Month: helmikuu 2012

Lämpö on aineen atomien tai molekyylien värähtelyä. Mitä enemmän värähtelee, sitä lämpimämpää on. Kylmä puolestaan jähmettää. Absoluuttisen nollapisteen lämpötilassa, jota on mahdoton saavuttaa, atomit olisivat täysin pysähtyneitä. Kelvin-asteikolla ilmaistuna lämpötila olisi silloin nollassa,  ja Celsius-asteita – niitä meille selvästi tutumpia – olisi tällöin -273,15.

Lämpöä tuottaa vaikkapa kitka, kuten jokainen jotain pitkään hangannut kokemuksesta tietää. Hehkulamppu ja lieden keittolevy kuumenevat, koska sähkövirta kulkee niissä sähkövastuksen läpi. Nuotiolla on moni lämmitellyt, ehkä paistanut siinä sivussa makkaraakin. Palaminen on kemiallinen reaktio, joka niin ikään synnyttää lämpöä. Maa-planeettaa lämmittävät toisaalta sen yhä sula ydin, toisaalta erityisesti pintakerroksia ja ilmakehää aurinkokuntamme keskustähti, tuttavallisesti vain aurinko. Auringonsäteilyn epätasainen jakautuminen maapallolla laittaa oikeastaan liikkeelle koko ilmakehän virtausjärjestelmineen. Ilmakehä kuljettaa päiväntasaaja-alueiden saamaa lämpöenergiaa kohti napoja, jolloin talven kaamoksessakin voi siis olla suojasäätä, koska emme ole tässä täysin suoran auringonsäteilyn eli auringonpaisteen varassa. Aurinkohan ei kaamoksessa näyttäydy lainkaan.

Ilmakehän tapa kuljettaa lämpöä on sellainen, ettei päiväntasaajan lämpö oleellisessa mitassa suinkaan johdu tai säteile tänne meille, vaan lämmön kuljetustapa on varsin mielenkiintoinen.  Lämpö nimittäin siirtyy ilmavirtausten mukana mutta varastoituneena ilman sisältämään vesihöyryyn. Tämä voi äkkipäätä kuulostaa hurjalta, mutta annas kun selitän. Vettä (H2O) esiintyy, kuten tunnettua, niin maapallolla kuin sen ilmakehässäkin kaikissa kolmessa olomuodossa: kiinteänä (jää), nestemäisenä (vesi) ja kaasuna (vesihöyry).

Näiden olomuotojen muuttuminen toiseksi ei tapahdu itsestään, vaan niihin joko tarvitaan lämpöä ympäristöstä (siirryttäessä kiinteästä olomuodosta kohti kaasumaista: jään sulaminen, veden haihtuminen tai keittäminen) tai sitten kyseinen prosessi vapauttaa lämpöä ympäristöönsä (mentäessä kaasumaisesta olomuodosta kohti kiinteää: vesihöyryn tiivistyminen vedeksi tai veden jäätyminen). Siis oikeasti: jotta vesi jäätyy, siitä on poistuttava lämpöä, ja johonkin senkin lämmön täytyy mennä.

Päiväntasaajalla haihtuminen on voimakasta niin valtameristä kuin kasvillisuudestakin. Haihtuminen sitoo ympäristön lämpöä vesihöyryksi ja viilentää haihduttavia pintoja. Ihan kuin kesällä heinäpellolla: kosteaan kankaaseen kiedottu vesipullo pysyy suhteellisesti viileänä, koska kankaasta haihtuva kosteus viilentää sitä. Vesihöyryä sisältävä ilma myös lämpenee auringon paistaessa ja alkaa kevyempänä kohota ylöspäin. Kun ilma kohoaa ylöspäin, se samalla jäähtyy, koska ilmanpaine laskee ylöspäin mentäessä.

Tietyllä korkeudella eli ilman saavutettua tietyn kosteussisällöstään  riippuvan lämpötilan (ns. kastepistelämpötilansa) alkaa haihtumiselle vastakkainen olomuodonmuutos: tiivistyminen. Syntyy pilviä ja sateita. Mutta lämpöenergiaa on samalla tullut kuljetetuksi ilmakehässä ylöspäin. Alhaalla maanpinnalla sitä vastoin virtaa suhteessa viileämpää korvausilmaa kohti päiväntasaaja-aluetta (ns. pasaatituulet), joten ihan vain suoraan tuulen mukana ei lämpimin ilma matkaansa meille aloita.

Lämpötilan ilmaisemiseksi tarkoitettu Celsius-asteikko on sillä tavoin havainnollinen, että sen nollapiste on veden sulamispiste ja sen sata astetta puolestaan veden kiehumispiste.  Luonnossa siis tapahtuu oikeasti asioita, kun vesi jäätyy ja sateetkin alkavat olla valkeaa lunta. Pakkanen merkitsee luonnossa paitsi kylmää, myös kuivaa olotilaa. Kaupungeissa ja maanteillä tähän tosin tarvitaan useita pakkasasteita, koska maanteille liukkaudenestotarkoituksessa levitettävä maantiesuola (mitä kaikkia kemiallisia yhdisteitä lienevätkään) alentaa veden jäätymispistettä. Tai sulamispistettä, ihan kummin päin vain.

USA:ssa on lämpötilan ilmoittamiseksi vielä voimissaan Fahrenheit-asteikko. Siinä vesi jäätyy 32 asteessa ja kiehuu 212 asteessa. Fahrenheitit saa Celsiuksiksi niin, että ensin vähentää Fahrenheit-lukemasta 32, minkä jälkeen jakaa tuloksen 1,8:lla.

Elohopea- tai spriipatsaan liike tietyssä lämpömittarityypissä lienee johtanut lämpötilan ”kohoamisen” (liike ylöspäin) ja ”laskemisen” (liike alaspäin) metaforiseen maailmaan.

Juuri nyt lämpöä riittää Suomessa sen verran, että kaikkien huulilla onkin ykskaks kylmyys ja kireä pakkanen. Kylmässä voi nyt hytistä. Onko sen ihanampaa nautintoa. Mutta jos ei liiemmin hytisytytä, kannattaa muistaa, että liikkumalla pysyy lämpimänä. Lyhyet matkat on (jos vain lumityöt on asiallisesti tehty) järkevintä kävellä siihen verrattuna, että jumiutuu bussipysäkille paleltumaan.

 

P.S. Kiitos kommentoijalle oikeasta nollapisteestä, lyöntivirhe näköjään löytää tiensä myös numeroihin.

 

Kuvan linkki: http://www.flickr.com/photos/wild_speedy/5283963900/sizes/z/in/photostream/

 

Tammikuu alkoi vielä Atlantin matalapaineiden merkeissä

Vuosi alkoi Etelä- ja Länsi-Suomessa vielä yleisesti plusasteilla ja lämpimimmillään sää oli kuukauden neljäntenä päivänä. Helsingissä ja Turussa lämpötila kohosi 4,6 C astetta plussanpuolelle. Kaikkein lämpimin lukema, +6,0 C astetta, mitattiin Kotkan Kirkonmaan havaintoasemalla.
Lauha sää oli peräisin Atlantilta, jossa oli lukuisia matalapaineita liikkeellä kohti itää. Ne toivat mukanaan kosteaa mereistä ilmaa suurimpaan osaan Eurooppaa. Heti kuun alkupäivinä matalapaineet ottivat jo aiempaa eteläisemmän reitin ja niin sää alkoi vähitellen kylmetä. Tammikuun kolmantena päivänä Atlantille syntyi voimakas myrskymatala, jonka yli 30 m/s keskituulet riehuivat erityisesti Skotlannissa, Tanskassa ja Etelä-Ruotsissa.  Meille myrskystä ylsi lähinnä sateita ja varsinaiset myrskytuulet jäivät jo maamme eteläpuolelle. Lounaisilla merialueilla myrskyraja (21 m/s) kuitenkin rikkoutui tammikuun neljäntenä päivänä.  Kyseisen matalapaineen jälkeen pohjoisesta alkoi virrata pakkasilmaa aivan eteläisimpään Suomeen asti.

Etelässä terminen talvi alkoi vasta tammikuun puolella

Terminen talvi (vuorokauden keskilämpötila jää alle 0 C asteen) alkoi yli kuukauden myöhässä. Eteläisimmässä ja lounaisimmassa Suomessa terminen talvi alkoi 6.-7.1, kun se keskimäärin alkaa jo marraskuun puolella. Lapissa pakkasta sen sijaan riitti jo kuukauden alkupäivinäkin ja 30 pakkasasteen raja rikkoutui ensimmäisen kerran tammikuun viidentenä päivänä, jolloin Utsjoki-Kevolla mitattiin -33,2 astetta.
Runsaita lumisateita saatiin etelässä jo heti kuun alussa, mutta rannikolla suurin osa sateista tuli vielä vetenä ja märkänä lumisateena ja niinpä lumi ehti vielä sulaa poiskin.  Pysyvä lumipeite lounais- ja etelärannikolle saatiin vasta 7.1.

Kuukauden voimakkain myrsky puhalsi perjantaina 13.1.
Seuraava voimakas matalapaine saapui Atlantilta 11.1 ja se olikin monella tapaa kuukauden voimakkain matalapaine.  Se pysytteli Suomen yllä useamman päivän ajan.  Etelä- ja Keski-Suomen raja-alueilla lumipeite vahvistui monin paikoin 15 – 20 cm. Samaan matalapaineeseen liittyen mitattiin Utössä kuukauden suurin vuorokausisademäärä 28,9 mm. Matalapaineen jälkipuolella pohjoistuuli yltyi myrskyksi ja Märketissä mitattiin kuukauden voimakkaimmat myrskytuulet.  Kolmannentoista päivän iltana keskituuli puhalsi 26 m/s nopeudella ja puuskat olivat selvästi yli 30 m/s. Myrsky jatkui merellä kahden päivän ajan. Matalapaine toi Etelä- ja Länsi-Suomeen parin päivän ajaksi suojasäätä, mutta voimakkaan pohjoistuulen myötä pakkaset kuitenkin palasivat nopeasti takaisin rannikkoseuduillekin.

Kuukauden jälkipuoliskolla matalapaineiden reitti kulki jo maamme eteläpuolelta

Kuukauden puolenvälin jälkeen matalapaineet ottivat jo pysyvästi eteläisen reitin ja idänpuoleiset tuulet alkoivat hiljalleen hallita säätämme. Maamme eteläpuolelta liikkuvista matalapaineista ylti sateita ja niiden jäänteitä aika ajoin Suomeen.  Sulan Suomenlahden yllä ne voimistuivat lukuisiksi lumipyryiksi, jotka koskivat erityisesti maan eteläisintä osaa ja 21.1 mitattiin Helsinki-Vantaallakin jo lumensyvyydeksi 41 cm. Etelärannikon läheisyydessä ajoittaisia lumisateita saatiin lähes päivittäin aina kuun viimeiselle viikolle saakka.

Viimeisellä viikolla matalapaineet antautuivat Venäjän kylmälle korkeapaineelle
Tammikuun viimeisellä viikolla säätyyppi muuttui yhä kylmempään suuntaan, kun Venäjän laaja talvinen korkeapaine hiljalleen vahvistui kohti Suomea ja idänpuoleiset tuulet alkoivat tuoda mukanaan mantereista kylmyyttä aina Siperiasta saakka. Kuukauden kylmin lämpötila mitattiin viimeisenä päivänä Kuusamossa -35,9 C astetta. Kuukauden kahtena viimeisenä päivänä mitattiin reilun 30 asteen pakkasia laajalti maan itäosassa ja paikoin Pohjois-Lapissa.

Sateita tuli eniten pääkaupunkiseudulla

Kuukauden aikana eniten sadepäiviä mitattiin Kauhavalla, jossa sadepäiviä kertyi 24. Koko kuukauden aikana eniten sadetta vedeksi muutettuna kertyi Kouvolassa 115,8 mm ja toiseksi eniten Helsingin Kumpulassa, jossa sadetta saatiin yhteensä 108,2 mm.