Sade-ennusteisiin parannusta

Sääennusteiden osuvuutta tarkkaillaan jatkuvasti. Eri tietokonelaskelmia vertaillaan keskenään ja tulosten perusteella voidaan todeta ennusteiden yhä viime vuosinakin hiljalleen parantuneen. Sade-ennusteiden osuvuus ei kuitenkaan ole kehittynyt samassa tahdissa, vaikka niihinkin on tehty suuria fysikaalisia parannuksia. Sade-ennusteiden osuvuutta heikentää sateen suuri paikallinen vaihtelu.  Erityisen suurta paikallinen vaihtelu on kuuroluonteisessa sateessa. Ikävä kyllä juuri kesän sateista suurin osa on enemmän tai vähemmän kuurotyyppisiä.

Jatkuvat rintamasateet on usein helppo ennustaa

Sateet voidaan meteorologisesti jakaa kahteen kategoriaan: Jatkuviin ja kuuroluonteisiin eli konvektiivisiin sateisiin. Jatkuvat sateet liittyvät matalapainetoimintaan, jossa säärintamiin kehittyy laajoja yhtenäisiä sadealueita.  Tyypillisesti tällaiset sateet tulevat meille Atlantin suunnalta. Matalapaineiden tarkoitus on tasoittaa maapallon etelä-pohjoissuunnassa vallitsevaa lämpötilaeroa. Tällaisten matalapaineiden sadealueiden liikettä ja aikataulua pystytään nykyään ennustamaan varsin tarkasti.

Jatkuvat sateet liittyvät matalapainetoimintaan. Matalapaineiden tehtävä on tasoittaa lämpötilaeroa maapallon eri osien välillä.
Jatkuvat sateet liittyvät matalapainetoimintaan. Matalapaineiden tehtävä on tasoittaa lämpötilaeroa maapallon eri osien välillä.

Konvektiivisia sateita ei tulla koskaan ennustamaan paikallisesti oikein

Konvektiiviset sateet syntyvät eri tavalla kuin matalapaineiden rintamasateet. Siinä, missä matalapaineiden rintamasateet ovat seurausta maapallon pinnalla vallitsevista lämpötilaeroista, ovat konvektiiviset sateet enemmänkin seurausta maan pinnan ja ylemmän ilmakehän välisestä lämpötilaerosta.  Tämän johdosta konvektiiviset sateet muuttavat muotoaan vuorokauden lämpötilavaihtelujen mukaan. Tällaiset sateet eivät myöskään ole yhtenäisiä vaan koostuvat erikokoisista saderyppäistä, joiden välissä on poutasäätä ja jopa auringonpaistetta. Sama ”sadealue” voi aiheuttaa kaupungin tai kylän toiselle laidalle nopean pikku tulvan, kun taas toisella puolella paikkakuntaa ei sateesta ole tietoakaan.

Kuurotyyppiset eli konvektiiviset sateet liittyvät ilmakehän pystyliikkeeseen. Voimakkaat ylöspäin nousevat virtaukset saavat aikaan kuurotyyppistä sadetta. Nousevat ilmavirtaukset ovat seurausta ilmakehän ala- ja yläosien välisestä lämpötilaerosta. Normaalisti kuiva ilma kylmenee ylöspäin mentäessä noin  10 C/km ja kostea ilma 6 C/km. Mikäli lämpötila ilmakehässä muuttuu nopeammin, voi kauniin ilman kumpupilvistä syntyä paikallisia rankkoja ukkoskuuroja. Mihin tarkalleen kuuro syntyy, on yhtä sattumanvaraista kuin kiehuvassa kattilassa nousevan kuplan tarkka sijainti (jos oletetaan, että kattilan kupla vastaa yhtä kuuropilveä).  Siinä, missä konvektio kiehuvassa kattilassa saa alkunsa kuumasta liedestä, ilmakehässä se puolestaan syntyy, kun aurinko lämmittää maanpintaa. Lämpimimpien maa-alueiden yllä lämpimämmän ilman kuplat alkavat kohota ja näille alueille syntyy yksittäiset kumpupilvet. Mikäli ala ja ylä ilmakehän välinen lämpötilaero on riittävän suuri, kumpupilvet kasvavat sadepilviksi asti. Yöllä maanpinnan kylmetessä konvektio lakkaa ja sateet kuihtuvat, mutta silloin meri on muuttunut lämpimäksi alustaksi ja voi puolestaan saada kuurosateita aikaiseksi yöaikaan.
Kuurotyyppiset eli konvektiiviset sateet liittyvät ilmakehän pystyliikkeeseen. Voimakkaat ylöspäin nousevat virtaukset saavat aikaan kuurotyyppistä sadetta. Nousevat ilmavirtaukset ovat seurausta ilmakehän ala- ja yläosien välisestä lämpötilaerosta. Konvektion tehtävä on sekoittaa ilmakehän eri  korkeuksilla vallitsevaa lämpötilaeroa.  Normaalisti kuiva ilma kylmenee ylöspäin mentäessä noin 10 C/km ja kostea ilma 6 C/km. Mikäli lämpötila ilmakehässä muuttuu nopeammin, voi kauniin ilman kumpupilvistä syntyä paikallisia rankkoja ukkoskuuroja. Mihin tarkalleen kuuro syntyy, on yhtä sattumanvaraista kuin kiehuvassa kattilassa nousevan kuplan tarkka sijainti (jos oletetaan, että kattilan kupla vastaa yhtä kuuropilveä). Siinä, missä konvektio kiehuvassa kattilassa saa alkunsa kuumasta liedestä, ilmakehässä se puolestaan syntyy, kun aurinko lämmittää maanpintaa. Lämpimimpien maa-alueiden yllä lämpimämmän ilman kuplat alkavat kohota ja näille alueille syntyy yksittäiset kumpupilvet. Mikäli ala ja ylä ilmakehän välinen lämpötilaero on riittävän suuri, kumpupilvet kasvavat sadepilviksi asti. Yöllä maanpinnan kylmetessä konvektio lakkaa ja sateet kuihtuvat, mutta silloin meri on muuttunut lämpimäksi alustaksi ja voi puolestaan saada kuurosateita aikaiseksi yöaikaan.

Konvektiiviset sateet vaihtelevat voimakkaasti vuorokaudenajan mukaan

Konvektiiviset sateet syntyvät usein tyhjästä ja voimistuvat päivän aikana, kun aurinko lämmittää maanpintaa selvästi ilmaa lämpimämmäksi.  Yöllä maanpinnan jäähtyessä kuurosateet puolestaan kuolevat pois.  Meren yllä tilanne kehittyy juuri päinvastoin ja kuurosateita syntyy nimenomaan yöaikaan, kun merivesi on ilmaa lämpimämpää. Päivällä merelliset kuurosateet puolestaan kuolevat pois, kun ilma lämpenee meriveden lämpöiseksi.  Sadan kilometrin säteellä merestä ollaankin sitten näiden kahden päinvastoin toimivan sateen vuorokausirytmin vaikutuspiirissä. Se, kumpi hallitsee enemmän, riippuu siitä, virtaako ilma maalta merelle päin vai päinvastoin.

Kuurotyyppinen sade saattaa olla lisääntymässä

Viime vuosina idänpuoleiset tuulet ovat meillä lisääntyneet ja samalla puolestaan lännenpuoleiset tuulet vähän vähentyneet. Tuntuu, että lisääntyneen itävirtauksen myötä myös konvektiivisten sateiden osuus kaikesta sateesta olisi lisääntynyt. Lämpimällä ilmalla syntyvissä kuurosateissa esiintyy usein myös ukkosta ja samalla hyvin voimakkaita paikallisia sateita. Niinpä myös sademäärien paikalliset erot tuntuvat viime vuosina lisääntyneen.

Uudistetuissa ennusteissa jatkuva ja kuuroluonteinen sade erotellaan

Vaikkei kuuroluonteista sadetta pystytäkään koskaan ennustamaan täysin oikein, olemme Forecalla alkaneet kehittää erityisesti juuri kuurotyyppisen sateen tietokonelaskelmia. Olemme moninkertaistaneet tietokonelaskelmien erotuskykyä ja nyt lopputuloksena pystymme erottelemaan kuurotyyppisen ja jatkuvan sateen tulevissa ennusteissamme. Mielestämme on arvokasta tietää koska sade on jatkuvaa, helpommin ennustettavaa ja koska sade puolestaan on epävarmaa ja siinä on suurta paikallista vaihtelua.

lkjg
Ennen karkeammista sade-ennusteista ei pystynyt erottamaan yhtenäistä ja kuurotyyppistä sadetta. Uusissa laskelmissa  konvektiivinen sade on nähtävissä ”paikallisina palluroina” Siellä, missä sade on palluramaista, on sade kuurotyyppistä ja siis paikalliselta osuvuudeltaan  epävarmaa. Toisin sanoen ne havainnollistavat sateen paikallisuutta, mutta eivät pyrikään kertomaan, missä tarkalleen  saderyppäät  tai kuurojen väliset poutakaistaleet hetkellisesti esiintyvät.


Sadeanimaatiot kertovat jo sadetyypin

Uudistetuissa sade-ennusteanimaatiossamme kuurotyyppiset sateet näkyvät nyt pirstaleisina ”sadepalluroina” ja jatkuva sade näkyy täysin yhtenäisenä sadealueena. Aikaisemmin sadeanimaatioissa kuurotyyppiset ja jatkuvat sateet eivät eronneet toisistaan lainkaan. Tämä aiheutti kuurotyyppisten sateiden tilanteessa systemaattista yliennusteen tuntua, ellei kuuro osunut juuri omalle kohdalle. Konvektiivista sadetta ennustettiin usein myös liian pitkälle ajalle peräkkäin. Todellisuudessahan kuurottainen sade kestää vaan melko lyhyen ajan, vaikkakin vettä hetkessä tulee runsaasti.   Aikaisemmin ennuste kuvasi siis enemmänkin aluetta, jossa kuuroja oli mahdollista tulla, eikä niinkään pyrkinyt kuvaamaan hetkellistä säätilannetta! Suurin ongelma oli, ettei  kuurottaisen sateen aluetta voinut mitenkään erottaa aidosta laajasta sadealueesta.

Jatkossa jatkuva ja konvektiivinen sade on tarkoitus erottaa myös Täsmäsään meteogrammeissa, mutta siitä tarkemmin vähän myöhemmin.

Otamme mielellämme vastaan palautetta aiheesta ja lisätoiveita asian edelleen kehittämiseen.

11 vastausta artikkeliin “Sade-ennusteisiin parannusta”

  1. Missähän se jo viikon verran luvattu kylmä ilmamassa viipyy? Helsingissä on edelleen +25 astetta ja auringon porotus on lähes sietämätöntä. Muutenkin ihmetyttää, missä kellarissa esimerkiksi Kaisaniemen mittauspiste sijaitsee – jopa reaaliaikaiset lämpötilat ovat lähes järjestään viisi astetta todellista kylmempiä.

    1. Malta vielä vähän, niin odotuksesi palkitaan ;) Pääkaupunki seutu tosiaan oli eilen Suomen lämpimin alue ja Hki-Kaisaniemessä lämpötila kohosi 22,6 asteeseen. Havaintoasemista lämpimin oli Hki-Kumpula, jossa lämpötila kohosi 23,8 asteeseen. Toisaalta jo Jyväskylän itä- ja pohjoispuolella lämpötila jäi yleisesti alle 15 asteen.

      Ilman lämpötilan tarkka mittaaminen on yllättävän vaikeaa, sillä mittarit saavat helposti hajasäteilyä Auringosta. Maanpinta lämpeni eilenkin jopa lähelle 50 astetta. Samoin kaikki muutkin pinnat, mukaan lukien me ihmiset, lämpenemme tähän aikaan vuodesta tuulen suojaisessa auringon paisteessa helposti yli 40 asteeseen. Tosin vaan se auringon paisteinen puoli lämpenee. Ihminen kuitenkin aistii voimakkaammin tuon auringonpaisteisen puolen tuntemuksen. Siksi usein tuntuu, että viralliset lämpötilamittaukset ovat tehty vähän alakanttiin, mutta yleensä näin ei kuitenkaan ole. Ilman lämpötila on useinkin aika erilainen, mitä me sen koemme olevan. Tuntemukseen vaikuttaa myös tuulen nopeus ja ilman kosteus. Kaikkein eniten vaikuttaa kuitenkin pilvisyys. Pilvinen 20 astetta tuntuu aivan erilaiselta kuin aurinkoinen 20 astetta…

      Lisää asiasta voi lukea viime kevään blogista. Se on kerrottu kevään näkökulmasta, mutta itse asiat koskevat yhtälailla myös kesäsäätä, lukemat vaan ovat tietysti erilaisia:

      http://blogi.foreca.fi/2012/04/kevataurinko/

  2. Kylläpä oli selkeä esitys. Asia tuli selväksi. Kiitos.

    Kun nyt on muutamana päivänä näitä pallukoita ennusteessa näkynyt, on nimenomaan niitä kuuroja täällä Suomi neidon vyötäröllä sitten tullutkin. Ajallisestikin ennusteet ovat osuneet hyvin.

    Alkukokemuksen perusteella uudistus esitystavassa tuntuu hyvältä.
    ”Jatkakaa samaan malliin”

  3. On positiivista kuulla, että parannusta on tulossa. Kyllä tämä kesän sateet paikkakunnittain jopa maakunnittain ovat olleet aikalailla pielessä. Edellinen viikkoennuste lupasi Keski-Suomen maakuntaan jopa runsaita saderintamia ja sateita. Tälläkin viikolla sademäärät eivät ole olleet edes niitä niinsanottuja ”ripsujakaan”.

    Keskiviikkona onneksi ei ennusteenkaan mukaan satanut, mutta torstaiksi oli tulossa saderintama, mutta kyllä näyttää siltä, että marjametsään olisi päässyt tänäänkin vaikka se peruttiin ennusteeseen luottaen.

    Jos olisi palstaviljelijät luottaneet sade-ennusteisiin tänä suvena ja jättäneet kastelut tekemättä, olisi satotoiveista tullut erittäin paha pettymys. Miten on voinutkin olla jo huhtikuusta lähtien näin kuivakausi sateiden suhteen. Monilla mökkiläisillä ovat jo hyvätkin kaivot ehtymässä ja näyttää siltä, että se kuuluisa naistenviikkokaan ei olisi perinteinen sadekauden alku tänä vuonna. Toisaalta heti Valpurin jälkeen yölämpötilat olivat 10 C:een tienoilla ja esimerkiksi perunasato on aivan valtava ja valmistuu ennätysajassa eli 60 – 65 vuorokaudessa, mutta se on edellyttänyt kyllä säännöllistä kastelulaitteiden käyttöä. Ne joilla ei sellaista mahdollisuutta ole samoinkuin viljelijöillä, satotoiveet voi jo unohtaa. Hyvänä puolena kuivasta kesästä ja matalasta ilmankosteudesta on ollut, että perunarutto ja monet muut vitsaukset ovat pysyneet loitolla.

    Olisi mielenkiintoista tietää tilastoja sateiden suhteen keskimäärin vuosittain/kuukausittain Suomen maakunnista. Samoin myös keskimääräisten lämpötilojen toukokuusta elokuun loppuun. Minusta lämpömäärä toukokuusta näihin päiviin asti on ollut todella suuri. Tästä johtuen viilenemisen täytyy tapahtua piakkoin tai sitten myöhemmin dramaattisesti. Olen seurannut 30 vuoden ajan päivittäisiä lämpötiloja ja päätynyt siihen, että koko kesän päivittäiset lämpösummat ovat korkeintaan 1- 3 C:een sisällä keskimäärin. Mutta kaikkihan säiden suhteen nykyaikana on ennätyksellistä ja poikkeuksellista kuten muistamme heinäkuun 29.7.2010 Joensuussa mitattu 37,2 C.

  4. Hyvä että tähän sade-ennusteiden osuvuuteen tai ”lukutaitoon” on vihdoin tartuttu. Tämä paikannuspalveluiden tuoma täsmäsäävillitys on tosiaan johtanut siihen, että ennusteiden näennäinen osuvuus on romahtanut. Vaan kun täsmäsää sanoo, että ”takahikiällä sataa kolmen tunnin päästä” niin maallikon mielestä ennustaja on epäonnistunut vaikka kuuro ei menisi kuin 5km päästä ohi. On erittäin positiivista, että näitä tutka- ja sääkartta-animaatioita on tullut julkisesti tarjolle.

    Mitä sademäärien (kuuro/jatkuva) esitystapaan täsmäsäässä tulee, niin odotan innolla mitä keksitte. Tässä vaiheessa kenties paras ratkaisu on Norjan meteorologian laitoksella, jonka kahden vuorokauden pylväsdiagrammissa jokaisella tunnilla on ilmaistu minimi- ja maksimisademäärä. Eihän tuokaan poista sitä perusongelmaa, että mikä on sateen todennäköisyys, mutta siitä voi sentään jossain määrin päätellä, että onko kyse kuuroluonteisesta sateesta, jota tulee tai sitten ei, vaiko jatkuvammasta sateesta. Kenties sadepylvään väriä voisi käyttää signaalina sateen todennäköisyydelle tms.

  5. Jos sivulla lukee päivitetty aika, niin voisiko sitä oikeasti päivittää!!! Ulos katsomalla saa parhaan sääennustuksen. Ruokottoman surkeita esityksiä koko kesän.

  6. Erittäin mielenkiintoisia blogeja teillä, kuten tämäkin!

  7. Grafiikkaa vanhan ja uuden esitystavan kesken kannattaisi vielä hieman sekoittaa.
    ”palluroiden” alle voisi laittaa vielä tuon vanhan grafiikan heikon sateen alueen jollain uudella värillä (esim. hyvin vaalea keltainen) koska kuurojen esiityminenhän on satunnasta koko tuolla alueella, eikä vain ”palluroiden” kohdalla.

  8. Hieno uudistus!
    Ehkä me tavalliset pulliaisetkin osataan tämän avulla lukea ennusteita paremmin :)

  9. Esitystavan kehittämisen sijaan voisi paneutua ennustuksien parantamiseen.

Kommentit on suljettu.

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.