Noidatkin nuotiolle – älä palellu pääsiäisaikana

Julkaistu

No niin, rakas nettipäiväkirjani – Tai Forecan – mutta tännehän minä vain enimmäkseen

Äkkiä vaatetta päälle, tipuset, näin kylmänä pääsiäisaikana! Kuva: krisdecurtis/flickr

kirjoitan. Ja säätäkin saisi aihe lähentyä. Tämä on helppoa, koska sään kanssa voi niputtaa melkein minkä muun aiheen tahansa. Sää on kerta kaikkiaan niin merkittävä ja kaikkeen läpitunkeva juttu, kun vain vähän istahtaa ja miettii. Pois joutuu ehkä lukemaan ensin abstraktioilta tuntuvia asioita, kuten vaikka matematiikan tai kirjallisuuden, mutta niissäkin suhde säähän toimii vähintään toiseen suntaan. Oikeastaan kirjallisuudessa kahteenkin, koska sää vaikuttaa ja on vaikuttanut – jos ei muuhun, niin viimeistään romantiikkavaikutteiseen kirjoittamiseen varmasti. Jumalan puheena luonnon kautta, jonka kieltä vain taiteilijat, poikkeusyksilöt, osaavat tulkita.

Kun tuohon nyt pulpahti tuo matematiikka, niin siihen en usko sään vaikuttavan muuten kuin joidenkin tutkimusaiheiden kautta ehkä. Sen sijaan matematiikka muuttaa maailmaa kokonaisen maailmankuvan myötä. Tieteellisen maailmankuvan. Matematiikka on myös ilmakehän fysiikan kieli. Onkohan matematiikkakin Jumalan puhetta, jota vain poikkeusyksilöt osaavat tulkita? Näin keväällä, jos tai kun on aikaa eikä lumikaan tuosta maasta vielä oikein ota lähteäkseen, voi ajatuksiaan mainiosti risteyttää, idättää, kylvää ja kasvattaa vaikka rairuohoksi pikku tipuille. Rairuoholla saa kotiinsa vihreyttä jo pääsiäiseksi, joka on jo melkein ovella.

Tätä kirjoitan lauantaina, kylmänkalvakkaan mitättömässä olevinaan kevättalven säässä. Isojakin laikkuja on jo ilman lunta, ne ovat pälviä. Vähän niin kuin pälvikaljussa lähtee tukka. Mutta rohtoa pukkaa: lunta on tulossa vielä roppakaupalla ja varsinkin sinne, missä noita pälviä jo on. Luonto siis vähän paikkailee ja yksiväristää tienoota. Huomenna on palmusunnuntai. Jos haluaa eroon pikku trulleista ja virpomisista, kannattaa irottaa ovikello jo aamuksi. Tai sitten voi vain antautua, jolloin muna- ja karkkivarastot vain ajan tasalle. Älkää, virpojat, palelluttako itseänne!

Palmusunnuntaina ripottelee lunta vain siellä täällä, mutta malkamaanantain maissa lumisade yleistyy lounaassa, pikku hiljaa myös idempänä. Etelärannikolla lumisade saattaa saeta. Tikkutiistaina sää poutaantuu, paitsi niitä ihan vähäisiä pakkaslumia nyt voi tulla. Selkeintä on kellokeskiviikon tienoilla. Saa nähdä, miten hurjiksi yöpakkaset ehtivät.

Kiirastostain – Pitkäperjantain tienoo tuo matalapaineen ja lunta etenkin maan etelä- ja keskiosaan, mutta vähän sataa myös pohjoisessa. Lankalauantaina lumisade väistyy muka itään, mutta ei hätää, lännestä leviää jo saman päivän aikana uutta lumisadetta. Maan etelä-ja keskiosassa voi olla pääsiäispäivinä pyryssä pitelemistä. Tai ehkä sen saa pois vanhoin konstein: haetaan maanantaina puut (malat), ja veistetään ne tiistaina tarpeen mukaan, jota niistä voidaan tehdä keskiviikkona kello.

Paitsi puista, pääsiäisperinteillä on tietoa myös rautaesineiden ja tervapadan käyttämisestä siihen, mikä olisi tärkeää kiirastorstaina: melun aiheuttaminen. Etenkin vanhojen mummojen (missä ovatkaan nyt?) oli tapana lastata kelkkoja edellä mainitulla tavaralla ja vetää näitä kuormia samalla metelöiden koko kartanon ympäri. Tämä suojeli pahalta ja oli tietysti tarpeen, koska heti kohta, pääsiäislauantaina (Jeesuksen kuoltua pitkänäperjantaina!), olisivat noidat likkeellä, kunnes Kristuksen ylösnousemuksen aamuaurinko vääjäämättä lopettaa noitien puuhat.

Näitä pääsiäisjuttuja ja outojen viikonpäivänimien selityksiä on muuten monenlaisia rippuen kerrostumista ja paikkakunista. Viimeinen kerrostuma, joka edustaa kristinuskoa ja sen juurtumista meille, on tässä yhteneväisempi. Mutta nykyinen tieteellinen sään ennustaminen siis tietää kertoa, että kovin on kylmää tämä pääsiäisaika. Siinä kannattaa noitienkin pitää visusti palttoot päällä ja kokoontua tänä vuonna vaikka vain nuotiolle lämmittelemään kaiken pahanteon sijaan. Pääsiäiskokkoja poltetaan alueittain jo muutenkin, pahan karkottamiseksi.

Kuvan linkki: http://www.flickr.com/photos/krisdecurtis/449358784/

 

Tuulisääntö

Julkaistu

Matalapaineiden liikettä voi varmasti helpoiten seurata television säätiedotuksista tai internetistä, mutta on se mahdollista ilman nykyaikaisia ”vempaimiakin”. Luonnossa liikkuessa voi pelkistä taivaan merkeistä usein lukea paljonkin  matalapaineiden liikkeistä. Riittää, kun opettelee seuraavat kaksi sääntöä.

Sääntö 1

Matalapaine sijaitsee vasemmalla ja korkeapaine oikealla puolella. Kuitumaisten yläpilvien liikesuunnasta voi päätellä, minne matala- ja korkeapaine ovat liikkeellä

Kun seisot selkä tuuleen päin, matalapaine sijaitsee aina vasemmalla puolellasi. Sääntö  jää ehkä paremmin mieleen, jos nouset nyt seisomaan ja kuvittelet tuulen puhaltavan selkääsi. Nosta vasen käsi vaakatasoon. Tällöin kätesi osoittaa kohti matalapainetta. Nostamalla oikean kätesi vaakatasoon kätesi osoittaa kohti korkeapainetta.

Sääntö 2

Mikäli sinun on samalla mahdollista nähdä taivaalla hentorakenteisia kuitumaisia yläpilviä, pystyt päättelemään, minne päin matalapaine ja korkeapaine ovat liikkeellä => Ne liikkuvat samaan suuntaan kuin nämä kuitumaiset yläpilven juovatkin.
– Matalapaine on tulossa, jos yläpilven ”koukut”, ”reenjalakset”, ”kalanruodot” ja ”rastaanrinnat” saapuvat vasemmalta puolelta sinua kohti.
– Korkeapaine on puolestaan tulossa ja matalapaine väistymässä, mikäli yläpilvet lähestyvät oikealta puolelta sinua kohti.

Tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään

Tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään. Mikäli tuuli puhaltaa kohti selkää, on matalampi paine aina vasemmalla puolella.

Aluksi voi tuntua oudolta, miten matalapaine voisi  aina sijaita juuri vasemmalla puolella. Näin kuitenkin on, ellei kyse ole hyvin pienestä tai lyhytaikaisesta ilmiöstä. Maapallon pyöriminen aiheuttaa Coriolis-voiman, jonka ansiosta pohjoisella pallonpuoliskolla tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään ja korkeapainetta myötäpäivään. Tästä johtuen asettumalla selkä tuuleen päin on matalampi paine vasemmalla puolella ja korkeampi paine oikealla puolella (eteläisellä pallon puoliskolla tilanne on päinvastoin ja korkeapaine siis sijaitsee vasemmalla puolella).

Yläpilven tunnistaminen

Yläpilvet sijaitsevat yli 5 km:n korkeudella ja ne koostuvat jääkiteistä. Yläpilven erottaakin helpoiten jääkiteiden aiheuttaman kuitumaisen rakenteensa ansiosta.  Alempana sijaitsevat pilvet, kuten esimerkiksi kumpupilvet,  koostuvat pienistä vesipisaroista ja ovat siten selvärajaisempia ja yläosastaan ”kukkakaalimaisia”. Yläpilvet ovat myös muita pilviä läpikuultavampia  ja aurinko näkyy niiden läpi aivan terävärajaisena. Yläpilvet sijaitsevat samalla korkeudella kuin suihkuvirtaukset eli juuri ne tuulet, jotka kuljettavat ja ohjailevat matalapaineita. Niinpä yläpilvien liikesuunta on varsin luotettava arvio siitä,  minne päin lähistöllä sijaitseva matala- tai korkeapaine on seuraavaksi liikkeellä.

Yläpilven kuitumainen rakenne johtuu jääkiteistä. Toisinaan yläpilvi voi kattaa koko taivaan harsollaan. Välillä se voi esittää reenjalasta, koukkua, kalanruotoa tai vaikkapa sulkaa.

Perhosvaikutus

Julkaistu

Lisko
Tämä lisko syö Lorenzin attraktoreita aamupalaksi. Kuva: Mika Toivonen

Voiko perhosen siipien heilahdus Brasiliassa aiheuttaa tornadon Teksasissa?” – Edward Lorenz.

Kentänhoitaja istuu ruohonleikkurin istuimelle ja ryhtyy leikkaamaan golf-kentän nurmikkoa. Aurinko paahtaa saaden hikipisaran helmeilemään golfaajan ohimolla. Nahkaiset hansikkaat puristuvat naristen mailan ympärille. Tilanne on äärimmäisen jännittynyt. Swingin pitää osua kohdalleen.

Golf-pallon lyöntiä voi ajatella alkuarvoherkkänä tilanteena. Pieni muutos mailan lyöntikulmassa tai voimassa vaikuttaa pallon lentorataan. Pallon pinnan rosoisuus tuo lentovaiheessa pintaturbulenssia, mikä saa pallon lentämään pidemmälle kuin sileän pallon laminaarisessa virtauksessa.

Ilman liikettä kuvaavilla matemaattisilla malleilla on alkuarvoherkkyyden lisäksi muitakin ongelmia. Ne ovat vain kalpea aavistus luonnon tilasta silloin, kun pitäisi mallintaa joko riittävän pieniä, esimerkiksi juuri perhosen siiveniskun kokoluokkaa olevia ilmanpaineen muutoksia tai turbulenttisen suuria ilmavirtauksia. Koko sääjärjestelmä on hyvin monimutkainen. Maapalloa tulisi ajatella dissipatiivisena systeeminä, joka tuottaa, kuluttaa sekä vaihtaa niin ainetta kuin energiaa ympäristönsä kanssa. Ei ole aivan helppoa sanoa, että millä tarkkuudella mallit mallintavat todellista maailmaa. Aiheuttaako perhosen siivenisku todella pyörremyrskyn vai vaimeneeko ilmanpaineen muutos jo muutaman sentin päähän perhosesta? Aihe on kiistanalainen.

Samaan aikaan perhonen liitelee pelikentän laidalla ja istahtaa kukalle. Herkullinen mesi houkuttelee janoista perhosta, mutta laskeutuminen oli mennä perhosella ohi. Asentoa korjatessaan tämä harmiton siivekäs muuttuisi Lorenzin teorian mukaan oikeaksi kaaoksen perhoseksi, kunhan kerran heilauttaa siipiään.

Perhosen siivenisku saa kukan siitepölyn irtoamaan. Tuulenvireen mukana siitepöly osuu astmaattisen ruohonleikkaajan nenään. Kuljettaja aivastaa pahasti ja epäonnekseen putoaa leikkurin kyydistä. Leikkurin kaasuvaijeri oli huonosti huollettuna jumittunut, joten tuo miehittämätön, pärisevä hirvitys jatkaa matkaansa kohti vääjäämätöntä, mutta vielä kirjoittamatonta kohtaloaan.

Pelikentällä satunnaisen deterministisesti kiemurteleva ruohonleikkuri pelästyttää golfaajan juuri ratkaisevalla hetkellä. Pallo saa vaikean kierteen ja kopsahtaa joella seilaavaa lauttakuskia takaraivoon. Tästä kimpaantuneena lauttakuski vääntää lisää kaasua ja tulee kolhaisseeksi joessa hiljaa lipuvaa vieraan vallan sukellusvenettä. Lautan ohittamiseen piti olla navigointijärjestelmien mukaan turvallisesti aikaa, mutta jotain meni pahasti pieleen.

Sukellusveneen järjestelmät näkevät tapahtuman torpedoiskuna. Kauhistunut miehistö kirkuu. Kapteeni tulkitsee tilanteen suorastaan kaoottiseksi. Huonosti yönsä nukkuneena kapteeni menettää lopulta hermonsa. Hän hakee hyttinsä kassakaapista laukaisukoodit ja päästää Bulava-ohjukset viimeiselle matkalleen. Ohjusten lämpöaalto tuottaa valtaisan pystyvirtauksen ilmakehään, joka kasvattaa systeemin energiaa aivan uuden mittakaavan pyörremyrskylle.

Voi perhonen sentään! Vaikuttaisi siltä, että kaaoksen perhonen onnistui ainakin näin blogimuodossa tuottamaan pyörremyrskyn.

Toivotaan, että oikeassa elämässä pusikossa lymyillyt maailmanrauhan lisko nappaa perhosen pitkällä kielellään.

Lähteet:

Lorenz, Edward N., 1963: Deterministic Nonperiodic Flow. J. Atmos. Sci., 20, 130–141.

Kaaosteorian yksi ongelma ratkesi Jyväskylän yliopiston ja Pietarin yliopiston yhteistyönä
https://www.jyu.fi/ajankohtaista/arkisto/2011/09/tiedote-2011-09-01-09-36-09-360448

Bragin V.O., Vagaitsev V.I., Kuznetsov N.V., Leonov G.A. (2011). Algorithms for finding hidden oscillations in nonlinear systems. The Aizerman and Kalman conjectures and Chua’s circuits. Journal of Computer and Systems Sciences International, Vol. 50, No. 4, pp. 511–543.

Rajakerroksen Fysiikka II, luentomoniste, Timo Vihma

Teknisten ammattien matematiikka, differentiaaliyhtälöt, usean muuttujan funktiot
Launonen, Sorvali, Toivonen

http://fi.wikipedia.org/wiki/Dissipatiivinen_systeemi

http://fi.wikipedia.org/wiki/Bulava

http://fi.wikipedia.org/wiki/Lorenzin_attraktori

”Jos ei Maria maata näytä, ei huhtikuussa kesää tule”

Julkaistu
Kevään merkki. Kuva: carulmare/flickr

Tähän viikonloppuun lankeaa yksi tärkeimpiä vanhan kansan ilmanennustuspäiviä, kuten Kustaa Vilkunan Vuotuinen ajantietokin, tuo mainio entisajan sääenteiden ja muun elämänmenon perusteos, tietää kertoa. Päivä on vieläpä omalla paikallaan, koska sattuu suoraan sunnuntaille.  Päivä liittyy jouluun. Vilkuna muistuttaa jo kirkkoisä Augustinuksen kertovan, että enkelin käynti Neitsyt Marian luona tapahtui maaliskuun 25. päivänä eli tasan yhdeksän kuukautta ennen joulua. Siinä, missä talvipäivän seisauksen juhla on joulu ja kesäpäivän seisauksen juhannus, Marian ilmestyspäivä edustaa vuotuisessa katsannossa kevätpäivän tasauksen tienoota. Kevätpäivän tasaus meni jo, joten kevät on voitolla, vaikka talvi miten pyristelisi vastaan.

Mitä lunta Mariana katoilla, sen verran vappuna pelloilla. Marjalta kala kudulla, lintu soitimella. Mitä ennen Mariaa lämmittää, sen jälkeen pakastaa. Jos Mariana on yöpakkanen, sen jälkeen jäätää 40 yönä. Mitä sää Mariana, sitä sää Jyrkiin (23.4.). Marian aikainen tuuli pysyy koko kevään. Esimerkit ovat lukuisat. Ei siis mikä tahansa päivä.

Nykyihmiselle tuleva sunnuntai on toisella tavalla tärkeä – ja tärkeä myös sääpalvelulle. Säähavainnot esimerkiksi kun tehdään kaikkialla maapallolla periaatteessa yhtaikaa, samoilla kellonlyömillä. Näin ne ovat keskenään vertailukelpoiset selvitettäessä vaikkapa matala- ja korkeapaineiden sijaintia ja olemusta. Nämä kellonajat vaikuttavat läpi koko sääpalvelujärjestelmän: mm. siihen, mitä säätietoja meteorologi ehtii saada ennen minkäkin sääpalvelutuotteen valmistumista.

Tämä maailmanlaajuinen tuotantoprosessi tosiasiassa jatkaa elämäänsä järkähtämättä, mutta kellonajat ja niiden myötä yhteiskunta notkahtavat pikkuisen raiteiltaan. Minä, tai elimistöni, ei ole koskaan kunnolla tottunut siihen, että on herättävä joka aamu todellisuudessa tuntia aikaisemmin ties minkä energiansäästöfasismin nimissä. Ei tarvita valaistusta niin myöhään illalla, kun saadaan väki nukkumaan. Kun vain osaisikin tällä varjolla aikaistaa yöpuutaan!

Joten muistathan laittaa herätyskellon soimaan vähän ennen kolmea sunnuntain vastaisena yönä, jotta ehdit kääntää kotisi kaikki kellot tunnilla eteenpäin, siis klo 4:ksi. Kolmesta tulee neljä ja lasikengistä tulee kurpitsa, vai sekoitankohan nyt jo useita asioita. Mutta jos ja kun kello yhtäkkiä näyttää tunnin verran ”etuaikaa”, tarkoittaa se meteorologin työssä, että kaikki uusi sääaineisto tulee tunnin verran ”myöhässä”. Kellonaika on sopimus, vähän niin kuin valuutta. Kun on valuuttaa, saa vaikka junamatkan, mutta kellonaika voi tarkoittaa, että juna meni justiinsa.

 

Kuvan linkki: http://www.fotopedia.com/items/flickr-2236990916

Espanjassa sataa lunta

Julkaistu

Lähde: www.meteoalarm.eu
Jos kevät tulee keikkuen Suomeen niin Espanjassa se vasta heitteleekin! Viikko sitten Espanjan etelä- ja keskiosissa lämpötila nousi yleisesti yli 20°C. Etelässä mitattiin jopa +25°C. Eilen maan keskiosissa päivän ylimmät jäivät paikoin alle +5°C. Tänä aamuna lämpötila vaihteli -1°C ja +2°C välillä ja satoi lunta. Koko Itä-Espanjaa varoitetaan lumesta ja jäästä.

Lumisateet ja viileä sää ovat seurausta matalapaineesta, joka taas liittyy jo viikonloppuna Länsi-Eurooppaan saapuneeseen säärintamaan. Silloin yläilmakehään, noin 5-6 km korkeudelle, irtosi kylmemmän ilman saareke joka jäi pyörimään Länsi-Euroopan ylle. Kylmä pisara, la gota fria on Espanjassa melko tavallinen ilmiö. Se kuroutuu syystä tai toisesta (tällä kertaa kai korkeapaineen pakottamana) irti alkuperäisestä sääsysteemistään ja liikkuu sitten omaan tahtiinsa sitä ympäröivän lämpimämmän ilman keskellä. Sen alueella esiintyy voimakkaita tuulia ja epävakaista säätä. Kylmä pisara voi säilyä yläilmakehässä pitkiäkin aikoja, vaikkei näy pintakartalla juuri lainkaan. Nyt vanha yläkerran matalankeskus on saanut lisäpontta ja synnyttänyt laajan sadealueen joka sataa Espanjanssakin lunta.

500 hPa painekenttä (mustat käyrät) ja 500 hPa lämpötilajakauma (värilliset käyrät) kertovat kylmästä pisarasta Espanjan yllä.
500 hPa painekenttä (mustat käyrät) ja 500 hPa lämpötilajakauma (värilliset käyrät) kertovat kylmästä pisarasta Espanjan yllä.
Pintapaine (mustat käyrät) ja 2 m lämpötila (värilliset käyrät) eivät kerro mistä Espanjan keväinen lumisade johtuu.

Yleisesti ottaen tähän aikaan vuodesta Etelä-Eurooppa alkaa olla meikäläisittäin kesäinen matkakohde. Esimerkiksi Italiassa ja Kroatiassa päivälämpötilat ovat 20 °C kieppeillä koko viikon. Suunnitteletko sinä kevätmatkaa etelään?

Räntä yllätti Etelä-Suomessa

Julkaistu

Etelä-Suomi heräsi maanantaina räntäsateeseen. Sateen olomuotoennuste 19.3.2012 klo 8:00. Kuva: (C) 2012 Foreca Ltd

Räntä muodostuu lämpimään ilmakerrokseen sataneesta lumesta. Lumi sulaa osin vedeksi ja muodostaa niin liikennettä kuin jalankulkijoitakin riivaavan vetisen sohjon. Räntä kastelee vaatteet, tekee kävelemisen vaivalloiseksi ja tiet vaarallisen liukkaiksi. Uskaliaimmat lehtilööpit ennakoivat viikonlopun perusteella jopa terassikelejä alkavaksi, mutta laajalti Etelä-Suomessa saimme nauttia aamukaljamme rännän sataessa oluttuoppiin.

Sää on keskeinen tekijä yhteiskunnan toimintojen sujuvuudessa. Vaikeat sääolosuhteet lisäävät loukkaantumisia, sairastumisia ja kuolemantapauksia. Liikenteen takkuaminen hidastaa tavaroiden ja ihmisten liikkuvuutta. Pienikin myöhästyminen ei ainoastaan harmita yksittäistä ihmistä. Kertautuessaan myöhästymiset tuovat yhteiskunnalle aina mojovan lisälaskun.

Taivaalta on luonnollisesti otettava vastaan kaikki mitä sieltä annetaan. Vaarallisten säätilanteiden ennakointiin on totetutettu varoitusjärjestelmiä, mutta tilanteen ollessa päällä se ei enää lohduta.

Tapaninpäivän myrsky muistutti jälleen kerran, että leppoisaa säätä ei välttämättä voi pitää niin itsestäänselvyytenä. Suomessa on noin puoli miljoonaa sähkölämmitteistä omakotitaloa. Useat muutkin lämmitysmuodot ohjausjärjestelmineen ovat riippuvaisia sähkönsaannista.

Kuinka monessa taloudessa on varajärjestelmä lämmitykseen? Kuinka moni omistaa aggregaatin jääkaappien ja pakastimien sähkönsaannin turvaamiseksi? Onko sinulla omaa kaivoa ja maakellaria? Mitä tekisit, jos sähköt olisivat poikki yhtäjaksoisesti kuukauden? Onhan kaikki sähkökaapelit jo kaivettu maan sisään? Putoaako taivas niskaan? Käytätkö foliohattua?

Näissä merkeissä on hyvä muistaa, että kaikkeen ei voi varautua. Elämä heittelee. Taivas ei ehkä sittenkään tipu niskaan. Välttämättä saunaa ei kannata sulloa täyteen sokeria. Sokeria voi lainata myös naapurista.