Month: syyskuu 2016

Syyspäiväntasaus on ohitettu, eli vietämme nyt seuraavat kuusi kuukautta vuotuisen kierron ”pimeällä puolella”. Yöt ovat päiviä pidempiä ja lyhenevät tästä joulun tienoille asti.

Vuodenaikaisvaihtelulla on suuri vaikutus säähän, mutta ilmakehästä on havaittu useita muunmittaisia kiertoja eli oskillaatioita. Oskillaatioista ja niiden vaiheita mittaavista indekseistä puhutaan usein. Monelle jo itse sanan ”oskillaatio” merkitys jää hämärän peittoon, tänään avaan siis lyhyesti mistä on kyse.

Oskillaatio – mikä se on?

Ilmakehän oskillaatioista puhuttaessa viitataan ilmakehässä luonnollisesti tapahtuvaan vaihteluun, jossa sääparametrit, esim. ilmanpaine, lämpötila ja sademäärä, vaihtelevat jaksoittain. Vuodenaikaisvaihtelu on yksi esimerkki; yksinkertaistettuna meillä on talvella kylmää, kesällä lämmintä ja välivuodenaikoina matkataan oskillaation yhdestä vaiheesta toiseen.

Erilaisissa oskillaatioissa vaihteluväli voi olla jotakin muuta kuin yksi vuosi. Vaihtelu voi tapahtua joidenkin viikkojen, kuukausien, parin vuoden, muutaman vuoden, kymmenien vuosien tai jopa vuosituhansien välein. Myöskin niiden vaikutusalue vaihtelee, ilmastosta puhuttaessa tunnutaan yleensä viittaavan ainakin yhden mantereen kokoluokan oskillaatioihin.

Oskillaatioiden tunnistamista vaikeuttaa se, että ne hukkuvat valtavaan määrään tietoa. Päällekkäin tapahtuvat vuodenaikaisvaihtelu, tuntematon määrä erilaisia oskillaatioita ja valtavan kohinan päälle tuottaa normaali satunnaisvaihtelu. Yksinkertaistettu malli tilanteesta on nähtävissä veden pinnalla: kun useasta eri suunnasta tulee aaltoja, lopputulos vaikuttaa katsojan silmiin vain satunnaiselta heilahtelulta. Ilmakehässä tilanne on sama, mutta vaikeusastetta on nostettu runsaasti!

Asiaa ei yhtään helpota, että toisin kuin vuodenaikaisvaihtelu, joka tapahtuu säännöllisesti, useissa oskillaatioissa vaihtelu on suurta. Esim. El Niño -oskillaation seuraavaa huippua tai laaksoa ei pystytä ennustamaan varmasti kovinkaan kauaa etukäteen. Huippujen ja laaksojen vuoroväli vaihtelee ajallisesti ja niiden voimakkuusvaihtelu on suuri.

Esimerkkejä tunnetuista oskillaatioista

ENSO

• ENSO-oskillaatiossa (El Niño / Southern Oscillation) vuorottelevat El Niño – ja La Niña -vaihe.
• Se vaikuttaa suuresti erityisesti trooppisen Tyynenmeren itä- ja länsirannikon säähän ja sitä kautta esim. kalastukseen ja maanviljelyyn.
• Kierron kesto on epäsäännöllinen, yleensä n. 2-10 vuotta.

NAO

• NAO-oskillaatiossa (North Atlantic Oscillation) Pohjois-Atlantin Islannin matalapaineen ja Azorien korkeapaineen välinen ilmanpaine-ero vaihtelee.
• Se on merkittävä Euroopan, myös Suomen säälle, sillä se vaikuttaa liikkuvien matalapaineiden reitin sijaintiin.
• Kierto on epäsäännöllinen.

AO

• AO-oskillaatiossa (Arctic Oscillation) ilmanpaine vaihtelee pohjoisnavan ja pohjoisen pallonpuoliskon keskileveysasteiden välillä.
• Se vaikuttaa koko pohjoisen pallonpuoliskon säähän.
• Kierto on epäsäännöllinen.
• NAO- ja AO-oskillaatiota kutsutaan myös yhteistimellä NAM (Northern Annular Mode).

Tässä oli vain muutama esimerkki oskillaatioista. Näiden lisäksi voisi nimeltä mainita vaikkapa oskillaatiot SAM (Southern Annular Mode), AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation), IOD (Indian Ocean Dipole), MJO (Madden-Julian Oscillation), lista on pitkä.

Oskillaatiot ovat sikäli keinotekoinen käsite, että ne antavat kuvan, että on kyse helposti ympäristöstään irrotettavasta ilmiöstä, jonka vaiheesta voi päätellä täysin, minkälaista säätä on jollekin alueelle luvassa. Asia ei ole niin yksinkertainen, vaan todellisuudessa kaikki vaikuttaa kaikkeen. Muutokset ilmakehässä yhdellä alueella ja yhdessä parametrissa vaikuttavat toiseen alueeseen ja parametriin. Muutos kulkeutuu aaltojen lailla eteenpäin ilmakehässä. Ilmakehä elää koko ajan, joten muutoksien vaikutuksia kulkee ristiin rastiin joka suuntaan koko ajan. Ne yhdessä muodostavat meille tutut ilmastot ja sään. Oskillaatioiden käsite on ihmisten tapa yrittää ymmärtää ympäristöään palanen kerrallaan.

Nykyään ilmakehän käytöstä on alettu ymmärtää jo siinä määrin, että vaikka kaikkea ei voida tunnistaa, esimerkiksi päivittäisen sään ennustaminen sujuu jo kaiken huomioonottaen varsin hyvin. Erilaisiin ilmakehässä tapahtuviin vaihteluihin on maapallon mittakaavassa varsin hiljattain tullut yksi lisää: ihmisen aiheuttama ilmakehän kemiallisen koostumuksen muutos. Sen vaikutuksia ilmastoon on jo näkyvissä, erilaiset kerrannaisvaikutukset tulevat näkyviin vähitellen. Elämme maapallon kokoisen, ajattelemattomuuttamme aloittamamme tieteellisen kokeen aikoja.

Meille tulee välillä ehdotuksia blogiaiheiksi. Ne ovat erittäin tervetulleita, sillä ehdotusten avulla voimme vastata kysymyksiin ja käsitellä aiheita, jotka teitä lukijoita kiinnostavat.  Jos ja kun teillä on mielessä aiheita, joista haluaisitte meidän kirjoittavan, pistäkää vinkkiä kommentteihin! Toteutamme toiveita mahdollisuuksien mukaan.

Tänään yritän parhaani mukaan vastata lukijan esittämään kysymykseen

Miksi meteorologit puhuvat niin paljon suursäätilasta ja niin vähän paikallissäästä?

Ajan ja tilan puute

Sääennusteiden käyttäjät kuulevat tai lukevat meteorologin valitsemia sanoja yleisimmin televisiossa, radiossa ja sanomalehdissä. Näissä kaikissa asiat pitää ilmaista lyhyesti, sillä aikaa tai palstatilaa on rajoitettu määrä. Silti jollakin tavalla on ilmaistava tuleva sää niin, että kuulija-/lukijakunta missä tahansa levikkialueella kokee omasta säästään sanotun ainakin jotakin. ”Aurinkoista ja poutaa koko maassa” tyyppisenä päivänä se on melko helppoa, joskus taas Suomen yli saattaa olla liikkeessä kolmekin eri sadealuetta saman päivän aikana. Kullakin sadealueella on oma reittinsä ja ajoituksensa ja sadealueiden väliin jää vielä erilaista säätä.

Valitettavasti sääilmiöt eivät tunne ihmisen kehittämiä aluerajoja ja sääilmiöiden reittien ilmaiseminen parissa lauseessa voi olla välillä hyvinkin haastavaa. Lopputulos on siksi helposti muotoa ”Itä-Suomen yli liikkuu sateita, maan länsiosassa on aurinkoisempaa” siitä huolimatta, että suurelle osalle kuulijoista tai lukijoista jää mysteeriksi, kuuluvatko he tällaisessa ennusteessa maan itä- vai länsiosaan.

Suursäätila kertoo paljon myös paikallissäästä

Meteorologin silmin sääkartta on täynnä ”otuksia”: esimerkiksi Euroopassa voi olla jossakin korkeapaine, sen ympäristössä puolestaan pari merkittävää matalapaineen keskusta. Meteorologi oppii opinnoissaan jo alussa, että kuhunkin ”otukseen” liittyy sille ominaisia sääilmiöitä.

Jos meteorologille kertoo vaikkapa Suomen kuuluvan laajaan matalapaineen alueeseen ja matalapaineen keskuksen siihen liittyvine sateineen liikkuvan maamme yli itään, muodostuu hänen päähänsä jo yleiskuva siitä, mitä on odotettavissa. Kuvaus suursäätilasta antaa vinkin siitä, mistä suunnasta tuulee ja missä tuulet ovat voimakkaimmat, jonkinlaista osviittaa siihen, minkälaisia pilvisyys- ja sadealueita on odotettavissa ja mahdollisesti vieläpä jonkunlaisen arvauksen lämpötilojen kehityksestä.

Ongelmana tässä on tietenkin se, että suurelle osalle säätiedotusten käyttäjistä tämä hiljainen tieto ei välity. Tieto matalapaineen keskuksen liikkeistä ei välttämättä herätä lisäajatuksia, vaan turhauttaa: mikä sää täällä minun paikkakunnallani on? Onko pilviä, onko sateita?

 

Sään ennustaminen vaikeutuu pienessä mittakaavassa

Suursäätilan ”otukset” eli korkeapaineiden ja matalapaineiden sijainnit osataan nykyään ennustaa varsin hyvin useampia päiviä eteenpäin. ”Varsin hyvin” tarkoittaa meteorologian tapauksessa sitä, että muutokset niiden ennustetuissa reiteissä pysyvät usein vain kymmenien kilometrien mittakaavassa.

Valitettavasti tuo kymmenien kilometrien mahdollinen virhe vaikkapa sadealueen paikassa on virhealueella sijaitsevalle käyttäjälle merkittävä. Pahimmillaan ennustettu aurinkoinen päivä saattaa muuttua kaatosateeksi.

Kuurosateet ovat myös ongelmallisia. Niiden esiintymisalue ja kuurojen mahdollisuuden ajankohta osataan ennustaa varsin hyvin, mutta kuurojen tarkkojen paikkojen ennustaminen on toistaiseksi mahdotonta. Lause ”enimmäkseen poutaa, mutta yksittäisten sadekuurojen mahdollisuus” saattaa tarkoittaa sitä, että yhdessä huono-onnisessa paikassa tulee 20mm vettä kerralla!

 

Suursäätilan kertomisesta ennusteissa ei taideta ihan heti päästä, vaikka se osaa käyttäjistä turhauttaisikin; toisaalta sen informatiivisuuden, toisaalta ajankäytön takia. Paikallissääennusteita esitetään lähinnä paikallislehdissä ja pienen peittoalueen radiokanavilla, lyhyissä koko maan ennusteissa suursäätila kuvaa tilanteen etenemistä parhaiten.

Minkälaisia sääennusteita sinä suosisit?

 

Viime viikonloppuna korkeapaineen kohtalo oli vielä epävarma, nyt näyttää jo hyvältä! Korkeapaine hallitsee Suomen säätä näillä näkyvin lähes puolentoista viikon ajan. Jokunen matalapaineen keskus käy välillä häiriköimässä, ensimmäinen jo tänä viikonloppuna, mutta korkeapaine pulpahtaa niiden jälkeen sitkeästi takaisin.

Tähän aikaan vuodesta korkeapaine ei enää tuo varmaa auringonpaistetta, vaan sumupilvi saattaa ajoittain jäädä taivaan peitoksi. Korkeapaineen ansiosta sateet pysyvät silti loitolla.

Miltä siis näyttää viikonlopun sää?

Lauantai

Suomen yli liikkuu lämmin rintama ja meille alkaa virrata lämpimämpää ilmamassaa. Mitä se tietää käytännössä? Tiivistelmä:

Pori-Helsinki-linjan eteläpuolella: Aamulla pilvistä ja kuurosateita, pian poutaantuvaa ja aurinkokin alkaa näyttäytyä. Samalla lämpötila nousee, parhaimmillaan parinkympin tienoille.

Idässä, Pohjois-Pohjanmaalla ja Kainuun tienoilla: Pilvistä ja kuurosateita. Lämpötila 10…15 asteen paikkeilla, pilvi pitää lämmön poissa.

Lapissa: Länsi-Lapissa on varsin pilvistä, mutta poutaista, Itä-Lapissa poutaista ja osin aurinkoistakin.

Lauantain tärppi eli mihin itse lähtisin: Varsinais-Suomen ja Satakunnan tienoilla näyttää hyvältä! Luvassa aurinkoista ja mukavan lämmintä säätä.

Sunnuntai

Aamu näyttää lauantai-illan kaltaiselta: selkeintä on lounaassa, muualla pilvistä, mutta nyt jo poutaista.

Päivällä tilanne muuttuu, matalapaineen keskus siirtyy Pohjois-Ruotsin ylle ja sateita alkaa levitä lännestä Pohjois-Pohjanmaalle ja Lappiin. Satakunnan tienoillakin voi tulla muutama kuuro. Maan itäosassa sen sijaan pilvipeite rakoilee ja sää muuttuu mukavampaan suuntaan.

Päivälämpötila nousee lounaassa yleisesti 20 asteeseen, muuten maan etelä- ja keskiosassa on 15-18 astetta ja pohjoisessa 10-14 astetta.

Sunnuntain tärppi? Pidän aurinkoisesta säästä, idässä näyttää varsin positiiviselta. Savonlinna-Mikkeli-Lappeenranta-kolmiota kohti!

Ensi viikko

Sunnuntaina lähestyvän matalan keskuksen ja siihen liittyvien sateiden väistyttyä korkeapaine saa taas vallan. Ensi viikosta on tulossa suuressa osassa maata poutainen ja varsin aurinkoinen. Lupaavalta näyttää, ainakin ulkoilijoiden kannalta!

Aiotko ulkoilla tulevan viikon aikana kauniin sään päivinä?

Oma aikeeni on lähteä metsään täydentämään sienivarastoja, toivottavasti sienionni suosii!

Sääennusteet perustuvat yhä enenevässä määrin tietokonelaskelmiin. Tietokoneelle kaikki sääennusteet ovat vain laskutehtäviä.  Niinpä pitkä sääennuste on vain vähän isompi laskutoimitus kuin lyhyt sääennuste. Periaatteessa tietokoneella voisi siis laatia sääennusteen jopa tuhannen vuoden päähän.

Perinteinen sääennuste ei tietenkään näin pitkälle olisi kovin mielekäs, mutta todella pitkiä ”sääennusteita” käytetään jo hyväksi tällä hetkellä ilmastoennusteissa.  Ilmastoennusteissa ei kuitenkaan haluta tietää yhtä hetkellistä säätilaa jonakin tiettynä päivänä ja tiettynä kellonlyömänä, vaan enemmänkin ollaan kiinnostuneita, onko useammista eri laskelmista mahdollista löytää jotain yhteistä trendiä vuosien välillä.

Pitkissä sääennusteissa sää lasketaan moneen kertaan

Viimeisten vuosien aikana myös sääennusteissa on alettu käyttää useampia yhtäaikaisia tietokonelaskelmia. Myös  Forecan 15 vrk:n ennusteessa käytetään hyväksi tällaisia ns. parviennusteita.   Tällöin yhden tietokonelaskelman sijasta ennuste lasketaan yli 50 kertaa samoilla fysiikanyhtälöillä, mutta hieman eri lähtötilanteella. Tiedetään, että toisinaan pienikin ”perhosen siiven isku” voi johtaa viikkojen kuluttua suureen muutokseen säätilanteessa.  Juuri tätä ennusteen alkutilan herkkyyttä yritetään näin arvioida useamman yhtäaikaisen laskelman perusteella.  Mitä pidemmälle kaikki laskelmat ovat saman henkisiä, sitä pidemmälle säätä voidaan ennustaa. Vastaavasti mitä herkemmin eri laskelmat poikkeavat toistaan, sitä vähemmän ennusteessa on ”varmaa” kerrottavaa.

Pitkissä ennusteissa yksityiskohdat katoavat

Tehokkaimpien tietokoneiden ja parhaimpien säälaskentamallienkaan ei ole mahdollista laskea yksittäisten sadealueiden ja matalapaineiden aikataulua enää viikon päähän.  Aikataulun lisäksi yksittäisten saderintamien muoto ja koko ei myöskään enää ole laskettavissa.  Toisaalta usein yli kahden viikon ennusteissakin on mahdollista tietää suuri linjoja matalapaineiden reitistä ja alueista, jolla ilma on keskimääräistä lämpimämpää tai kylmempää sekä vastaavasti, millä alueilla on keskimääräistä sateisempaa tai kuivempaa.

ECMWF (Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskus) laskee tällaisia pidempiä ennusteita kaksi kertaa viikossa.  Syksyn mittaan  Foreca aloittaa julkaisemaan tällaisia viikkoennusteita omilla sivuillaan, Facebookissa, Instagramissa ja Twitterissä. Ennusteita julkaistaan aluksi lämpötilalle ja sateelle.

Sade-ennusteet

Sade-ennusteissa näytetään ensimmäiseltä viikolta koko tulevan viikon sademäärä Euroopan alueelle.  Sen jälkeen näytetään kuinka paljon kyseinen sademäärä poikkeaa normaalista. Poikkeama keskimääräisestä näytetään neljälle seuraavalle viikolle. Normaalia sateisemmat alueet esitetään vihreän ja sinisen sävyinä sekä kuivat alueet keltaisen ja ruskean sävyinä.

Lämpötilaennusteet

Myös lämpötilaennusteissa näytetään viikoittainen poikkeama keskimääräisistä lämpöoloista seuraavalle neljälle viikolle.  Keskimääräistä lämpimämmät alueet näytetään keltaisen ja punaisen sävyinä ja kylmemmät alueet sinisen eri sävyinä.

Kahden viikon jälkeen ennustettavuus useimmiten heikkenee selvästi

Haastavin tilanne pitkissä ennusteissa on silloin, kun suursäätila muuttuu useampaan otteeseen. Usein pitkät ennusteet osaavat arvioida suuret sään muutokset varsin hyvin vielä reilun viikon päähän, mutta mikäli muutoksia on luvassa useampia jäävät jälkimmäiset muutokset helposti huomaamatta.   Käytännössä kahden viikon jälkeen parviennusteet poikkeavat toisistaan jo tuntuvasti ja tällöin ennusteet eivät enää ota voimakkaasti kantaa suuntaan eikä toiseen.

Usein voisi olla perusteltua näyttää ennustetta vain parille seuraavalle viikolle, mutta koeluonteisesti aloitamme ainakin aluksi 4 viikon ennusteilla.  Näin jokainen voi itsekin arvioida kuinka paljon hyötyä näistä pidemmistä ennusteista on.

Tärkeämpi seurata enemmän eri alueiden kokoa kuin voimakkuutta

On tärkeää tiedostaa, että vaikka tyhjät alueet kartalla tarkoittavat periaatteessa keskimääräistä säätä (ei selvästi lämmintä/kylmää tai sateista/kuivaa), useimmiten yli 2 viikon ennusteessa tyhjät alueet tarkoittavat, että  laskelmat ovat säätilanteesta eri mieltä.  Tämä puolestaan tarkoittaa, ettei sää ole enää kovin suurella varmuudella ennustettavissa.

Pitkissä ennusteissa on myös tärkeämpää tarkkailla, missä lämpimät tai sateisemmat alueet sijaitsevat, kuin kuinka voimakkaita erot ovat.   Ensimmäisen viikon jälkeen laajat heikotkin alueet lämmintä/kylmää (tai sateista/kuivaa) ovat varmempi ennusmerkki kuin voimakkaat pienet alueet.  Tämän johdosta viikkoennuste ainakin aloitetaan Euroopan mittakaavassa. Pienellä karttapohjalla myös helposti huomio keskittyisi epäolennaisiin pieniin yksityiskohtiin.

 

Mediassa ja keskustelupalstoilla käydyssä sääkeskustelussa, kuten muidenkin alojen keskusteluissa, nousee aika ajoin pintaan ”hitti-ilmiöitä”, jotka herättävät erityisen paljon kiinnostusta. Sääkeskustelussa viime vuosina tällaisia ilmiöitä ovat olleet mm. polaaripyörre, erilaiset indeksit ja omega-korkeapaineet.

Yksi näistä ilmiöistä, omega-korkeapaine, näkyy mahdollisuutena ensi viikon sääkartalla Suomen yllä, joten nyt on sopiva aika käydä läpi, mistä oikein on kyse.

Suomi matalapaineiden reitillä

Suomen leveysasteilla ilmavirtaus käy keskimäärin lännestä kohti itää. Keskimääräisessä tilanteessa Suomen eteläpuolelle jäävän keskileveysasteiden ilmamassan ja pohjoispuolisen polaarisen ilmamassan rajavyöhyke kulkee ylitsemme. Liikkuvat matalapaineen keskukset liikkuvat tuota rajavyöhykettä pitkin, joten sää on meillä usein epävakainen ja vaihteleva.

Keskileveysasteiden ja polaarisen ilmamassan välinen rajavyöhyke ei suinkaan käyttäydy hyvin ja pysy kartalla siististi paikallaan, vaan todellisuudessa se mutkittelee kuin käärme. Kartalta katsottuna näyttää välillä siltä, kuin matalapaineiden reittiä työntäisi paikoin eteläpuolelta ja paikoin pohjoispuolelta iso, näkymätön sormi, joka saa reitin pullahtamaan uuteen suuntaan.

Silloin tällöin matalapaineiden reitille pääsee muodostumaan korkeapaine. Korkeapaine on matalapaineille kuin niiden eteen rakennettu este, jonka läpi ne eivät pääse, vaan joka on pakko kiertää. Kuvana tilanne näyttää osapuilleen tältä:

Virtaus ja matalapaineen keskukset pääsevät mustia viivoja pitkin, mutta korkeapaine estää niiden kulkemisen lävitseen.

Tällaista korkeapainetta nimitetään esimerkiksi sulkukorkeapaineeksi, blocking-korkeapaineeksi tai omega-korkeapaineeksi (omegaksi siksi, että matalapaineiden reitin muoto muistuttaa kreikkalaista omega-kirjainta). Tällainen tilanne voi olla yllättävän stabiili, se saattaa pysyä paikallaan jopa pari viikkoa.

Korkeapaine ensi viikolla

Sääkartoilla ensi viikolla omega-korkeapaine näyttää kovasti yrittävän muodostua Fennoskandian ylle. Alkuviikolla sellainen käväisee kääntymässä lyhyesti, mutta viikon puolivälin matalapaine puskee sen pois. Tämän hetken ennusteissa lopullinen läpimurto näkyy ensi viikonloppuna:

Tilanne näyttää lähes koulukirjamaisen tyylikkäältä. Lauantaiaamun ECMWF-mallin ennusteissa korkeapaine on parkkeerannut Fennoskandian ylle ja matalapaineiden reitti kulkee sen molemmin puolin. Mikäli tämä ennuste toteutuu, on luvassa poutainen, laajalti aurinkoinenkin viikonloppu koko maahan!

Valitettavasti tätä ennustetta ensi viikonlopulle ei voi pitää vielä täysin varmana, sillä korkeapaineen muoto ja tarkka sijoitus on vielä vaihdellut jokin verran ennusteissa. Jonkunlaisen muodon korkeapaine varmasti ottaa, mutta jos se jää esimerkiksi liian länteen, matalapaineiden reitti siirtyy Suomen itäpuolelta kulkemaan suoraan ylitsemme ja aurinkoennuste muuttuu sade-ennusteeksi.

Jäämme seuraamaan tilannetta!