Ilmastonmuutoskeskustelu kuumenee?

Julkaistu
Kuva: sheilapic76/tunturisusi/Googlen tarkennettu kuvahaku.
Mitenkähän näidenkin pikku söpöläisten käy? Helsingin kaduille voisivat tulla kävelemään, niin saisimme vanhan maineemme takaisin. Kuva: sheilapic76/tunturisusi/Googlen tarkennettu kuvahaku.

Helteisen hiostava on lempikuukauteni alku, huomaan myös näin vuosilomalla. Mutta helteet ovat tämän kesän tässä vaiheessa jo kulunutta kauraa (paitsi uutistyhjiöisessä mediassa), joten viis niistä. Jätän sen aiheen käsittelyn muille, koska helteet eivät itseänikään liiemmin kiinnosta. En valinnut edes onnetonta ammattiani siksi, että himoitsisin helteitä tai jotain muuta säätä erityisesti. Itse asiassa on mielestäni liian kuuma. En halua hikoilla, ehkä siksi saunonkin vain harvoin. Aito vanha savusauna järven rannalla olisi eri asia.

Olin viime torstaina erään radioaseman aamuvieraana. Alkuperäinen idea kumpusi ilmastonmuutoskeskustelusta. Tämä keskustelu kiihtynee viimeistään syyskuun lopulta alkaen, kun IPCC, hallitustenvälinen ilmastopaneeli, julkistaa 27.9. Tukholmassa ensimmäisen osan neliosaisesta viidennestä raportistaan. Tämä ensimmäinen osa on nimenomaan se meteorologia-osa, tai ilmakehän rakenne -osa, varmaankaan esim. valtameriä unohtamatta. Tulossa on siis kansainvälisen tiedeyhteisön, tieteen, viimeisin sana. Uskoahan voi sitten itse kukin ja omalla vastuullaan vaikka horoskooppeihin tieteen tulosten asemesta.

Jo nyt kannattaa aloittaa valmistautuminen ymmärtämään, mistä pian keskustellaan. Ainakin raportilta saattaisi odottaa perusteluita tai ainakin hypoteesejä sille, miksei alailmakehä yhtäkkiä olekaan lämmenyt enää viiteentoista vuoteen – vastoin odotuksia. Jotta ei tarvitse tyytyä median pintapuolisiin ja osin virheellisiin (tämä on empiriaan pohjautuva ennusteeni) pintaraapaisuihin tästä tärkeästä asiasta, suosittelenkin tässä tutustumaan ihan ajan kanssa sivustoon ”ilmasto-opas.fi”. Tuo alhaalla oleva linkki vie suoraan kohtaan ”Pienhiukkaset vaikuttavat ilmastoon”, koska arvelen pienhiukkasten olevan kasvavassa roolissa ilmastonmuutosarvioinneissa. Tässä on roolinsa jopa metsillä, jotka tuottavat puiden ja virkistysarvojen ohella myös pienhiukkasia ilmakehään. Kyseinen opas näyttää olevan niin ikään facebookissa. En siis ala referoida oppaan tietoja tässä. Aina tulee suosia mahdollisimman alkuperäisiä lähteitä, ja netti avaa tässä isoja ovia, kunhan lähdekriittisyys pidetään mielessä. Netissä kun kuka tahansa voi myös kirjoittaa mitä tahansa.

Kuva: ECMWF jäsensivut.
Ylinnä ilmamassa (keskimäärin vähän yli kilometrin lämpötila), sitten sade ja alinna sellaista, millä on yhteys ilmanpaineeseen maanpinnalla. Kuva: ECMWF jäsensivut.

Lämmin sää näyttää jatkuvan Suomessa ainakin ECMWF-säämallin valossa. Tosin paikallisia sateita leviää maan länsiosaan jo sunnuntain kuluessa. Maanantaina näitä voinee bongata lähinnä pohjoisessa, varmimmin Lapissa. Tiistai lienee aurinkoinen poutapäivä. Sateisinta, tarkoittaen jopa runsaita sateita, on torstain-perjantain maissa. Tämän jälkeen ilmamassa Suomessa on hieman aiempaa viileämpi, muta toki vielä aivan kesäinen. Muutosta lähes koko maassa kuvaa aika hyvin oheisessa kuvassa näkyvä Helsingin pluumiennuste. Täällä sateisin päivä on perjantai, mutta suuressa osassa maata jo torstai, ja lännessä ja pohjoisessa paikallisempia sateita tulee jo keskiviikkona.

 

http://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/ilmio/-/artikkeli/c6869491-f3a5-438e-8a0c-90664db8894c/pienhiukkasten-vaikutus-ilmastoon.html

 

Kuvien linkit: http://www.google.fi/imgres?imgurl&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.tunturisusi.com%2Fjaakarhu%2F&h=0&w=0&sz=1&tbnid=rsBgqExrgJADkM&tbnh=194&tbnw=259&prev=%2Fsearch%3Fq%3Dilmastonmuutos%26tbm%3Disch%26tbs%3Dsur%3Afc%26tbo%3Du&zoom=1&q=ilmastonmuutos&docid=NUjoEmuuNyeA0M&hl=fi&ei=BQH9UZDxH6aL4gSNoIGwDw&ved=0CAIQsCU

ja www.ecmwf.int

 

 

Ennustevirheet haltuun

Julkaistu
Jotta jotain voidaan ennustaa, on siitä oltava myös säännöllisiä mittauksia ja havaintoja. Tämä oli nyrkkisääntö jo ennen nykyistä tietokoneaikaa. Miten on asia nyt? Kuva: geralt / pixabay
Jotta jotain voidaan ennustaa, on siitä oltava myös säännöllisiä mittauksia ja havaintoja. Tämä oli nyrkkisääntö jo ennen nykyistä tietokoneaikaa. Miten on asia nyt? Kuva: geralt / pixabay.

Nykyaikainen tieteellinen sään ennustaminen perustuu, tulkoon asia tässä kerratuksi, numeerisiin ilmakehän käyttäytymistä kuvaaviin malleihin. Niille syötetään alkuarvoiksi ilmakehän mitattu ja havaittu hetkellinen rakenne. Tämän jälkeen malli laskee aika-askeleittain ja tietyssä tasavälisessä ja kolmiulotteisessa hilapisteikössä ilmakehän rakenteen muutosta kuvaavia suureita.

Tämä voi kuulostaa täydelliseltä, mutta keskitytäänpä hetki virhelähteisiin, edes suurimpiin, mitä tämä sääennusteiden tuotantoprosessin osa (meteorologit vielä erikseen tulkitsevat mallien tuloksia ja voivat jossain määrin vielä parantaakin niitä sääpalvelun kannalta) kuitenkin sisällään pitää.

Säähavaintoja on vaikeata saada etenkin valtameriltä, jotka sentään kattavat suurimman osan maapallon pinnasta. Ollaan ihan eri maailmassa kuin vaikka asutussa ja teknisesti edistyneessä ja vauraassa Euroopassa tai Yhdysvalloissa. Satelliittimittauksista saataneen vähitellen apua tähän. Ne ovat eräänlaista käänteisluotaamista, jos luotausasemilla jo vanhastaan tarkoitetaan ilmakehän pystyrakenteen mittaamista ilmakehässä ylöspäin kohoavan kaasupallon varassa kulkevin mittalaittein. Tämäkin luotausasemien verkosto on paljon harvempi kuin maanpintasäähavaintoasemien.

Mainitsin jo hilapisteikön, joka vertautuu ruutupaperin ruutujen leikkauspisteisiin tai kalaverkon solmuihin, kolmessa ulottuvuudessa tietysti. Hilapisteikön hilavälin pienentäminen laskentakapasiteetin salliessa on yksi tapa parantaa sääpalveluiden laatua ainakin tiettyyn rajaan asti. Kuitenkin: jos hilaväli on vaikka kymmeniä kilometrejä, jää sinne väliin silti riittävän pieniä sääjärjestelmiä, joita malli ei edes teoriassa voi osata. Harvasta verkosta menevät siis pikkukalat läpi.

Nyt menen suoremmin tarkoittamaani asiaan – yrittämättä edes mitään seikkaperäistä selostusta ilmakehämalleista ja ohittaen meteorologien mahdolliset tulkintavirheet (vrt. taannoinen koillisen ilmavirtauksen ”hellesekoilu”) sekä sääennusteiden käyttäjien orjallisen puutteelliset tulkinnat pelkistä piste-ennusteista. Erityisesti nyt kesän palautteiden perusteella huomiota on kiinnitetty erääseen asiaan, joka myös on ilmakehämalleissa vaikea asia: rantaviivat eli maa-meri (järvi) -jakauma.

Muistan senkin ajan, kun muuten pisimmälle kehitetystä mallista huomattiin, että siitä puuttui Suomenlahti. Kaikki siis pitää rakentaa ajan kanssa, ja edelleen tarvitaan tässäkin kohtaa työtä. Nyt on Suomenlahti paikallaan, mutta entäs sen ja vaikka koko Itämeren altaan reunat? Saaret, (edes) isot järvet, rantaviiva ylipäätään?

Maa ja meri ovat useimmiten enemmän tai vähemmän keskenään erilämpöiset alustat. Kesäpäivinä näiden lämpötilaero aiheuttaa sopivissa olosuhteissa jopa oman paikallisen tuuli-ilmiönsä, maa- ja merituulen. Mutta myös lämpötilan ennustaminen vaikeutuu tällaisella muutosvyöhykkeellä. Esim. Suomenlahdella, jossa saariston osuus on minimaalinen, jo aivan pieni ero tuulensuunnassa tuo ilman joko kylmältä mereltä tai lämmenneeltä maalta, tai miten päin tuo alustojen lämpötilaero nyt sitten sattuu olemaan.

Tässä ajankin takaa juuri lämpötilan ennustamista näille ongelma-alueille. Ilmakehämalli pitää osaa melko suorastakin rannikosta merenä, mikä vaikuttaa lähellä merta oleviin paikkakuntakohtaisiin piste-ennusteisiin. Tästä johtuvia virheitä voi yrittää nyppiä käsin pois, mutta silti jää tästä johtuvia virheitä.

Toisaalta: myös luonnossa on monessa tilanteessa miltei mahdotonta ennakoida tarkasti meren vaikutusta. Helsingin keskusta on meren ympäröimällä niemellä, mutta siellä on sentään havaintoasema, Kaisaniemi. Sen lämpötilaa vertaamalla vaikkapa Helsinki-Vantaan lämpötilaan voi edes periaatteessa yrittää oppia, kuinka suuri meren vaikutus eri säätilanteissa voi olla.

Ei olekaan sattumaa, että perinteisissä sanallisissa ennusteissa on usein tapana esim. mainita, että ”…, rannikolla on viileämpää” tms. ”Rannikko jää aina suhteelliseksi käsitteeksi, koska joskus esim. kylmä meri vaikuttaa lämpötilaan vaikka 20 kilometriä sisämaahan, mutta rannikkoa lähestyttäessä vaikutus tietysti kasvaa. Ja Suomenlinnassa on vielä erikseen jotain ihan muuta.

Kaunista, mutta aika pala purtavaksi tarkoille lämpötilaennusteille. Kuva: Wikimedia Commons.
Kaunista, mutta aika pala purtavaksi tarkoille lämpötilaennusteille. Kuva: Wikimedia Commons.

Saaret ovatkin ehkä vaikeimpia, koska saaria on pieniä ja suuria. Ja vaikeutetaanpa edelleen menemällä kauneudestaan kuuluisaan Turun saaristoon, jossa näin kesällä moni veneilijä saattaa ihmetellä luonnon ohella vaikka sääennusteiden lämpötiloja. Ja ihmetellä sietääkin, itse asiassa, mitähän siellä vakituisesti asuvat ihmiset mahtavat olla niistä mieltä.

Nyt en enää selitä, miten vaikeaa voi ihan luonnossa oikeastikin arvioida maa-meri -jakautuman vaikutusta, vaan olen sanomassa, että itse asiassa melkein koko saaristo on ilmakehämallissa silkkaa merta, joka siis ulottuu aivan Turun mannerrannoille asti. Jopa Turussa sääaseman siirtyminen nykyiseltä lentoasemalta Artukaisiin toi sen alueelle, joka ilmakehämallissa on helposti liian merellinen kuvaamaan suhteellisen mantereista Turkua kokonaisuutena.

Saariston alueella olevat säähavaintoasemat ovat paitsi harvalukuiset, järjestään merellä, vaikka sitten Airistolla (Rajakari). Mistä sääpalvelu siis edes tietää tarkasti, mikä lämpötila kulloinkin on vaikka Nauvon tai Korppoon pääsaaressa? Utössä on säähavaintoasema, ja toki lähempänä, Fagerholmissa. Mutta totta kai isompi saari lämpenee ihan eri tahtiin.

Jos siis ennusteet näyttävät selvän systemaattisesti kesällä lämpötilaa alakanttiin, ja ollaan meren tai isojen järvenselkien (malleissa ei välttämättä ole oikeita vedenlämpötiloja, vaan oletus voi olla todellista viileämpi)  vaikutuspiirissä, kannattaa kokeilla ennustuspaikkakunnan vaihtamista selvästi mantereisemmaksi. Ei kannata orjallisesti tuijottaa vain yhtä ennustuspistettä. Hieman laajempi haku tai haravointi saattaa muutenkin paljastaa lisää tulevasta säästä.

(Kokeilin tässä tekstissä aasinsiltoja tehokeinona)

Kuvien linkit:

http://pixabay.com/fi/niitty-vuori-m%C3%A4ki-s%C3%A4%C3%A4asema-95724/

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Saaristo.png

 

 

Tuulta purjeisiin ja kesäpäivän ristiaallokkoa ajatuksille

Julkaistu
Tässä Christian Radich purjeet pulleina. Kuva: Commons Wikimedia
Christian Radich purjeet pulleina. Isot purjelaivat herättävät ajatuksia myös säästä. Kuva: Commons Wikimedia

Isot purjelaivat täällä Helsingissä (The Tall Ships Races, 17.-20.7.) saivat minut eilen illalla ajattelemaan paitsi merenkulun historiaa ja merkitystä etenkin jo varhaisen globalisaation kannalta, myös sään ja sääpalvelun merkitystä merenkululle. Sääpalvelun historia on luku sinänsä, eikä sen esittely mahdu pikku blogikirjoituksiin, mutta asiasta kiinnostuneita lukijoitani varten laitan tuonne loppuun linkkejä, joiden kautta pääsee niin halutessaan laajempaan säähistoriamaailmaan.

Aina pitää silti mainita tärkeä alkusysäys. 14.11.1854 Krimin sodan aikana Mustallamerellä haaksirikkoutui 41 ranskalaista ranskalaista alusta myrskyn vuoksi. Jälkeenpäin huomattiin, että myrsky oli kulkeutunut sinne lännestä, koko asutun Euroopan yli. Mutta järjestelmä sään seuraamiseksi puuttui, vaikka yksittäisiä mittausjaksoja paikallisista säistä jo oli, samoin observatorioita, nykyisten tutkimuslaitoksen edeltäjiä.

Esimerkiksi jo maaliskuussa 1838 Helsingin yliopiston yhteyteen perustettiin magneetinen observatorio – keisari Nikolai I:n julistuksella. Tätä samaa juurta on nykyinen kansallinen tutkimuslaitoksemme. Tärkeimmät virstanpylväät nykyaikaisen säätieteen kehittymisessä olivat kuitenkin vasta 1900-luvun maailmansodat sekä niiden vauhdittama teknologinen kehitys.

Tutkatekniikan läpimurto tapahtui vähän ennen toista maailmansotaa ja sen aikana, ja satelliittikuvia on saatu systemaattisesti 1960-luvulta lähtien. Varsinkin toisen maailmansodan aikana lennettiin paljon, mikä tuotti mittausdataa ilmakehän rakenteen selvittämiseksi ja esim. ilmakehän suihkuvirtausten löytämiseksi.

Tässä kunnostautui erityisesti Chicagon yliopistossa työskennellyt tutkijaryhmä, jonka keskeinen hahmo oli suomalainen Erik Palmén. Muistan hänet 1970/80 -lukujen vaihteesta; hän kävi vielä eläkepäivinään säännöllisesti yliopiston meteorologian laitoksella ja mm. tervehti aina kaikkia, jopa minua erikseen. Wikipedia- ja muita tiedonhakumuotoja silmällä pitäen mainitsen vielä kaksi muuta nimeä: Carl-Gustaf Rossby ja Vilhelm Bjerknes. Hyvä edustus siis pohjoismailla tässä.

Toisessa maailmansodassa myös säätietojen väärentämisestä tuli osa Pohjois-Atlantin alueen operaatioita. Ja jopa itse Normandian maihinnousun suunnittelussa säätiedoilla oli merkittävä rooli.

Tänä päivänä jo ainakin säätutka on osa jokamiehen kansalaistaitoa (tai joutuu tyytymään vähempään) ja internetin tai älypuhelinten avulla lähes kaikkien tiedonhaluisten ulottuvilla. Satelliittikuvat sen sijaan vaativat hieman enemmän tulkintaa, mutta se on arkipäivän tarpeita tyydyttävällä tasolla täysin kenen tahansa opeteltavissa.

Sääpalvelu on nykyisin myös Euroopassa, markkinataloudessa kun elämme, yhä enemmän liiketoimintaa. Myös Suomessa ollaan säädataa vapauttamassa niin, että se, joka keksii sen pohjalta sopivan innovaation, jonka tuoteistaa ja jonka varaan rakentaa kilpailukykyisen bisneksen, voi työllistää itsensä ja muita ja tietysti jopa menestyä. Foreca on esimerkki suomalaisesta yksityisestä sääpalveluyrityksestä, jonka markkina-alueena on koko maailma. Edelleen saa välillä selittää, ettemme ole laitos.

Meteorologis-tietojenkäsittelyteknisesti tärkein kehitys on tapahtunut ilmakehää kuvaavien numeeristen ilmakehämallien saralla. Niin kuin säätä seurataan jatkuvasti, myös näitä malleja ajetaan koko ajan uudestaan ja uudestaan, esim. ECMWF-mallia rutiinisääpalvelun tarpeita varten kahdesti vuorokaudessa. Monet sääpalvelutuotteet päivittyvät sitä mukaa kuin viimeisimmät laskelmat ovat käytettävissä, sen vuoksi ennuste voi jo päivän mittaan olla erilainen kuin aamulla.

Malliin kerätään joka kerta erilaiset kaikkialla samaan aikaan tehdyt säähavainnot alkuarvoiksi, minkä jälkeen se laskee ilmakehän rakenteen muutoksia aika-askeleittain tasavälisessä kolmiulotteisessa hilapisteikössä. Näistä tuloksista ovat peräisin ”Täsmäsää”-tyyppiset yhden maanpintahilapisteen pistearvoennusteet. Meteorologit sen sijaan jäsentävät kutakin säätilannetta yksittäisiä pisteitä selvästi laajemmin. Pelkät piste-ennusteet esitysmuotoineen ovat helposti omiaan hämärtämään tämän näkökulmaeron.

Jäsennettäessä ilmakehän kokonaisuuksia ja etsittäessä ja seurattaessa ilmakehän sääjärjestelmiä, niiden rakennetta ja liikettä, päästään puhumaan siitä, mitä ilmakehässä on tapahtumassa ja millaisia vaihtoehtoja esim. paikalliseksi tai alueelliseksi sääksi voidaan odottaa ja millä ennustettavuudella juuri kyseisessä tilanteessa. Tässä on sääennusteiden esitysmuodolle vielä suuria haasteita, olkoon muka kaiken pyhittävä  tekniikka itsessään miten pitkällä hyvänsä.

Ylin pluumi on lämpötila 850 hehtopascalin eli millibaarin painepinnan korkeudella (vähän yli kilometrissä). Lisäämällä siihen n. 15 päsee lähelle aurinkoisen kesäpäivän päivälämpötilaa. Kuva: ECMWF jäsensivut.
Ylin pluumi on lämpötila 850 hehtopascalin eli millibaarin painepinnan korkeudella (vähän yli kilometrissä). Lisäämällä siihen n. 15 päsee lähelle aurinkoisen kesäpäivän päivälämpötilaa. Kuva: ECMWF jäsensivut.

Kätken tulevan sään nyt Helsingin pluumiennusteen esittämiseen (ks. edelliset kirjoitukseni). Oleellinen muutos siis on, että ilmamassa maan etelä- ja keskiosassa lämpenee merkittävästi tiistaista alkaen, jolloin siis lämmintä ilmaa virtaa idästä. Maanpintalämpötiloihin, jotka voisivat kohota viimeistään loppuviikolla lounaassa jopa helteeksi asti, ottaisin sen varauksen, että ainakin lämpenemiskehityksen alkuvaiheessa maanpinnan läheisessä ilmakerroksessa on koillisesta ilmavirtauksesta johtuen suhteellisen viileää ilmaa, joten pilvisyys voi jäädä runsaaksi, mikä alentaa päivälämpötiloja. Sateisinta on juuri lämpenemisen edellä eli maanantaina etenkin maan itäosassa, mahdollisesti myös etelässä.

Lähteitä:

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9t%C3%A9orologie_militaire

http://en.wikipedia.org/wiki/North_Atlantic_weather_war

http://en.wikipedia.org/wiki/Erik_Palm%C3%A9n

Kuvien linkit:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tall_ship_Christian_Radich_under_sail.jpg   ja   http://www.ecmwf.int

 

 

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

 

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/

 

 

 

Paljon melua ukonilmoista

Julkaistu
Kunpa salamoiden energian saisi talteen. Valtavaa tuhlausta. Kuva:
Kunpa salamoiden energian saisi talteen. Valtavaa tuhlausta mutta kaunista katsella, kunhan eivät iske liian lähelle. Kuva: Saibo/Wikimedia Commons.

Eilen, torstaina, Suomessa iski salamanpaikannustietojen mukaan lähes 30 000 maasalamaa. Siitä tulee ”vuosituhannen ennätys”, kunhan rajataan ajanlasku alkamaan vuodesta 2000. Siis tämän vuosituhannen ennätys, ja onhan tämä jo vähintään kolmastoista tämän vuosituhannen kesä. Sivuosaan saa painua vuoden 1988 kesäkuun 29. päivä, jolloin pantiin kymppitonnilla paremmaksi: salamoita oli jopa 40 000 (sanomalehden tieto, jota en ole itse tarkistanut). Olisikohan siis kyse mittaushistorian TOISEKSI suurimmasta vuorokautisesta salamasadosta Suomessa?

Entäs se mittaushistoria maasalamoiden tapauksessa? Nykyinen salamanpaikannusjärjestelmä on ollut käytössä kesästä 1998. 1960-luvulta alkaen mittausdataa on salamanlaskijaverkostosta. Nämä salamanlaskijat oli viritetty havaitsemaan lähialueensa salamoita, eikä kyse siis ollut ensinnäkään salamoiden paikantamisesta koko maan alueella. Toiseksi silloinen mahdollisuus erotella erilaisia salamoita oli nykyistä ongelmallisempaa. Nykyisinhän järjestelmä erottelee jo menestyksellisesti jopa ns. plus- ja miinussalamat toisistaan.

Edelleen riippuu järjestelmän hienosäädöistä, mitä tuloksia lopulta saadaan – myös mitä tulee maasalamoiden määrään. Salamoiden mittaushistorian pituus ei siis ole lähelläkään vaikkapa lämpötilan systemaattisen mittaamisen jaksoja. Eri asia on sitten, onko oikein sadankaan vuoden mittausten perusteella sanoa, että jotain ei ole tapahtunut ”koskaan ennen”.

Säävaroitusjärjestelmää on viime aikoina pyritty selvästi kehittämään. Se on periaatteessa oikein ja sillä tarkoitetaan hyvää, mutta esimerkiksi ukkosessa ja salamoinnissa on se perusongelma, että sen omakotitalon voi polttaa jo yksi salama yhdestä pienestä ukkospilvestä. Ei tarvita kymmeniätuhansia salamoita. Toisin sanoen, varoittaa pitäisi oikeastaan jokaisesta ukkosen mahdollisuudesta, puhumattakaan jokaisesta jo havaitusta ukkospilvestä, joka liikkuu jollain nopeudella johonkin suuntaan. Tämä on nykyään varsin mahdollista esim. henkilökohtaisella tasolla mobiilisovelluksina sadetutka- ja salamanpaikannusdataan pohjautuen. Sadetutka salamoineen on tänä päivänä myös internetissä käytännössä kaikkien ulottuvilla, mutta kukapa istuu koko ajan netissä – jos istuu, se taitaa johtua Facebookista enemmän kuin sadetutkasta.

Tietoa siis on, mutta miten saada tieto lähestyvästä ukkosesta sinne, missä siitä tiedosta olisi hyötyä? Ajallisesti kyse on usein vain tunneista, jos niistäkään. Etukäteen tietysti voidaan laatia riskiennusteita. Mutta jos ”turhia” varoituksia tulee jatkuvasti, niin varoitukset väkisinkin inflatoituvat. Ei kukaan enää lotkauta korviaan silloin, kun olisi kerrankin tosi kysymyksessä. Ja osa mediasta hakee vain sensaatioita; kesän uutisköyhyydessä jokainen tuulenpuuskasta kaatunut puu kelpaa, vaikka ukkonen tunnetusti tekee viimeistään riittävän yleisenä ilmiönä paljon tuhoja, isoja ja pieniä.

Ennen riitti puhua vain ukkosesta ja varoittaa ukkospuuskista lähinnä veneilijöitä. Nyt pitää yrittää eritellä, miten voimakkaita puuskia missäkin maakunnassa on odotettavissa. Väkisin herää kysymys, onko taustalla myös tietoinen tarve saada kaikki sää esitettyä suurelle yleisölle siinä valossa, että säässä olisi juuri nyt jotain isompaa menossa. Mediakikkailu kuitenkin näkyy läpi. Ilmakehän lämpeneminenkin on toistaiseksi pysähtynyt, joten ehkä sitä kättä pidempää on sitten revittävä vaikka kiven silmästä.

 

Kuvan linkki: https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Tiedosto:Lightning3.jpg