Miten parantaa sääennusteiden esitysmuotoa?

Julkaistu
Pluumiennuste Helsinkiin. Kuva: ECMWF jäsensivut.
Pluumiennuste Helsinkiin. Mitä kapeampi ennusteryväs, sitä luotettavampi ennuste.  Kuva: ECMWF jäsensivut.

Tilastojen valossa heinäkuun puoliväli oikeastaan vasta aloittaa kaikkein lämpimimmän kesän. Nyt kehitys kuitenkin kulkee kohti viileämpiä aikoja, tosin etelässä tuo sään viileys tuntuu selvimmin vasta loppuviikolla. Tiistaina sentään jo tuulee aiempaa viileämmin länsiluoteesta.

Tänäkin kesänä kiusankappaleina ovat olleet paitsi hyttyset ja muut paukamien purijat, myös liian tarkoilta näyttäneet netin nykyaikaiset sääpalvelutuoteet. Tietokonemallin tuloksista otettuja ajallisia ja paikallisia pistearvoja. Toivottavasti ihan kaikki niiden voimalla tehty heinä ei ole pilalla. Puhumattakaan monesta muusta toimesta, toivottavasti ovat onnistuneet.

Olen usein miettinyt, enkä ole ainoa, miten sääennusteen esitysmuotoa pitäisi kehittää, jotta päästäisiin pois nykyisenlaisesta pistearvo-orjuudesta. Karttamuotoista sääpalvelua kun ei kunnollisena noin vain ole helppoa löytää. Kannattaa kuitenkin etsiä. Farmit on yksi parhaista, mutta sen tarjoaa Farmit jäsenilleen. Kannattaa kaivaa se perintömetsätilan laatikon pohjalle unohtunut Y-tunnus ja toimia. Yleisesti helpointa ja halvinta lienee TV-meteorologien esitysten katsominen. Mutta kyllä piste-ennusteitakin voisi kehittää niin, että niistä välittyisi myös ennusteen luotettavuutta juuri kyseisessä säätilassa kuvaavaa lisätietoa.

Kättä pidempi tähän on oikeastaan ollut olemassa jo iät ja ajat, mutta kovasti vain istutaan kiinni pelkkien pilvi-aurinko-tippa – symbolien perinteessä. Tarvittaisiin rohkeaa päänavaajaa, siis uudistusmielistä mediaa tai mainostajia maksamaan itselleen aiempaa isompaa huomioarvoa.

Ratkaisu voisi löytyä ns. ensemble-ennusteiden maailmasta. Piste-ennusteen lähteenä olisi ns. plume (pluumi)-ennuste. Sitä ei pidä kääntää sulaksi eikä höyheneksi, vaan se, mitä siinä haetaan, selviää ”plume of smoke” -käsitteestä. Siis ikään kuin savukiemura tai -viuhka. Savun tyypillinen muoto sen lähtiessä savupiipusta ja levitessä tuulen mukana, joskus ylös ja alas mutkitellen.

Idea on lyhyesti tämä: sään ennustaminen ilmakehää jäljittelemään pyrkivien tietokonemallien avulla on täynnä virhelähteitä, joista suurin yksittäinen johtuu isoista asumattomista valtameristä. Ei siis ole mantereita vastaavasti säähavaintoja tietokonemallien alkuarvoiksi. Tehdään siis niin, että mallin alkutilannetta poikkeutetaan systemaattisella tavalla, jolloin saadaan hieman eri alkutilanteista erilaisia lopputuloksia.

Tällaisia sanoisinko ”varjoajoja” voi olla kymmeniä. Kun niiden tulokset yhdistetään varsinaisen (deterministic forecast) ennusteen kanssa samaan ajassa etenevään diagrammiin, saadaan näkyviin, kuinka herkkä malli on näille alkutilanteen pienille muutoksille. Nähdään siis pelkän yhden totuuden ohella nämä muutkin tulokset. Se, kuinka pitkään nämä kaikki pysyvät lähellä toisiaan, kertovat ennusteen luotettavuuden kehittymisestä ajan mukana. Lisäksi lopputuloksesta saattaa hahmottua selviä vaihtoehtoisten kehityskulkujen seuraussäitä (esim. lämpötiloja tai sademääriä). KATSO KUVA. Ylin ”viuhka” esittää 850 hehtopascalin eli millibaarin painepinnan (keskimäärin vähän yli kilometrin korkeudella) lämpötilan kehittymistä. Näin kesällä ja aurinkoisessa säässä tästä päästään lähelle päivälämpötilaa lisäämällä siihen 15 astetta.

Kevennykseksi vielä jotain alkavan viikon säästä. Siellä on kaksi seurattavaa elementtiä, jotka rytmittävät viikon isoja säätapahtumia. Tiistaina matalapaine liikkuu Lapin yli itään, jolloin etelässä asti ei välttämättä edelleenkään paljoa sada, pois lukien mahdolliset paikallisemmat sääilmiöt, esim. ukkoskuurot. Keskiviikko on sateissa välipäivä vähän joka suunnalla, mutta torstaiksi toinen ja voimakkaampi matalapaine saapuu länsiluoteesta maan keskiosaan. Se hidastelee niin, että vielä perjantaina sen sateita tulee miltei koko maassa. Lauantaina Lapissa olisi jo poutaa, kun taas maan etelä- ja keskiosassa sateiden rippeitä tulisi vielä niin sunnuntaina kuin maanantainakin. No, tämä menee nyt jo yli viikon ennustamiseksi, mutta tulkoon sanotuksi, että seuraavan viikon tiistaina etelästä lähestyisi aika iso matalapaine.

 

Kuvan linkki: http://www.ecmwf.int

 

Miksi Suomessa ei ole tornadoja?

Julkaistu
F4-luoan tornado Italiassa.
F4-luokan tornado Italiassa.

En varmaankaan poikkea kovin monesta muusta siinä mielessä että kiehtovin sääilmiö on mielestäni tornado, ehkäpä juuri sen tuhovoiman ja harvinaisuuden takia. Näen niistä jopa unia – toistuvasti. Kerran jouduin unessa tornadon viemäksi, se oli upea tunne!

Harmi ettei Suomessa voi törmätä sellaiseen – ei muuten pidä paikkaansa. Suomessakin on tornadoja, niitä vain kutsutaan meillä trombeiksi, ne ovat kuitenkin yksi ja sama ilmiö.

Tornadot ja trombit luokitellaan tuhovoimansa perusteella Fujita-asteikolla F0-F5. Suomessa on esiintynyt F0-F3- luokan trombeja, onpa jopa arvioitu yhden F4-luokan trombinkin joskus esiintyneen. Näin voimakas trombi tuhoaa jo puutalot perin pohjin. Suomessakin esiintyy siis voimakkaita trombeja vaikka suurin osa on heikkoja F0-F1-luokan ilmiöitä.

Tornadoja esiintyy Euroopassa lukumäärällisesti vain 1/3 siitä mitäYhdysvalloissa, jossa on otollisemmat olosuhteet tornadojen synnylle, mutta todennäköisyysjakauma tornadon voimakkuudelle on silti sama. Eli Yhdysvalloissa ei synny sen helpommin erittäin voimakkaita F4 tai F5-luokan tornadoita kuin Euroopassa, ainoastaan tornadojen kokonaismäärä on siellä isompi.

Seuraavassa taulukossa on esiintymistodennäköisyys eri voimakkuuksisten trombien synnylle:

tornado
Eri voimakkuuksisten tornadojen/trombien esiintyvyyden todennäköisyys prosentteina

Suomessa trombeja havaitaan vuosittain reilut 10 kpl vuodessa ja niitä esiintyy eniten kesä-syyskuussa.

Erittäin tuhoisan F4-F5 trombin syntymisen todennäköisyys on Euroopassa vain n. 0,6 %, eli suurinpirtein joka 170:s trombi voi olla tätä luokkaa. Suomessakin siis saattaa esiintyä hyvin tuhoisia trombeja jopa parinkymmenen vuoden välein. On vain ajan kysymys koska tällainen tuhoaja Suomessa jälleen iskee. Onneksi Suomi on harvaan asuttu maa!

Mikä on sinun lempisääilmiösi? Oletko itse koskaan nähnyt trombia?

kuva: Kuva tornadosta ECSS 2013-myrskykonferenssista

muokattu 13.7. klo 17.52

Sadekuuroja ei niin vain ennusteta oikein – ei heinäpellolle eikä huvikäyttöön

Julkaistu
Heinäaika on vanha sääpalvelun sesonki. Kun seipäiden tilalla ovat paalit, tarvitaan monen päivän pouta. Sääriski on moninkertaistunut, mutta ilmasto on se sama. Farmit tarjoaa kelvollista sääpalvelua. Kuva: Northsky71/flickr
Heinäaika on vanha sääpalvelun sesonki. Kun seipäiden tilalla ovat paalit, tarvitaan monen päivän pouta. Sääriski on moninkertaistunut, mutta ilmasto on se sama. Farmit tarjoaa kelvollista sääpalvelua. Kuva: Northsky71/flickr.

Vihdoin ukkoskuuro, edes tämä pieni, ja vaikka sadekin jäi vähäiseksi. Toivottavasti ilma nyt viilenee parilla asteella, kuten Testbed-mittausverkoston ( http://testbed.fmi.fi/ ) lämpötilat antaisivat aihetta olettaa. Vantaalla ehdittiin jo 20 asteeseen, mutta Kiikalassa ja Hämeelinnassa on samaan aikaan 18,5 astetta. Ja sieltä päin ilma nyt virtaa, koska kapea sadekuurojen vyöhyke liikkuu kaakkoon. Tai riittäisi, että ilma edes vähän kuivuisi; hikoilu jo kyllästyttää. Ja tämä siis Helsingin näkökulmasta.

Kovin ovat olleet paikallisia sadekuurot täällä etelässä, josko niitä on monella paikalla edes tullut. Maan keskiosaan ukkoskuuroja on riittänyt selvästi enemmän. Tietokone on yliennustanut etelän sateita. Mutta toisaalta, kuurot ovat kuuroja ja yleensä nopeasti ohimeneviä. Paitsi joskus, kun ne asettuvat jopa satojen kilometrien jonoiksi ilmavirtauksen suunnassa, kuin helminauhoiksi. Tällöin ne seuraavat toistaan, ja syntyy alueita, joilla voi sataa ja ukkostella koko päivän. Välimuotona ovat tilanteet, joissa esim. pohjois-etelä -suuntaiset ukkospilvijonot liikkuvat koilliseen. Ajatuskokeella saa selville, millaisilla alueilla sitten sataa.

Jos käyttää sääpalvelunaan pelkkiä tietokoneen laskemia sääsuureiden ajallisia ja paikallisia pistearvoja (ja vielä tulkitsee ennusteen niin, että ukkospilvi juuri sillä hetkellä on täsmälleen siinä kohdassa) eli ns. ”täsmäsää”-tyyppisiä internet-tuotteita, on todella, todella heikoilla, jos on vaikka ammatinharjoittaminen kyseessä. Lisää tietoa säästä on ihan pakko hankkia, tai kasvattaapahan sitten omaa riskiään.

Minun neuvoni on, että aina olisi pyrittävä pääsemään käsiksi karttamuotoiseen esitykseen, oli kyse sitten havainnoista tai ennusteista. Näin voi edes teoriassa hahmottaa, miksi vaikka noissa ”täsmäsäissä” on se tippa tai ei ole. Sadealueet esimerkiksi ovat aina, niin ennusteissa kuin luonnossakin, jonkin kokoisia ja muotoisia. Isoja tai pieniä. Alueiden rajoilla tulee aina virhettä ennusteisiin, koska ei niitä niin tarkasti osata. Lisäksi satavat alueet muuttavat alati muotoaan, ja puhumattakaan,  missä kohtaa sadealuetta ne voimakkaimmat sateet sitten lopulta ovat.

Kuurosateet ovat hyvinkin kapea-alaisia. Tietokone osaa päätellä, kuten meteorologikin havaintoaineistosta, millä alueilla sadekuurojen ja ukkosen mahdollisuus on mitenkin suuri. Tai että lisääntyykö pilvisyys ja jos, niin minkälainen pilvisyys. Mutta siinä, missä meteorologi selittää monimutkaistakin tilannetta erilaisine riskitekijöineen, tietokonepa ottaa ja lätkäisee sadesymbolin juuri siihen, mihin se laskennallisesti saa kunkin kuuropilven. Se unohtaa ohjelmointinsa vuoksi sen, ettei yksittäisten sadekuurojen paikkaa voi ennustaa menestyksellisesti ennen kuin on vaikka sadetutkalta tai satellittikuvasta nähty, mihin niitä on alkanut syntyä. Ja on aivan eri asia, laskeeko tietokone minut jollain hetkellä keskelle isoa sadealuetta vai aivan pienen kuuron reunalle.

Niinpä sadetutkan ja satelliittikuvien käytön ja oman seurannan ja päättelyn on lisäännyttävä, jos halutaan sääpalvelusta sen mahdollinen koko hyöty. Koulujen opetussuunnitelmat ovat ajastaan jäljessä, jos niihin ei sisälly sään ja nykyaikaisen sääpalvelun perusteita. Meidän kaltaisessamme pitkälle kehittyneessä yhteiskunnassa tässä on kyse välttämättömästä kansalaistaidosta. Myös medialukutaidosta. Vaikka ei se tännekin pesiytnyttä laiskuutta ja välinpitämättömyyttä kokonaan kompensoisi: kaikki kun pitää saada valmiiksi pureksittuna, helppona, pinnallisena  ja mielellään hopealautaselta – kuin Manulle illallinen. Osa kansalaisista putoaa kyydistä, ja sitten voidaan keskustella loputtomiin, jätettiinkö heidät vai jättivätkö itsensä. Kiukutella jokainen osaa, myös meteorologille itselle huonoista säistä.

Yksi hyvä esimerkki jo pitkälle viedystä sääpalvelusta on Farmitin jäsenilleen tarjoama osoitteessa farmit.net. Siihen rekisteröitymiseksi tarvitaan mm. maa- tai metsätilan Y-tunnus. Siitä huolimatta vielä on maanviljelijöitä, jotka vaivautuvat hädin tuskin vilkaisemaan oman pisteensä täsmäsäätä, ja siinä on sitten se sääpalvelu amattikäyttöön. Olen alkanut ripittää näitä onnettomia ihan suoraan puhelimessa, mutta se sarka taitaa olla loputon. Mutta pelästyvät edes, kun joku sanoo suoraan heidän yksinkertaisesti toimineen väärin sääpalvelunsa kanssa.

 

 

Kuvan linkki: http://www.flickr.com/photos/24578558@N03/7416858362/

 

 

 

Syöksyvirtaus, pölypyörre, trombi, ukkospuuska… Menevätkö sinultakin säätermit sekaisin?

Julkaistu

Rajuilmat ukkosine ja rankkasateineen kuuluvat kesään. Niiden uutisoimisessa olisi kuitenkin parantamisen varaa, sillä säätermit tuntuvat menevän sekaisin kerta toisensa jälkeen. Vai olisiko sittenkin niin, että asioita dramatisoidaan liikaa? Myönnetään, olen itsekin sortunut moiseen.

Kesäkuu oli harvinaisen lämmin ja kostea kuukausi, mikä edesauttoi voimakkaiden ja

Syöksyvirtauksen tuhoja
Syöksyvirtauksen tuhoja

paikoin jopa historiallisten ukkosten syntymistä. Tapahtumarikkaan kuukauden johdosta sääuutisia riitti jokaiselle päivälle, ja trombitkin pääsivät usein otsikoihin:

Trombi kaatoi veneen kumoon

Trombi kaatoi tytön kumoon

Trombi kaatoi puita

Arvatkaapa, kuinka monen uutisen takana oli oikeasti trombi? Aivan, ei yhdenkään. Tyttö kaatui voimakkaan pölypyörteen vuoksi; veneet, katot ja puut kärsivät ukkospuuskan takia. Yhteenkään tapaukseen ei tiettävästi liittynyt trombia.

On jopa ihan ymmärrettävää, että eräs Suomen rajuimmista ja harvinaisimmista luonnonilmiöistä halutaan vetää mukaan sääuutiseen kuin sääuutiseen. Trombi kuulostaa dramaattiselta. Se pelottaa ja kiinnostaa. Ihmiset haluavat tietää lisää. Vai kumman näistä uutisista sinä todennäköisimmin päätyisit lukemaan:

Trombi kylvi rajua tuhoa Mikkelissä!
Tuulenpuuska kaatoi koivun Mikkelissä

Juuri tämä on säädramatisointia. Yksittäisestäkin tuulenpuuskasta saadaan joskus aikaiseksi trombi.

Useimmiten tuhojen takana on nimenomaan sade- tai ukkoskuuroon liittyvä syöksyvirtaus, joka voi olla tuulennopeudeltaan yhtä voimakas kuin trombi, hetkellisesti jopa n. 40 m/s. Syöksyvirtaus on usein suoraviivainen, pilvestä sateen etureunalla alaslaskeva ja kylmä puuskatuuli. Sen aiheuttamat tuhotkin ovat ns. suoraviivaisia: puut kaatuvat tasaiseen tahtiin syöksyvirtauksen alueella. Trombi taas pyörii siellä sun täällä, on pienialaisempi ja täten esimerkiksi kesämökin pihalla oleva mänty saattaa kaatua, kun taas vieressä oleva koivu säästyy.

Pölypyörre taas muistuttaa hämäävästi trombia, mutta on yleensä heikompi, eikä vaadi syntymiseen sadetta saati sitten ukkospilveä. Pölypyörre voi syntyä täysin selkeänäkin päivänä, kun aurinko lämmittää voimakkaasti maanpintaa ja nousevaan ilmaan muodostuu pyörteisyyttä. Juuri tuossa uutisessa, jossa puhuttiin trombin nostaneen tytön ilmaan, oli kyse pölypyörteestä. Taivas oli nimittäin lähes selkeä, eikä pyörre ollut lähtöisin pilvestä. Se oli dust devil.

Kuva: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Downburst_damage.jpg