ym. 1996). Tuoreimmat Suomea koskevat ilmastoskenaariot on laadittu FINSKEN-hankeessa(FINSKEN – Yhdenmukaisten globaalimuutosskenaarioiden kehittäminen Suomelle, 1999–2002. Ilmastoskenaariot on laadittu neljälle SRES-päästöskenaariolle ja ne kattavat jaksot 2010–39, 2040–69 ja 2070–99. http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=90548&clan=FI), jossa käytettiin uusimpia päästöskenaarioita ja mallikokeita (Jylhä ''et al.'' 2004).

Ilmastoskenaariot on useimmiten laadittu keskilämpötilan, keskimääräisen sademäärän, ym. muutoksille (Carter ''et al.'' 1996; Jylhä ''et al.'' 2004). Ilmastosuureiden hajonnan muutoksilla saattaa kuitenkin olla myös suuri vaikutus ääritilanteiden voimakkuuteen ja/tai esiintymistiheyteen, joskus jopa suurempi kuin keskiarvon muutoksilla. Monet yhteiskunnan toiminnot ja ympäristön tila saattavat olla haavoittuvia nimenomaan sään ja ilmaston ääritilanteiden muutoksille, kuten esimerkiksi rankkasateiden yleistymiselle.

Osa ilmastonmuutoksen vaikutuksista ilmenee nopeasti, mutta osa vasta useiden vuosikymmenien jälkeen. Erilaisten aikajänteiden takia tarvitaan toisiaan täydentäviä menetelmiä ilmastoskenaarioiden ja -ennusteiden laatimiseen. Eri ajanjaksoille tarjolla olevan ilmastotiedon tarkkuus vaihtelee, samoin epätarkkuutta aiheuttavat tekijät.<ref name="mmm"/>

'''Jakso 2005–2010'''

Näin lyhyessä ajassa kasvihuoneilmiö ehtii voimistua varsin vähän, eikä mahdollisia muutoksia Suomessa pystytä erottamaan ilmaston luontaisesta vaihtelusta. Sään ja ilmaston vuodesta toiseen tapahtuvalla vaihtelulla ei yleensä ole ennustettavuutta(Useamman viikon tai kuukausien päähän ulottuvia ilmastoennusteita laaditaan (esim. NOAA ja ECMWF), mutta niiden käyttökelpoisuus Suomen alueella on toistaiseksi vaatimaton. Useimmiten todennäköisyyksinä ilmaistut ennusteet on suunnattu viranomaisille tai yrityksille, mm. energia-alalle.). Tarkasteltavan ajanjakson ilmastoa voidaan parhaiten arvioida ilmastotilastojen avulla. Varautumisen ja riskien hallinnan tulee perustua havaintoaineistosta laskettuihin ilmastotilastoihin (toistuvuudet, alueelliset jakaumat). On syytä huomata, että monet nyky-yhteiskunnassa käytössä olevat laskelmat eri sovellusalueilla (esimerkiksi rakentamisen standardit) perustuvat yleisesti käytettyyn viralliseen ilmastotietoon normaalijaksolta 1961–1990, joka ei ilmeisesti vastaa esimerkiksi lämpöoloiltaan kovinkaan hyvin edes kuluvaa vuosikymmentä 2001–2010 (Räisänen and Alexandersson 2003). Suunnitteluun käytettävien nykyilmastoa kuvaavien tietojen tulisi perustua tarkoituksenmukaiseen normaalijaksoon (Ilmatieteen laitos on tuottanut tilastoja myös jaksolle 1971–2000. http://www.fmi.fi/saa/tilastot_100.html) ja hyödyntää uusimpia havainto- ja analyysimenetelmiä.

Suomen ilmastossa on havaittavissa merkittäviä muutoksia, jotka ovat joiltakin osin samankaltaisia kuin mallien ennustavat muutokset (Tuomenvirta 2004). Jo toteutuneet ilmaston heilahtelut, kuten 1990-luvun talvien leutous, antavat kokemusperäistä tietoa siitä, miten hyvin tai huonosti ilmaston muutoksiin ja ääritilanteisiin on sopeuduttu. Tätä tietoa tulisi käyttää varauduttaessa odotettavissa oleviin suurempiin ilmaston muutoksiin.

Ilmastonmuutoksista riippumatta yhteiskunnan haavoittuvuus sää- ja ilmastotekijöille voi kasvaa. Esimerkiksi rakennetun maa-alan lisäys kohottaa lyhytkestoisten, voimakkaiden sateiden aiheuttamien vahinkojen riskiä. Myös liikenteen kasvu lisää haavoittuvuutta sään aiheuttamille katkoksille ja onnettomuuksille.<ref name="mmm"/>

[[Kuva:keskilampomuutokset61-90.png|thumb|200px|Suomen keskilämpötilan muutokset poikkeamina jakson 1961–1990 keskiarvosta. Käyrät ovat 30-vuoden liukuvia keskiarvoja. Havaitut muutokset (paksu musta käyrä) ja eri FINSKEN-skenaariot (A1FI, A2, B2 ja B1) neljän ilmastomallin keskiarvona. Ilmaston luontaista vaihtelua 30-vuotisjaksosta toiseen kuvaavat pystypalkit (lila ja sininen), jotka osoittavat 95 % -vaihteluvälin kahdessa eri mallikokeessa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:sademaaramuutos61-90.png|thumb|200px|Suomen keskimääräisen sademäärän muutokset suhteellisena poikkeamana jakson 1961–1990 keskiarvosta. Käyrät ovat 30-vuoden liukuvia keskiarvoja. Havaitut muutokset (paksu musta käyrä) ja eri FINSKEN-skenaariot (A1FI, A2, B2 ja B1) neljän ilmastomallin keskiarvona. Ilmaston luontaista vaihtelua 30-vuotisjaksosta toiseen kuvaavat pystypalkit (lila ja sininen), jotka osoittavat 95 % vaihteluvälin kahdessa eri mallikokeessa.<ref name="mmm"/>]]

'''Jakso 2010-2030'''

Tällä ajanjaksolla ilmakehän kasvihuonekaasujen kohonneet pitoisuudet aiheuttavat yhä suurenevan lämmittävän ilmastopakotteen. Lämpötilan ja sademäärän skenaariot poikkeavat jakson 1961–1990 ilmastosta (Jylhä ''et al.'' 2004). Toisaalta ilmaston luontainen vaihtelu on vielä samaa suuruusluokkaa kuin ennustetut muutokset. Jaksolla 2010–2030 ilmaston luonnollinen vaihtelu voi siis vielä Suomessa merkittävästi vaimentaa tai vahvistaa taustalla vaikuttavia kasvihuoneilmiön voimistumisesta aiheutuvia muutoksia.

Muutaman tulevan vuosikymmenen ilmastolle ei ole Suomessa laadittu skenaariota, koska tarvitaan menetelmäkehitystä ennen kuin monipuolisia (useita eri suureita ja myös ääriarvoja kuvaavia) ilmastoskenaarioita voidaan laatia. Ei ole itsestään selvää, miten nykyilmastoa kuvaavia ilmastosuureiden jakaumia tulisi muokata kuvaamaan tarkasteltavan ajanjakson ilmastoa. Ongelmaa yksinkertaistaa hieman se, että eri SRES-päästöskenaarioiden aiheuttamat ilmastonmuutokset ovat tällä jaksolla hyvin lähellä toisiaan. Todennäköisyyksien käyttö kuvattaessa jakson ilmastoa saattaisi olla mahdollinen ja vaikutusten arviointiin soveltuva menetelmä.

Mallit tuottavat eri päästöskenaarioilla 2030-luvulle mentäessä hyvin samankaltaisen keskilämpötilan kehityksen. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että päästörajoituksia voitaisiin turvallisesti lykätä vuoteen 2030 asti, vaan että päästörajoitukset on aloitettava nyt, jos niillä halutaan hillitä vuosisadan jälkipuolella odotettavissa olevaa ilmastonmuutosta.<ref name="mmm"/>

'''Jakso 2030–2100'''

Tämän ajanjakson kuluessa ilmakehän kohonneet kasvihuonekaasujen pitoisuudet muuttavat merkittävästi maapallon ilmastoa. Tällöin ilmastomallisimulaatiot(Ilmastomalleilla tehdyt simulaatiot antavat monipuolisen ja fysikaalisesti yhtenäisen kuvan ilmaston muutoksista (ilman lämpötila, ilmanpaine, sademäärä, pilvisyys, säteily, kosteus, tuuli, lumipeite). Viime vuosina yleistynyt alueellisten ilmastomallien käyttö on tuottanut lisää tuloksia sään ja ilmaston ääritilanteiden voimakkuuden ja esiintymistiheyden muutoksista (PRUDENCE 2004).) ovat paras työkalu arvioitaessa Suomen tulevaa ilmastoa. FINSKEN-hankkeessa laadittiin ilmastoskenaariota Suomelle käyttäen maapallonlaajuisten ilmastomallien tuloksia (Jylhä ''et al.'' 2004). Vuosisadan loppua kohden eri päästöskenaarioiden aiheuttamat keskimääräiset muutokset poikkeavat toisistaan. Suurimmat päästöt aiheuttavat suurimmat lämpötilan ja sademäärän muutokset, niin Suomessa kuin maapallonlaajuisestikin. Jylhä ''et al.'' (2004) ovat laatineet skenaariot Suomen lämpötilan ja sademäärän muutoksille eri vuodenaikoina. Lämpötilat kohoavat kaikkina vuodenaikoina, eniten talvisin. Sademäärät lisääntyvät erityisesti talvisin. Kesäisin kokonaissademäärä muuttunee vain vähän ja voi joidenkin mallitulosten mukaan jopa vähetä.

Joidenkin ilmastosuureiden havaitut kehityssuunnat viime vuosikymmeninä saattavat olla jopa päinvastaisia kuin kuluvan vuosisadan jälkipuolen arvioidut kasvihuonekaasujen lisäyksen aiheuttamat muutokset. Erot havaittujen muutosten ja ilmastoskenaarioiden välillä voivat johtua siitä, että kasvihuoneilmiön voimistumisen aiheuttamat trendit ovat vielä aika heikkoja verrattuna ilmaston luonnolliseen vaihteluun. Kaikki vaikutukset eivät välttämättä tapahdu lineaarisesti ajan mukana. Esimerkiksi talven lämpötilojen kohoamisen arvioidaan aiheuttavan vesistöjen keväisten virtaamahuippujen pienenemistä kuluvan vuosisadan loppupuolella, vaikka sademäärät kasvavat (Kuusisto ''et al.'' 1996). On kuitenkin mahdollista, että Pohjois-Suomessa lisääntyvät talvisademäärät yhdistettynä aluksi vähäiseen lämpötilan nousuun johtavat mahdollisesti lähivuosikymmeninä kevättulvien riskin kasvuun (Tammelin ''et al.'' 2002).<ref name="mmm"/>

===Yksityiskohtaiset muutokset Suomessa===

Tässä luvussa annetaan aiempaa yksityiskohtaisempaa tietoa ilmastonmuutoksesta Suomessa. Kuvaus perustuu useisiin eri tutkimuksiin, joissa esiintyvät arviot eivät ole kaikin osin keskenään vertailukelpoisia tai joissa tarkasteltavat ajanjaksot vaihtelevat. Myöskään epätarkkuuksien arviointi ei ole järjestelmällistä. Useimmat raportoitavista tutkimuksista pohjautuvat yhteen, korkeintaan muutamaan päästöskenaarioon tai malliin. Poikkeuksena ovat FINSKEN-skenaarioiden taulukot (alla), joiden taustalla on lukuisia ilmastomalleja ja laaja tulevaisuuden kasvihuonekaasu- ja hiukkaspäästöskenaarioiden kirjo.<ref name="mmm"/>

====Ilman lämpötila====

Eräs kaikkein selvimmistä ilmastomallien ennakoimista muutoksista on lämpötilan kohoaminen. Tämä ilmenee myös Suomea varten laadituista FINSKEN-skenaarioista: kaikissa ilmastomallikokeissa ja päästöskenaarioissa ilmasto lämpenee (taulukko alla). Ilmaston luontaisesta vaihtelusta ja mallien erilaisuuksista johtuen vuosikeskilämpötilan muutosarvioissa on jaksolla 2010–39 vajaan kahden asteen epävarmuushaarukka. Epävarmuus kasvaa vuosisadan loppua kohden, kun eri päästöskenaarioiden antamat kasvihuonekaasupitoisuudet alkavat poiketa toisistaan.

Kasvukauden (kasvukausi alkaa, kun lumipeite katoaa aukeilta paikoilta, vuorokauden keskilämpötilan pysyy vähintään viisi vuorokautta peräkkäin +5 asteen yläpuolella ja sitä seuraavan 5 vrk:n jakson keskilämpötilojen summa on vähintään 20 vrk-astetta. Kasvukausi päättyy, kun vuorokauden keskilämpötila painuu alle +5 asteen tai sataa lumipeite tai esiintyy alle -10 asteen lämpötiloja. Ilmastomallitutkimuksissa kasvukausi määritellään yleensä vain +5 asteen rajan avulla.) pituuden muutoksia SILMU-skenaarioiden perusteella on laskenut Carter (1998). SILMU:n keskiskenaarion mukaan kasvukausi Suomessa pitenee vuosisadan puoliväliin mennessä etelässä noin neljä viikkoa, pohjoisessa hieman vähemmän. Førland et al. (2004) arvioivat kasvukauden pitenevän Suomessa noin 20 vrk jaksojen 1961–1990 ja 2021–2050 välillä. Samalla tehoisan lämpötilan summa kasvanee Suomessa lähes 25 %. Räisäsen ''et al.'' (2004) tutkimuksen mukaan kasvukausi pitenee maassamme A2-skenaarion toteutuessa vuosisadan loppupuolelle mennessä noin 40 vrk, eli noin 10 vuorokautta yhden asteen lämpenemistä kohden. (Rossby-keskuksen alueellisella ilmastomallilla (RCAO) tekemät kuvaukset nykyilmastosta (1961–90) ja tulevaisuuden ilmastosta (2070–99). Kuvaukset tehtiin HadCM3 ja ECHAM4 ilmastosimulaatioista, joissa ilmakehän kasvihuonekaasu- ja hiukkaspitoisuudet muuttuivat A2- ja B2-skenaarioiden mukaan. Viite: Räisänen ''et al.'' (2003))<ref name="mmm"/>

{| {{prettytable}}
|+'''Keskilämpötilan muutokset (oC) Suomessa verrattuna normaalikauteen 1961–1990 neljässä FINSKEN-skenaarioissa (Jylhä et al. 2004). Mallitulosten keskiarvon lisäksi on suluissa annettu pienin ja suurin yksittäisen malliajon antama muutos. Oikeanpuoleinen sarake kertoo kaikkien neljän skenaarion yhdessä kattaman vaihteluvälin.<ref name="mmm"/>
|-
|'''Jakso
|'''A1FI *
|'''A2
|'''B2
|'''B1 *
|'''Kaikki
|-
|colspan="6"|'''joulu-tammi-helmi
|-
|2010–39
|2,7 (1,6–5,0)
|2,2 (1,2–4,5)
|2,6 (1,8–4,4)
|2,5 (1,8–3,8)
|(1,2–5,0)
|-
|2040-69
|6,2 (4,2–7,8)
|4,6 (3,4–6,0)
|3,2 (2,0–5,7)
|3,3 (2,3–4,8)
|(2,0–7,8)
|-
|2070–99
|9,1 (7,6–10,9)
|6,8 (5,9–8,7)
|5,1 (3,8–7,4)
|4,9 (3,7–6,0)
|(3,7–10,9)
|-
|colspan="6"|'''maalis-huhti-touko
|-
|2010–39
|2,4 (1,1–3,7)
|2,1 (1,1–3,4)
|2,2 (1,1–4,2)
|2,2 (1,3–3,7)
|(1,1–4,2)
|-
|2040–69
|4,8 (2,9–7,8)
|3,6 (2,3–6,2)
|3,0 (1,7–5,9)
|3,2 (1,5–5,9)
|(1,5–7,8)
|-
|2070–99
|7,4 (4,4–11,7)
|5,6 (3,5–9,4)
|4,4 (2,8–8,1)
|4,1 (2,2–6,9)
|(2,2–11,7)
|-
|colspan="6"|'''kesä-heinä-elo
|-
|2010–39
|1,2 (0,7–1,6)
|1,2 (0,6–1,6)
|1,3 (1,1–1,5)
|1,2 (1,0–1,5)
|(0,6–1,6)
|-
|2040–69
|2,8 (2,0–3,9)
|2,1 (1,6–2,5)
|1,9 (1,3–2,2)
|1,8 (1,1–2,2)
|(1,1–3,9)
|-
|2070–99
|4,1 (3,0–5,5)
|3,4 (2,4–4,3)
|2,5 (2,0–3,2)
|2,4 (1,6–3,1)
|(1,6–5,5)
|-
|colspan="6"|'''syys-loka-marras
|-
|2010–39
|2,2 (1,5–2,8)
|1,8 (1,1–2,6)
|1,7 (0,9–2,9)
|1,8 (1,3–2,5)
|(0,9–2,9)
|-
|2040–69
|4,1 (3,5–5,2)
|2,9 (2,1–4,0)
|2,4 (1,5–3,6)
|2,4 (1,8–3,0)
|(1,5–5,2)
|-
|2070–99
|6,4 (6,0–7,1)
|4,5 (2,9–5,6)
|3,3 (2,1–4,4)
|3,0 (2,2–3,6)
|(2,1–7,1)
|-
|colspan="6"|'''vuosi
|-
|2010–39
|2,1 (1,5–3,1)
|1,8 (1,3–2,8)
|2,0 (1,5–2,8)
|1,9 (1,5–2,4)
|(1,3–3,1)
|-
|2040–69
|4,5 (3,8–5,2)
|3,3 (2,9–4,0)
|2,6 (2,1–3,7)
|2,7 (1,8–3,5)
|(1,8–5,2)
|-
|2070–99
|6,8 (5,6–7,4)
|5,1 (4,4–5,9)
|3,8 (3,0–5,0)
|3,6 (2,4–4,4)
|(2,4–7,4)
|}
:''* Arviot perustuvat pienempään määrään ilmastomallikokeita kuin A2- ja B2 -skenaariot.

Loppusyksyn ja alkukevään, sekä Etelä-Suomessa myös talvikauden, lämpötilamuutoksia voidaan havainnolistaa esimerkiksi pakkaspäivien lukumäärän muutoksella. Päivät, jolloin esiintyy alle 0 C lämpötiloja (pakkaspäivät) vähenevät. PRUDENCE-hankkeen (PRUDENCE-hankeeessa simuloitiin useilla eri alueellisilla ilmastomalleilla jaksojen 1961–90 ja 2070–99 ilmasto-oloja skenaarioihin A2 ja B2 perustuen. Rossby-keskuksen mallikokeet ovat osa PRUDENCE-hanketta (Viite: http://prudence.dmi.dk/).) A2- ja B2-mallikokeissa pakkaspäiviä oli Suomessa vuosisadan lopulla 40–80 päivää vähemmän kuin nykyisin.

Kjellström (2004) tutki lämpötilan esiintymisjakaumien muutoksia Pohjois-Euroopassa jaksosta 1961–1990 jaksoon 2071–2100. Kesäisin sekä keskilämpötila että sitä korkeammat ja alhaisemmat lämpötilat nousevat suunnilleen yhtä paljon (kuten kuvassa 2.2a). Talvisin sen sijaan lämpeneminen tapahtuu siten, että jakauman kylmin osa lämpenee enemmän kuin keskiarvo, eli esiintymisjakauma siirtyy oikealle ja samalla sen ”kylmä ääripää” lyhenee. Esimerkiksi kun talvilämpötilojen mediaani nousee Suomessa 6–8 °C, niin lämpötilat, jotka alittavat 5 % esiintymistodennäköisyyden, kohoavat vähintään 9–11 °C (siis jakauma kapenee, päinvastoin kuvassa 2.2c).(Esimerkin lukuarvot ovat peräisin A2-skenaarion RCAO-ECHAM4 simulaatiosta (Kjellstöm 2004).)<ref name="mmm"/>

====Veden lämpötila====

Ilmaston lämpeneminen vaikuttaa luonnollisesti myös sisävesien lämpötiloihin. Vaikutukset tuntuvat avovesikaudella niin vesistöjen pintakerroksissa, veden kerrostuneisuudessa kuin alusvedessä. SILMU-tutkimusohjelman tulosten mukaan pintaveden keskilämpötilat ja erityisesti korkeimmat lämpötilat kohoavat. Korkeimmat lämpötilat voivat nousta joissakin järvissä kuluvan vuosisadan aikana yli 5 °C. Päällysveden keskilämpötila nousee lähes yhtä paljon kuin ilman lämpötila.<ref name="mmm"/>

====Jäätilanne====

Nykyisin kaikki Suomen satamat ovat normaaleina talvina ainakin osan aikaa jäässä. Jäätalvi kestää Kemissä keskimäärin 183 vuorokautta ja Kotkassa 120 vuorokautta (Meier ''et al.'' 2004). Erittäin ankarina talvina voi koko Itämeri saada jääpeitteen.

Itämeren jääpeitteen vuotuista suurinta laajuutta kuvaava aikasarja alkaa jo vuodesta 1720. Havaintojen mukaan jääpeitteen maksimilaajuus korreloi voimakkaasti ilman lämpötilan ja ilmakehän virtausolojen kanssa (esimerkiksi Omstedt and Chen 2001). Ensimmäiset arviot kasvihuonekaasujen lisääntymisen aiheuttamista Itämeren jääpeitteen odotettavissa olevista muutoksista on laadittu jääpeitteen ja ilman lämpötilan väliseen tilastolliseen riippuvuuteen perustuvan mallin avulla (Tinz 1996, Venäläinen ym. 1999). Tutkimusten mukaan jäätalvien ankaruus vähenee huomattavasti vuosisadan loppua kohden. Jään laajuuden muutosten perusteella arvioitiin, että jäänmurtajien toimintakausi lyhenee (Venäläinen ym. 1999). Räisänen ''et al.'' (2003) esittävät uusimmat arviot jääpeitteen laajuuden muutoksista. Talven suurin jään laajuus pienenee mallista ja skenaariosta riippuen 54–80 % nykyisestä.

Pelkkä jääpeitteen laajuus ei kerro kaikkea jääolojen vaikutuksista merenkulkuun ja meren ekologiaan. Tarkemman arvion saamiseksi jääpeitteen muutoksista on kehitetty fysikaalisia meri-jäämalleja, jotka on kytketty ilmastomalliin (Haapala ''et al.'' 2001; Meier 2002). Tällaisten mallien avulla saadaan jään laajuuden lisäksi tietoa jäätalven kestosta, jään paksuudesta ja sen ominaisuuksista.<ref name="mmm"/>

makkaasti ilman lämpötilan ja ilmakehän virtausolojen kanssa (esimerkiksi Omstedt and Chen 2001). Ensimmäiset arviot kasvihuonekaasujen lisääntymisen aiheuttamista Itämeren jääpeitteen odotettavissa olevista muutoksista on laadittu jääpeitteen ja ilman lämpötilan väliseen tilastolliseen riippuvuuteen perustuvan mallin avulla (Tinz 1996, Venäläinen ym. 1999). Tutkimusten mukaan jäätalvien ankaruus vähenee huomattavasti vuosisadan loppua kohden. Jään laajuuden muutosten perusteella arvioitiin, että jäänmurtajien toimintakausi lyhenee (Venäläinen ym. 1999). Räisänen ''et al.'' (2003) esittävät uusimmat arviot jääpeitteen laajuuden muutoksista. Talven suurin jään laajuus pienenee mallista ja skenaariosta riippuen 54–80 % nykyisestä.

Vuosisadan loppua kuvaavien ilmastosimulaatioiden perusteella(Rossby-keskuksen alueellisen ilmastomallin (RCA) aikaisemmalla versiolla tehdyt 10-vuoden pituiset nyky- ja vuosisadan lopun ilmaston kuvaukset. Kuvaukset tehtiin HadCM2 (ja ECHAM4) ilmastosimulaatiosta jossa ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuudet muuttuivat IS92a-skenaarion mukaan. Viite: Räisänen ''et al.'' (2000)) arvioidaan (Tuomenvirta ''et al.'' 2000b), että jäätymisen ajankohta lykkääntyy Perämerellä vajaalla kuukaudella ja etelämpänä Suomen rannikoilla noin kuukaudella. Jään sulamisajankohta aikaistuu lounaassa lähes kuukaudella ja Perämerelläkin useita viikkoja. Vuosisadan loppupuolella jäätalven kesto on lyhentynyt Suomen lounais- ja etelärannikoilla puoleen, ja Pohjanlahdella 70–80 %:in nykyisestä. Jään keskipaksuus pienenee simulointien mukaan Kotkan, Oulun ja Turun satamissa 10–20 cm ja vuotuinen suurin paksuus noin 30 cm. Meier et al. (2004) raportoivat samansuuntaisia tuloksia. Simuloinneissa11 jään enimmäispaksuus Pohjanlahden keskiosassa ohenee 50 % (60 %) skenaariossa B2 (A2). Tulevaisuudessakin jäätalvet vaihtelevat vuodesta toiseen, mutta nykymittapuun mukaan ankaria talvia esiintyy yhä harvemmin. Suomenlahden itäosissa ja Perämerellä jäätä esiintynee joka talvi myös tulevaisuudessa. Koska eri jäätyyppien mallittaminen riippuu mm. tuulioloista, mallikokeiden tulosten perusteella on vaikea arvioida merenkululle hankalien ahtautuneen tai röykkiöityneen jään esiintymisen muutoksia.

Järvien jääpeiteaika lyhenee kaikkialla Suomessa. SILMU-tutkimusohjelman tulosten mukaan vuosisadan lopussa järvet jäätyvät syksyisin muutamaa viikkoa myöhemmin kuin nykyisin ja jäät lähtevät keväällä kuukautta paria aikaisemmin. Etelä-Suomen suurissa järvissä keskitalvenkin jääolot muuttuvat epävakaiksi. Järvien jään paksuus riippuu oleellisesti lumipeitteestä.<ref name="mmm"/>

====Sademäärä====

Sademäärän odotetaan kasvavan ilmastonmuutoksen myötä. Taulukossa alla on esitetty FINSKEN-hankkeessa lasketut eri vuodenaikojen sademäärän muutokset neljän SRES-skenaarion mukaan kolmelle 30-vuotisjaksolle. Sademäärät lisääntyvät keskimäärin eniten A1FI-skenaariossa, mutta ilmaston satunnainen vaihtelu on niin suurta, että se osin peittää alleen eri skenaarioiden väliset erot, erityisesti jaksolla 2010–2039. Sateet lisääntyvät arvioiden mukaan eniten talvisin. Kesän osalta muutamat mallit jopa ennustavat sademäärien hieman vähenevän.

Tulevaisuuden lämpimämpi ilmakehä voi sisältää suuremman määrän kosteutta kuin nykyinen, mikä mahdollistaa voimakkaiden sateiden lisääntymisen. Ilmastomallien mukaan laajoilla alueilla sateen intensiteetti kasvaa ja rankkasateet lisääntyvät. Laskelmia muutoksista on tehty useissa tutkimuksissa, joita esitellään seuraavaksi.
* Tuomenvirta ''et al.'' (2000a) selvittivät patojen mitoitusta varten suurten sademäärien muutoksia Suomessa. Vuosisadan loppuun mennessä 1-, 5- ja 14-vuorokauden mitoitussadannat (Mitoitussadanta on laskennallinen suure, joka määritetään aineistosta, tässä tapauksessa kolmenkymmenen vuoden ilmastosimulaatiosta. Se kuvaa sademäärää, jonka paikallinen toistumisaika on 10000 vuotta. Mitoitussadantaa käytetään patoturvallisuuden arvioinnissa (Patoturvallisuus 1997).) kasvavat ilmastomallikokeessa hilaruudun (180 x 280 km2) kokoisilla alueilla 35–65 %, pienemmillä alueille jopa enemmän. Laskelmat perustuvat vain yhdellä ilmastomallilla 1990-luvun puolivälissä tehtyyn simulaatioon, jossa ei esimerkiksi huomioitu hiukkaspäästöjen vaikutuksia.<ref name="mmm"/>
* Räisänen and Joelsson (2001) tutkivat suurten sademäärien muutoksia alueellisella ilmastomallilla, jonka hilaruudun koko oli 44 x 44 km2. Vuotuinen suurin vuorokauden sademäärä kasvoi Pohjois-Euroopassa vuosisadan jälkipuolella keskimäärin vajaat 20 %. Kuuden tunnin suurimmat sadekertymät kasvoivat yli 20 %. Vastaavassa uusimpiin alueellisen mallin tuloksiin perustuvassa tutkimuksessa vuotuinen sademäärä kasvoi 13–31 % erojen ollessa suuremmat eri mallien kuin eri päästöskenaarioiden välillä (Räisänen ''et al.'' 2003 ja 2004). Samalla sadepäivien (sademäärä >1 mm/vrk) määrä lisääntyi 5–18 %. Vuotuinen suurin vuorokauden sademäärä kasvoi 13–19 % ja se kasvoi kaikissa mallikokeissa ja kaikkina vuodenaikoina (J. Räisänen henkilökohtainen tiedonanto).
* PRUDENCE-hankkeessa laskettiin useista A2-skenaarion ilmastosimulaatioista viiden vuorokauden sadesumman 5- ja 15-vuoden toistumisarvoja (Beniston ''et al.'' 2004). Pohjois-Euroopassa talven nykyiset 15-vuoden toistumisarvot vastasivat vuosisadan lopulla 5-vuoden toistumisarvoja. Myös kesäisin sateiden intensiteetti kasvaa. Esimerkiksi suurimmat vuorokautiset sadekertymät kasvavat 10–20 % ja joissakin kokeissa jopa yli 30 %.<ref name="mmm"/>

PRUDENCE-hankkeessa tarkasteltiin myös muutoksia sateettomien jaksojen pituudessa. Suomessa sademäärän lisäykseen talvisin liittyy useissa kokeissa myös sadepäivien lisäys, mikä lyhentää sateettomien jaksojen pituutta. Keväällä ja kesällä tutkimustulokset ovat ristiriitaisia. Osassa mallikokeita kuivat jaksot lyhenevät, mutta suuremmassa osassa kokeita joko ei tapahdu merkittävää muutosta tai kuivat jaksot pitenevät. Kun otetaan huomioon, että lämpötilan kohoaminen lisää haihduntaa, niin on siis mahdollista, että maaperää voimakkaasti kuivattavat jaksot lisääntyvät.

Sadannan muutoksien arvioihin liittyy paljon epävarmuutta. Sateen syntyä ei voida malleissa kuvata yksityiskohtaisesti, ja sademäärien luontainen vaihtelu on suurta, mikä hämärtää ilmastonmuutoksesta johtuvaa signaalia. Suomen alueelle saadut tulokset ovat samansuuntaisia eri tutkimuksissa, mutta lukuarvot vaihtelevat mallikokeesta toiseen.<ref name="mmm"/>

{| {{prettytable}}
|+'''Sademäärän muutokset (%) Suomessa verrattuna normaalikauteen 1961–1990 neljässä FINSKEN-skenaarioissa (Jylhä ''et al.'' 2004). Mallitulosten keskiarvon lisäksi on suluissa annettu pienin ja suurin yksittäisen malliajon antama muutos. Oikeanpuoleinen sarake kertoo kaikkien neljän skenaarion yhdessä kattaman vaihteluvälin.<ref name="mmm"/>
|-
|'''Jakso
|'''A1FI *
|'''A2
|'''B2
|'''B1 *
|'''Kaikki
|-
|colspan="6"|'''joulu-tammi-helmi
|-
|2010-39
|16 (5–36)
|9 (-1...32)
|11 (1–26)
|11 (4–23)
|(-1...36)
|-
|2040–69
|31 (18–57)
|20 (7–44)
|13 (4–32)
|13 (5–27)
|(4–57)
|-
|2070–99
|43 (23–76)
|28 (14–60)
|20 (7–49)
|22 (12–40)
|(7–76)
|-
|colspan="6"|'''maalis-huhti-touko
|-
|2010–39
|4 (-1...16)
|6 (-2...16)
|12 (2–25)
|10 (1–14)
|(-2...25)
|-
|2040–69
|18 (7–37)
|14 (2–29)
|12 (1–27)
|13 (1–26)
|(1–37)
|-
|2070–99
|28 (11–56)
|21 (8–44)
|17 (5–31)
|16 (4–34)
|(4–56)
|-
|colspan="6"|'''kesä-heinä-elo
|-
|2010–39
|9 (4–13)
|4 (-5...12)
|4 (-7...17)
|5 (2–9)
|(-7...17)
|-
|2040–69
|11 (41–9)
|7 (31–4)
|4 (-14...18)
|7 (1–10)
|(-14...19)
|-
|2070–99
|11 (6–13)
|3 (-8...12)
|5 (-3...14)
|12 (7–17)
|(-8...17)
|-
|colspan="6"|'''syys-loka-marras
|-
|2010–39
|7 (2–15)
|6 (1–14)
|7 (3–15)
|5 (0–-13)
|(0–15)
|-
|2040–69
|16 (8–29)
|12 (6–23)
|8 (4–18)
|8 (2–-16)
|(2–29)
|-
|2070–99
|26 (14–35)
|15 (8–28)
|15 (3–31)
|15 (8–-25)
|(3–35)
|-
|colspan="6"|Vuosi
|-
|2010–39
|9 (4–14)
|6 (2–13)
|8 (3–16)
|7 (3–14)
|(2–16)
|-
|2040–69
|18 (9–28)
|12 (7–21)
|9 (1–20)
|10 (4–17)
|(1–28)
|-
|2070–99
|26 (14–37)
|15 (8–29)
|14 (6–28)
|16 (8–22)
|(6–37)
|}
: * Arviot perustuvat pienempään määrään ilmastomallikokeita kuin A2- ja B2-skenaariot.

====Lumipeite ja routa====

Talvikauden lämpeneminen johtaa lumipeitteen vähenemiseen pohjoisella pallonpuoliskolla. PRUDENCE-hankkeen ilmastokokeissa vuotuisten lumipeitepäivien lukumäärä vähenee vuosisadan loppupuolella koko Suomea tarkasteltaessa 20–40 %. Muutokset vaihtelevat alueellisesti riippuen lämpötilasta ja sademäärän muutoksista. Alueilla, joilla talvikuukausien keskilämpötila on nykyään vähemmän kuin viitisen astetta pakkasen puolella, kuten Etelä- ja Lounais-Suomessa, muutokset lumipeitteen kestossa ja paksuudessa ovat suuria. Pohjois-Suomen lumipeite taas reagoi keskitalvella herkemmin sademäärän kuin lämpötilan muutoksiin. Talvisadannan lisääntymisestä huolimatta Pohjois-Suomen lumipeiteaika lyhentyy syksyjen ja keväiden lämpenemisen takia Räisänen ''et al.'' (2003) mukaan reilulla kuukaudella ja keskitalven lumensyvyys pienenee vuosisadan lopulla noin 30 %.11 Etelä-Suomessa muutokset ovat suurempia, koska myös talvikuukausina merkittävä osa sateesta tulee vetenä. Lumipeiteaika lyhenee noin kaksi kuukautta ja keskitalven lumensyvyys ohenee noin kolmannekseen nykyisestä. Venäläinen ''et al.'' (2001b) saivat samankaltaisia tuloksia tarkastellessaan ilmastosimulaatioiden lisäksi erillistä maaperää ja lumipeitettä kuvaavaa mallia.

Venäläinen et al. (2001a) tutkivat roudan paksuuden odotettavissa olevia muutoksia vuosisadan loppupuolella lumettomilla pinnoilla kuten teillä ja rakennetussa ympäristössä, joissa routaantuminen vähenee lämpötilan kohotessa. Tarkastelluissa kokeissa14 Etelä- ja Keski-Suomessa lumettomien pintojen roudan vuotuinen maksimisyvyys pienenee 30–50 % ja Pohjois-Suomessa 50–70 % vuosisadan loppuun mennessä.<ref name="mmm"/>

Lumipeite eristää tehokkaasti lämpöä ja hidastaa maan routaantumista. Venäläinen ''et al.'' (2001b) arvioivat roudan muutoksia metsissä vuosisadan lopussa. Lumipeitteen vähenemisen ja lämpötilan kohoamisen yhteisvaikutus vaikuttaa eri tavoin routaan eri puolella Suomea. Pohjois-Suomessa lämpötilan nousu on talvisin niin suurta, että routaantuminen selvästi vähenee, vaikka myös lumipeite ohenee. Nykyisin Itä-Suomessa lumipeite rajoittaa merkittävästi maan routaantumista. Skenaariokokeessa tällä alueella lumipeitteen väheneminen lähes kumoaa lämpötilan kohoamisen vaikutuksen routaan. Tuloksena on roudan vain lievä oheneminen. Keskilämpötilan kohotessa Etelä- ja Länsi-Suomessa nykyilmaston yhtenäinen lumipeiteaika muuttuu toisiaan seuraaviksi lyhyiksi lumipeitejaksoiksi. Samalla kasvaa todennäköisyys sille, että pakkasjakso osuu ajankohtaan jolloin maassa ei ole eristävää lumipeitettä. Mallitulosten mukaan Etelä- ja Länsi-Suomessa keskimääräinen routakerros paksunee vain hiukan, mutta ankarina talvina routa voi edetä nykyistä syvemmälle.

Venäläinen ''et al.'' (2001a) tutkivat roudan paksuuden odotettavissa olevia muutoksia vuosisadan loppupuolella lumettomilla pinnoilla kuten teillä ja rakennetussa ympäristössä, joissa routaantuminen vähenee lämpötilan kohotessa. Tarkastelluissa kokeissa Etelä- ja Keski-Suomessa lumettomien pintojen roudan vuotuinen maksimisyvyys pienenee 30–50 % ja Pohjois-Suomessa 50–70 % vuosisadan loppuun mennessä.<ref name="mmm"/>

====Tuulisuus ja auringon säteily====

Cubash et al. (2001) mainitsevat, että useissa tulevaisuuden mallisimulaatioissa syviä matalapaineita syntyy nykyistä enemmän. Toisaalta tulokset vaihtelevat melko paljon ilmastomallista toiseen. Keskimääräisen tuulennopeuden muutosarviot Suomessa riippuvat mallista ja muutosten suuntakin vaihtelee (Räisänen ''et al.'' 2003 ja Tammelin ym. 2002). Alueellisissa ilmastomalleissa tuovat Itämeren alueella talvisin tuulen nopeus kasvaa merijään vähetessä.

Maanpinnalle tulevan auringon säteilyn muutoksia arvioitaessa tarvitaan tietoa pilvisyyden muutoksista. Toistaiseksi pilvisyyden kuvaamiseen ilmastomalleissa liittyy suurta epävarmuutta (McAvaney et al. 2001).<ref name="mmm"/>

==Sosio-ekonomiset skenaariot Suomessa==

===Johdanto===

Ilmastonmuutos vaikuttaa talouteen monin eri tavoin ja aiheuttaa erilaisia sopeutumistarpeita. Sopeutumisen kustannukset riippuvat keskeisesti talouskehityksestä ja talouden vauraudesta ja kyvystä sopeutua ilmastonmuutokseen sekä toisaalta ilmastonmuutoksen hillitsemisestä. Suomen talouden keskeisiä kysymyksiä lähivuosikymmeninä on väestörakenteen kehitys, joka vaikuttaa sekä tuottavuuteen ja talouskasvuun että niihin menoihin, joita väestön hyvinvoinnista huolehtimisesta aiheutuu. Ilmastonmuutos muuttaa niitä edellytyksiä, joilla talous ylipäätään voi toimia. Ilmastonmuutoksen suorat vaikutukset sen sijaan vaihtelevat toimialoittain. Eräiden toimialojen Suomessa on arvioitu hyötyvän ilmastonmuutoksesta ja toisien taas kohtaavan uusia kustannuksia. Joidenkin vaikutuksien osalta ilmastonmuutoksen aiheuttamia vaikutuksia on vaikea kohdentaa millekään toimialalle.

Maailmantalouden kautta ilmastonmuutos voi vaikuttaa Suomeen kahdella tavalla. Ilmastonmuutoksen voimakkuus riippuu sinänsä maailmantalouden kehityksestä, mutta mikäli ilmastonmuutos alkaa vaikuttaa maailmantalouteen, heijastuvat vaikutukset Suomeenkin. Ilmastonmuutoksen ehkäisemiseksi tehtävät toimet voivat puolestaan rajoittaa talouskasvua mutta myös luoda uusia mahdollisuuksia suomalaiselle teollisuudelle.<ref name="mmm"/>

Ilmastonmuutokseen sopeutumisen taloudellisista vaikutuksista Suomeen ei toistaiseksi ole tehty kattavia arvioita. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia eräillä toimialoilla arvioitiin SILMU-ohjelmassa. Vielä ei ole arvioitu ilmastonmuutokseen sopeutumisen kustannuksia eikä sopeutumisen ja ilmastonmuutoksen torjumiseksi tehtävän päästöjen rajoittamisen yhteisvaikutuksia.

Valtion taloudellisen tutkimuslaitoksen laatimassa erillisessä tutkimuksessa tarkastellaan Suomen talouden pitkän aikavälin kehittymismahdollisuuksia keskeisistä rakenteellisista tekijöistä käsin. Tutkimuksen tarkoitus ei niinkään ole tuottaa arvioita sopeutumisen kustannuksista kuin koota olemassa olevia arvioita ilmastonmuutoksen vaikutuksista ja talouden rakenteellisista kehitystekijöistä yhtenäisiksi kokonaisuuksiksi, joita voidaan käyttää jatkotutkimuksissa vertailukohtana ilmastomuutokseen sopeutumisen ja sen torjunnan kustannuksien arvioinnissa. Samalla annetaan taustatietoja, joiden avulla eri toimialoille suunnattuja sopeutumistoimenpidekokonaisuuksia voidaan arvioida. Laskelmissa ei siis oleteta toteutettavan aktiivista sopeutumista ilmastonmuutokseen eikä liioin tarkastella hillitsemistoimien merkitystä.<ref name="mmm"/>

===Tarkasteltavat vaihtoehdot===

Talouden kehitystä arvioidaan ennen kaikkea maailmantalouden, Suomen väestökehityksen sekä työllisyys- ja tuottavuuskehityksen näkökulmista. Tarkastelun lähtökohtana on WM-skenaario (With Measures-skenaario), jossa arvioidaan talouden kehitystä vuoteen 2025 asti. WM-skenaariota on myös käytetty elokuussa 2004 tehdyn kansallisen kasvihuonekaasujen päästöoikeuksien jakosuunnitelman pohjana. Tämän tarkastelun perusvaihtoehdossa oletetaan talouden seuraavan WM-skenaariota vuoteen 2025 asti. Tämän jälkeen vientikysynnän, työllisyyden ja tuottavuuden kehitys määräävät pitkälti talouskehitystä. Vuoden 2025 jälkeen tuottavuuserojen toimialojen välillä oletetaan alkavan tasaantua, mutta perusvaihtoehdossa oletetaan maailmanmarkkinoiden, työllisyyden ja tuottavuuskasvun säilyvän korkealla tasolla.<ref name="mmm"/>

{| {{prettytable}}
|WM (With Measures) -skenaarion taloudellisia lähtökohtia
*WM-skenaariossa oletetaan, että kansantalouden kasvuvauhti on keskimäärin 2 %.
*Kasvu on nopeampaa tarkastelujakson alussa ja hidastuu jakson lopulla.
*Kansantalous palveluvaltaistuu edelleen.
*Myös teollisuuden rakenne kevenee prosessiteollisuuden kasvaessa muuta teollisuutta hitaammin.<ref name="mmm"/>
|}

Kahdessa vaihtoehtoisessa skenaariossa työllisyyden ja tuottavuuden annetaan vaihdella perusskenaarioon verrattuna. Skenaariot eroavat toisistaan myös maailmantalouden kehityksen ja ilmastonmuutoksen vauhdin ja vaikutusten osalta.

Tutkimuksen skenaarioita voidaan lyhyesti luonnehtia seuraavasti:
* Perusskenaario: maailmantalouden ja viennin kehitys jatkaa WM-skenaarion jatkumona, ikäryhmittäinen tuottavuuskehitys on nopeaa, työllisyysaste nousee vuoteen 2020 mennessä 75 %:in
* Taantuva Suomi: maailmantalouden ja viennin kehitys hidastuu WM-skenaarioon verrattuna vuoden 2025 jälkeen, ikäryhmittäiset työllisyysasteet jäävät 2020 mennessä nykytasolle, tuottavuuskehitys on keskinkertaista
* Vaihtoehtoinen Suomi: maailmantalous ja vienti kehittyvät suotuisasti, teknologia ja kulutus suuntautuvat vähemmän energiaintensiivisiin tuotteisiin ja palveluihin, työllisyysasteet palautuvat 2020 mennessä lamaa edeltävälle tasolle, tuottavuuden kasvu jää alemmaksi kuin perusskenaariossa mutta on nopeampaa kuin taantuma-skenaariossa

Skenaariot kokoavat siis yhteen arvioita maailmantalouden, ilmaston, ja Suomen talouden ja väestön kehityksestä. Seuraavassa kuvataan näitä taustatekijöitä hieman lähemmin.<ref name="mmm"/>

====Oletukset kansainvälisestä taloudesta====

Maailmantalouden pitkän aikavälin kehityksestä on esitetty erilaisia arvioita useissakin tutkimuksissa. Näissä tutkimuksissa on arvioitu esimerkiksi energiankulutuksen, huoltovarmuuden tai energiajärjestelmän kehitystä (esimerkiksi Kansainvälisen energiajärjestön, IEA), mutta myös muita kestävän kehityksen kannalta keskeisiä kysymyksiä (esimerkiksi Maailman valuuttarahasto, IMF). Myös EU on esittänyt lähivuosikymmeniksi arvioita talouden ja energiankulutuksen kehityksestä. Lisäksi IPCC on koonnut yleisiä talousskenaarioita eri maaryhmille. Kirjallisuudessa esitettyjen skenaarioiden käyttökelpoisuus Suomea koskevaan tutkimukseen on jossain määrin rajallinen koska ne ovat osin hyvinkin laadullisia, mutta niitä voidaan kuitenkin käyttää vientikysynnän kehitysarvioiden tukena. Tässä tutkimuksessa oletukset maailmantalouden kehityksestä nojautuvat IPCC:n skenaarioperheisiin (Liite). Maailmantalouden kehitys heijastuu Suomeen ennen kaikkea vientikysynnän kehityksen kautta, joka on erilainen IPCC:n eri skenaarioperheissä. IPCC:n skenaarioperheet ovat myös hyödyllisiä talouskehityksen ja ilmastonmuutoksen välisen yhteyden arvioinnin kannalta. IPCC-skenaarioissa ilmastonmuutos toteutuu erilaisena eri talousskenaarioissa riippuen talouskasvusta ja teknologian kehityksestä.

IPCC:n skenaarioiden keskeiset erot syntyvät niistä oletuksista, joita tehdään maailmankaupan avoimuudesta ja teknologian siirtymisen mahdollisuuksista, vaurauden jakautumisesta maiden ja maaryhmien välillä ja lopulta myös maailmantaloudessa vallitsevan suuntauksen yhteensopivuudesta kestävän kehityksen kanssa. Näiden piirteiden erilaiset yhdistelmät ovat taustalla IPCC:n neljässä skenaarioperheessä, jotka ovat:
:'''A1''' – avoin maailmantalous, nopea teknologiakehitys
:'''A2''' – blokkeihin jakautunut, muutoksiin hitaasti sopeutuva maailmantalous
:'''B1''' – ekotehokas korkean teknologian maailma
:'''B2''' – paikallisten yhteisöjen ja valikoivan teknologiakehityksen maailma

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan kolmea ensimmäistä skenaarioperhettä. Kussakin skenaariossa ilmastonmuutos toteutuu erilaisena, mutta erot syntyvät hitaasti ja ovat selvempiä vasta 2050 jälkeen. Seuraavassa luonnehditaan skenaarioita hieman lähemmin.<ref name="mmm"/>

=====A1 – An open global economy with rapid technological change=====

Skenaario vastaa lähinnä tämän tarkastelun perusskenaariota. Tässä skenaariossa kaikki maat osallistuvat taloudelliseen yhteistyöhön ja niinpä maailmantalous kehittyy nopeasti ja yhteistyön tuomat taloudellinen tehokkuus leviää myös kehitysmaihin. Vaurauden leviäminen johtaa väestönkasvun hidastumiseen koko maapallon mittakaavassa vuoden 2060 jälkeen. Teknologia kehittyy nopeasti, ja innovaatiot leviävät nykyistä nopeammin. Kestävän kehityksen vaatimuksiin vastataan ensi sijassa teknologian avulla. Kansantuotteen kasvu henkeä kohti on nopeinta tässä skenaariossa. Kasvihuonekaasujen kehitys vaihtelee skenaariovarianttien välillä voimakkaasti. Kasvihuonekaasujen päästöt voivat jäädä suhteellisen alhaisiksi, jos teknologian kehitys parantaa ekotehokkuutta. Tässä skenaarioperheessä ekotehokkuuden ei kuitenkaan oleteta olevan keskeinen politiikkatavoite, ja siksi on mahdollista, että päästöt ovat B1-skenaarioita korkeammat ja ilmastonmuutos nopeampaa.<ref name="mmm"/>

=====A2 – A world of blocks with haphazard resistance to change=====

Skenaario vastaa lähinnä tämän tarkastelun Taantuva Suomi -skenaariota. Tässä skenaarioperheessä maailmantalouden kehitys ei ole yhtä suotuisaa kuin A1-skenaarioissa. Keskeinen syy tälle on maailman jakautuminen erityisetujaan ajaviin kauppablokkeihin, mikä hidastaa taloudellista kasvua ja kehitysmaiden vaurastumista. Myöskään teknologian leviäminen ei ole yhtä nopeaa kuin A1-skenaarioissa. Vaurauden hidas parantuminen johtaa korkeampaan väestönkasvuun kuin A1-skenaarioissa, mikä puolestaan näkyy B1-skenaarioita ja korkeampina päästöinä ja yleensäkin ympäristön kuormituksena.<ref name="mmm"/>

=====B1 – A consciously eco-efficient high-tech world=====

Skenaario vastaa lähinnä tämän tarkastelun Vaihtoehtoinen Suomi -skenaariota. Tässä skenaarioperheessä taloudellinen yhteistyö on voimakasta, mikä luo edellytykset talouskasvulle ja teknologian leviämiselle, mutta teknologiselle kehitykselle asetetaan selkeitä ympäristötavoitteita. Talouskasvu jää A1-skenaarioita alemmaksi, kuten vaurastuminen ja kehitysmaiden ja teollisuusmaiden vaurauserojen kaventuminenkin, mutta toisaalta teknologia kehittyy ympäristöystävälliseen suuntaan. Talouskehitys on kuitenkin toiseksi nopeinta tässä skenaarioperheessä, ja niinpä maailman väestökehityskin on samankaltainen kuin A1-skenaarioissa. Kasvihuonekaasujen päästöt saadaan kuriin näissä skenaarioissa, eikä ilmastonmuutos ole yhtä nopeaa kuin muissa skenaarioissa.<ref name="mmm"/>

====Oletukset Suomen talouden rakenteellisista tekijöistä====

Maailmanmarkkinoiden lisäksi Suomen talouskehityksen kannalta keskeistä on väestön, työllisyyden ja tuottavuuden sekä kulutuskysynnän kehitys. Väestö-, hoivameno-, ja työllisyyskehityksestä tehtävät arviot perustetaan tutkimuksessa VATT:n aiempaan tutkimukseen (Parkkinen 2004), jossa arvioidaan tuottavuuden ja ikäryhmittäisen työllisyysasteen ja hoivamenojen kehityksen avulla talouden kasvumahdollisuuksia.<ref name="mmm"/>

=====Väestökehitys=====

[[Kuva:vaestoennuste03-80.png|thumb|200px|Väestöennuste ikäryhmittäin 2003–2080.<ref name="mmm"/>]]

Väestön kasvuennuste noudattaa Tilastokeskuksen väestöennustetta vuoteen 2030 ja sen jatkolaskelmaa vuoteen 2050. Vuoden 2050 jälkeen ennuste perustuu trendien jatkumisoletukseen. Väestö kasvaa 2000-luvun alkuvuosikymmeninä vuoteen 2030 saakka noin 200 000:lla mutta kääntyy sitten hitaaseen laskuun. Nykytasolle väestö on palannut vuoteen 2050 mennessä. Laskelmissa ei oleteta siirtolaisuuden voimakkaasti lisääntyvän nykyisestään.<ref name="mmm"/>

=====Työllisyys=====

[[Kuva:Tyollisyyskehitys03-80.png|thumb|200px|Työllisyysasteen suhteellinen kehitys 2003–2080.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:Tyontuottavuus00-80.png|thumb|200px|Työn tuottavuuden suhteellinen kehitys 2000–2080.<ref name="mmm"/>]]

Työllisyyden kehitysskenaarioiden lähtökohtana on nykytilanne. Vuoden 2002 työllinen työvoima oli 2,37 miljoonaa henkeä. Työvoimatutkimuksen mukaan 35–45 -vuotiaiden työllisyysaste oli 85 prosenttia, kun taas kaikkien työikäisten, 15–64 -vuotiaiden, työllisyysaste oli 67,7 %. 1990-luvun alussa, ennen lamaa, työssä kävi 2,5 miljoonaa suomalaista, jolloin työllisyysaste oli 74 % ja parhaassa työiässä olevien osalta yli 90 %. Pahimman työttömyyden aikaan 1994 työllisyysaste oli toisaalta vain 60 %, jolloin työllistä työvoimaa oli 2,05 miljoonaa. Ikäryhmittäisessä työllisyydessä oli tällöinkin suuria eroja.

Työllisyysskenaariot tässä tutkimuksessa vertautuvat tähän historiaan. Heikoin työllisyysvaihtoehto olettaa, että ikäryhmittäiset työllisyysasteet säilyisivät 2002 tasolla (Taantuva Suomi). Tällöin työllisten lukumäärä laskisi lähes 150 000:lla 2020 mennessä ja jopa 500 000:lla vuoteen 2050 mennessä. Vaihtoehtoinen Suomi -skenaario olettaa, että ikäryhmittäiset työllisyysasteet palautuvat lamaa edeltävälle tasolle, jolloin myös työllisten lukumäärä säilyy ennallaan vuoteen 2020, mutta supistuu sitten 250 000:lla vuoteen 2050 mennessä. Parhaassa tapauksessa työllisyysaste nousee 75 %:iin vuoteen 2020 mennessä, jolloin työllisten lukumäärä nousee 2020 saakka, mutta supistuu 2,2 miljoonaan vuoteen 2050 mennessä (Perusskenaario), eli noin 150 000:lla nykyiseen verrattuna.<ref name="mmm"/>

Parkkinen (2004) on myös esittänyt skenaarioita kokonaistuottavuuden kehityksestä. Heikon tuottavuuskehityksen tapauksessa työn tuottavuus kohoaisi 1,3 % vuodessa, mikä on hitaammin kuin koskaan sodanjälkeisenä aikana. Parkkisen perustapauksessa työn tuottavuus kohoaa 2 % vuodessa, tämäkin on historiallisesti katsottuna varsin hitaasti. Parhaassa vaihtoehdossa työn tuottavuuden oletetaan kohoavan 2,7 % vuodessa.

Tämän tarkastelun skenaarioissa kokonaistuottavuuden oletetaan kohoavan Taantuva Suomi vaihtoehdossa hieman nopeammin kuin Parkkisen tutkimuksessa, eli noin 1,6 % vuodessa vuosituhannen alkuvuosikymmeninä. Perusskenaariossa ja Vaihtoehtoinen Suomi-skenaariossa tuottavuuden kasvuksi oletetaan aluksi keskimäärin 2 %, mutta vuoden 2025 jälkeen tuottavuuskasvu oletetaan 2,7 %:ksi perusskenaariossa ja keskimäärin 2,4 % 2025 jälkeen.

Parkkinen (2004) arvioi myös eläke- ja hoivamenojen kehitystä. Näiden menojen kasvu seuraa varsin tiiviisti väestön ikääntymistä. Tässä tarkastelussa otetaan huomioon väestön ikääntymisen vaikutus sekä hoivamenoihin että verotukseen. On kuitenkin mahdollista, että elintason kasvun myötä terveydentila paranee ja johtaa hoivamenojen myöhentymiseen – ihmiset tarvitsevat hoivapalveluja vasta jonkin verran vanhempana. Tämä vaihtoehto on tässä tarkastelussa yhdistetty Vaihtoehtoiseen Suomi -skenaarioon, jossa kansanterveyden ja suhteellisesti paremman ympäristön tilan välillä oletetaan olevan positiivinen yhteys.<ref name="mmm"/>

====Ilmastonmuutoksen vaikutukset====

Tarkastelussa on myös käytetty arvioita ilmastonmuutoksen vaikutuksista. Arviot perustuvat SILMU-tutkimusohjelmassa tehtyihin laskelmiin ilmaston lämpenemisen aiheuttamista muutoksista talouden ilmastonmuutokselle herkillä toimialoilla (Kinnunen 1992, Kuoppamäki 1996). Laskelmissa tarkastellaan vain niitä toimialoja, joiden osalta lämpenemisen vaikutuksia oli kvantifioitu. Niissä ei myöskään arvioida mahdollisia maailmantalouden muutoksia. SILMU:ssa tehdyt arviot sisältävät siis monia epävarmuuksia, mutta ne ovat edelleen kattavimmat taloudelliset arviot ilmastonmuutoksen vaikutuksista Suomessa. Tältä osin hiljan käynnistynyt FINADAPT-tutkimushanke tullee kuitenkin parantamana tietopohjaa.

SILMU:ssa arvioitiin, että ilmaston lämpeneminen Suomessa asettuisi 0,1 ja 0,6 asteen välille vuosikymmenessä. Ilmastonmuutoksen vaikutusarvioissa oletetaan, että ilmaston lämpeneminen Suomessa arvioiden keskivaiheille, 0,4 asteeseen vuosikymmenessä. Nyttemmin on esitetty arvioita nopeammastakin lämpenemisestä, ja niinpä käsillä olevassa tutkimuksessa oletetaan, että vaikutukset voivat olla Kuoppamäen arvioita suuremmat tai pienemmät riippuen siitä, millainen maailmantalouden kehitys ja sitä kautta taloudesta kumpuava ympäristöpaine on. Selvää kuitenkin lienee, että ilmastonmuutoksen vaikutukset eivät tule olemaan näin lineaarisia, vaan voivat vaihdella paljonkin lämpenemisen voimakkuudesta riippuen. On selvää, että vaikutusarviointi vaatii menetelmien lisäkehittämistä, jota tehdään osaltaan FINADAPT-tutkimushankkeessa.<ref name="mmm"/>

Kuoppamäen arvioiden mukaan Suomi poikkeaa eräissä suhteissa merkittävästi muista teollisuusmaista ilmaston lämpenemisen vaikutusten suhteen. Taustalla on Suomen pohjoinen sijainti, josta johtuen lämpeneminen pidentää satokautta vaikuttaen positiivisesti maatalouteen ja siirtää metsärajaa pohjoisemmaksi hyödyttäen todennäköisesti metsätaloutta. Myös lämmitystarve jää vähäisemmäksi.

Vastapainoksi on oletettavaa, että erilaiset tuholaiset lisääntyvät. Biodiversiteetti saattaa kuitenkin kärsiä, ja myös myrskyisyys saattaa lisääntyä lisäten puuston ja erilaisten rakenteiden vaurioalttiutta. Ilmastonmuutoksella on varsin ristiriitaisia vaikutuksia eräisiin muihinkin sektoreihin. Maatalouden osalta Kuoppamäki arvioi, että kasvukauden pitenemisen lisäksi lämpenemisestä johtuva viljelykelpoisen alan siirtyminen pohjoisemmaksi kasvattaa satopotentiaalia. Satopotentiaalin kasvu vaihtelee viljalajeittain, mutta olisi keskimäärin 40 %. Tämän lisäksi karjatalous hyötyisi lämpenemisestä laidunkauden pidentyessä (rehukustannus, eläinten terveys). Tuholaistuhojen arvioitiin kaksinkertaistuvan. Suomen maatalouden saama nettohyöty olisi kuitenkin 1–3 miljardia vuoden 1993 markkaa vuosittain vuoden 2050 tasolla.<ref name="mmm"/>

Energiasektorin hyödyt kumpuavat lämmitystarpeen vähenemisestä ja vesivoiman saatavuuden lisääntymisestä. Näistä ensimmäinen lienee merkittävämpi vesivoiman osuuden kokonaisenergiahuollossa ollessa suhteellisen pieni. Lämmitystarpeen lasku näkyy pienentyneenä sähkön ja polttoaineiden kulutuksena. Vuotuisen sähkönkulutuksen arvioitiin jäävän 1,5 % alemmaksi vuonna 2025 ja 4,6 % alemmaksi vuonna 2100 lämpenemisen ansiosta. Kokonaisuudessaan vuotuinen vaikutus energiasektorilla arvioidaan 700 miljoonaksi vuoden 1993 markaksi. Metsätalouden osalta lämpeneminen johtaa kasvun paranemiseen ja toisaalta myös puuston rakenteen muutokseen. Puuston arvioidaan muuttuvan koivuvaltaisemmaksi. Lämpenemisen vaikutus kumpuaa kasvun hyvinkin selvästä lisääntymisestä, ja vuotuiseksi kokonaisarvioksi lämpenemisen vaikutuksista Kuoppamäki esittää 4,4 miljardia vuoden 1993 markkaa.

Muita toimialoja Kuoppamäen tutkimus ei käsittele. Esimerkiksi rakentamiseen lämpenemisellä voi olla hyvinkin ristiriitaisia vaikutuksia. Lämpeneminen helpottaa lämmöneristämistä, mutta toisaalta lisääntyvä sateisuus ja myrskyisyys asettavat rakentamiselle uusia vaatimuksia. Liikennesektoriin liittyy suuria teknologiaepävarmuuksia, eikä ole selvää, ovatko lämpenemisen vaikutukset talvikunnossapitoonkaan ennakoitavissa kovinkaan hyvin. Myös matkailuelinkeinolle lämpeneminen voi olla toisaalla hyödyksi, toisaalla haitaksi. Kaikkiaan matkailu saattaisi kuitenkin kärsiä lämpenemisestä.

Ilmastonmuutos voi myös aikaansaada siirtolaisuuden lisääntymisen, ja tutkimusarvioikin, että kasvaneesta ”ilmastopakolaisuudesta” voisi aiheutua kustannuksia Suomessakin. Käsillä olevassa tutkimuksessa ei tarkastella tätä vaihtoehtoa. Tässä tarkastelussa Kinnusen ja Kuoppamäen arvioita on käytetty ilmastonmuutoksen vaikutuksen kuvaamisessa siten, että arvioitu vaikutus on tuotu mallikehikkoon tuottavuuden muutoksena. Muutoksen oletetaan toteutuvan vähittäin siten, että vuonna 2050 vuosittaiset vaikutukset ovat Kuoppamäen arvioimalla tasolla. Kaikkiaan ilmastonmuutoksen vaikutus jää laskelmissa kuitenkin pieneksi makrotaloudellisten tekijöiden merkityksen korostuessa pitkällä aikavälillä. Kansantuotteen vuotuiseen kasvuun vaikutus olisi positiivinen, mutta jäisi prosentin murto-osiin. Maa- ja metsätaloudessa ja metsäteollisuudessa vaikutus olisi hieman suurempi, muttei kuitenkaan 0–0,2 % suurempi.<ref name="mmm"/>

===Skenaariolaskelmat===

Tässä luvussa tarkastellaan kansantalouden kehitystä eri skenaarioissa. Tarkastelu perustuu Suomen taloutta kuvaavalla tasapainomallilla tehtyihin laskelmiin. Tasapainomallit perustuvat tuotannon, kulutuksen ja julkisen sektorin yksityiskohtaisiin kuvauksiin ja tuottavat ratkaisunaan tietoa talouden reaktiosta erilaisiin reunaehtojen muutoksiin. Skenaariokäytössä mallien avulla voidaan tarkastella erilaisten rakenteellisten tekijöiden yli ajan tapahtuvan muutoksen aikaansaamaa kasvua ja tuotanto- ja kulutusrakenteen muutosta. Laskelmien taustaoletuksia kuvataan yksityiskohtaisemmin VATT:n erillisessä tutkimusraportissa.

Skenaariolaskelmien keskeiset piirteet on kuvattu edellä. Mallilaskentaan skenaarioita tuodaan mukaan seuraavasti:
* Väestön ja työvoiman kasvu sekä eläkemenot oletetaan väestöskenaarioiden mukaiseksi
* Työllisyyden ja tuottavuuden kasvun annetaan vaihdella skenaarioittain
* Maailmanmarkkinakysyntä vaihtelee skenaarioittain
* Hoivamenojen volyymi seuraa väestöskenaarioita.

[[Kuva:makrotaloudenkehitys.png|thumb|200px|Makrotalouden kehityksen tunnuslukuja Perusskenaariossa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:arvonlisaperusskenaariossa.png|thumb|200px|Arvonlisä Perusskenaariossa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:taantuvasuomimakrotalous.png|thumb|200px|Makrotalouden kehityksen tunnuslukuja Taantuva Suomi -skenaariossa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:arvonlisataantuvasuomi.png|thumb|200px|Arvonlisä Taantuva Suomi -skenaariossa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:vaihtoehtoinensuomimakrotalous.png|thumb|200px|Makrotalouden kehityksen tunnuslukuja Vaihtoehtoinen Suomi-skenaariossa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:arvonlisavaihtoehtoinensuomi.png|thumb|200px|Arvonlisä Vaihtoehtoinen Suomi-skenaariossa<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:arvonlisaeriskenaarioissa.png|thumb|200px|Arvonlisän kehitys eri skenaarioissa.<ref name="mmm"/>]]
[[Kuva:toimialoitteinenaronlisa.png|thumb|200px|Toimialoittaisten arvonlisäosuuksien kehitys eri skenaarioissa.<ref name="mmm"/>]]

Tämän lisäksi laskelmissa joudutaan tekemään eräitä oletuksia kustannusten määräytymisestä. Näistä tärkeimmät ovat:
* Hoivamenojen yksikkökustannukset määräytyvät mallista
* Työttömyyskorvaukset on sidottu ansiotasoindeksiin
* Muiden tulonsiirtojen yksikkömenot on sidottu ansiotasoindeksiin
* Muiden tulonsiirtojen volyymi on sidottu väestön määrään
* Koulutusmenojen volyymi on sidottu koulu-ikäisen väestön määrään
* Koulutusmenojen yksikkökustannukset määräytyvät mallista<ref name="mmm"/>

Julkisesta sektorista oletetaan lisäksi:
* Skenaarioista riippumattomat julkiset menot (muut kuin hoiva- ja koulutusmenot) kasvavat samaa vauhtia kuin WM-skenaariossa
* Julkisen velan suhde BKT:n pidetään kiinteänä sopeuttamalla liikevaihtoveroa

Malli määrää talouden kasvun skenaarioittain vaihtelevien tarjontatekijöiden (työllisyys, tuottavuus) ja kysyntätekijöiden (maailmanmarkkinat) rajoittamana. Pitkän aikavälin kasvuskenaarioiden tapaan tuottavuuskehitys on näissäkin skenaarioissa keskeisellä sijalla. Korkea tuottavuuskasvu mahdollistaa voimakkaan talouskasvun. Työvoiman ikääntyessä ja työllisten määrän kääntyessä laskuun 2000-luvun edistyessä alkaa talouden rakenne kuitenkin muuttua palveluvaltaisemmaksi, jolloin korkea tuottavuuskehitys saattaa jouduttaa tätäkin kehitystä.<ref name="mmm"/>

====Talouden kehitys Perusskenaariossa====

Kansantalouden kehitystä perusskenaariossa esitetään kuvassa. Perusskenaariossa kansantuotteen kasvu jatkuu suhteellisen nopeana 2000-luvun alkuvuosikymmenet alkaen hidastua vuotta 2050 kohden. Kansantuotteen kasvu on kuitenkin lähes kaksi prosenttia vuoden 2050 tasollakin. Kulutus henkeä kohden kasvaa nopeammin kuin kansantuote. Vientikysynnän oletetaan kasvavan 3–4 %:n verran koko tarkastelukauden ajan.

Kansantalouden rakenteen kehitystä arvonlisän syntymisen kautta perusskenaariossa esitetään kuvassa 2.9. Tuottavuuden nopea kasvu teollisuudessa vapauttaa tuotannontekijöitä palveluihin, ja niinpä talous alkaa muuttua palveluvaltaisemmaksi 2030-luvulta alkaen. Teollisuuden toimialoista metsäteollisuuden kasvu säilyy parin prosentin tuntumassa, metalli- ja metallituoteteollisuuden kasvu on aluksi nopeampaakin, yli 3 % vuodessa, mutta hidastuu 2030-luvulta alkaen jääden keskimäärin kahteen prosenttiin. Muun teollisuuden kasvu jää selvästi tätä hitaammaksi. Viennin ja tietoliikenteen kasvu pitää liikenteen kasvun kansantuotteen keskimääräistä kasvua korkeampana. Julkisten palvelujen osuus alkaa vähitellen pienentyä niiden kasvun jäädessä kansantuotteen kasvua hitaammaksi.<ref name="mmm"/>

====Talouden kehitys Taantuva Suomi -skenaariossa====

Kansantalouden kehitystä Taantuva Suomi -skenaariossa esitetään kuvassa. Työllisyyden kehitys on tässä vaihtoehdossa heikointa, ja kun sekä vientikysynnän että tuottavuuden kasvunkin oletetaan jäävän tässä skenaariossa perusskenaariota heikommaksi, jää kansantuotteen kasvu perusskenaariota selvästi alemmaksi. Kulutuksen kasvu laskee sekin verrattain alhaiseksi.

Kansantalouden rakenteen kehitystä Taantuva Suomi -skenaariossa esitetään kuvassa. Tuotannon arvo jää selvästi alemmaksi kuin perusskenaariossa. Tuotannon kasvun hidastuminen on selvää varsinkin 2025 alkaen. Teollisuuden kasvua hidastaa oletus hitaasta vientikysynnän ja tuottavuuden kasvusta. Lisäksi alempi tuottavuuskehitys johtaa siihen, että yksityiset palvelusektorit eivät nekään kasva yhtä nopeasti kuin perusskenaariossa.<ref name="mmm"/>

====Talouden kehitys Vaihtoehtoinen Suomi -skenaariossa====

Kansantalouden kehitystä Vaihtoehtoinen Suomi -skenaariossa esitetään kuvassa. Tässä vaihtoehdossa oletetaan, että työllisyys ja tuottavuus kasvavat Taantuva Suomi -vaihtoehtoa nopeammin, mutta eivät aivan yhtä nopeasti kuin perusskenaariossa. Vientikysynnän kasvu oletetaan nopeaksi, keskimäärin kolmeksi prosentiksi vuodessa. Ennen kaikkea matalampi tuottavuuskasvu johtaa siihen, että tuotannon kasvu kuitenkin jää perusskenaariota alemmaksi. Kansantuotteen kasvu on lähellä perusskenaariota 2025 asti, sen jälkeen se jää alle kahden prosentin. Teollisuuden kasvu jää hieman alemmaksi kuin perusskenaariossa, mutta yksityiset palvelut kasvavat samaa vauhtia kuin perusskenaariossakin, keskimäärin 2,2–2,3 % vuodessa. Niinpä talous alkaa vähitellen palveluvaltaistua.<ref name="mmm"/>

====Yhteenveto skenaarioista====

Edellä on tarkasteltu Suomen kansantalouden pitkän aikavälin talouskasvuskenaarioita keskeisten rakenteellisten tekijöiden kehitysarvioihin perustuen. Näitä ovat väestönkasvu sekä työllisyyden ja tuottavuuden kehitys. Skenaariot ovat vertailukelpoisia IPCC:n kuvaamia maailmanmarkkinoiden kehitysvaihtoehtojen kanssa.

Skenaariot eroavat toisistaan varsin paljon. Perusskenaariota leimaa nopea maailmanmarkkinoiden kasvuvauhti ja korkea työllisyys- ja tuottavuuskehitys. Tässä skenaariossa teollisuuden kasvuvauhti on nopeaa 2030-luvulle asti, mutta sitten talous alkaa palveluvaltaistua. Kansantuote ja kulutus säilyvät korkealla tasolla. Taantuva Suomi -skenaariossa maailmanmarkkinoiden kasvu oletetaan hitaammaksi kuin perusskenaariossa. Tähän liittyy heikoin työllisyyskehitys ja tuottavuuskehitys. Kasvu jää tässä skenaariossa selvästi pienemmäksi kuin perusskenaariossa, mutta kansantuotteen ja kulutuksen kasvu ovat silti historiallisesti katsottuna kohtuullisen korkealla tasolla. Vaihtoehtoinen Suomi -skenaariossa oletetaan maailmanmarkkinoiden kasvu ripeäksi, mutta kasvun oletetaan suuntautuvan ei-perinteiseen toimintaan. Työllisyyden kasvu on kuitenkin Taantumavaihtoehtoa parempi. Kansantuote ja kulutus jäävät tässä vaihtoehdossa pitkällä aikavälillä alemmaksi kuin perusskenaariossa. Syynä tähän on ennen kaikkea alempi tuottavuuden kasvu.

Talouden tuottamaa arvonlisä esitetään kuvassa. Kaikissa skenaarioissa kasvu hidastuu 2030-luvulta alkaen. Talouden rakennemuutos palveluvaltaisemmaksi alkaa myös näkyä suhteellisen pian, mutta varsinaisesti se alkaa toteutua vasta muutaman vuosikymmenen kuluttua.<ref name="mmm"/>

Talouden rakenteen muutos esitetään kuvassa, johon on koottu toimialoittainen arvonlisä vuosina 2005, 2025 ja 2050.

Laskelmissa on arvioitu ilmastonmuutoksen taloudellisia vaikutuksia SILMUtutkimusohjelmassa tehtyjen toimialakohtaisten vaikutusarvioiden perusteella. Nämä arviot kattavat vain joitakin toimialoja. Käytettävissä olevien arvioiden perusteella lasketut vaikutukset jäävät kaikissa skenaarioissa pieniksi koko kansantalouden tasolla, vaikka ne etenkin maa- ja metsätaloudessa ovat jo selvempiä. Tässä esitetyissä laskelmissa ei ole kuitenkaan pohdittu rajuja ilmaston, maailmantalouden tai teknologian muutoksia. Ilmastonmuutos ei käytettävissä olevien arvioiden perusteella näyttäisi muodostuvan esteeksi hyvinvoinnin turvaamiselle Suomessa lähivuosikymmeninä, mutta on selvää, että lisätutkimus voi tuoda esiin merkittäviä vaikutuksia ja valaista epävarmuuksia, joita SILMU-ohjelmassa ei tarkasteltu.<ref name="mmm"/>

==Luonnonjärjestelmät==

Ilmastonmuutoksen vaikutukset välittyvät yhteiskuntaan luonnonolojen kautta. Keskeisiä luonnonoloja ilmaston lisäksi ovat maaperän ominaisuudet, veden määrä ja laatu sekä ilman ominaisuudet. Ilmaston muuttuessa muuttuvat luonnonolot vaikuttavat myös kasvi- ja eläinkunnan luontaiseen kehitykseen.

Tärkeimmät maaperän ominaisuudet, joihin ilmastonmuutoksen ennustetaan vaikuttavan, ovat maaperän ravinteisuus, kosteus, rakenne ja routiminen. Muutokset Suomen eri osissa riippuvat pääasiassa ilmastonmuutoksen alueellisista eroista, mutta myös kullekin muutokselle alttiiden maaperien sijainnista.<ref name="mmm"/>

===Maaperä===

Ravinteiden vapautuminen kuolleista kasvinosista uudelleen kasvien käyttöön kiihtyy, kun ilmaston lämpeneminen nopeuttaa hajotustoimintaa maaperässä. Tämä helpottaa kasvien ravinteiden saantia ja edesauttaa niiden kasvua. Toisaalta ravinteiden huuhtoutumisen riski voi kasvaa, jos kasvit eivät käytäkään kaikkia vapautuneita ravinteita. Nämä kasvien ravinnetalouteen ja ravinteiden huuhtoumariskiin liittyvät muutokset vaikuttavat maa- ja metsätalouteen sekä vesistöihin.

Maaperä muuttuu keskimäärin kosteammaksi vuosittaisten sateiden lisääntyessä. Tämä heikentää maan lujuutta rakennusten alustana ainakin jonkin verran, mikä voi olla syytä ottaa huomioon uusien rakennusten perustojen mitoituksessa. Nykyiset rakennukset eivät yleensä liene vaarassa, mikäli ne on rakennettu oikeaoppisesti ja vallitsevien normien mukaan. Vain hienolajitteisilla rantatörmillä ja jyrkänteillä sijaitsevat rakennukset, ja ehkä rautatielinjauksetkin, voivat joutua vaaraan, jos eroosio ja maanvyöryt lisääntyvät maaperän muuttuessa kosteammaksi.<ref name="mmm"/>

Vuosittaisten sademäärien lisääntymisestä huolimatta on mahdollista, että pitkistä kuivista jaksoista tulee nykyistä yleisempiä. On mahdollista, että suurten kertasateiden yleistyessä myös pitkät sateettomat jaksot yleistyvät. Tämä voisi haitata puiden kasvua kuivuudelle herkimmillä, karuilla kasvupaikoilla. Metsämaiden kyky pidättää vettä kuitenkin parantuu ilmaston lämmetessä, kun niihin kertyy lisää eloperäistä ainetta. Tämä vähentää metsämaiden herkkyyttä kuivuudelle, eikä kuivuuden uskotakaan vähentävän metsien kasvua merkittävästi. Eloperäisen aineen kertyminen metsämaihin on mahdollista hajotustoiminnan kiihtymisestä huolimatta, sillä metsäkasvillisuuden kasvun ja kariketuotannon ennustetaan kiihtyvän vieläkin enemmän.

Savimaiden rakenne muuttuu entistä tiiviimmäksi vuosittaisten sateiden lisääntyessä ja routakauden lyhentyessä, mikä vaikeuttaa niiden viljelyä.

Roudan vähentymisestä on haittaa muuallakin kuin maataloudessa. Metsissä se vaikeuttaa puunkorjuuta talvisin ja heikentää puiden ankkuroitumista maahan altistaen metsiä myrskytuhoille. Rakentamisessa roudan vähentyminen voisi periaatteessa pienentää routasuojauksen tarvetta, mutta nykyinen routasuojaus on tarpeen myös tulevaisuudessa, koska nykyisen kaltaiset routajaksot ovat edelleen mahdollisia keskimääräisen roudan vähentymisestä huolimatta. Kaiken kaikkiaan roudan esiintyminen riippuu useista eri tekijöistä, kuten talven lämpötiloista sekä lumipeitteen paksuudesta ja lumipeitteisen ajan kestosta. Ilmastonmuutos vaikuttaa routaan välillisesti, minkä vuoksi roudan esiintyminen muuttunee eri tavoin eri puolella Suomea.<ref name="mmm"/>

===Vesi===

Ilmastonmuutoksen ennustetaan muuttavan vesimääriä, veden laatua ja merenpinnan korkeutta. Tulvien, rankkasateiden ja kuivuuden kaltaiset ääri-ilmiöt yleistyvät ilmastomuutoksen myötä. Vuotuinen sademäärä kasvaa, mutta sateet lisääntyvät etenkin talvisin ja kesät voivat muuttua nykyistä kuivemmiksi. Veden määrän muutokset vaikuttavat vedenhankintaan, energiantuotantoon, teollisuuteen, vesiliikenteeseen, rakentamiseen ja maatalouteen. Metsien kasvuun veden määrän muuttumisen ei uskota vaikuttavan merkittävästi.

Sadeolojen muutokset vaikuttavat myös veden laatuun. Tulvat ja nykyistä runsaammat sateet lisäävät veden valumista maalta vesistöihin ja pohjaveteen, mikä lisää ravinteiden ja haitallisten aineiden kuormitusta vesistöissä ja pohjavedessä. Kuivuus taas heikentää pohjaveden laatua mm. lisäämällä sen rauta- ja mangaanipitoisuuksia. Kuivuus voi myös johtaa happikatoon matalissa järvissä. Veden laadun muutokset vaikuttavat vedenhankintaan, kalastukseen ja vesistöjen virkistyskäyttöön.<ref name="mmm"/>

Merenpinnan korkeuden muuttuminen suhteessa Suomen maankamaraan riippuu kahdesta asiasta: valtamerten pinnan noususta ilmastonmuutoksen seurauksena ja Suomen maankamaran kohoamisesta viimeisimmän jääkauden jäljiltä. Maa on tähän asti kohonnut Suomen rannikoilla nopeammin kuin meren pinta, ja meren alta on paljastunut uutta maata. Valtamerten pinnan ennustetaan nousevan seuraavan 50 vuoden kuluessa 5–30 senttimetriä ja tämän vuosisadan loppuun mennessä 10–90 senttimetriä jäätiköiden sulamisen ja veden lämpölaajenemisen seurauksena.

Pohjois-Atlantin Oskillaatio (North Atlantic Oscillation (NAO) on Pohjois-Atlantin ilmamassojen länsivirtauksen voimakkuutta kuvaava tilastollinen indeksi. NAO-indeksin arvo vaihtelee päivästä ja vuodesta toiseen, mutta se on ollut parin viime vuosikymmenen ajan voittopuolisesti positiivinen. Tälle jaksolle ovat olleet ominaisia länsivirtauksista johtuneet lauhat ja kosteat talvet. Näin on ollut esimerkiksi Suomessa 1990-luvulla.) vaikuttaa merenpinnan korkeuteen Itämerellä. Sen ansiosta vedenkorkeuden suhteellinen lasku Suomenlahdella on jo 30 vuotta sitten pysähtynyt. Pitkällä aikavälillä NAO:n vaikutus loppuu, mutta valtamerten pinnan nousu nostaa Itämerenkin pintaa. Tämän vuoksi vedenkorkeus Suomenlahdella säilyy suurin piirtein nykytasolla vuosisadan loppuun asti. Ääriennusteiden mukaan keskivedenkorkeus voi joko nousta tai laskea vajaat puoli metriä. Pohjanlahden pinta jatkaa maankamaran suhteutettuna laskua nopeamman maan kohoamisen vuoksi, mutta sielläkin meren suhteellinen lasku todennäköisesti säilyy 30 vuotta sitten alkaneella hitaammalla tasolla. Ääriennusteen mukaan varsinkin Selkämeren eteläosassa maata alkaa peittyä uudelleen mereen vuosisadan lopulla; mutta Perämerellä ei silloinkaan mainittavasti ylitetä nykytasoa.<ref name="mmm"/>

===Ilma===

Ilmastoa muuttavien kasvihuonekaasujen lisäksi ilmakehää kuormittavat ilmansaasteet (kiinteät pienhiukkaset ja kaasumaiset kemialliset yhdisteet). Ilmastonmuutos-, kasvihuonekaasu- ja ilmansaastekysymykset liittyvät toisiinsa monin tavoin. Ilmastonmuutos muuttaa ekosysteemien kykyä sietää ilmansaasteita. Ilmastonmuutos vaikuttaa myös ilmansaasteiden muuntumiseen ilmassa ja niiden kulkeutumiseen. Jotkut ilmansaasteet vaikuttavat suoraan ilmastoon, esimerkiksi sulfaattiaerosoleilla ja pienhiukkasilla on suoria ja epäsuoria ilmastovaikutuksia. Ilmastonmuutoksen hillitsemiseen tähtäävät toimet kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi vähentävät myös ilmansaasteiden pitoisuuksia. Tärkeimmät ihmisen terveyteen ja ekosysteemien toimintaan vaikuttavat ilmansaasteet ovat alailmakehän otsoni, rikki- ja typpiyhdisteet sekä pienhiukkaset.<ref name="mmm"/>

====Hiilidioksidi====

Hiilidioksidi on vesihöyryn (Luonnollista kasvihuonekaasuista tärkeimmät ovat vesihöyry (noin 60 % osuus luonnollisesta kasvihuoneilmiöstä), hiilidioksidi (noin 26 %) sekä otsoni. Vesihöyryn määrä ilmakehässä ei kuitenkaan suoraan riipu ihmiskunnan toiminnasta. Hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen ihmistoiminnasta johtuvat päästöt kohottavat ilman lämpötilaa ja sen myötä veden haihtuminen mm. maaperästä, kasvillisuudesta ja meristä lisääntyy. Ihmistoiminnasta aiheutuneen kohonneen lämpötilan seurauksena siis ilmakehän vesihöyryn määrä kasvaa ja kasvihuoneilmiö voimistuu.) jälkeen tärkein kasvihuonekaasu ja sen lisääntyminen ilmassa kiihdyttää kasvien kasvua etenkin kuivissa oloissa. Tällä voi olla merkitystä maa- ja metsätaloudessa.

Hiilidioksidi sekoittuu ilmassa tehokkaasti niin, että sen pitoisuus on lähes sama eri puolilla maapalloa huolimatta päästölähteiden ja hiilidioksidin nielujen epätasaisesta sijainnista. Hiilidioksidin määrän lisääntyminen ihmisen toimintaan liittyen ilmassa riippuu tulevaisuudessa etenkin siitä, kuinka paljon fossiilisia polttoaineita, hiiltä, öljyä ja maakaasua, käytetään. Ilman hiilidioksidipitoisuus on kohonnut esiteollisen ajan 280 miljoonasosasta nykyiseen 367 miljoonasosaan, ja sen ennustetaan kohoavan edelleen 550–950 miljoonasosaan tämän vuosisadan loppuun mennessä fossiilisen hiilen käytöstä riippuen.<ref name="mmm"/>

====Otsoni====

[[Kuva:ilmansaasteetkuvattuna.png|thumb|200px|Ilmansaastumista kuvaavien suureiden tulevaisuuden suuntauksia Etelä- ja Pohjois-Suomessa IPCC:n ja FINSKEN-tutkimuksen eri skenaarioiden mukaan. Skenaariot on selitetty liitteessä.<ref name="mmm"/>]]

Alailmakehän otsonin korkeat pitoisuudet vahingoittavat kasveja ja ihmisen terveyttä. Otsonia muodostuu valokemiallisissa reaktioissa ilmassa, ja sen muodostumiseen tarvitaan typen oksideja ja edeltäjäainetta, vaikkapa metaania. Tietyn paikan otsonipitoisuus riippuu maapallonlaajuisesti ilmassa leviävien edeltäjäaineiden määristä, otsonin kaukokulkeumasta ja paikallisista typen oksidien päästöistä. Maapallon alailmakehän otsonimäärä on kaiken kaikkiaan kasvamassa, koska metaanin määrä ilmassa kasvaa ja typen oksidien päästöt kasvavat etenkin Aasiassa, latinalaisessa Amerikassa ja Afrikassa. Otsonin kohonneen taustapitoisuuden lisäksi edeltäjäaineiden ja typen oksidien paikalliset päästöt voivat saada aikaan paikallisesti korkeita otsonipitoisuuksia.

Alailmakehän otsonipitoisuuksien ennustetaan kohoavan Suomessa tällä vuosisadalla nykyisestä, elleivät ilmansaastepäästöt noudata tulevaisuudessa ympäristöä eniten säästävää IPCC:n kehityskulkua. Etelä-Suomessa pitoisuudet ylittäisivät puille vahingollisena pidetyn rajan jo ennen vuotta 2020 ja jatkaisivat kasvuaan (Puille vahingollinen raja perustuu korkeiden otsonipitoisuuksien yhteismäärään kasvukauden aikana touko-syyskuussa (AOT40f = 10 000 ppb h, AOT40f tarkoittaa summaa päiväaikaisista otsonipitoisuuksien tuntikeskiarvoista siltä osin, kun ne ylittävät 40 miljardisosaa touko-syyskuussa).). Sen jälkeen Pohjois-Suomessa raja ylittyisi vuosisadan puolivälissä, jos ilmansaastepäästöt kehittyvät kahden suurimman ennusteen mukaan.

Paitsi ilmansaaste, otsoni on myös kasvihuonekaasu, ja yläilmakehässä otsoni suojaa maapallon elämää haitalliselta ultraviolettisäteilyltä. Liiallinen ultraviolettisäteily mm. lisää riskiä sairastua ihosyöpään ja silmäsairauksiin. Merkittävin ihmisen saamaan UV-säteilyyn vaikuttava tekijä on kuitenkin ihmisen terveyskäyttäminen (suojautuminen). Erityisen selvästi yläilmakehän otsonikato on ollut havaittavissa Etelämantereen yläpuolella, missä otsonikerros on ohentunut enimmillään 60 %. Ilmastonmuutoksesta johtuva yläilmakehän kylmeneminen ja alailmakehän lämpeneminen voivat saada aikaan Etelämantereen kaltaisen otsonikadon myös pohjoisella pallonpuoliskolla. Otsonikadon suurimpina syinä pidetään klooria ja bromia sisältävien freonien ja halogeeniyhdisteiden päästöjä. Yläilmakehän otsonikerroksen muutoksia tarkasteltaessa on syytä muistaa, että kerroksen paksuus vaihtelee myös luontaisesti. Esimerkiksi Suomessa otsonikerros on syksyisin noin 30 % ohuempi kuin keväisin.<ref name="mmm"/>

====Rikki- ja typpilaskeuma====

Rikkidioksidin ja typen oksidien laskeuma happamoittaa vesistöjä ja metsien maaperää. Typpilaskeuman rehevöittävän vaikutuksen alaisena arvioidaan olevan yli puolet Euroopan kaikista ekosysteemeistä. Rikkidioksidin ja typen oksidien päästöjä syntyy energiantuotannossa, teollisuudessa ja liikenteessä polttoaineita poltettaessa. Suomen rikki- ja typpilaskeuma on peräisin sekä omista päästöistä että kulkeumasta kauempaa.

Rikkidioksidia on opittu poistamaan polttopäästöistä varsin tehokkaasti viimeisen parin vuosikymmenen aikana. Tämän vuoksi rikkilaskeuma on vähentynyt merkittävästi polttoaineiden käytön lisääntymisestä huolimatta. Vähenevän suuntauksen ennustetaan jatkuvan tällä vuosisadalla päästöjen puhdistusteknologian kehittyessä edelleen. Suomen ja lähialueiden kaikkein suurimman fossiilisen hiilen käyttöennusteen mukaan rikkidioksidilaskeuma ei kuitenkaan jatkaisi vähentymistään koko vuosisataa vaan ainoastaan vuoteen 2010 saakka ja tasaantuisi sitten tälle tasolle. Alhaisimman fossiilisen hiilen käyttöennusteen mukaan rikkipäästöt vähenisivät hyvin pieniksi jo vuoteen 2020 mennessä ja pysyisivät sen jälkeen tällä alhaisella tasolla.

Typen oksidien laskeuma on myös vähentynyt, mutta ei yhtä paljoa kuin rikkidioksidin. Tämä johtuu siitä, että typen poistaminen päästöistä on vaikeampaa kuin rikin. Typpilaskeuma on tyypillistä hajakuormitusta, kun taas rikkilaskeuma on pistekuormitusta. Typpilaskeuman ennustetaan jatkavan vähenemistään tällä vuosisadalla useimpien fossiilisten polttoaineiden käyttöennusteiden mukaan. Typpilaskeuma vähenee kuitenkin hitaammin kuin rikkilaskeuma, ja kahden suurimman fossiilisten polttoaineiden käyttöennusteen mukaan typen oksidien laskeuma alkaisi uudelleen kasvaa.

Fossiilisen hiilen käytön rajoittaminen ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi vähentää myös rikkidioksidin ja typen oksidien päästöjä ilmakehään ja näiden yhdisteiden laskeumaa.<ref name="mmm"/>

====Pienhiukkaset====

Ilman pienhiukkaset ovat haitallisia ihmisen terveydelle aiheuttaen sydän- ja verisuonitauteja sekä hengitystiesairauksia. Haittojen vaikutusmekanismeja ei kuitenkaan aivan tarkasti tunneta. Pienhiukkaspäästöjä ilmaan aiheutuu polttoaineiden polttamisesta ja luonnonprosesseista, lisäksi pienhiukkasia muodostuu ilmassa muista ilmansaasteista.

Koko tätä vuosisataa kattavia ennusteita Suomen pienhiukkasmääristä ei ole tehty. Vuoteen 2020 ulottuvien pienhiukkasten päästöennusteiden mukaan Suomen päästöt vähenevät nykyisestä kaikissa tutkituissa energiantuotantovaihtoehdoissa. Omien päästöjen lisäksi Suomen ilman pienhiukkaspitoisuus riippuu kaukokulkeumasta.<ref name="mmm"/>

===Kasvit ja eläimet===

[[Kuva:suomenmetsavyohykkeet.png|thumb|200px|Suomen nykyiset metsäkasvillisuusvyöhykkeet. Suomi ulottuu pohjois-etelä suunnassa läpi boreaalisen havumetsävyöhykkeen. Se jaetaan neljään alavyöhykkeeseen, joiden rajat määräytyvät lämpöilmastosta aiheutuvien kasvillisuuserojen perusteella. Lähde: SYKE ja MML.<ref name="mmm"/>]]

Ihmiskunnan toiminta muuttaa kasvi- ja eläinkunnan luontaista kehitystä. Luontaisesti kasvi- ja eläinkunta muuttuvat niiden elinympäristöjen ja elinolojen muuttuessa sekä sukkession myötä. Ilmastonmuutos, saastelaskeuma, maankäytön muutokset ja Suomessa etenkin metsien käsittely, ovat tekijöitä, joihin ihminen vaikuttaa ja jotka muuttavat kasvi- ja eläinkunnan luontaista kehitystä. Kasvillisuuden ja eläimistön kehitys riippuu luontaisten ja ihmiseen liittyvien tekijöiden yhteisvaikutuksesta, ja usein on vaikea ainakaan tarkasti erottaa yksittäisen tekijän vaikutusta.

Pohjoiset ekosysteemit ovat tyypillisesti luonnon monimuotoisuudeltaan niukkoja. Tällaisia ekosysteemejä pidetään yleensä herkkinä ympäristön muutoksille eikä niiden uskota pystyvän sopeutumaan muuttuviin olosuhteisiin erityisen hyvin. Ei ole kuitenkaan itsestään selvää, voidaanko tätä yleistystä käyttää ainakaan kaikista pohjoisista ekosysteemeistä. Pohjoiset eläimet ja kasvit joutuvat nimittäin jo nyt tulemaan toimeen sekä lämpö- että kosteusoloiltaan hyvin vaihtelevissa oloissa. Kasvien ja eläinten kannalta oleellisempia muutoksia ovat ilmaston muuttuminen keskimäärin lämpimämmäksi, kasvukauden piteneminen erityisesti keväällä, tilapäisten kuivuuskausien yleistyminen sekä lumi- ja jääpeiteajan lyhentyminen ja sen muuttuminen epäsäännöllisemmäksi. Toisaalta lumipeite voi kasvaa nykyistä paksummaksi lisääntyneiden talvisateiden vuoksi alueilla, joilla talven lämpötila pysyy pakkasen puolella.

Lämpimämmän ilmaston turvin useiden kasvi- ja eläinlajien esiintymisalueet voivat olosuhteiden puolesta levitä useita satoja kilometrejä pohjoisemmaksi. Käytännössä leviäminen riippuu lajien leviämiskyvystä ja maankäytöstä, siis metsien, maatalousalueiden ja vesistöjen hoidosta. Ilmaston muuttuessa Pohjois-Suomessa aletaan tavata nykyisiä Etelä-Suomen lajeja, ja vastaavasti Etelä-Suomeen leviää uusia lajeja Suomen eteläpuolelta. Metsissä lehtipuut, etenkin koivu, yleistyvät ja metsänraja siirtyy korkeammalle. Samalla Pohjois-Suomen kylmimpiin oloihin sopeutuneet tunturilajit taantuvat ja niiden levinneisyysalue pienenee. Kuivuuskausien yleistyminen ja lumipeitteen vähentyminen voivat haitata kuivuudelle alttiilla paikoilla, kuten kallioilla ja harjunrinteillä, kasvavia kasveja. Suomen nykyiset metsäkasvillisuusvyöhykkeet on esitetty kuvassa.<ref name="mmm"/>

Kasvi- ja eläinyhteisöt eivät siirry sellaisinaan vaan niiden lajisuhteet muuttuvat. Paikalle leviää uusia lajeja, toiset alkuperäisistä lajeista hyötyvät ilmastonmuutoksesta enemmän kuin toiset ja osa lajeista taas kärsii. Kaiken kaikkiaan Suomessa esiintyvien lajien määrän ennustetaan kasvavan. Haittaa ilmastonmuutoksesta arvioidaan olevan joillekin Suomelle ominaisille kylmien vesien lajeille, kuten lohikaloille, joiden olemassaoloa uusien lajien leviäminen ja uudet olosuhteet voivat alkaa uhata.

Ilmastonmuutos lisää pohjoisten ekosysteemien tuottokykyä. Tästä on hyötyä maataloustuotannolle ja metsätaloudelle. Monimuotoisuudelle tuottokyvyn lisääntymisestä on sekä hyötyä että haittaa. Alkuperäiset ekosysteemit muuttuvat ja useat lajit taantuvat. Epätavalliset sääolot sekä tuholaisten ja tautien elinolojen parantuminen lisäävät kasvi- ja metsätuhojen riskiä ja aiheuttavat epävarmuutta tuotosennusteisiin.

Kasvien ja eläinten sopeutumista ilmastonmuutokseen voidaan edesauttaa luonnonvarojen kestävällä hoidolla ja käytöllä, välttämällä ihmisten toiminnasta niille aiheutuvia muita haittoja ja pitämällä huolta siitä, että eliöiden, sopeutumismahdollisuuksien perustana oleva perinnöllinen muuntelu säilyy mahdollisimman laajana.<ref name="mmm"/>

==Katso myös==

*[[Ilmastonmuutoksen kansallinen sopeutumisstrategia]]
*[[Ilmastonmuutoksen vaikutukset Suomessa]]
*[[Sopeutuminen ilmastonmuutokseen Suomessa]]

Lisätietoa odotettavissa olevista ilmastonmuutoksista löytyy mm. seuraavista julkaisuista:
* IPCC (2001), Kolmas arviointiraportti, Ilmastonmuutos 2001, Työryhmä I, Tieteellinen perusta, sivut 8-14. (http://www.fmi.fi/kuvat/WG1SPMFI.pdf)
* Tiede-lehden artikkeli “Kymmenen kysymystä ilmastosta”, 18.5.2004
* Cubasch, et al., 2001. Projections of future climate change. In: Houghton J.T. ''et al.'' (eds.): Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, pp. 525-582. (http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/338.htm)
* Ruosteenoja et al., 2003: Future climate in world regions: an intercomparison of model-based projections for the new IPCC emission scenarios. The Finnish Environment 644, Finnish Environment Institute, 83 pp. (http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/asres/scatter_plots/scatterplots_home.html)

Lisätietoa Suomessa odotettavissa olevasta ilmastonmuutoksesta löytyy mm. seuraavista julkaisuista:
* Jylhä et al. 2004, Climate change projections for Finland during the 21st century. Boreal Env. Res., 9, 127-152. (http://www.borenv.net/BER/ber92.htm)
* Räisänen, J., 2001: Hiilidioksidin lisääntymisen vaikutus Pohjois-Euroopan ilmastoon globaaleissa ilmastomalleissa. Terra, 113, 139-151. (http://www.helsinki.fi/maantiede/geofi/terra/terra113_3.html)
* Carter, T. R., Fronzek, S. & Bärlund, I. 2004: FINSKEN: a framework for developing consistent global change scenarios for Finland in the 21st century. Boreal Env. Res. 9: 91–107. (http://www.borenv.net/BER/ber92.htm)
* PRUDENCE, 2004: http://prudence.dmi.dk/index.html

==Viitteet==

<references/>