Miksi sääennuste menee pieleen?

Palautesähköpostiimme on jälleen kerran tullut viesti jossa esitetään tuttu kysymys: “Mistä teille maksetaan palkkaa!?”. Syy on se sama vanha, eli ennuste on mennyt pieleen. Jossain on satanut vaikka ei pitänyt, meterologihan oli luvannut että päivä on poutainen. Tai päinvastoin. Ilmankos palautteen antaja on sydänjuuriaan myöten loukkaantunut.

Sään ennustaminen pyörii nykyään tietokonemallien ympärillä. Maapallo-ilmasto-järjestelmä on liian monimutkainen jotta matala- ja korkeapaineiden liikettä voisi ennustaa millään muulla tavalla. Hetken, ehkä muutaman tunnin eteenpäin, se onnistuu, mutta pian tulee vaihe jossa jotain odottamatonta tapahtuu.

Ennusteen voi mennä pieleen vaikkapa näin

Ennusteen voi mennä pieleen vaikkapa tällaisen vuoksi (Kevin O’Mara/Flickr)

Säätä ennustavat tietokonemallit ovat kehittyneet huikeasti. Ne ovat nykyään niin hyviä, että ennusteiden parantaminen on jo vaikeaa. Erehtymättömiä ne eivät kuitenkaan ole. Ajatellaanpa tilannetta jossa viikon päähän laadittu ennuste on mennyt pieleen: Pohjois-Euroopassa piti olla laaja korkeapaine, sinne syntyikin kiukkuinen matalapaine. Ennustettu aurinkoinen sää muuttui sateeksi. Mitkä tekijät saivat ennustemallin epäonnistumaan?

Meidän leveysasteillamme vallitsee keskimäärin voimakas läntinen ilmavirtaus. Karkeasti voidaan sanoa että ilma kiertää maapallon ympäri itä-länsi -suunnassa noin parissa viikossa. Pohjois-etelä -suunnassa ilma vaihtuu hitaammin, parissa kuukaudessa. Viikon päästä meille saapuvan matalapaineen syntyhetkiä joudutaan siis jäljittämään toiselle puolelle pohjoista pallonpuoliskoa. Sieltä löytyykin eräs tietty säätyyppi, joka näitä virheellisiä ennusteita erityisen tehokkaasti tuottaa.

Tuo säätyyppi liittyy Pohjois-Amerikan Kalliovuorten alueelle syntyvään matalapaineen solaan. Kun tämän solan alle virtaa etelästä Meksikonlahdelta lämmintä ja kosteaa ilmaa, syntyy otolliset olosuhteet konvektiivisille sateille, kotoisammin sade- ja ukkoskuuroille. Tosin tässä kohtaa emme puhu yksittäisistä kuuropilvistä, vaan hieman laajemmalle levittäytyvistä kuuroryppäistä. Niille on annettu tieteellinen termi MCS, joka tulee sanoista Mesoscale Convective System. MCS on hyvin laveasti määritelty, sillä voidaan tarkoittaa melkein mitä tahansa kokoluokaltaan yksittäisen kuuron ja pienen matalapaineen väliin mahtuvaa sadealuetta.

 

Ennusteen alkuhetken virhe tilanteissa, joissa 6 vrk ennuste on mennyt pieleen Euroopassa (keskiarvo, 584 tapausta v.1989-2008). Kalliovuorilla matalapaineen sola (a, Z500) on ollut syvempi ja Keskilännessä on ollut epävakaisempaa (b, CAPE) kuin ennustemallissa.

Ennusteen alkuhetken virhe tilanteissa, joissa 6 vrk ennuste on mennyt pieleen Euroopassa (keskiarvo, 584 tapausta v.1989-2008). Kalliovuorilla matalapaineen sola (a, Z500) on ollut syvempi ja Keskilännessä on ollut epävakaisempaa (b, CAPE) kuin ennustemallissa.

Toki ennustemallit pystyvät myös nämä MCS-sadealueet ennustamaan, mutta koska ne saavat alkunsa ukkospilvien tapaan varsin rajatuilla alueilla, tapahtuu ennusteissa väistämättä pieniä virheitä. Lisäksi konvektiivinen sadepilvi yltää varsin korkealle ilmakehään, yleensä läheltä maanpintaa aina tropopausiin, jopa 15 km korkeudelle saakka. Tässä tapauksessa nuo MCS:n sateet sattuvat osumaan niiden yläpuolella mutkittelevaan suihkuvirtaukseen.

Ennustettu (a) ja tutkalla havaittu (b) sade erään epäonnistuneen ennusteen alkuhetkellä. Sadealueet ovat suunnilleen oikeissa paikoissa, mutta yksityiskohdissa on pieniä eroja.

Ennustettu (a) ja tutkalla havaittu (b) sade erään epäonnistuneen ennusteen alkuhetkellä. Sadealueet ovat suunnilleen oikeissa paikoissa, mutta yksityiskohdissa on pieniä eroja.

Suihkuvirtaukset taas ovat merkki suuresta vaakasuuntaisesta lämpötilaerosta. Ilmakehä yrittää näitä lämpötilaeroja parhaansa mukaan tasoittaa, ja eräs tehokkaimmista mekanismeista on meidän kaikkien tuntema matalapaine. Suuren vaakasuuntaisen lämpötilaeron alueelle syntyy matalapaine, aivan siihen suihkuvirtauksen alle.

Nyt tuo aavistuksen epätarkasti mallinnettu MCS-sadealue tönäisee suihkuvirtausta hieman eri asentoon kuin tietokonelaskelmien mukaan piti. Alkaa ketjureaktio: pieni virhe suihkuvirtauksen suunnassa ja voimakkuudessa alkaa pikkuhiljaa kertautua alla kulkevien matalapaineiden ennustetussa reitissä. Muutaman päivän kohdalla Yhdysvaltojen itärannikolla matalapaine on jo havaittavasti väärässä paikassa. Vielä kun odotellaan muutama päivä lisää, tuo matalapaine on jo tullut hyvän matkaa yli Atlantin, ja seurauksena ennuste näyttää aivan erilaiselta kuin todellisuus.

Moni on varmaan kuullut perhosilmiöstä, siis siitä että perhonen räpäyttää siipiään, ja ilmakehän kaoottisuudesta johtuen toisella puolella maapalloa voi syntyä myrsky. Ihan niin dramaattisesta tapahtumasta ei tässä ole kyse, mutta karkeasti ottaen pienimittakaavainen sääilmiö Pohjois-Amerikassa voi pilata viikon päähän ulottuvan sääennusteen toisella puolella maapalloa. Tämä ei suinkaan ole se yksi ja ainoa mekanismi joka kaataa ennusteen kuin korttitalon, mutta antaa hyvän kuvan siitä miten kaukaa syitä joudutaan etsimään.

On hyvä muistaa että sääennuste ei ole lupaus, eikä etukäteen toimitettu säähavainto.

Lähde ja kuvat (jos ei toisin mainittu): Rodwell et al., 2013: Characteristics of occasional poor mediumrange weather forecasts for Europe, Bull. Amer. Meteor. Soc., 9, 1393-1405

Tämä kirjoitus kuuluu kategoriaan Huomioita säästä. Pysyvä linkki.

12 vastausta kirjoitukseen

  1. Mies sanoo:

    Olipa järkyttävää selittelyä meteorologilta. Ei ne ole vain ne viikon ennusteet, vaan ennusteet menevät seuraavalle päivälle aivan metsikköön ja useasti. Ennustetaan lumikaaosta ja suurinpiirtein yksi hiutale tipahtaa taivaalta, samoin ukkosten ennustaminen on surkealla tasolla.

    • Antti Rinne sanoo:

      Tämä on varmaan vähän suhtautumiskysymys.

      Minun mielestäni ennusteet osuvat ihan hyvin kohdalleen.

      Sulkukorkeapainetilanteessa kun näytetään aurinkoa kolmeksi päivää eteenpäin, voi aika hyvin luottaa, että neljä-viisi päivää on aurinkoista. Sen sijaan jos ollaan matalapainetilanteessa, pitää vaan ymmärtää, että kovin kauas eteenpäin ei kannata ennusteita seurata.
      Ukkosennusteen seuranta vaatii myös hieman tulkintaa. Jos olet töissä, eikä ole mahdollista lähteä kameran kanssa bongausreissulle, voi olla aika varma että ukkosta myös tulee. Sen sijaan, jos on lomalla peltolakauden reunalla kamera valmiiksi jalustalla voi olla aika varma että ukkosta ei tule tai jos tulee se tulee vain harmaassa mössössä.

      Mutta olen myös sitä mieltä, että on sääpalveluntarjoajan turha mutista jos kansa valittaa. Mitäs tarjoatte niitä piste-ennusteita kymmenen päivän päähän. Tavallinen tallaaja tulkitsee niitä ihan oikeasti niin, että jos kuuden päivän päästä klo 15 tähän minun kylän kohdalle on merkitty aurinkoa ja sade alkaa vasta klo 18 niin voin ihan hyvin järjestää kahvikutsut ulkona klo 15-18.

      Josta tulikin mieleen, että kumpikohan iltapäivälehti ehtii tänä vuonna ensin paikkakuntakohtaisen juhannussään kanssa.

  2. Esko Rantanen sanoo:

    Hei
    Kiitos hyvästä jutusta. Netistä tai muualta ei juuri parempaa palvelua saa kuin sääennusteet. Katson sen joka päivä. Voi meitä pieniä poloisia, jos siitäkin pitää valittaa. Kyllä jokainen sen ymmärtää, ettei ennustus aina voi osua kohdalleen. Ei kaikkia lupauksiakaan voi aina pitää ja siihen voi sentään itse vaikuttaa.
    Siis kiitos ennusteista ja ehkä tuosta valituksestakin valittajalle. Se kirvoitti hyvän jutun blogiin.

  3. Tuukka sanoo:

    Kiitos selkeästä ja havainnollisesta kirjoituksesta. Löysin vasta nyt tämän teidän blogin ja näyttää olevan paljon mielenkiintoista asiaa, joten luettavaa riittää. Kiitos!

  4. Bosse sanoo:

    Miksi niitä sitten laaditaan oikein jopa raflaavastikin lukuisissa eri medioissa, jos ne ovat näin epävarmalla pohjalla?
    Sateiden suhteen Muuramen ukkostutka on riittänyt minulle. Siitä voi vetää omat johtopäätökset jopa myös tuulien ja lämpötilojenkin osalta.
    http://www.zalama.net/euroblitz/Web/euroblitz_webpage.php

    • Jarno sanoo:

      Kannattaa kysyä sieltä mediasta, miksi sääennusteista tehdään raflaavia juttuja. Se on ne toimittajat, jotka ne lööpit vääntää, ei meteorologit.

  5. Arvailua sanoo:

    Niin juuri, miksi edes yritetään tehdä pitempiä ennusteita, kun meteoroligit itse sanovat, että yli 4 -5 päivän päähän ulottuvat ennusteet ovat pelkkää arvailua. Se aiheuttaa vain pettymyksiä ja suuttumusta. Media tosiaan suuri syyllinen, kun he haluvat otsikoida suunnilleen jo huhtikuussa, että ”katso koko Suomen juhannussää”!
    Muistan joskus nähneeni Ilmatieteen laitoksen tms. tilaston, jonka mukaan ennusteiden paikkaansapitävyys oli
    n. 50 %!!!! Eli karrikoiden vosi yhtä hyvin heittää kolikkoa :)

    Järkyttävää on mielestäni, että Ilmatieteen laitoksella taitaa olla n. 400 henkilöä töissä! Mitä he kaikki tekevät??
    Aika kallista lystiä…

  6. Urpo sanoo:

    Edellisessä blogissa oli pohdiskeluja ja kommentteja tuosta viikonlopun lumentulosta. Ja tänään oli juttu helmikuun sateista täällä Kymenlaaksossa. Jos suurin osa tuosta olisikin tullut lumena, niin jo ois hanget korkeat… Ja eihän se kaukana ollut, sillä lämpötilat olivat vesisateisina päivinä vain hiukan, asteen pari nolla yläpuolella.
    Tässä pätkä Kouvolan Sanomien uutisesta:
    ”Kouvolan Anjalassa on tässä kuussa tullut lunta 129 milliä vedeksi muutettuna. Jos sataa kolme milliä lisää, tulee helmikuun Suomen ennätys, sanoo meteorologi Antti Kokko Ilmatieteen laitokselta.”

  7. tnt sanoo:

    Mielestäni meteorologit menevät nykyään liian helposti sen taakse, että ”mut ku tietokone näytti niin”. Ikinä ei tietenkää myönnettä, että olemme itse epäonnistuneet sääennusteen laadinnassa, vaan aina se virsi menee ”kone näytti niin”. Kyllä kai työhön sisältyy myös ihan omien havaintojen tekemistä. Jotenkin tuntuu, että nykyisellään puuttuu kyky yhdistää oma havainnointikyky ja siihen kone, joko sääennusteen pohjana tai tukemassa sitä. Jos meteorologi rohkeasti vain seisoisi ennusteensa takana, niin ennusteista valittaminenkin olisi varmasti vähäisempää. Kansa ei tykkää selittelystä

  8. Shamaani sanoo:

    Kuulkaas arvon meteorologisedät ja tädit. Teidän tietokonealgorimit ovat tainneet jäädä päivittämättä tai sitten te teitte aikaisemmin hommanne ihmislähtöisesti käyttäen omaa järkeä. Nimittäin, valokuvaajana on tullut seurattua vuosikaudet sääennusteita ja ne ovat muutaman viime vuoden aikana menneet aivan täysin metsään jopa parin tunnin aikaikkunassa.

  9. Juha sanoo:

    Kommentoin vähän myöhässä mutta olen hämäläinen. Ihmisiltä tuppaa unohtumaan mitä tarkoittaa sana ”ennuste”, eli sana käsitetään liian helposti sata prosenttisesti paikkansa pitäväksi.

  10. Tuukka sanoo:

    Uutena motoristina sään seuraaminen kesäisin on tullut hyvin tutuksi. Jopa muutaman päivän päähän ennustettu aurinkoinen kesäpäivä voi todellisuudessa olla kolea, pilvinen sekä sateinen. Varmin keino todeta sää on katsoa ulos ja ylös, ja varautua pukeutumisessa mahdollisiin kuuroihin.

Forecan blogissa on käytössä kommenttien esimoderointi eli blogin ylläpitäjän on hyväksyttävä kommentti ennen kuin se näkyy blogissa. Kommentteja käydään läpi toimistotyöajan puitteissa.

Blogin keskusteluun voi osallistua asiallisilla, aiheeseen liittyvillä ja toisia kunnioittavilla kommenteilla. Viestejä voidaan jättää julkaisematta ylläpidon harkinnan mukaan, esimerkiksi jos viesti on loukkaava, ei liity blogin aiheeseen, sisältää selkeää tahallista provosointia tai on muutoin asiaton.