Meri: mitä, jos olisit poissa?

Julkaistu

Ajatusleikki tammikuun viimeisen sunnuntain ratoksi:

Oletteko tulleet miettineeksi, minkälaista olisi Suomessa, jos maamme olisi samalla leveyspiirillä, mutta merenrannan sijaan mantereen keskellä?

Ajatusleikkiä on helppo jatkaa ottamalla vertailukohteeksi vaikkapa Siperiasta löytyvä Yakutskin kaupunki (onkohan tuo englanninkielinen translitterointi myös Suomessa käytetty? Menköön tuolla kirjoitusasulla tämän blogitekstin ajan). Yakutskin ilmastosta kerrotaan Googletuksen perusteella seuraavaa:

Yakutskin ilmastotietoja (Lähde: Wikipedia / pogoda.ru.net)
Yakutskin ilmastotietoja (Lähde: Wikipedia / pogoda.ru.net)

Poimitaanpa numeroviidakon keskeltä muutamia kiinnostavia yksityiskohtia:

Keskikesällä, heinäkuussa, keskimääräinen päivän ylin lämpötila on 25,5 Celsiusastetta. Kyse on keskiarvosta, eli kuukauden aikana on pakko olla päiviä, jolloin lämpötila on selvästi enemmän. Korkein mitattu lämpötila heinäkuussa onkin näköjään hulppeat 38,8 Celsiusastetta.

Entä talvi? Talven lukemat ovat varsin pysäyttäviä: Tammikuun keskimääräinen vuorokauden alin lämpötila on -41,5 Celsiusastetta! Kuten edellä, mukana on oltava myös kylmempiä öitä. Hyrr. Kylmin Yakutskissa mitattu lukema löytyy helmikuusta, huimat -64,4 Celsiusastetta. Jäätymisvaarassa lienee putki jos toinenkin.

Nämä luvut eivät kerro paljoa, jos ei ole jotakin, mihin vertailla. Otan tähän vertailukohdaksi suurinpiirtein samalla leveysasteella sijaitsevan Vaasan edustalta löytyvän Valassaarien Mustasaaren. Valinta on sikäli provosoiva, että meren keskellä sijaitseva saari on ilmastoltaan vielä Suomen pääosaa merellisempi. Kyse ei silti ole ajatusleikkiä vakavammasta asiasta, joten Mustasaari toimii tässä kontekstissa hyvin.

Vaasan ilmastotietoja (Lähde: yr.no)
Vaasan ilmastotietoja (Lähde: yr.no)

Kesän korkein keskimääräinen ylin kuukausilämpötila löytyy Mustasaaressakin heinäkuusta, numeroarvoltaan 17,4 astetta. Kuulostaa tutulta, kesäisin löytyy mantereeltakin useimmiten sekä tuota lukemaa lämpimämpiä että viileämpiä päiviä. Mustasaaressa helleraja jää meren viilentävän vaikutuksen takia useimmiten rikkoutumatta silloinkin, kun mantereen puolella lämpötila ylittää 25 Celsiuastetta. Yakutskissa heinäkuun keskimääräinen ylin lämpötila oli 25,5 Celsiusastetta, kesät ovat siis siellä selvästi meikäläisiä lämpimämpiä.

Mustasaaren talven keskimääräinen alin kuukausilämpötila, -8,6 Celsiusastetta, löytyy taulukosta helmikuusta. Yakutskin -41,5 asteen ja Mustasaaren lukeman välillä on melkoinen ero, vielä selvästi suurempi kuin kesällä.

Pikavilkaisulla sadepäiviä on Vaasan edustalla selvästi enemmän kuin Yakutskissa. Järkeenkäypää, että meren vieressä kosteutta on enemmän saatavilla kuin keskellä mannerta.

Mitä tästä vertailusta opimme? Ainakin sen, että meren läheisyys, vieläpä Golfvirran lämmittämän meren, vaikuttaa ilmastoomme runsaasti. Erityisesti, kun ilmavirtaus käy meillä valtaosan ajasta meren  puolelta.

Todellinen tieteellinen tutkimus vaatii, tottakai, aineistoltaan ja metodiikaltaan paljon enemmän; tämä oli silti mukavaa sunnuntaiviihdettä, joka näytti konkreettisia esimerkkejä asiasta, joka oppikirjoissa usein esitetään vain yleisellä tasolla.

Mukavaa helmikuuta kaikille!

Pääkallokeliä

Julkaistu

Silmänräpäys ja muksahdus. Kun löytää itsensä kumollaan keskeltä jalkakäytävää, sitä yleensä ensin säikähtää. Sitten iskee kerrostalon kokoinen nolostuminen. Jos selviää vain mustelmilla ja henkisillä vammoilla, on todellinen onnenpekka. Joka talvi keskimäärin joka kolmas jalankulkija liukastuu ja jopa 50 000 loukkaantuu niin pahasti, että joutuu sairaalahoitoon. Kaatumisista aiheutuukin yhteiskunnalle miljardien eurojen kustannukset.

Talveen mahtuu yleensä kymmenkunta karmivaa kävelykeliä. Kaatumisia edesauttavat kiire, pimeys ja liukkaat jalkineet. Kevyenliikenteenväylien olosuhteet ja kunnossapitotoimet vaihtelevat myös paikallisesti enemmän kuin ajoteillä. Eniten liukastumisonnettomuuksia sattuu lämpötilan huidellessa nollan vaiheilla. Pääkallokelejä syntyy kolmella eri tavalla.

Musta jää

Kun märät väylät, pihat ja tiet jäätyvät, muuttuvat ne luonnollisesti liukkaiksi. Ajoteillä jäätymisvaara on usein ohi muutamassa tunnissa sateen loputtua, sillä liikenne puhdistaa veden teiden pinnalta varsin nopeasti. Päätiet myös tarvittaessa suolataan jäätymisen estämiseksi. Kevyenliikenteenväyliä ei juurikaan suolata ja kosteutta riittää pidempään. Näin hitaampikin pakkaselle painuminen ehtii jäädyttää pinnat mustaan jäähän. Tällaista jäätä syntyy etenkin syksyn ja talven ottaessa mittaa toisistaan.

Musta jää syntyy usein
Musta jää saa alkunsa, kun märkä tai kostea pinta jäätyy. Usein kosteus on peräisin vanhasta vesisateesta tai sulaneesta lumesta, mutta melko usein se on syntyy ilman näkymättömästä vesihöyrystä. Tällaisen kosteuden jäädyttyä tilanne usein vielä jatkuu kuuranmuodostuksena. (Kuva: Flickr/Esteban Cavrico)

Vetinen iljanne

Talven jo kunnolla alettua liukkain keli syntyy usein toisella tavalla. Syy on silloin, yllättävää kyllä, vesisade ja suojasää. Tällainen kohtalokas kaljama saa alkunsa, kun lumisten ja polanteisten kulkuväylien sekä pihojen päälle sataa vettä. Vesi ei kovin nopeasti sulata tiukkaa lunta allaan, sillä jäinen maa jäähdyttää veden nolla-asteiseksi. Lisäliukasteena se kuitenkin toimii erinomaisesti. Vesi jään päällä on jopa liukkaampaa kuin musta jää. Kun sää vähänkin kylmenee saati pakastuu hetkeksi, muodostuu taas uusi entistä sileämpi jäinen pinta. Vesisateiden ja pikkupakkasten vuorotellessa on mahdollista saavuttaa lähes ”täydellinen luisto ja jääpinta”.

Toisinaan tällainen tilanne saa alkunsa normaalin tuntuisesta lumisateesta, jonka myötä sää lauhtuu suojasääksi. Ensin tupruttaa rutkasti lunta ja sen päälle ripsuttelee vähän vettä. Maanteillä suhataan tällöin loskan seassa, mutta kävelyväylät tinttaantuvat kiiltävän valkoiseksi polanteeksi. Jos vettä sataa vielä lisää, hioo vesi polanteen kauttaaltaan jääksi ja näin pääkallokeli on valmis.

Vesi toimii lisä liukuvoiteena jään päällä
Vesikerros jään päällä pienentää jään kitkaa entisestään ja  toimii näin jään lisäliukasteena.  (Kuva: Flickr/Geir Tonnessen)

 

 

Täydellistä liukkautta

Jään kitkan suuruutta on tutkittu erilaisilla kokeilla ja testeillä. Testit kertovat, että liukkaista liukkainta on, kun tavalla tai toisella syntyneen jääkentän päälle sataa ohut kerros kepeää pakkaslunta. Jos näin pääsee yöllä käymään, on aamuhämärässä töihin kiirehtivälle kävelijälle tai pyöräilijälle viritetty se kaikkein salakavalin ansa!

Lähipäivinä maamme yli liikku useampi sadealue, jossa varsinkin etelässä ja lännessä sadaan vesisateita. Kuvassa sadealeet on numeroitu saapumisjärjestyksensä mukaan. Lumi on valkoista ja vesisade sinistä. Ajoitukset varmasti vielä viikon mittaa vähän muutvat ja tarkka reitti, mutta olkoon tämä myös jälkikäteen esimerkki, kuinka hyvin vaihtelevaa matalapainesäätä pystytään nykyään ennustamaan ;)
Lähipäivinä maamme yli liikkuu useampikin sadealue ja varsinkin etelässä ja lännessä saadaan  vesisateita. Kuvassa lumisade on valkoista ja vesisade sinistä. Sadealueet on myös numeroitu saapumisjärjestyksensä mukaan.  Todellisuudessa sateiden ajoitukset ja tarkka reitti muuttuvat vielä vähän viikon mittaan.  Kuvan ennuste perustuu maanantai-illalla laadittuun ennusteanimaatioon.  Kuvat on napattu animaatiosta sattumanvaraisesti ja niiden päälle on piirretty rintamat,  jotta jälkikäteen on helpompi verrata ennusteen hetkellisiä sateita  todellisiin sadealueihin. Toimikoon tämä kuvasarja esimerkkinä siitä, kuinka hyvin vaihtelevaa matalapainesäätä pystytään nykyään ennustamaan ;) (Kuva: P.Takala)

 

Lumihiutaleiden kauneus

Julkaistu

Kireimmät pakkaset ovat tältä erää väistyneet ja säätyyppi on aiempaa epävakaisempi, samalla lisääntyvät liikkuviin matalapaineen keskuksiin liittyvät sateet. Lumipyryn yksittäisiä lumihiutaleita tulee katsottua harvemmin tarkasti, mutta kannattaisi; ne voivat olla valtavan kauniita. Sen kunniaksi tämänkertaisessa blogitekstissäni kirjoitan lyhyesti lumihiutaleen synnystä ja niiden moninaisista muodoista.

Lumihiutale (Kuva: Heather Katsoulls / Flickr (alkuperäistä rajattu))
Lumihiutale (Kuva: Heather Katsoulls / Flickr (alkuperäistä rajattu))

Lumihiutale syntyy, kun pilvessä oleva alijäähtynyt vesipisara kohtaa ns. jäätymisytimen eli pienenpienen kiinteän kappaleen, vaikkapa pölyhiukkasen. Vesipisara jäätyy jäätymisytimen ympärille ja alkaa pudotessaan kohti maanpintaa kerätä ympärilleen ilmankosteudesta lisää jäätä. Lumihiutaleen lopullinen muoto riippuu siitä, minkälämpöisten ja kuinka kosteiden ilmakerrosten läpi se kulkee. Tiesitkö, että lumihiutale on perusmuodoltaan veden fysikaalisten ominaisuuksien takia aina kuusisakarainen/-kulmainen?

Taulukoituna ilman lämpötilan, kosteuden ja lumihiutaleen muodon suhde näyttää seuraavalta:

Ilman lämpötilan, kosteuden ja lumihiutaleen muodon suhde (Kuva: Kenneth G. Libbrecht, www.snowcrystals.com )
Ilman lämpötilan, kosteuden ja lumihiutaleen muodon suhde (Kuva: Kenneth G. Libbrecht, www.snowcrystals.com )

 

Lumihiutaleen muoto kertoo siis paljon sen synty- ja matkaolosuhteista. Kuvan lumihiutaletyypit eivät suinkaan ole ainoat mahdolliset, lumihiutaletutkija-fyysikko Kenneth G. Libbrecht näyttää 35 lumihiutalemuototyyppiä seuraavassa kuvassa:

snowtypes4
Lumihiutaleiden 35 muototyyppiä (Kuva: Kenneth G. Libbrecht, www.snowcrystals.com )

Lisää ja tarkempaa tietoa lumihiutaleista kannattaa käydä katsomassa Kenneth G. Libbrechtin ylläpitämällä www.snowcrystals.com -sivulla, sivulta löytyy valtavan hienoja valokuvia ja lumihiutaletietoutta sekä tieteellisemmästä että kevyemmästä näkökulmasta.

Lumihiutale (Kuva: Yellowcloud / Flickr)
Lumihiutale (Kuva: Yellowcloud / Flickr)

Pakkaskielioppia

Julkaistu

Nyt kun talvi ja pakkaset ovat vihdoin saapuneet myös etelään, pakkasuutiset ovat median päivittäistä vakioaineistoa. Meteorologina näitä juttuja lukiessa kiinnittää huomioita lähinnä yhteen seikkaan; ei liene kieliopillisesti vaikempaa asiaa kuin pakkasasteista puhuminen. Tässäpä muutamia naamaa kiristäneitä lainauksia lehtien sivuilta:

”Kovin alle 30 miinusasteen pakkanen ei hellittänyt pääkaupunkiseudulla viiteen päivään.”

“Foreca ennusti parhaimmillaan yli kymmenen astetta alhaisempaa pakkasta alkuviikoksi.”

”Vuoden 1961 jälkeen pakkanen on laskenut -30 asteeseen tai sen alapuolelle vain 18 päivänä.”

“Ensi viikon alussa pakkanen lauhtuu Etelä-Suomessa.”

Särähtikö sinun kielikorvassasi?

Mietitäänpä aluksi mitä pakkanen tai pakkasaste tarkoittaa. Sehän tarkoittaa, että lämpötilan edessä on miinusmerkki, pakkasaste on siis yhtä kuin miinusaste. Kuinka paljon on siis miinus kolmekymmentä miinusastetta? Matemaattisesti lahjakkaampi saattaisi vastata plus kolmekymmentä astetta. Toisin sanoen pakkasta ei voi olla -30 astetta, sitä on 30 astetta. Sana “pakkanen” itsessään kertoo että nyt puhutaan miinusasteista.

Tyynellä ilmalla ei pakkanen puraise. (Kuva K.Roine)
Tyynellä ilmalla ei pakkanen puraise. (Kuva K.Roine)

Entä sitten pakkasen laskeminen ja nouseminen? Jos pakkanen laskee niin mihin suuntaan lämpötila muuttuu? Veikkaan että torigallupissa vastaukset jakautuisivat jokseenkin puoliksi. Lämpötila voi kyllä nousta tai laskea, mutta pakkanen ei. Pakkaselle on rikkaassa suomen kielessä kaksi verbiä jotka ilmaisevat yksiselitteisesti pitääkö kaapista hakea lisää villasukkia vai ei. Pakkanen nimittäin kiristyy tai heikkenee. Tai adjektiivina, pakkanen on kireää tai heikkoa. Toki se voi yhtä hyvin myös ankaraa, kovaa tai purevaa. Onpa muuten määritelty jopa asterajat milloin pakkanen on kireää, luonnollisesti maan etelä-, keski- ja pohjoisosalle erikseen. Tässä kohtaa allekirjoittanut saa yleensä byrokratianvastaisen reaktion, kyllä kai 15 asteen pakkanen tuntuu samalta eri päissä Suomea?

Ja niin, pakkanen tai lämpötila ei myöskään lauhdu, vaikka tätäkin yritetään aina välillä väittää. Ainoastaan sää lauhtuu. Lauhtuminen muuten tapahtuu tällä erää länsirannikolla loppuviikolla, saattaapa lämpötilan käväistä nollassa!

Loppuviikon lämpötilaennuste Poriin
Loppuviikon lämpötilaennuste Poriin (www.foreca.fi)

Talvilämpötilojen ennustamisen haasteet

Julkaistu

Hei taas kaikille!

Viime päivinä meille on tullut palautteita liian lämpimistä tai kylmistä ennustetuista lämpötiloista. Tämä säätyyppi, vaihteleva pilvisyys ja pakkaset, onkin lämpötilaennusteiden kannalta yksi haasteellisimmista. Kerron tässä lyhyesti siitä, mikä oikeiden pakkaslukemien ennakoimisesta tekee niin hankalaa.

Inversio

Troposfäärissä, eli Suomen leveyspiirillä maan pinnalta keskimäärin n. 10 km korkeuteen ulottuvassa ilmakerroksessa, lämpötila käyttäytyy suuren osan ajasta samalla tavalla: lämpimin ilma on lähellä maanpintaa, maanpinnasta ylöspäin lähdettäessä lämpötila viilenee melko tasaisesti troposfäärin ylärajalle asti. Tämänhetkisen kaltaisessa säätyypissä eli osittain selkeässä, vähätuulisessa pakkassäässä käy toisin: maanpinnalta vähäinenkin lämpö karkaa säteilynä pois ja maa jäähtyy yläpuolista ilmakerrosta kylmemmäksi.

Lämpötilainversio: Yleensä lämpö on maanpinnalla korkeampi kuin ylempänä troposfäärissä - inversiossa päinvastoin (Kuva: Paint-taide by Joanna Rinne)
Lämpötilainversio: Yleensä lämpö on maanpinnalla korkeampi kuin ylempänä troposfäärissä – inversiossa päinvastoin (Kuva: Paint-taide by Joanna Rinne)

Inversiokerros eli kerros, jossa lämpötila laskee alaspäin mentäessä, on varsin ohut, usein vain joitakin kymmeniä metrejä. Tunturisääasemat havainnollistavat kerroksen ohuutta hyvin, tunturin vieressä oleva havaintoasema saattaa näyttää -30 Celsiusasteen pakkaslukemaa samaan aikaan kun tunturin laella olevan aseman mittari pysyy -10 Celsiusasteessa! Etäisyyttä asemien välillä saattaa olla vain muutama kilometri. Kaikista kylmin ilma valuu laaksoihin, samaan aikaan läheisessä laaksossa pakkasta voisi hyvinkin olla yli 35 astetta.

Pilvisyys

Pinnanmuotojen aiheuttamat lämpötilavaihtelut ovat yksi haaste, mutta toinen, vielä hankalampi sellainen, on pilvisyys. Selkeällä säällä inversiotilanne syntyy nopeasti lämmön ulossäteilyn jäähdyttäessä maanpintaa, mutta pilvisessä säässä käy toisin: pilvet toimivat maanpinnasta ylös lähtevälle lämpösäteilylle kattona, josta säteily kimpoaa takaisin alaspäin. Maanpinnan ja pilvien pingistellessä lämpösäteilyä alin ilmakerros ei jäähdy, vaan lämpö pysyy maan ja pilvien välissä. Pilvet toimivat kuin eristävä vaatekerros ihmisen päällä; lämpö pysyy ihon ja vaatteiden välissä sen sijaan, että se katoaisi välittömästi pakkasilmaan.

Selkeällä säällä maanpinnan lämpö säteilee pois, pilvisellä säällä pilvet vangitsevat sen pitämään maanpinnan lämpimänä (Kuva: Paint-taide by Joanna Rinne)
Selkeällä säällä maanpinnan lämpö säteilee pois, pilvisellä säällä pilvet vangitsevat sen pitämään maanpinnan lämpimänä. Lämpötilalukemat Celsiusasteita. (Kuva: Paint-taide by Joanna Rinne)

Lämpötilaennuste

Pilvisyyden vaikutus lämpötilaan ei ole pelkästään suuri, vaan myös nopea. Havaintoaseman, jonka kohdalla pilvipeite yllättäen rakoilee, lämpötilalukema saattaa pudota pahimmillaan 10-20 astetta vain tunnissa tai parissa! Jäähtymisen alkaminen näkyy mittarissa jo muutamassa minuutissa.

Jotta olisi mitään toivoa saada lämpötilaennustetta kohdalleen, pilvisyysennusteen pitää osua täysin nappiin. Tässä ennustettavuudeltaan vaikeassa säätyypissä pilvipeite on usein hyvin ohut ja muodoltaan repaleinen ja siksi tietokonemalleille hankala saada kiinni. Osa malleista kategorisesti yliennustaa, toiset taas aliennustavat pilvisyyttä. Meteorologin tehtäväksi jää tehdä valistunut oletus siitä, mikä tietokonemalleista voisi olla pilvisyyden suhteen eniten oikeassa ja, ainakin meillä Forecalla, korjata tietokoneen tarjoamaa ennustetta käsin parempaan suuntaan.

Täysin virheettömäksi talvisen pakkassään lämpöennusteita ei varmasti voi saada ennen sellaisia havainto- ja ennustetekniikoita, joita ei vielä ole edes keksitty, saati käyttöönotettu. Lämpötilaerot ovat niin suuria ja niin paikallisia, että nykytietokonemallit ovat vielä kaukana tarvittavasta ennustetarkkuudesta ja havaintoverkko aivan liian harva paikallisvaihteluiden kiinnisaamiseksi. Silti, tekniikka on ottanut lähivuosikymmeninä valtavia harppauksia tässä ajassa, nykyiset ennusteet ovat laadultaan valovuosien päässä vaikkapa parinkymmenen vuoden takaisista.

Mukavaa sunnuntaita ja alkavaa viikkoa!

Pilvisyys vaihtelee talvipäivänä (kuva: Aleksi Stenberg / Flickr)
Pilvisyys vaihtelee talvipäivänä (kuva: Aleksi Stenberg / Flickr)

Lunta tupaan!

Julkaistu

Lumipyry, jihuu!

Lumisade jakaa mielipiteitä, mutta kunnon lumimyräkkä tuulineen ja vaakaviistopystylumisateineen on yksi suosikki-ilmoistani. Lumisade muuttaa normaalisti näkymättömät tuulen hienot pyörteet näkyviksi – vaikea muistaa, että samanlaisia kuvioita liikkuu ympärillämme ilmassa koko ajan! Tietenkään en toivo sään puolesta kenellekään ongelmia; uutiset kolareista, viivästymisistä ja aurausongelmista muistuttavat, että hienolla säällä on aina varjopuolensa.

Tämänpäiväinen lumimyräkkä inspiroi tekemään pienen kokeen aiheesta ”miksi Suomessa ei ikinä käytetä sateenvarjoa lumisateella?”. Otin varjon työmatkalle ja odotin sen vähintään jumittuvan, jäätyvän ja kaatavan päähäni spontaaneja pieniä lumikasoja, mutta yllättäen varjo oli mainio apu tuulesta huolimatta! Näkyvyys parani olennaisesti ja lumisateen ainoa varjopuoli, kasvojen kuorruttuminen sulavalla lumikerroksella, jäi toteutumatta. Tämän kokeilun perusteella suosittelen lämpimästi. (Onko jollakulla teistä huonompia kokemuksia? Yksi testikerta ei vielä ole tieteellisesti järin merkittävä)

 

Asiasta kukkaruukkuun, lumisateiden etenemiseen (erityisesti maan etelä- ja keskiosassa liikkuville suunnattu teksti, pohjoisessa sää on poutainen, monin paikoin selkeäkin):

Lumisadealue on vähitellen painottumassa maan itäosaan, jossa ovat odotettavissa lähivuorokauden voimakkaimmat lumisateet. Ennustekartalla Suomen lumikertymä ensi yöstä huomisiltapäivään näyttää tältä:

Ennuste lumen kertymisestä 13.1. klo 02-14 välisenä aikana
Ennuste lumen kertymisestä 13.1. klo 02-14 välisenä aikana (Kuva: Foreca)

Runsaimmat kertymät on siis odotettavissa Pohjois-Karjalan seudulla. Muuallakin lumisade vaikuttaa ajokeliin merkittävästi. Ennuste huomisaamun työpaikkaliikenneruuhkan eli aamukahdeksan ajokelistä näyttää tältä:

Ajokeli aamulla 13.1.2016 (Kuva: Foreca)
Ajokeli aamulla 13.1.2016 (Kuva: Foreca)

Työpaikalle siirtymiseen kannattaa varata tarpeeksi aikaa ja pitää ajonopeudet kelin mukaisena.

Lopuksi vielä animaatio lumisadealueen etenemisestä ensi yön ja huomispäivän aikana.

Lumisateiden eteneminen lähivuorokauden aikana (Kuva: Forecan Twitter-tili)
Lumisateiden eteneminen lähivuorokauden aikana (Kuva: Forecan Twitter-tili)