Polaaripyörre hajosi: Pakkaset jämähtävät Suomeen pitkäksi aikaa

Pohjoisen napa-alueen yllä koettiin yläilmakehän eli stratosfäärin äkillinen lämpeneminen tammikuun alkupuolella. Usein tämä ilmiö on kytköksissä napa-alueen ympärillä olevan tiiviin polaaripyörteen heikkenemiseen tai hajoamiseen, mikä lisää hyvin kylmän talvisään todennäköisyyttä Yhdysvaltojen itäosassa ja Euraasian länsiosassa. Suomeen on lähiviikkoina valumassa pohjoiselta napa-alueelta hyytävän kylmää ilmaa ja tämä kuvio saattaa jatkua hyvin pitkään.

Mikä on polaaripyörre?

Polaaripyörre syntyy molempien pallonpuoliskojen talviaikana napa-alueen ympärille kätkien allensa arktisen kylmän ja kuivan ilmamassan. Napa-alueen ylle ylempään ilmakehään muodostuu talviaikana matalapaineen alue, jota polaaripyörre pohjoisella pallonpuoliskolla kiertää noin 10 kilometrin korkeudessa vastapäivään. Polaaripyörre syntyy talviaikana, sillä talvisin napa-alueen ja eteläisempien leveysasteiden välinen lämpötilaero on suurimmillaan. Polaaripyörteen syntymisen edellytys on siis suuri pohjois-etelä -suuntainen lämpötilaero. Kun keväällä aurinko alkaa lämmittää napa-aluetta ja tasoittaa lämpötilaeroja leveyspiirien välillä, hajoaa pyörre itsestään viimeistään huhtikuun aikana.

Talviaikana tiivis ja voimakas polaaripyörre pitää arktisen ilmamassan loitolla keskileveysasteilta, jolloin Suomenkin leveysasteita halkova suihkuvirtaus on voimakas ja tämän myötä meillä on vilkasta matalapainetoimintaa ja keskimäärin länsivirtauksia. Pohjoisen napa-alueen yllä tapahtuva stratosfäärin eli yläilmakehän lämpeneminen johtaa kuitenkin sekä polaaripyörteen että keskileveysasteiden suihkuvirtauksen heikkenemiseen. Usein suihkuvirtauksesta tulee mutkitteleva, jolloin heikenneestä polaaripyörteestä pääsee herkemmin valumaan arktisia pulsseja kohti eteläisempiä leveysasteita. Napa-alueen stratosfäärin lämpenemisestä aiheutuvat muutokset maanpinnan lämpötiloissa eteläisemmillä leveysasteilla tulevat usein viikon tai parin viiveellä, joten kylmän sään todennäköisyys kasvaa ajan funktiona.

Tiiviin polaaripyörteen aikana arktinen ilmamassa on loukussa napa-alueen ympäristössä ja länsivirtaukset keskileveysasteiden pohjoisosassa ovat voimakkaat. Matalapainetoiminta on vilkasta ja Suomessa tuulee keskimäärin lounaasta tai lännestä.

Polaaripyörteen heikkeneminen tai hajoaminen lisää kylmän sään todennäköisyyttä pohjoisen pallonpuoliskon keskileveysasteilla erityisesti Yhdysvaltojen itäosassa, suuressa osassa Eurooppaa ja Venäjän mantereella. Kylmeneminen on kuitenkin paikallista, mutta usein pitkäkestoista. Viimeksi polaaripyörteen hajoamisen vaikutukset tuntuivat Suomessa hyvin kylmänä talvisäänä viime vuoden helmi-maaliskuussa. Nyt ilmiö näyttäisi toistuvan.

Pohjoisen napa-alueen yllä olevan stratosfäärin lämpeneminen johtaa polaaripyörteen heikkenemiseen, mikä aiheuttaa mutkikkaan ja heikkenevän suihkuvirtauksen. Napa-alueen arktisen kylmä ilmamassa pääsee näin ollen herkemmin valumaan eteläisemmille leveysasteille, kun polaaripyörre ei enää ole tiivis.

Kylmä ilmamassa saapuu ensi viikolla

Suomi on viime viikkoina kuulunut vyöhykkeelle, jossa sää vaihtelee tiuhasti. Viikonvaihteesta lähtien polaaripyörteen heikkenemisen vaikutukset alkavat tuntua Pohjois- ja Keski-Euroopassa, sillä olemme jämähtämässä ilmamassoja jakavan suihkuvirtauksen kylmemmälle puolelle. Kylmään ilmaan liittyy ainakin alkuun jonkin verran matalapainetoimintaa, mikä pitää kireimmät pakkaset loitolla, mutta voi aika ajoin tuoda erityisesti eteläiseen Suomeen runsaasti uutta lunta hankaloittaen ajokelin lisäksi myös lentoliikennettä. Ilmamassa on ensi viikolla jo varsin kylmää ja tuuletkin vähitellen heikkenevät, joten siellä missä taivas selkenee, pakkanen kiristyy nopeasti kuluneen talven pohjalukemiin. Kylmimmät lukemat ensi viikon aikana tulevat pohjoisessa olemaan -30…-35 ja etelämpänäkin -15…-25 astetta.

Tämän talven kylmimmät hetket ovat vasta edessä päin. Kuva: Markus Mäntykannas / Ylläksen maisemareitti

Kovimmat pakkaset vasta kuunvaihteessa?

Talven kylmimmät hetket koetaan tilastojen valossa vasta tammi-helmikuun vaihteessa. Tämän jälkeen lisääntyvä auringonsäteily alkaa jo vähitellen nostaa päivälämpötiloja, mutta talven pakkashuiput mitataan usein tammikuun aikana tai helmikuun ensimmäisellä puoliskolla.

Tuoreimman Euroopan keskuksen (ECMWF) julkaiseman kuukausiennusteen valossa meillä on toteutumassa kaikista kylmin mahdollinen talvisääskenaario tammi-helmikuun vaihteessa. Tavanomaista korkeampi ilmanpaine Jäämeren ja Islannin ympäristössä antaa osviittaa siitä, että itävirtausten todennäköisyys on kasvanut ja matalapainetoiminta hiipuu. Talven kylmimpänä aikana tämä saattaa tietää useamman viikon paukkupakkasjaksoa – varsinkin, jos korkeapaine pääsee muotoutumaan Venäjän tai Jäämeren ylle.

Suomen pakkasennätyksestä pian 20 vuotta

Pian tulee kuluneeksi tasan 20 vuotta siitä, kun Suomessa mitattiin kaikkien aikojen pakkasennätys. Lämpötila laski -51,5 asteeseen Kittilän Pokassa 28.1.1999. Sodankylässäkin pakkanen paukkui tuolloin jopa 49 asteessa. Kuluneen vuosituhannen alin lämpötila, -43,5 astetta, on myös mitattu Kittilän Pokassa 20. tammikuuta vuonna 2006.

Lämpötilan laskeminen alle -40 asteeseen on miltei jokatalvinen ilmiö jossain päin pohjoista Suomea, mutta alle -42 asteen lukemat ovat jo harvinaisia ja -45 asteen rikkoutuminen lienee jo poikkeuksellinen tapahtuma.

Etelärannikon tuntumassa 30 asteen pakkasraja on ylittynyt 2000-luvulla vain kerran: Helsinki-Vantaalla mitattiin viimeksi näin kovia pakkasia 7.1.2003, jolloin lämpötila laski -31,3 asteeseen. Helsinki-Vantaan kaikkien aikojen pakkasennätys on mitattu 10.1.1987, jolloin lämpötila laski -35,9 asteeseen. 30 asteen pakkaset pääkaupunkiseudulla ovat siis harvinaisia, ja 32…35 pakkasia voidaan nykyilmastossa pitää jo poikkeuksellisina.

Tilastollisesti tammi-helmikuun vaihde on vuoden kylmintä aikaa, ja talven selkä taittuu helmikuun ensimmäisen viikon aikana. Kuva: Markus Mäntykannas / Lofootit

Kireää pakkasta ja lumikaaos?

Uuden kuukausiennusteen valossa on kuitenkin todennäköistä, että kireitä pakkasia mitataan koko maassa erityisesti tammikuun jälkimmäisellä puoliskolla ja helmikuun alussa. Kireän pakkasen raja etelässä on 15, maan keskiosassa 20 ja pohjoisessa 25 astetta. Jos ennusteen mukainen hyytävä korkeapaine ja sääasetelma pääsee toteutumaan tammikuun jälkimmäisellä puoliskolla, on syytä varautua talven 2009-2010 kaltaisiin olosuhteisiin. Etelärannikolle vastaava asetelma voi tietää hyvin suuria lumikertymiä ennen kuin meri pääsee jäätymään, ja useana talvena samankaltaisessa säätyypissä on käynyt niin, että Suomen lumisimmat alueet löytyvät Uudenmaan rannikkokaistaleelta.

Toistuuko talven 2009-2010 kaltainen lumikaaos pääkaupunkiseudulla? Etelärannikolle voi lähiviikkoina tupruttaa reilusti lisää uutta lunta. Kuva: Markus Mäntykannas / Helsinki

Katso video polaaripyörteestä ja lähiviikkojen säästä:

Tämä kirjoitus kuuluu kategoriaan Elämä ja sää, Huomioita säästä, Talvi, Vuodenajat. Tagit: , , , . Pysyvä linkki.

13 vastausta kirjoitukseen

  1. Sääneuvos sanoo:

    Kiitti Markus! Taas hyvä bloggaus:) Kuvat polaaripyörteen eri vaiheista ovat erityisen havainnolliset ja mukavan näköiset.
    Jos joku on kiinnostunut seuraamaan polaaripyörteen kehitystä enemmänkin löytyy ajantasaisia meteorologisia karttoja täältä:
    https://www.sääneuvos.fi/polaaripyorre-kartta/

    • Jukka sanoo:

      Kiitos linkistä, juuri tätä kaipailin.

    • Leone sanoo:

      Mitenkä historian valossa yleensä menee, kun pyörre levähtää heti alkutalvesta? Ehtiikö se muotoutua uudelleen? Ainakaan GFS ei vielä näytä mitään merkkejä että pyörre kehittyisi lähiviikkojen aikana.

      Ja mitä mieltä ollaan hiilidioksidipitoisuuden merkityksestä kun ollaan arktisessa ilmamassassa korkeapaineen alla. Tuolloinhan ollaan äkkiä inversiossa, joka varmasti vaikuttaa siihen miten ilmakehä säteilee alaspäin. Joku säteilynkulkumalli osaa tuohon varmaan jonkun vastauksen arpoa. Joskus pyörittelin MODTRANia, mutta siinä ei saanut inversiota päälle. Tuossa voisi käydä jopa niin, että kohonnut hiilidioksidipitoisuus hivenen voimistaa inversiota ja siten kiristää pakkasta maanpinnan tasolla.

    • Markus Mäntykannas sanoo:

      Kiitoksia Pete, hyödylliseltä vaikuttaa tuo sinun linkkisi!

  2. Kalle Lehtonen sanoo:

    Mutta mistä johtuu tämä polaaripyörteen hajoaminen? Samahan tapahtui viime talvena eli tässähän voi nähdä jonkinlaisen trendin alun.

    • Jukka sanoo:

      Jaa.. a.. hyvä kysymys. On mm. arveltu, että polaaripyörre voisi hajota useammin, kun merivesi lämpenee ilmastollisista syistä. Ehkä ei olla vielä siinä vaiheessa. Sääneuvos varmaan voisi selvittää ajan tasalla olevaa tietämystä.
      Polaaripyörteen käytökseen vaukuttaa varmaan aika monta muuttujaa, kuten myös säähän ja ilmastoon.

      • Markus Mäntykannas sanoo:

        Mielenkiintoinen kysymys, Jukka. Polaaripyörteen syntymisenhän edellytys on se, että napa-alue kylmenee tarpeeksi ja lämpötilaero eteläisempiin leveysasteisiin on tarpeeksi suuri. Käsitykseni mukaan juuri tämä lämpötilaero on edellytys suuremman mittakaavan virtauksien syntymiselle ja niiden olemassaololle. Pohjoisen napa-alueen kiihtyvä lämpeneminen pienentää lämpötilaeroa tropiikin ja napa-alueen välillä talviaikana, mikä saattaa johtaa mm. polaaripyörteen ja keskileveysasteiden suihkuvirtauksen reitin ja voimakkuuden muutoksiin.

      • Sääneuvos sanoo:

        Näin juuri voisi olettaa tapahtuvan eli kuten itsekin uumoilit ja Markuskin totesi, on polaaripyörteen hajoamisen syy suihkuvirtauksen heikkeneminen ja aaltoilu. Ja tätä voisi nimenomaan pohjoisten arktisten alueiden lämpeneminen edesauttaa.
        Säässä on kuitenkin kovin vaikea sanoa, mikä milloinkin on aiheuttaja ja mikä seuraus. Kaikki säänenergia on peräisin auringosta. Auringon energian epätasainen jakautuminen maapallolle puolestaan aiheuttaa tuulet ja virtaukset. Tuulet kuitenkin muuntuvat huomattavasti pyöreän maapallon pyörimisen seurauksena. Osa ilmakehän tapahtumista on puhdasta sattumaa ja kaaosta, jolle ei ole yhtä selkeä syytä tai ainakaan sitä ei voida yksinkertaisesti selittää.
        Oikein överisti kärjistettynä ja yksinkertaistettuna maapallo ja ilmakehä on kuin suuri tehosekoitin, jossa maapallo pyörii ja sen vuoret toimivat tehosekoittimen vispilöinä. Navoille syötetään koko ajan kylmää, sinistä sekoitettavaa ainesta ja päiväntasaajalle punaista ainesta (aineiden pitäisi olla vielä vähän huonosti keskenään sekoittuvia). Sekoittimen pinta pyöri päiväntasaajalla yli 1600 km tunnissa ja esim meidän leveyspiirillämme 800 km tunnissa. Jos sitten katsottaisiin miten tehosekoittimen sininen ja punainen litku sekoittuisivat toisiinsa, niin nähtäisiin yksinkertaistettu tilanne virtauksista. Se ei kuvaisi ilmakehän tilannetta, joka on todellisuudessa vielä paljon monimutkaisempi. Siitä kuitenkin näkisimme, miten välillä värit pidemmän aikaa muodostaisivat pysyviä kuvioita, mutta yhtäkkiä kuviot voisivat muuttua kovin erilaisiksi. Tästä on kyse myös säässä. Vaikka tietyt lainalaisuudet valitsevat ja pakottavat aika tarkatkin rajaehdot tapahtumille, rajaehtojen sisällä monet muutokset ovat täysin kaoottisia. Asia a vaikuttaa asiaan b joka vaikuttaa asiaan c, joka puolestaan on seurasta a:n muutoksista, joka johtuu d;stä jne..
        Talvella vallitseviin lämpöoloihin tietysti vaikuttaa polaaripyörteen hajoamisen ja koossa pysymisen lisäksi myös varsinaisen polaaripyörteen laajuus ja se kuinka kylmäksi polaaripyörteen ydin pääsee kylmenemään. Napa-alueiden lämpeneminen heikentää polaaripyörrettä ja hajotessaan saa kylmän purkautumaan etelämmäksi. Toisaalta pyörteen sisällä kylmin ilma ei ole yhtä kylmää kuin tilanteissa, joissa purkautuminen ei pääsee tapahtumaan jne. Pyörteen mahdolliseen hajoamiseen vaikuttaa navan ja päiväntasaajan välisen lämpötilaeron lisäksi myös ihan sattumanvaraisesti valitseva hetkellinen virtauksen muoto. Todennäköisesti ”sattumanvarainen” on seurausta monestakin todellisesta asiasta, mutta kaikkia vaikuttavia tekijöitä ei vaan yksinkertaisesti voi saada selville tai ehkä, jos tuntisimme kaikki maailman asiat molekyylitasolla asti😊
        Kirjoitin tänään Sääneuvoksen sivuille tätä aihetta sivuavanblogin aiheesta ”tulevaisuuden talvet” https://www.sääneuvos.fi/tulevaisuuden-talvet (toivottavasti vähän tätä vastausta selkeämmin).

        • Leone sanoo:

          1950 -luvulta alkaen ei näyttäisi SSW:eiden esiintyminen lisääntyneen. Kutakuinkin samaa tahtia niitä on tullut. Olisko sittenkin vain kyseessä tapahtuma jolla on tietty todennäköisyys tehosekoittimessa? Aika vaikea on osoittaa tätä ilmiötä hiilidioksidin syyksi – siis tieteellisesti.

  3. Leone sanoo:

    Olikos Aapeli seurausta tästä? Eli polaaripyörteen hajoaminen mahdollisesti väänsi jettiin sopivan kireän mutkan tuohon.

    • Markus Mäntykannas sanoo:

      Ainakin Yhdysvalloista on muutaman kerran raportoitu vastaavaa eli hetki polaaripyörteen hajoamisen jälkeen pohjois-etelä -suuntaisen suihkuvirtaushaaran yhteyteen on kehittynyt hyvin voimakkaita myrskymatalapaineita. Kun arktinen ilmamassa lähtee polaaripyörteen sisältä liikkeelle kohti etelää, muodostaa se johonkin kohtaan erittäin suuren lämpötilaeron, ja nämä alueet ovat otollisia voimakkaille myrskyille.

      • Sääneuvos sanoo:

        Arktinen kylmyys lämpimän meren yllä luo suotuisat olosuhteet myös ns. arktisille pommeille, joissa ilma on pystysuuntaisesti erittäin labiili eli epävakaa aiheuttaen näin erittäin voimakasta konvektiota. Tällaissessa tilanteessa pienten ilmiöiden on myös mahdollista saavuuttaa hurrikkaanin voimat. Normaali oloissa vastaavat pienet häiriöt kuolisivat itsestään varsin nopeasti… Aapeli ei kutenkaan ollut aivan arktisen kylmää ilmaa.

  4. Leone sanoo:

    GFS tuo nyt -40…-50 asteen pakkasia tuohon itärajan tuntumaan melko etelään. Kylmin kartta kymmeneen vuoteen..

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

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.