Climate changes and society

Heino Tooming
EMHI

Climate influences society and climate changes caused by human activities have become an integral part of politics. Means to avoid climate impacts are expensive and implementing them has a negative impact on the development of society and economics. Climate changes may serve as a potential danger of war. If tillage becomes impossible due to rise of temperature and drought, people start migrating in masses. Uninvited foreigners are trouble to aboriginals everywhere. Climate changes create new environment for plants, animals and men. The trophic levels change in nature. Part of plant and animal species cannot adapt and perish. The bacterium, microbe and disease specter also changes. In Estonia nutritional conditions and everyday customs may change as well. The emergence of climate is also likely (dry August 2002, rainy July 2004). If the weather is very hot, we will have to get used to having siestas. If the weather is very rainy, song festivals and open-air performances will suffer. But what would happen if the Gulf Stream changed its bed? Will the ice age returne?

Art will also be affected. For example, Joseph Mallord William Turner in his painting „Sunset on lake“ pictured the turbid atmosphere. It is thought that the impression of light in this picture is influenced by Cosig?ina volcano in Nicaragua, which threw a huge quantity of ash and dust into the atmosphere in 1835 which floated there many years, disseminating around the earth and inducing interesting effects of light scattering. Painters know clouds very well, particularly impressionists such as Vincent van Gogh, Claude Monet, Jan Toorop, Pierre-Auguste Renoir, Ferdinand Hodler, etc. The Netherlands is famous for their art. Lately, however, there have been complaints that the light in the paintings has changed. It has given rise to some mystical stories. Changes in the light and color of landscape are caused by human intervention in the development of nature.With the building of dams, canals and lakes the local light regime also changes. Why? We know that most Sun radiation and light reaches the atmosphere and surface as the direct solar and diffuse radiation. In addition, part of the total radiation and light reflects back from the surface to the atmosphere and clouds. Multiple reflection between the surface and the cloud base leads to a geometrical series of radiation, adding to the incoming total radiation. Thus, the contributing downward radiation and light are the higher, the more the surface reflects, or otherwise as great the surface albedo is. The surface albedo of summer landscape is relatively small but quite different for grasslands, forests and water bodies, changing according to the Sun elevation during the day. Grasslands and forests reflect 15-25% of radiation and 6-10% light back at noon, thus much more than a few per cent reflected by the waterbodies. In the evening the situation is quite different as then waterbodies can reflect up to 60% of radiation. Most people have seen the movement of the Sun on the lakes or at the sea at sunset. A lot of different light impressions may occur, depending on cloudiness and Sun elevation. When amelioration has been performed, the look of landscape and its light regime changes and not only in the Netherlands. For example, after the establishment of the Narva storage lake, the level of Lake Peipsi changed and sand beaches at Mustvee vanished. The beaches there are overgrown and darker now. This does not remain unnoticed by the painters. Theoretically it may be possible to study climate changes from paintings.

The rise of temperature in Estonia is most pronounced in winter and early spring, in March up to 4° C. Naturally snow starts melting earlier. For the whole winter half-year in Estonia there are about 30 days less with snow than 40 years before, 9, 5, 10 and 6 days in January, February, March and April, respectively. It has also impact on the society. Skiing is not possible each year. A similar trouble, though people are less aware of it, is that the daylight is darker than earlier because of the reduction of snow cover and multiple reflected radiation between the clouds and surface. Increasing darkness has impact on human mood, causing depression in the winter half-year and additional work for medical staff and rescue service. Increasing darkness of winter days in Estonia is a new phenomenon in climate change. We have to inform the society about these dangers and create favourable possibilities for using solariums, sporthalls and swimming-pools. What could be done to save the atmosphere? Countries which have signed the Kyoto protocol cannot exceed the allocated for them quota for greenhouse gas emission. What can each of us do to save the atmosphere? Above all, we should restrict our usage of cars. That would enable us to protect the atmosphere and keep cleaner the air that we breathe every day.

Heino Tooming
Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut

Teame, et kliima mõjutab ühiskonda ja inimtekkelised kliima muutused on kujunenud poliitika osaks. Nendest hoidumise meetmed on kallid ja ahistavad ühiskonna ja majanduse arengut. Kliima muutustes peitub potentsiaalne sõjaoht. Kui kusagil maakera piirkonnas teeb temperatuuri tõus ja põud maaharimise võimatuks, hakkavad sealsed rahvad massiliselt migreeruma kuhu tahes. Tülikad võõrad häirivad kõikjal põliselanikke. Kliima muutused loovad uue keskkonna taimedele, loomadele ja inimestele. Looduses muutuvad troofilised-toitumuslikud suhted. Osa taimi ja loomi, kes ei suuda kohaneda, hävivad. Muutub bakterite ja haiguste spekter. Ka Eestis võivad muutuda nii toitumise kui ka igapäevase elu tavad. Näib, et Eestis suureneb tõenäosus ilmastiku kontrastideks (põuane august 2002, vihmane juuli 2004). Kui läheb väga kuumaks peame omaks võtma siesta. Kui kasvab sademete hulk, kannatavad laulupeod ja suvised vabaõhuetendused. Mis aga võiks juhtuda siis kui Golfi hoovus muudab oma sängi? Kas tuleb tagasi jääaeg?

Muutub pisut ka kunst. Nii näiteks kujutas Joseph Mallord William Turner maalil „Päikeseloojang järvel“ hägustunud atmosfääri. Arvatakse, et selle maali valgusmuljet mõjutas Cosigüina vulkaan Nicaraguas, mis 1835.a paiskas õhku hiigelkoguse tuhka ja tolmu, mis hõljus aastaid atmosfääris, levis ümber maakera ning tekitas huvitavaid valguse hajumise efekte.. Kunstnikud on head pilvede tundjad. Eriti käib see impressionistide kohta nagu Vincent van Gogh, Claude Monet, Jan Toorop, Pierre-Auguste Renoir, Ferdinand Hodler jt. Madalmaad on kuulsad oma kunstiga. Viimasel ajal on Hollandis kurtma hakatud, et maalidel on muutunud valgus. Selle ümber ajatakse vahel müstilist juttu. Pigem on maastiku valguse muutumine seotud inimese sekkumisega looduse arengusse. Tammide, uute kanalite ja järvede rajamisega muutub ka kohalik valgusrezhiim. Miks? Teame, et põhiline osa kiirgusest ja valgusest jõuab atmosfääri ja maapinnale Päikeselt otsese ja hajusa kiirgusena. Lisaks sellele osa kiirgusest peegeldub maapinnalt tagasi atmosfääri ja pilvedele, sealt uuesti maapinnale, nii lõpmatu geomeetrilise reana palju kordi ja suurendab niiviisi langeva kiirguse ja valguse vooge. Täiendav kiirgus ja valgus on seda suurem, mida rohkem aluspind peegeldab, teisisõnu, mida suurem on tema peegeldumisvõime ehk albeedo. Suvise maastiku albeedo on suhteliselt väike, kuid erinev rohumaadel, metsadel ja veekogudel, muutudes päeva jooksul koos päikese kõrgusega. Keskpäeval rohumaad ja metsad peegeldavad kiirgust tagasi 15-25%, valgust 6-10%, seega rohkem kui see paar protsenti, mida peegeldavad veekogud. Õhtul on olukord vastupidine- madala päikese puhul võivad veekogud peegeldada kuni 60% kiirgust tagasi. Enamus inimesi on näinud päikese teed veekogul päikese loojangu ja tõusu ajal. Sõltuvalt pilvisusest ja päikese kõrgusest võib erinevaid valgusmuljeid olla palju. Kui aga on tehtud maaparandust, on muutunud maastiku ilme ja valgusrezhiim ja mitte üksnes Hollandis. Näiteks peale Narva veehoidla rajamist muutus Peipsi veetase, kadusid Mustvee liivarannad. Praegu on sealsed rannad rohtunud ja tumedamad kui vanasti. Kunstnikele ei jää see märkamata. Teoreetiliselt peaks olema maalidelt võimalik uurida ka kliima muutusi.

Temperatuuri tõus Eestis on märgatav talvel ja eriti varakevadel märtsis kuni 4^o C. Loomulikult hakkab lumi varem sulama. Eestis ongi terve talve kohta ligi 30 lumepäeva vähem kui 40 aastat tagasi, jaanuaris, veebruaris, märtsis ja aprillis vastavalt 8,7, 4,9, 8,8 ja 6,5 päeva võrra vähem. See mõjutab ühiskonda. Igal aastal ei saa enam suusatada ega kelgutada. Sama suur häda, mida inimesed õieti ei märkagi, on selles, et ilmad on läinud pimedamaks, kuna lund on vähem ja lumelt atmosfääri ja sealt tagasi peegeldunud valguse juurdevool on tunduvalt kahanenud. Talveilmade pimenemine põhjustab meeleolu langust, depressiooni, meedikutele ja päästeteenistusele lisa tööd. Talveilmade pimenemine Eestis, on uus nähtus kliima muutustes. Peame ühiskonda sellest teavitama ja looma soodsaid võimalusi inimestele solaariumidesse, spordisaalidesse ja ujulatesse pääsemiseks. Mida saab teha, et atmosfääri säästa? Kõik Kyoto lepetega ühinenud riigid peavad kinni pidama neile eraldatud kasvuhoonegaaside kvootidest. Mida saaks iga inimene teha, et atmosfääri säästa?. Eeskätt kasutada vähem autot kui võimalik Nii säästate atmosfääri kasvuhoonegaaside eest, ühtlasi hoiate sissehingatava õhu puhtamana. Siis paraneb elu kvaliteet, tõuseb ka keskmine eluiga.