Ilmastik ja kliima puudutavad iga inimest. Mõnes riigis alustataksegi vestlust ilmast. Viimase aja äärmuslikud ilmastikuolud ja globaalse kliima muutumisega seotud probleemid on ka Eestis üha sagedamini jõudnud avalikkuse huviorbiiti. Kas meie kliima on tegelikult viimasel ajal muutnud? Kuidas seda hinnata ja milliseid muutusi on Eestis täheldatud?

Esiteks tuleb täpsustada mõisteid, sest ajakirjanduses on olnud omajagu segadust. Ilm on lühiajaline atmosfääri seisund, kliima ehk ilmastu aga pikaajaline ilmade reþiim. Üksikud ilmastiku kõrvalekalded, näiteks möödunud põuane suvi, ei tähenda veel kliima muutumist. Rahvusvaheliselt on kokku lepitud, et kliimanäitajate rehkendamise perioodi minimaalne pikkus on kolmkümmend aastat. Arvestades pikaajalisi ilmastikuolude kõikumisi, on soovitatav kasutada veelgi pikemat ajavahemikku.

Nii nagu ilm on meil väga muutlik, nii on ka kliimatingimused ajas üks kõige muutlikumaid looduse osi. Minevikus, pärast jääaega, on Eesti kliimaolud väga suurel määral kõikunud. On olnud aegu, mil kliima oli märksa soojem ja niiskem kui tänapäeval, aga ka oluliselt jahedamaid ja kuivemaid ajajärke. Ilmastu on muutunud ka viimastel aastakümnetel ja kindlasti muutub veel tulevikuski. Hindamaks kliima muutumist ja selle mõjusid, on Eesti teadlased osalenud kahes ulatuslikus uurimisprogrammis [13, 15].

Eluslooduse areng on üks olulisemaid kliimamuutuste mõju indikaatoreid. Eriti oluliselt sõltuvad ilmastikutingimuste vaheldumisest elustiku aastaajalised ehk fenoloogilised nähtused. Näiteks on kliimamuutuste põhilise karakteristiku – aasta ja kuu keskmise temperatuuri mõnekraadist muutust inimestel raske jälgida ja hoomata. Näiliselt väikestest temperatuurimuutustest tulenevad üsna suured muutused üleminekuaastaaegade alguskuupäevades. Muutused ilmnevad eriti selgelt just kevadel ja sügisel, kui ulatuslikud vee külmumise, lume sulamise ja looduse tärkamise erinevused võivad sõltuda mõnekraadilistest õhutemperatuuri kõikumisest. Sellepärast on pikaajalised eluta looduse, taimede ja loomade elutegevuse vaatlused kliimamuutuste mõju uurimisel tähtis tõendusmaterjal. Organisme mõjutavad temperatuurireþiimi, saasteainete ja maakasutuse muutused, ent loomulikult tulenevad aastaajaliste nähtuste muutused ka looduslikust kliima dünaamikast.

Taimede aastaajalise arengu muutusi ja muutuva kliima seoseid on kindlaks tehtud mitmetes mahukates rahvusvahelistes uurimistöödes ja tulemusi on avaldanud ka maailma juhtivad väljaanded [11, 14]. Eestis on fenoloogilisi vaatlusi tehtud üle saja aasta; olulisemad seireandmed on kogutud looduseuurijate seltsis, meteoroloogia ja hüdroloogia instituudis ja mitmesugustes erialaorganisatsioonides. Mahuka andmestiku ja pädevate uurimisrühmade tõttu on Eesti olnud üks kliimamuutuste mõju uurimise näidisriik. Seetõttu on teaduste akadeemia ökoloogia instituut, SEI-Tallinn ja Tartu ülikooli geograafia instituut osalenud ulatuslikes rahvusvahelistes uurimisprogrammides, mis käsitlevad kliimamuutuste mõju loodusele ja ühiskonnale.

Kõige enam soojenevad kevaded. Õhutemperatuur on kõige olulisem kliimanäitaja, millega iseloomustatakse soojustingimusi. Ülemaailmne õhutemperatuuri tõus on peamine nüüdisaja kliimamuutuse väljendus. Viimaste hinnangute kohaselt on ajavahemikus 1861–2000 maakera keskmine õhutemperatuur tõusnud 0,6±0,2 kraadi võrra [6]. Kõige rohkem on õhutemperatuur tõusnud põhjapoolkera suurtel laiustel, kus paikneb ka Eesti. Aasta keskmise temperatuuri kõikumised Tartu andmetel on toodud 1. joonisel. Lineaarne trend näitab soojenemist statistiliselt olulisel määral.

Temperatuuri muutus trendi järgi on olnud 0,9 kraadi. Ajalised muutused langevad kokku muutustega mujal maailmas. Kahekümnenda sajandi algusest 1930. aastate lõpuni soojenes kliima kiiresti. Sellele järgnes mõningane temperatuuri langus kuni 1960. aastateni. Viimast kolme aastakümmet iseloomustab jälle keskmise õhutemperatuuri tõus.

Aasta keskmise temperatuuri määrab kõige rohkem talve temperatuur. Talvine varieeruvus on läbi aastate kõige suurem. Nii tulevad ka 1. jooniselt selgelt esile möödunud sajandi kõige karmimate talvedega aastad (1939/40, 1940/41, 1941/42) ja ka viimased kõige külmemad talved (1984/85, 1986/87, 1995/96). Samas näitab aasta keskmine aegrida ka kõige soojemaid talvi (1988/89, 1999/2000). Talve karmus määrab otseselt kevade saabumise. Enamasti on nii, et pakaselisele talvele järgneb hiline ja jahe kevad ning pehmele talvele varane ja soe kevad. Nagu 2. jooniselt ilmekalt nähtub, on kevadkuude – märtsi, aprilli ja mai – keskmise õhutemperatuuri tõus isegi veel suurem kui talvekuude puhul.

Vaadeldud ajavahemikul, s.o. viimase saja neljakümne aasta jooksul on kevade keskmine temperatuur tõusnud trendi järgi 1,4 kraadi võrra, kusjuures alates 1950. aastatest on soojenemine eriti ilmekas. Sealjuures on kõige enam soojenenud märtsikuud. Ka aprillikuu temperatuuri tõus on statistilise usaldusväärsuse piirides. Ülejäänud aastaaegade puhul ei ole võimalik täheldada mingisugust märkimisväärset õhutemperatuuri muutust. Seega on Eesti kliima soojenemine seotud üksnes talve ja kevade soojenemisega, kusjuures eriti kiire on see olnud 20. sajandi teisel poolel. Sel ajal on Tartus keskmine õhutemperatuur tõusnud märtsis viie kraadi, veebruaris nelja kraadi võrra. Teiste ilmajaamade andmed kinnitavad samuti mainitud tõusu. Siiski tuleb selliste suundumuste puhul olla ettevaatlik ning mitte teha ennatlikke järeldusi. Regressioonianalüüsi tulemused sõltuvad perioodi valikust. Nii tulebki kliimamuutusi selgitades silmas pidada asjaolu, et kui analüüsitava ajavahemiku algusaastateks valida soe periood, siis on soojenemine suhteliselt väike. Kui aga valida alguseks külm aeg, näiteks 1950. ja 1960. aastad, siis saame äärmiselt tugeva soojenemise trendi. Nõnda saabki möödunud sajandi teise poole tähelepanuväärivat soojenemist osaliselt seletada viiekümnendate aastate erakordselt jahedate kevadetega, nagu näha 1. jooniselt.

Huvitav on vaadata temperatuuri muutust ulatuslikumal alal, näiteks Euroopas. Joonisele 3 on kantud ülemaailmsest andmebaasist saadud interpoleeritud keskmised temperatuurid, mille alusel joonistub välja piirkond, kus kevade soojenemine on olnud kõige märgatavam. Peale Põhja-Venemaa jäävad sinna ka Eesti ja Läti.

Ka fenoloogilised andmed kõnelevad kevade märkimisväärsest soojenemisest. Euroopa ja Eesti aastaajaliste nähtuste analüüsi tulemused näitavad, et viimase poolsajandi muutused sarnanevad põhjalikult uuritud temperatuurimuutustega. Nii nagu õhutemperatuuri üldise tõusu põhjal asub just Eesti kagunurk muutuste keskpunktis, paikneme ka aastaajaliste nähtuste põhjal kaardistatud kliimamuutuste andmetel ühes Euroopa kõige enam muutunud kliimaga piirkonnas. Joonisel 4 on kujutatud arukase lehtimise faasi muutused ajavahemikus 1951–1998. Kase lehtimine on üsna tunnuslik kevade alguse faas, mida on vaadeldud ulatuslikul alal Euroopas. Suurimad statistiliselt usaldusväärsed muutused on toimunud Saksamaal, kus faas on nihkunud 1–4 nädala võrra varasemaks, ning teine muutuste mõjuala on Läänemere piirkonnas. Peale Eesti jaamades täheldatud suundumuste, mille kohaselt algab kase lehtimine kuni kaks nädalat varem, näitavad suuri statistiliselt usaldusväärseid muutusi ka Leedu ja Põhja-Poola jaamade aegread. Ilmselt leiavad niisama ulatuslikud muutused aset ka Skandinaavia maade lõunaosas, kuid kahjuks on Soome ja Rootsi fenoloogilised vaatlusprogrammid lõppenud kuuekümnendatel aastatel ja andmeid on raske võrrelda. Ida-Euroopa lauskmaa idaosas ei ole kindlaks tehtud usaldusväärseid kase lehtimise alguse muutusi.

Tabelis 1 on toodud viimase poolsajandi vältel toimunud muutused päevades valitud Euroopa jaamades. Suuremad fenoloogiliste faaside muutused leiavad aset varakevadel. Näiteks arukase mahlajooksu ja paiselehe õitsemise faaside muutus (keskmiselt kolm nädalat) on tunduvalt suurem kui hariliku sireli ja aed-õunapuu õitsemise faasidel (keskmiselt üks nädal). Varakevadel on ilmastikuolude üldine varieeruvus ja talve inertsist tulenevate mõjude osatähtsus tunduvalt suurem kui suve alguses ja suvel. Sügisel suureneb fenoloogiliste faaside muutlikkus jällegi, ent sügisesed fenoloogilised andmed, nagu viljade küpsemise, lehtede värvumise ja varisemise faasid ei ole piisavalt head, et muutusi üldistada.

Tabelis 1 esitatud aegread näitavad, et kevadised ja suvised fenofaaside ehk aastaajaliste faaside muutused on kogu Euroopas üsna suured. Vaid idapoolses vaatluspunktis Kuznetskojes on kevad viimasel viiekümnel aastal hoopis hilisemaks nihkunud: paiseleht ja sirel õitsevad kuni nädala võrra hiljem kui poolsada aastat tagasi. Fenoloogilisi andmeid täiendab teise aastaajalise parameetri – klimaatiliste aastaaegade alguskuupäevade ja kestuse uuring. Joonisel 5 on kujutatud klimaatilise varakevade algus: see on kuupäev, kui õhutemperatuur tõuseb püsivalt üle nulli. Ida-Euroopa lauskmaa klimaatiliste aastaaegade analüüs tugineb ajavahemikule 1946–1995. Kevadised õhutemperatuuri üleminekud on muutunud kõige enam Baltimaade piirkonnas, kus faasid on nihkunud kokku üle kolmekümne päeva varasemaks. Talviste ja kevadiste aastaaegade muutused on suuremad läänepoolsetel aladel, kevad on lühenenud Euroopa põhjaosas ja pikenenud lõunaosas.

Euroopas on lühemate talvede ja varasemate kevadete olulisim põhjus intensiivsemaks muutuv läänevoolus, mis toob sel ajal Atlandi ookeanilt soojemat õhku. Läänemere piirkond jääb Atlandilt pärinevate õhumasside liikumisrajale ja selle tõttu on looduse kevadsuvine areng varasem. Peale kliima soojenemise mõjutab fenoloogiliste faaside algust ka maakasutuse muutus, linnastumine ja õhureostus. See mõju avaldub eelkõige Lääne-Euroopa tihedalt asustatud aladel, kus ainuüksi suurlinnade soojusesaarte mõju nihutab fenoloogilise arengu kuni kahe nädala võrra varasemaks [5].

Looduse aastaajaline areng Eestis on viimase poolsajandi jooksul muutunud kevad-suvisel perioodil 1–3 nädalat varasemaks [2, 3]. Nagu nägime 1. jooniselt, olid 1990. aastate kevaded Eestis viimase sajandi varaseimad [1, 9]. Senise andmestiku alusel võib väita, et viimasel viiekümnel aastal on kevade varasemaks muutumise tempo tõusnud ning see suundumus on statistiliselt usaldusväärne. Muutusi mõjutavad kindlasti ka kliima lühi- ja pikaajalise muutumise tsüklid.

Muutuste suurus on piirkondlikult, ajaliselt ja liigiti erisugune. Tabelis 2 on esitatud valik Eesti vaatluspunktide fenoloogiliste trendide muutustest. Varakevadistel faasidel on muutused suuremad sisemaal, näiteks Türil ja Võrus; suvistel faasidel rannikualadel, näiteks Pärnus ja Karjas. Kahjuks on Eesti vaatlusvõrgu aegridade kvaliteet ja jaamade paiknemine ebaühtlane ning Põhja-Eestis ei ole võrreldavaid aegridasid. Samuti on Eestis samamoodi kui Euroopa vaatlusvõrkudes kogutud vähe andmeid sügiseste faaside kohta. Siiski ei ole kevadeootajatel põhjust rõõmustada, sest muutused toimuvad eelkõige talve arvel ja see tähendab, et vesine ja hall kevad kestab veelgi kauem. Meie laiuskraadil määrab soojade püsiva saabumise päikese käik taevavõlvil, seda aga ei muuda ei suurenev läänevoolus ega kasvuhoonefekt. Küll aga suurenevad koos kevade varasemaks muutumisega külmariskid. Tavalisest varem tärganud taimed ja elutegevust alustanud loomad võivad jääda hilisemate külmade meelevalda või “nälgivad” pika ja vinduva kevade jooksul.

Viimase poolsajandi jooksul Eestis toimunud aastaajalised muutused on koondatud 6. joonisele. Sellel on kujutatud Pärnu fenoloogilise kalendri kuuekümne kolme kevad-suvise faasi põhjal koostatud summaarsete hälvete graafik. Graafikul on esitatud kõigi ±1 standardhälbest suuremate kõikumiste hulk aastati. Tulemus näitab, et viimase viieteistkümne aasta jooksul on looduse arengus olnud ülekaalus ühest standardhälbest varasemad faasid, seega on kevad saabunud varem. Ühtlasi illustreerib see joonis ilmekalt viiekümnendate aastate jahedamaid, s.o. hilisemaid kevadeid ja suvesid (vt. ka 1. joonist). Joonis 6 kinnitab üldist soojenemist ja juba eelmainitud kevadete ja suvede muutusi Eestis. Kliimamuutuste tõttu on viimase poolsajandi jooksul aastaaegade ja faaside alguskuupäevad oluliselt varasemaks nihkunud. Joonisel 7 on esitatud võrdlevalt viiekümnendate ja üheksakümnendate aastate keskmised fenoloogilised kalendrid Türil. Taimefenoloogiliste faaside erinevused viiekümnendate ja üheksakümnendate vahel ulatuvad kevadel kuni kahe nädalani, lumikattega seotud varakevadiste nähtuste, näiteks klimaatilise varakevade ja kase mahlajooksu alguse puhul on see erinevus veelgi suurem. Mais ja juunis on dekaadide erinevused väiksemad, keskmiselt umbes nädal, kuid ka need muutused on kindla suunaga ja statistiliselt usaldusväärsed. Kui vaadelda Eestis kõige hilisema, 1955. aasta ja kõige varasema, 1989. aasta erinevusi, ulatuvad kevad-suvise perioodi faaside ja aastaaegade alguskuupäevade vahed kuni kuue nädalani.

Talv lüheneb. Kevadete varasemaks nihkumine on seotud talvede soojenemisega. Kui talved soojenevad, siis lumikate loomulikult väheneb. Seda kinnitavad ka arvandmed. Joonisel 8 on toodud Eesti territoriaalselt keskmise lumikatte kestuse aegrida, mida iseloomustab selge langustendents viimastel kümnenditel. Üksikasjalisemad uuringud on näidanud, et lumikate on vähenenud mitte niivõrd talve algul, vaid just lõpus: märtsis ja aprillis [16].

Lumikatte kestuse muutused pole olnud Eesti piires ühesugused. Rannikupiirkonnas, kus lund on niigi vähe, jagub lund üha lühemaks ajaks. Ent Ida-Eestis, kus mere soojendav toime puudub, polegi lumikate vähenenud (9. joonis). Statistilist mudelit kasutades näeme, et talvise õhutemperatuuri tõusu korral suurenevad lumeolude kontrastid Eesti rannikupiirkondade ja Sise-Eesti vahel [7]. Pehmetel talvedel ei jäätu meri ja rannikul ei teki püsivat lumikatet, samas kui Ida-Eestis võib olla üsnagi lumerohke talv. Merevee ja -jää soojuslik inerts võimendab nii pehmeid kui ka karme talvi rannikul, muutes talvise ilmastiku seal aastati eriti muutlikuks.

Sademete hulk jääb samaks. Eesti veeolud on määratud sademetega. Sademed on temperatuuri kõrval teine peamine, ent äärmiselt muutlik kliimanäitaja, mille pikaajalisi muutusi on peaaegu võimatu prognoosida. Eri kliimamudelid annavad erisuguseid tulemusi ning nende põhjal võib meie sademete hulk temperatuuri tõusu tõttu nii suureneda kui ka väheneda [8].

Joonisel 10 kujutatud Eesti territoriaalselt keskmiste sademete aastasumma aegrea aluseks on mõõtmistulemused, mille täpsusaste on perioodi jooksul olnud erisugune. Aja jooksul on mõõteriistu ja metoodikat täiustatud, mis on võimaldanud üles tähendada järjest suuremat hulka mahalangenud sademetest. Seetõttu pole sademete rohkenemisest Eestis võimalik täie veendumusega rääkida. Mõningast sademete hulga suurenemist võib ehk märgata, eriti sügisel ja talvel, kuid üldjuhul pole see statistiliselt usaldusväärne.

Hoopis huvipakkuvamad on aga pikaajalised perioodilised kõikumised. Joonisel on punase joonega tähistatud sademete silutud aegrida, mis näitab üsna selgelt perioodilisi kõikumisi. Sademeterohked ajajärgud on kordunud 25–30- ja 50–60-aastaste ajavahemike tagant. Veelgi enam on selle tagajärjel korrapäraselt kõikunud jõgede vooluhulk ja järvede veetase [10].

Kliimamuutuste puhul räägitakse ka sagenevatest tormidest. Küsimus, kas kliima soojenemine võib endaga kaasa tuua tormisuse kasvu või hoopis kahanemise, pole teadusmaailmas ühest vastust leidnud [6]. Eesti lähipiirkonnas on siiski täheldatud mõningast tormide sagenemist alates kuuekümnendatest aastatest ja suuri aastatevahelisi kõikumisi [4]. Sama kinnitavad ka Eesti andmed joonisel 11. Tormipäevade arv on kasvanud just talvel. Viimase paarikümne aasta pehme talve ja vähese jääkatte tingimustes on tormid üha rohkem rannikuid purustanud [12].

Looduslikud kliima tsüklid avaldavad samuti mõju nii eluta kui ka eluslooduses jälgitavatele muutustele, sealhulgas lumikatte kestusele ja sademete hulgale. Eesti ilmastikku ja aastaajalisi nähtusi mõjutavad kõige olulisemalt Põhja-Atlandi ostsillatsiooni (NAO) kaheksa-aastane tsükkel, üheteistaastane päikese aktiivsuse tsükkel ja pikemajalisemad perioodilised kõikumised. Praeguses fenoloogilises andmestikus kajastub kõige enam Põhja-Atlandi ostsillatsiooni kaheksa-aastane tsükkel. Päikese aktiivsuse mõju on vähe märgata, kuna üldise trendi ja Põhja-Atlandi ostsillatsiooni mõjud on väga tugevad. Vaatlusaluse ajavahemiku (1951–1998) talvekuude Põhja-Atlandi ostsillatsiooni tsükkel oli keskmiselt 9,6 aastat, fenoloogilistel aegridadel on tsükli pikkus kevadel kaheksa aastat. Pikemaid tsükleid ei ole praeguse viiekümneaastase aegrea andmete põhjal võimalik uurida.

Looduse aastaajaliste faaside muutumise põhjused on keerukad ja osaliselt ebaselged. Kliimamuutusi kirjeldava andmestiku (IPCC 2001) ja õhutemperatuuri korrelatsioonide taustal pole põhjust kahelda, et muutusi looduses on peale kliimategurite osaliselt mõjutanud ka inimtegevus. Kui praegu Eestis jälgitav kliima muutumine on perioodilise iseloomuga, siis algab ilmselt lähematel kümnenditel jahenemine ja looduse seisund stabiliseerub. Kui kliima soojeneb endiselt, siis toimuvad meie aastaaegade kestuses ja looduses ilmselt olulised muutused. Kõige olulisem neist on kevade ja sügise pikenemine talve arvel. Koos lumekliima taandumisega vahetuvad aegamööda välja teatud kohastumistega liigid ja kooslused. Muutused on looduses siiski liiga aeglased selleks, et neid kergesti märgata ning ilmselt pälvivad inimeste tähelepanu peamiselt pakaseliste lumiste talvede ja kevadise suurvee vähenemine.

1.

Ahas, Rein et al. 1998. Temporal variability of the phenological time series in Estonia. – Tarand, Andres; Kallaste, Tiit (eds.). Country Case Study on Climate Change Impacts and Adaptation Assesments in the Republic of Estonia. Report to the UNEP/GEF; Project No.: GF/2200-96-45. SEI-Tallinn, Tallinn, 28–30.
2.

Ahas, Rein 1999. Long-term phyto-, ornitho- and ichthyophenological time-series analyses in Estonia. – International Journal of Biometeorology 42 (3): 119–123.
3.

Ahas, Rein et al. 2000. The phenological calendar of Estonia and its correlation with mean air temperature. – International Journal of Biometeorology 44 (4): 159–166.
4.

Alexandersson, Hans et al. 2000. Trends of storms in NW Europe derived from an updated pressure data set. – Climate Research 14: 71–73.
5.

Chmielewski, Frank M.; Rötzer, Thomas 2001. Response of tree phenology to climate change across Europe. – Agricultural and Forest Meteorology 108: 101–112.
6.

Houghton, John T. et al. (eds.) 2001. Climate change 2001: the scientific basis. Cambridge University Press, Cambridge.
7.

Jaagus, Jaak 1997. The impact of climate change on the snow cover pattern in Estonia. – Climatic Change 36: 65–77.
8.

Jaagus, Jaak 1998. Climatic fluctuations and trends in Estonia in the 20th century and possible climate change scenarios. – Kallaste, Tiit; Kuldna, Piret (eds.) Climate change studies in Estonia., SEI-Tallinn, Tallinn: 7–12.
9.

Jaagus, Jaak; Ahas, Rein 2000. Space-time variations of climatic seasons and their correlation with the phenological development of nature in Estonia. – Climate Research 15: 207–219.
10.

Järvet, Arvo 2000. Eesti veeolud XX sajandil. – Eesti Loodus 51 (12): 515–518.
11.

Menzel, Annette; Fabian, Peter 1999. Growing season extended in Europe. – Nature 397: 659.
12.

Orviku, Kaarel 1992. Characterization and evolution of Estonian seashores. Summary of doctoral thesis (käsikiri), Tartu University, Tartu.
13.

Punning, Jaan-Mati (ed.) 1996. Estonia in the system of global climate change. Institute of Ecology, 4. Tallinn.
14.

Stenseth, Nils Christian et al. 2002. Ecological Effects of Climate Fluctuations. – Science 297: 1292–1296.
15.

Tarand, A., Kallaste, T. (eds.) 1998. Country case study on climate change impacts and adaptation assessments in the Republic of Estonia. SEI-Tallinn, Tallinn.
16.

Tooming, Heino; Kadaja, Jüri 1999. Climate changes indicated by trends in snow cover duration and surface albedo in Estonia. – Meteorol. Zeitschrift, N. F. 8: 16–21.

Jaak Jaagus (1956) on geograaf, õpetab TÜ geograafia instituudis klimatoloogiat ning uurib Eesti kliimat ja selle muutumist.

Rein Ahas (1966) on geograaf, TÜ zooloogia ja hüdrobioloogia instituudi teadur.

Anto Aasa (1977) on TÜ geograafia instituudi magistrant.