Suomen sadeaikasarjojen analyysia: trendejä vai ei?

Abstract

Ennusteiden mukaan sademäärät ja rankkasateet tulevat lisääntymään Suomessa ja yleisesti pohjoisella pallonpuoliskolla ilmastonmuutoksen seurauksena. Muutokset sateisuudessa vaikuttavat moniin yhteiskunnan tärkeisiin toimintoihin, kuten viljelyyn ja rakentamiseen. Suomessa ei kuitenkaan ole juurikaan tutkittu sadeaikasarjoja yksikköjuuritestien avulla, vaikka tämä voisi parantaa ilmiön ymmärtämistä ja jatkoanalyyseja. Tässä työssä on tutkittu yksikköjuuritestien avulla sitä, ovatko Suomen sadeaikasarjat stationaarisia, trendistationaarisia vai yksikköjuuriprosesseja. Aikasarjat perustuvat Ilmatieteen laitoksen eri puolilta Suomea keräämiin kuukausittaisiin sadesummiin ja kattavat vuodet 1965–2021. Aikasarjoja tarkasteltiin kuukausikohtaisesti kaikkien havaintoasemien välistä keskiarvoa käyttäen. Käytettyjen kolmen yksikköjuuritestin (ns. ADF-, PP- ja KPSS-testien) perusteella tammikuun sadesummia kuvaava aikasarja vaikutti mahdollisesti trendistationaariselta, ja siinä voisi kuvankin perusteella olla loiva nouseva trendi. Tulos on yhteneväinen aiempien tutkimusten kanssa, joissa Suomen sademäärien on ennustettu kasvavan erityisesti talvella. Myös touko- ja joulukuun aikasarjat ovat mahdollisesti trendistationaarisia, mutta tulokset jäivät hieman epäselviksi. Lähes kaikkien muiden kuukausien sadeaikasarjat olivat testien mukaan tason suhteen stationaarisia, eli ne vaihtelevat vakiovarianssilla muuttumattoman odotusarvon ympärillä. Useimpien kuukausien osalta ei siis löytynyt näyttöä minkäänlaisesta trendistä sademäärissä. Lisäksi osa testituloksista viittasi siihen, että helmikuun aikasarja saattaisi olla yksikköjuuriprosessi, mikä on tärkeää huomioda mahdollisissa jatkoanalyyseissa.