Talviajan lämpöennätykset

Julkaistu

Tällä viikolla lämpöennätykset ovat olleet puheenaiheina ympäri Euroopan, sillä esimerkiksi Saksassa (3.11.2015, Garmishc-Partenkirchen, 22.7 °C), Iso-Britanniassa (1.11.2015, Wales, 22.3 °C) sekä Suomessa (3.11.2015, Kemiönsaari, 14.3 °C) on mitattu mittaushistorian korkeimmat marraskuun lämpötilat. Jatketaan vielä tämän kirjoituksen myötä lämpöennätysaiheella ja pohditaan vähän Suomen talviajan lämpöennätysten yhdistäviä tekijöitä. Talviajaksi laskettakoon marras-helmikuu, jolloin auringon vaikutus päivälämpötiloihin on suhteellisen pieni.

Suomen talviajan lämpötilaennätykset ovat seuraavat:

Marraskuu: Kemiönsaari, 14.3 °C, 3.11.2015 (ed. Jomala Maarianhamina, 13.0 °C, 12.11.1999)
Joulukuu: Salo Kärkkä, 10.8 °C, 6.12.2006
Tammikuu: Jomala Maarianhamina, 10.9 °C, 6.1.1973
Helmikuu: Helsinki Ilmala, 11.8 °C, 28.2.1943

Kuva 1: Suomentammi- ja helmikuun lämpöennätykset ovat syntyneet hyvin samantyyppisessä suursäätilassa voimakkaan länsi- tai luoteisvirtauksen aikana (todennäköisesti föhn). Kuva: Wetterzentrale
Kuva 1: Suomessa tammi- ja helmikuun lämpöennätykset ovat syntyneet hyvin samantyyppisessä suursäätilassa voimakkaan länsi- tai luoteisvirtauksen aikana (todennäköisesti föhn). Kuva: Wetterzentrale

Erittäin korkeat, yli 10 asteen talvilämpötilat, vaativat Suomessa aina joko voimakkaan lämpimän ilman advektion tai merkittävän föhntilanteen. Talvisin lämpö karkaa nopeasti maanpinnalta avaruuteen, mikäli taivas on edes osittain selkeä ja tuuli heikkoa. Kaikkiin Suomen talviajan lämpötilaennätyksiin on liittynyt melko voimakas tuuli, ja joulukuun lämpöennätystä lukuun ottamatta föhnilmiö on ollut marras-, tammi- ja helmikuun ennätysten takana.

Talvisten lämpöennätysten kannalta suursäätila on suotuisa, kun keskisessä Euroopassa on laaja korkeapaineen alue ja voimakas suihkuvirtaus kulkee Skandinavian halki kohti itää. Matalapaineet liikkuvat tällöin melko pohjoista reittiä Skandinavian pohjoisosan tai Jäämeren kautta kohti itää. Tällöin Suomi kuuluu yleensä keskileveysasteiden lämpimämpään ilmamassaan, jolloin sää on muutoinkin tavanomaista leudompaa. Norjan rannikko ja Skandi-vuoriston länsirinteet saavat runsaita sateita merellisessä ja kosteassa länsivirtauksessa. Ylempänä vuoristossa vesihöyryn tiivistyminen vapauttaa valtavasti lämpöä, ja ilman laskeutuessa itärinteitä alas se lämpenee ja kuivuu. Näin syntyy föhntuuli, joka tarpeeksi voimakkaan perusvirtauksen vallitessa jaksaa kulkeutua myös Suomeen saakka. Usein föhn tuntuu paremmin Norjassa ja Ruotsissa – Norjan talviset lämpöennätykset ovatkin aivan eri luokkaa kuin Suomessa. Föhnilmiön vallitessa lämpötila on kohonnut Norjassa joulu-helmikuussa jopa 18-19 asteeseen.

Kuva 1: Suurin osa Suomen talvisista lämpöhuipuista on syntynyt föhntuulen avittamina. Tämä suursäätila vallitsi myös 3.11.2015, kun uusi marraskuun lämpöennätys syntyi (kuva: Markus Mäntykannas/MTV)
Kuva 2: Suurin osa Suomen talvisista lämpöhuipuista on syntynyt föhntuulen avittamina. Tämä suursäätila vallitsi myös 3.11.2015, kun uusi marraskuun lämpöennätys syntyi (kuva: Markus Mäntykannas/MTV)

Föhnilmiö ja keskileveysasteiden lämmin ilmamassa antavat hyvät edellytykset lämpöennätysten syntymiselle talviaikana, mutta pari muutakin tekijää vaaditaan mukaan pakkaan. Leuto jäätalvi, sulat tai tavanomaista lämpimämmät merialueet ja lumeton manner edesauttavat lämpötilan kohoamista, sillä jäinen tai luminen alusta sitoo sulaessaan lämpöä itseensä ja kylmentää ylläolevan ilman. Tuoreimmassa marraskuun lämpöennätyksessä kaikki edellä mainitut tekijät olivat läsnä: voimakas föhn, vuodenaikaan nähden lämmin ilmamassa, 1-3 astetta tavanomaista lämpimämpi meri ja lumeton manner. Lisäksi marraskuun alussa aurinko jaksaa vielä vähän nostattaa päivälämpötiloja selkeässä säässä.

Kuinka korkealle lämpötila sitten voisi talviaikana kohota Suomessa? Tähän ei ole mitään yksiselitteistä vastausta – kaikki riippuu tuurista ja suursäätilasta. Kaiketi ilmaston lämpeneminen lisää talvisten keskilämpötilaennätysten ja lämpöhuippujen todennäköisyyttä. Samalla kun lumikauden ja jäätalven kestot lyhenevät, lämpimät ilmavirtaukset pääsevät ”paremmin perille” Suomen kamaralle ja lisäävät hyvin korkeiden lämpötilojen todennäköisyyttä. Lämpenemisen myötä talviaikana lisääntyvä ilman kosteus hillitsee lämpötilan laskemista, joten uudet kylmyysennätykset käyvät epätodennäköisemmiksi.

Ei voida siis sanoa, että olisi olemassa teoreettista maksimilämpötilaa – enemmänkin kyse on tuurista ja siitä, miten ennätystekijät loksahtelevat paikoilleen. Siinä, missä ennätyslauhojen, esim. vuoden 2007-2008 kaltaisten talvien esiintymistodennäköisyys 2000-luvun alun ilmastossa oli vain 0,5 % luokkaa, on ilmastonmuutoksen myötä todennäköisyyden arvioitu kohoavan n. 3 %:iin vuosisadan viimeiseen kolmannekseen mennessä.

Kuva 3: Kuvitteellinen talvisääennuste vuosisadan lopulle (kuva: Markus Mäntykannas/MTV)
Kuva 3: Kuvitteellinen talvisääennuste vuosisadan lopulle (kuva: Markus Mäntykannas/MTV)

Lähteet: ACCLIM-hankkeen raportti 2009

Foreca Twitterissä: @forecasuomi

Markus Twitterissä: @markusmanty

Suomen lämpöennätyksestä tasan viisi vuotta

Julkaistu

Muistan edelleen elävästi sen heinäkuisen, suorastaan surrealistisen torstain, kun olin ajamassa pääkaupunkiseudulta kohti kotikaupunkiani Jyväskylää. Päivästä oli ennustettu poikkeuksellisen lämmintä ja oli jopa pieni mahdollisuus Suomen kaikkien aikojen lämpöennätyksen rikkoutumiselle (ed. Turku +35,9 °C, 7/1914). Maisema oli kyseisenä päivänä suttuinen, vähän usvainenkin, Venäjän metsäpaloista kantautuneen savun vuoksi. Auton lämpömittari kohosi automatkan aikana 30 asteesta 35 asteeseen. Pysähdyin myöhäisiltapäivästä Hartolan kohdalla huoltoasemalle hakemaan vilvoittavaa juomaa ja tarkistin samalla silloisella nokialaisellani päivän uutiset. ”LIPERI +37,2 – SUOMEN UUSI LÄMPÖENNÄTYS!”, hehkutettiin erään iltapäivälehden sivuilla. Myöhemmin illalla Ilmatieteen laitos vahvisti lukeman ja näin ollen Suomen uusi lämpöennätys oli virallisesti syntynyt. Samana päivänä mitattiin myös uusi vuorokauden keskilämpötilaennätys Savilahdessa: +28,9 astetta. Tämän viikon keskiviikkona, 29. heinäkuuta, tuleekin kuluneeksi tasan viisi vuotta historiallisesta päivästä.

Mikä mahdollisti lämpöennätyksen syntymisen?

Jo heinäkuun 2010 alussa Pohjois-Venäjälle muotoutui korkepaineen keskus, joka pysytteli lähes paikallaan elokuun alkupuolelle saakka. Etelä-Venäjällä kuumuusputki alkoi jo kesäkuussa ja saavutti huippunsa heinäkuun keski- ja loppupuolella, jolloin lämpötila kohosi laajalti 40 asteen lukemiin. Heinäkuun alkupuolella lähes koko Euroopassa oli hyvin lämmintä: esimerkiksi Berliinissä mitattiin 11. päivä 38 astetta ja paikoin muuallakin keskisessä ja itäisessä Euroopassa lähenneltiin 40 astetta.

Päivä päivältä ilma kuumeni korkeapaineen ympäristössä Venäjällä heinäkuun aikana aiheuttaen kuivuutta ja metsäpaloja. Synoptisen mittakaavan sääasetelma muuttui Suomen lämpöennätyksen kannalta täydelliseksi heinäkuun 25. päivän jälkeen, jolloin Suomen eteläpuolelle muodostui matalapaineen alue ja toisaalta Pohjois-Venäjän korkeapaine vahvistui uudestaan. Samaan aikaan 50-asteisesta Kazakstanista lähti vyörymään annos erittäin kuumaa ilmamassaa kohti Kaspianmerta. Kuumin ilma saavutti itäisen Suomen 29. heinäkuuta, jolloin numeeristen mallien ilmamassa-analyysien perusteella 850 hPa:n lämpötila oli ylimmillään itäisessä Suomessa huimat 22-23 astetta. Heti Suomen itäpuolella Laatokan ympäristössä oli vieläkin lämpimämpää ilmamassaa, jopa 24-asteista, ja esimerkiksi Laatokan itäpuolella, Lodeinoje Poljessa lämpötila kohosi 38,4 asteeseen. Baltian matalapaineen voimistumisen sekä toisaalta Pohjois-Venäjän korkeapaineen vahvistumisen johdosta itäkaakkoinen ilmavirtaus sai 28.-29. heinäkuuta lisäpotkua ja jaksoi kuljettaa kuumimman ilman Suomeen saakka.

Kuva 1: GFS-mallin geopotentiaali-, ilmanpainejakauma- ja ilmamassa-analyysit 29.7.2010 osalta (kuva: Wetterzentrale)
Kuva 1: GFS-mallin geopotentiaali-, ilmanpainejakauma- ja ilmamassa-analyysit 29.7.2010 osalta (kuva: Wetterzentrale)

Lämpöennätys syntyi vasta myöhään iltapäivällä klo 16-17 välillä, mutta se olisi voinut hyvinkin jäädä syntymättä: tuuli oli kyseisenä päivänä kohtalaista (Joensuun alueella 5-8 m/s) ja toisaalta pilvisyys lisääntyi etelästä alkaen. Vähänkin voimakkaampi tuuli olisi sekoittanut ilmaa sen verran, että maksimilämpötila olisi jäänyt useita asteita matalammaksi ja toisaalta myös runsaampi pilvisyys olisi laskenut lämpötilaa vähintäänkin saman verran. Metsäpalosavujen vaikutus kyseisen päivän maksimilämpötiloihin on kaksipiippuinen juttu: savu vähentää maan pinnalle pääsevää auringonsäteilyä, mutta voi toisaalta nostaa lämpötilaa ilmakehässä, jos auringonsäteilyä absorboivaa nokea on riittävästi.

Kuva 2: Venäjän metsäpalosavut tekivät maisemasta utuisen heinä-elokuun vaihteessa 2010 (kuva: Markus Mäntykannas / Helsinki)
Kuva 2: Venäjän metsäpalosavut tekivät maisemasta utuisen heinä-elokuun vaihteessa 2010 (kuva: Markus Mäntykannas / Helsinki)

Kaiken kaikkiaan 29. heinäkuuta vuonna 2010 lämpötila kohosi kahdeksalla mittausasemalla yli 35 asteeseen:

1. Liperi 37,2 °C
2. Joensuu Linnunlahti 36,8 °C
3. Rautavaara Ylä-Luosta 35,6 °C
4. Vehmersalmi Ritoniemi 35,5 °C
5. Kuopio Savilahti 35,4 °C
6. Tohmajärvi Kemie 35,4 °C
7. Kuhmo Kalliojoki  35,4 °C
8. Lieksa Lampela 35,4 °C

Kuva 3: Maksimilämpötilat 29.7.2010
Kuva 3: Maksimilämpötilat 29.7.2010

35 asteen ylitykset ovat Suomessa poikkeuksellisia: niin tapahtuu arviolta 1-2 kertaa elinikämme aikana. Suomessa 29.7.2010 mitattu lämpöennätys 37,2 astetta on Pohjoismaiden toiseksi korkein lukema. Ainoastaan Ruotsin lämpöennätys on korkeampi: sekä Målillassa (29.6.1947) että Ultunassa (9.7.1933) on mitattu tasan 38 astetta.

Pohjoismaiden lämpöennätykset ovat:

1. Ruotsi 38,0 °C (29.6.1947, 9.7.1933)
2. Suomi 37,2 °C (29.7.2010)
3. Tanska 36,4 °C (10.8.1975)
4. Norja 35,6 °C (20.6.1970)
5. Islanti 30,5 °C (22.6.1939)

Suomen lämpöennätys voisi olla korkeampikin

Auringon teho on leveysasteillamme suurimmillaan juhannuksen aikoihin, ja kesä-heinäkuun vaihteessa lämpötila voi heikkotuulisessa ja selkeässä tilanteessa olla 2 metrin korkeudella n. 17 astetta ilmamassan lämpötilaa korkeampi. Heinäkuun loppua kohden ilmakehä kylläkin jonkin verran lämpenee, mutta Suomea vastaavilla leveysasteilla teoreettinen maksimilämpötila voi enää yltää n. 15 astetta ilmamassan (850 hPa) lämpötilaa korkemmaksi. Suomen nykyisen lämpöennätyksen (mitattu 2 metrin korkeudella) ja ilmamassan (n. 1,5 km:n korkeudella) välinen erotus on juurikin 15 astetta, sillä ilmamassa Joensuun ympäristössä oli ennätyshetkellä noin 22-asteista.

Mikäli ennätyslämmin, 22-23 asteinen ilmamassa, olisi raivannut tiensä Suomeen heinäkuun alkupuolella, saattaisi lämpöennätys olla nykyistä muutaman asteen korkeampi. Periaatteessa ”täydellisessä synoptisessa tilanteessa”, heikkotuulisessa ja aurinkoisessa sellaisessa, yhtä lämmin ilmamassa antaa heinäkuun alkupuolella edellytykset 39-40 asteen lukemille. Näin ollen Suomessa olisi viisi vuotta sitten ehkäpä ollut edellytyksiä jopa 40 asteen rikkoutumiselle, mikäli lämpimin ilmamassa olisi saapunut 3-4 viikkoa aikaisemmin ja synoptinen tilanne olisi ollut samanlainen.

Maksimilämpötiloista puhuttaessa teoreettista ylärajaa ei ole – kyse on lähinnä todennäköisyyksistä.

Seuraavaa ”täydellistä synoptista tilannetta” odotellessa…

Kuva 5: Kuviteltu sääkartta. Koetaankohan tällainen tilanne vielä kuluvalla vuosisadalla? (kuva: MTV/Markus Mäntykannas)
Kuva 4: Kuviteltu sääkartta. Koetaankohan tällainen tilanne vielä kuluvalla vuosisadalla? (kuva: MTV/Markus Mäntykannas)

Lähteet:

Ilmatieteen laitos (Sään ääri-ilmiöistä Suomessa -raportti)