Sääennuste 15 vuorokaudelle

Ihminen on aina halunnut nähdä tulevaisuuteen. Sään suhteen tämä on tietyissä rajoissa mahdollistakin. Toisia asioita on kuitenkin vähän helpompi ennustaa kuin toisia ja ennustuspituuden kasvaessa sään ennustettavuus vääjäämättä heikkenee.  Ennustettavuuden heikkeneminen ajan myötä ei kuitenkaan ole täysin systemaattista. Sään ennustettavuus vaihtelee ja toisinaan voi olla vaikeampi ennustaa seuraavan päivän sää kuin vaikkapa sää 4 vuorokauden kuluttua.  Varsinaisen sääennusteen lisäksi myös tätä ennustettavuutta voidaan arvioida tietokoneen avulla.

Superpallosta apua

Moni on varmaan leikkinyt joskus superpallolla. Kyseessä on pallo, joka on erittäin kimmoisa ja poukkoilee hyvin. Sään ennustettavuuden heikkenemistä kuvaa hyvin seuraava ajatusleikki: Asetetaan pöydälle vaikkapa autorata, jonka mäki päättyy hyppyriin. Asetetaan pallo radan yläpäähän ja päästetään pallo vierimään hyppyriä alas.  Annetaan pallon pomppia rauhassa ja odotetaan kunnes se pysähtyy ja merkitään sitten pallon lopullinen sijainti. Toistamalla tämä koe useita kertoja täsmälleen samalla pallolla, päästämällä pallo vierimään täsmälleen samasta kohdasta ja samassa asennossa, päätyy pallo lopulta aina enemmän tai vähemmän eri paikkaan.  Vertailemalla lopuksi merkittyjä pallon päättymispaikkoja voimme kuitenkin huomata, että on olemassa jokin alue, josta pallo useimmiten löytyy.   Mikäli pallon lopullista paikkaa pitäisi sitten ennustaa, tuntuisi järkevältä ennustaa paikaksi juuri aluetta, josta pallo useimmiten löytyy.  Ennustamalla vain yhtä tarkkaa sijaintia, ennuste menisi lähes aina ainakin jonkin verran pieleen.   Tämä sama ongelma piilee myös pidemmissä sääennusteissa. Yli 10 vuorokauden ennusteet vastaavat jo superpalloa, joka on pysähtymässä jonnekin päin huonetta. Tällöinkin voidaan kuitenkin arvioida millä välillä lämpötilat 10 vuorokauden päästä todennäköisimmin vaihtelevat.   Samaa ajatusmallia käyttäen on päädytty jopa 15 vuorokauden ennusteisiin, joissa samalla arvioidaan myös sään ennustettavuutta kyseiselle ajalle.

Miten säätilan ennustettavuutta voidaan arvioida?

ECMWF eli Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskus (engl. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) on jo usean vuoden ajan laskenut varsinaisen sääennusteen lisäksi erilaisia mahdollisia vaihtoehtoisia sään kehityksiä.  Tällaisia ennusteita kutsutaan ryväs- tai parviennusteiksi. Niissä varsinaisen totutun ennusteen lisäksi on laskettu 51 hieman erilaisilla alkutiedoilla tehtyä ennustelaskelmaa.  Alkutilaa on siis tahallaan ”ronkittu” mahdollisuuksien rajoissa, jotta on saatu aikaiseksi erilaisia sään kehityskulkuja.

Näin eri ennusteet on saatu ”pomppimaan ” superpallon tavoin eri lopputuloksiin ja vertailemalla laskelmia toisiinsa voidaan todennäköisimpinä ennusteina pitää niitä, jotka päätyvät huoneen samaan osaan. Esimerkiksi, jos varsinainen ennustelaskelma povaa jollekin tietylle päivälle 15 asteen lämpötilaa, mutta yli 90 % laskelmista ennustaa lämpötilan olevan 17 ja 20 asteen välillä, on tämä 17-20 astetta todennäköisesti parempi ennuste kuin 15 astetta. Samalla tavalla voidaan myös laskea muitakin luokkia, kuten millä välillä lämpötila on 50% tai esimerkiksi 75 % todennäköisyydellä.

 

Yleistä 15 vrk ennusteesta

sh

Ennusteessa  näkyy vuorokauden ylimmän (punaisella) ja alimman (sinisellä) lämpötilan vaihteluväli eri ennustelaskelmissa. Yhtenäinen viiva kuvaa todennäköisintä lämpötilaa ja kapeampi varjostettu alue kertoo millä välillä puolet eri tietokonelaskelmista vaihtelee.  Tummat sadepalkit kertovat vuorokauden todennäköisimmän kertyman ja vaaleampi palkki kertoo kuinka suureen sademäärän on olemassa  10 % . Kuvan esimerkissä tarkkaillaan Sodankylän säätä.  Hiirtä on kuljetettu 24.9. kohdalle, jolloin tekstilaatikkoon on tullut kyseistä päivää kuvaavia määritteitä. Samat asiat on mahdollista nähdä myös itse kuvaajasta.  Vuorokauden ylin lämpötila ennustaa +9 C ja samoin kuvaajan punainen viiva osoittaa  +9 astetta. Mahdollinen vaihteluväli kertoo +4.3…+14.8 astetta. Näitä arvoja vastaavat kuvaajan äärevimmät punaiset viivat. Tekstilaatikon lisäksi kuvaajasta on kuitenkin  mahdollista nähdä myös millä välillä lämpötilat vaihtelevat 50 % todennäköisyydellä. Kuvaajan mukaan kyseisellä hetkellä lämpötila näyttäisi 50 % varmuudella olevan noin 7 ja 11 asteen välillä.   Alimmaksi  lämpötilaksi on  yhdellä luvulla  ennustettu +3 astetta. Samaa osoittaa ennusteen sininen viiva. Vaihteluväliksi ilmoitetaan -2.2…+10.2 ja samaa osoittavat äärevimmät kuvaajan siniset arvot. Pelkästä kuvaajasta nähdään, että puolet tietokonelaskelmista ennustaa alimmaksi lukemaksi lämpötiloja +2 ja +5 väliltä. Vuorokauden sadekertymäksi tumma palkki osoittaa 0,6 mm, joka kuvaa myös todennäköisintä sademäärää. Vaaleampi sadepalkki puolestaan osoittaa 8,3 mm, joka edustaa sademäärä, johon on olemassa 10 % riski.  Tekstiennusteiden ja kuvaajien lisäksi ennusteessa on nähtävissä myös ennustettavuusindikaattori kyseiselle päivälle.  Tässä  kuvan esimerkin tilanteessa ennustettavuusindikaattori näyttää oranssia luokkaa eli heikkoa ennustettavuutta.

 

 

Lämpötila:

Uudessa 15 vrk:n ennusteessa näytetään erikseen vuorokauden ylin ja alin lämpötila. Näin pystytään kuvaamaan tilannetta yksinkertaisemmin ja lyhyemmin. Pelkällä yhdellä lämpötilakäyrällä vuorokausivaihtelun aiheuttama sahaava liike vaikeuttaisi erilaisten trendien (vuorokausivaihtelua suurempi lämpötilan kehityskulku) hahmottamista, joka pitkissä ennusteissa kuitenkin on yksi tärkeimmistä tiedoista.  On myös syytä muistaa, että ylimmän ja alimman lämpötilan trendit voivat toisinaan olla jonkin aikaa jopa päinvastaisia.

Lämpötilaennusteiden kuvaajissa yhtenäinen viiva kuvaa tietokonelaskelmien todennäköisintä arvoa.  Kapeampi varjostettua alue viivan ympärillä kuvaa lämpötilaväliä, jossa lämpötila on 50 prosentin varmuudella. Superpalloihin verrattuna se tarkoittaa pienintä aluetta, josta puolet palloista löytyy. Tätä 50 prosentin vyöhykettä voidaan siis pitää todennäköisimpänä vaihteluvälinä, joskin vain puolessa tapauksista lämpötila pysynee kyseisen vaihteluvälin sisällä. Leveämpi ja ulompi varjostettu alue kuvaa puolestaan kaikkien 52:n eri tietokonelaskelman vaihteluväliä.  Kaikki käyrien lämpötila- ja todennäköisyysarvot perustuvat suoriin tietokonelaskelmiin eli niitä meteorologi ei ole millään tavalla käsitellyt.  Vielä tällä hetkelläkään maailman suurimmat tietokoneet eivät saa välttämättä aina kiinni kaikkein lämpimimpiä ja kylmimpiä hetkiä. Tällaisia meteorologisia korjauksia tehdään Forecan muihin ennusteisiin ja siksi pieniä eroja tämän 15 vrk:n ja normaaliennusteen välillä on siis mahdollista esiintyä.

Pidemmissä ennusteissa on järkevää seurata lämpötilasta nimenomaan trendejä ja sitä kuinka paljon eri ennusteet ”hajoavat” toisistaan.  Mitä enemmän ennusteet erkanevat toisistaan sitä heikommin ennustettava säätilanne on luvassa.  Mikäli ennusteen mahdollinen vaihteluväli on yli 15 astetta, ei se varmasti enää monellekaan ole kovin hyödyllinen tieto. Toisaalta joissain tilanteissa voi olla tärkeää tietää vain onko lämpötila suojan vai pakkasen puolella. Riippuu siis varmasti paljon ennusteen käyttötarkoituksesta, kuinka suuri ennusteen mahdollinen vaihteluväli on vielä järkevä. Nyt jokainen voi siis itse hajonnan perusteella valita kuinka pitkälle ennustetta haluaa seurata.

Sade

Sadetta kuvataan sadepalkeilla. Sateen esitysmuoto siis poikkeaa lämpötilan esitysmuodosta ja siihen on valittu myös vähän erilaiset vaihteluvälin rajat. Tummalla palkilla kuvataan todennäköisintä sademäärää ja vaaleammalla suurempaa sademäärää, jonka tapahtumiselle on olemassa 10 % riski.  Sademäärä on suureena selvästi monimutkaisempi ja ”epäjatkuvampi” kuin lämpötila. Sademäärä ei voi ikinä olla pienempi kuin nolla ja toisaalta paikalliset erot voivat olla huomattavan suuria. Esimerkiksi kuurotyyppisessä sateessa 40 mm sademäärän todennäköisyys ei ole selvästi pienempi kuin 25 mm todennäköisyys.  Kun taas lämpötiloina 40 C ja 25 C astetta eivät kovinkaan todennäköisesti voi esiintyä vierekkäisillä alueilla.

Tekstilaatikko ja Ennustettavuus luokka:

Ennustekaavioiden alla on lisäksi tekstipalkki, joka kertoo hiirellä valitun vuorokauden arvot ja vaihteluvälit myös sanallisesti. Lisäksi tekstipalkista löytyy myös ennustettavuusluokka. Ennustettavuutta kuvataan eri värikoodien avulla.

Vihreä kuvastaa hyvin ennustettavaa tilannetta. Siinä säärintamat matalapaineet ja niiden kulkureitit tiedetään hyvin ja epävarmuutta liittyy vain hyvin pieniin ja paikallisiin ilmiöihin. Tällaisia ovat esimerkiksi yksittäiset kuuropilvet.

Keltainen kuvastaa normaalia ennustustilannetta. Tässä luokassa säähän liittyvät sadealueet ja matalapaineet ja niiden kulkureitit tiedetään vähintään muutaman sadan kilometrin tarkkuudella. Tyypillisesti epävarmuus liittyy tällöin eri tapahtumien ajoituksiin.

Oranssi kuvastaa heikosti ennustettavaa tilannetta. Matalapaineiden ja korkeapaineiden sijaintia ei enää voida arvioida varmuudella ja sään kehityksestä pystytään arvioimaan vaan karkeita trendejä. Pitkään jatkuva oranssi värikoodi voi tarkoittaa, ettei trendikään enää ole varmuudella ennustettavissa.

foreca.fi

Parhaiten ennusteen käyttö selvinnee kuitenkin sitä itse kokeilemalla ja käyttämällä.  Otamme myös mielellämme vastaan palautetta ja kehitysideoita ennusteen jatkojalostamiseksi.

Tämä kirjoitus kuuluu kategoriaan Huomioita säästä. Pysyvä linkki.

8 vastausta kirjoitukseen

  1. Tomi Hautamäki sanoo:

    Wau, tämmöstä on kaivattu.

    Hienoa jälleen Forecalta – edelläkävijä!!!

  2. allu sanoo:

    Vaikka tämä 15 päivän ennuste varmasti heittelee paljon, mutta se ei haittaa, kun saa edes jonkinlaista arvioita että tuleeko se talvi vielä ensiviikolla:D Mutta hyvää työtä Foreca! :)

  3. Wolfgang sanoo:

    Se vain minua ihmetyttää, kun ei edes kolmen vuorokauden ennustukset tai jopa päivittäinkään kuten tänään pidä paikkaansa. Onko nämä ennustukset enemmänkin menneet viihteen tai jonkun muun seikan puoleen? Minulle on opetettu aikoinaan, että turpa pitää kiinni ellei ole varmaa tietoa asioista kuin asioista.

  4. esa kiiliäinen sanoo:

    Aivan mahtavaa!!! Nykyisen tietokoneteknologian tarjoamat ennustemallit ovat koko kansan käytössä ja niitä pitääkin pitää ennusteina, kuten superpallo efekti toteen osoittaa. Toki on aina ollut paikallisia ”sammakko ennustajia”, jotka toteavat jotta jos ei kuura sula hatun lipasta ennen ruokatuntia, on syksy,,, Mutta siihen varsinaiseen asiaan. Tuo sadetutka, varsinkin näin syksyisten kuurosateiden välttelemiseksi on mahtavaa!!!

  5. Pekka Parviainen sanoo:

    Kiitos taasen Forecalle. Kun saa tuon uuden ”tilastotiedon”, voi myös itse ottaa vastuuta (!) sääennusteesta ja niiden tulkinnasta. Kun vielä saisitte pilvisatellittikuvat hyödylliseen muotoon – tiheämpi kuvien päivitys, uusimman kuvan postaus nopeaksi, myös yöllinen pilvitilanne (IR) ja kuviin kunnon resoluutio, niin omaan sääfriikkeyteen ei tarvittaisi muita sivustoja. Satellittikuvissa lienette huomanneet, kuinka hienosti Ilmatieteenlaitos palvelun tarjoaa. Tosin Itävallasta saa päivitetyn kuvan puolen tunnin välein, ja Allmetsat-kuvista on vartinkin välein päivittyviä sivustoja. Meteorogrammit lienevät teillä jo työn alla?

  6. jääsäämies sanoo:

    Hieno uusi palvelu! Veneilijänä jään vähän kaipaamaan tuulia kyseisestä ennusteest, mutta kiva lisä kasvavaan repertuaariin tämä on joka tapauksessa.

  7. Hannu sanoo:

    Erittäin hieno, kiitos! Ja myös hienon selkeä, kattava selostus!

    Erityisen hyvää on nuo vaihtoluvälit, joilloin lukija saa paljon enemmän tieto kuin pelkästä yhdestä numerosta ja voi verrata ennustetta omiin ”riskirajoihinsa” (esim. ihan sama muten, kunhan ei lämpö mene pakkasen puolelle).

    Jääsäämiehen tavoin tuuliennuste olisi mukava yllätys, nimenomaan veneilijän näkökulmasta. Tai voisiko venepuolelle kehittää oman vastaavan tuuliennusteen – silloin siitä voisi saada selekämmän esityksen kun ei tarvitse tunkea samaan kaavioon lämmön ja sateen kanssa??

    Minun näytölläni sateen 10% palkki näkyy erittäin himmeänä, voisiko väriä säätää?

  8. Ilkka sanoo:

    Miten on mahdollista, että vuorokauden ylimmän lämpötilan vaihteluvälin maksimi on alempi kuin vuorokauden alimman lämpötilan vaihteluvälin maksimi? Epälooginen tilanne!

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.