Elämä ja sää – Sivu 6

Atlantin lämpö saapuu Suomeen, miten käy lumelle?

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 11.11.2016

Ehdin jo tottua aikaiseen talveen ja valoisaan marraskuuhun, mutta viikon päästä siitä taitaa eteläisessä Suomessa olla enää vain muisto jäljellä. Pohjois-Euroopan päällä majaillut kylmä ilmamassa on väistymässä viikonvaihteessa Atlantin matalapaineiden tieltä ja säätyyppi on Suomessa muuttumassa vuodenaikaan nähden tyypillisemmäksi – harmaaksi, tuuliseksi ja verrattain lauhaksi.

Viikonloppu vielä talvinen

Tuleva viikonloppu on vielä talvinen ja pakkasen puolella pääasiassa pysytään lounaisrannikkoa lukuun ottamatta. Lauantaiyöstä on tulossa erittäin kylmä: etelässä saakka voidaan mitata alle -15 asteen lukemia, pohjoisessa luulisi -20 asteen alittuvan useallakin mittauspisteella. Valokuvauksen ja kauniiden talvimaisemien ystävien kannattaa harkita varhain lauantaiaamusta hakeutumista sulien vesistöjen lähettyville: näkymä voi olla henkeäsalpaavan upea, sillä nk. merisavu -ilmiö pääsee todennäköisesti syntymään suuren lämpötilaeron seurauksena. Auringon noustessa voi yrittää bongailla myös haloilmiöitä!

eiranranta — Merisavua Helsingin edustalla tammikuussa 2016. Kuva: Markus Mäntykannas

Viikonlopun ajan Pohjois- ja Itä-Eurooppa kuuluvat vielä kylmän polaarisen ilmamassan piiriin.

Lauhtuminen alkaa viikonvaihteessa

Tuulet alkavat vähitellen alkuviikolla kääntyä lounaan puolelle. Ensin lauhtuu pohjoinen ja länsi, vähitellen myös muu Suomi. Voimakas lauhtuminen tietää alkuviikoksi myös voimistuvaa tuulta ja sadealueita. Tällä hetkellä näyttäisi siltä, että sisämaan puolella erityisesti maan keskivaiheilla koetaan lauhtumisen yhteydessä lumipyry tiistain-keskiviikon tienoilla, rannikkoalueilla sateet tulevat pääosin vetenä tuulen kääntyessä puhaltamaan mereltä.

Uudet mallit eivät ennakoi lauhtumista aivan yhtä voimakkaana kuin edelliset, ja saattaakin olla niin, että ainakin maan itä- ja pohjoisosassa talvinen sää jatkuu ensi viikollakin, vaikka pakkanen kyllä heikkenee. Lämpöasteet ja vesisateet koskevat enemmänkin aivan eteläisintä ja läntisintä Suomea.

Miten käy lumipeitteelle?

Pääkaupunkiseutu ja maan itäosa ovat tällä hetkellä Suomen lumisinta seutua, lumensyvyys on ollut aamun havainnoissa paikoin yli 20 cm. Etelän ja idän lumipyryistä huolimatta vielä löytyy yksi paikkakunta, Pori, jossa ensilumi ei ole satanut maahan.

Lumipeite alkaa viimeistään keskiviikkona huveta vauhdilla maan etelä- ja länsiosassa. Mitä lähempänä rannikkoja ollaan, sitä voimakkaampana meren lämmittävä vaikutus tuntuu ja sitä nopeammin lumi on sulamassa pois. Todennäköisesti jo viikon päästä esim. pääkaupunkiseutu ja osa Etelä- ja Länsi-Suomesta ovat jälleen lumettomia. Sen sijaan näyttäisi siltä, että laajoilla alueilla maan keski- ja pohjoisosassa lumipeite pääsee ensi viikon aikana vahvistumaan. Kaikki riippuu matalapaineiden lopullisesta reitistä, joten tarkempia ennusteita on syytä seurata lähempänä.

Lämpimämpi ilmamassa kurottautuu kohti Suomea alkuviikolla. Länsi-Eurooppa lämpenee tuntuvasti.

Tunnistatko syksyiset sääilmiöt?

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 6.10.201623.9.2016

Suomen syksy on vuodenajoista toisiksi lyhyin, tosin useana vuotena ns. meteorologinen syksy on ainakin eteläisessä Suomessa jatkunut pitkälle joulukuun puolelle. Terminen syksy lasketaan alkaneeksi, kun vuorokauden keskilämpötila on pysyvästi +10 ja 0 asteen välillä. Syksy vaihtuu termiseksi talveksi silloin, kun vuorokauden keskilämpötila tipahtaa pakkasen puolelle. On olemassa myös muita sykysisiä termejä, joista tärkeimmät käydään tässä läpi.

1. Halla

Selkeinä ja heikkotuulisina syysöinä maanpinta kylmenee nopeasti, mutta ylempänä oleva ilmakerros jäähtyy hitaammin. Hallaksi lasketaan ilmiö, jolloin maanpintatasossa lämpötila laskee kasvukauden aikana pakkasen puolelle. Ankaran hallan vallitessa lämpötila laskee alle -4 asteeseen maanpinnalla.

2. Yöpakkanen

Ensimmäisistä yöpakkasista aleltaan yleensä puhua maan pohjoisosassa jo elo-syyskuun puolella, etelämpänäkin viimeistään lokakuussa. Yöpakkasen vallitessa lämpötila on pakkasen puolella myös kahden metrin korkeudessa, missä viralliset lämpötilamittaukset tehdään.

3. Kuura

Kuuraa syntyy vesihöyryn härmistyessä suoraan kiinteään muotoon eli jääksi. Kun ilmassa tai pintojen lähettyvillä on tarpeeksi vesihöyryä ja lämpötila laskee pakkasen puolelle, voi kuuraa muodostua. Kuuraliukkaus on talvisin ongelma liikenteessä: vaikka ilman lämpötila olisikin plussan puolella, voivat tienpinnat käväistä pilvipeitteen repeilyn seurauksena pakkasen puolella ja kuuranmuodostus alkaa. Suurena haasteena onkin talvisin ennakoida, missä tämä tapahtuu. Suuret ja sulat vesistöt kuitenkin edesauttavat ilmiön syntymistä.

4. Huurre

Huurre saatetaan välillä sekoittaa kuuraan. Huurretta muodostuu, kun pienet alijäähtyneet pisarat synnyttävät nk. jääsumua ja tarttuvat kiinni rakenteisiin tai pintoihin. Huurretta muodostuu vain, kun ilman suhteellinen kosteus on 100 %.

5. Kaste

Erityisesti syysaamuisin kylmän yön jäljiltä maanpinnalla ja kasvustossa voi olla nk. kastetta. Kastetta syntyy, kun ilman lämpötila laskee tarpeeksi alas ja kohtaa kastepistelämpötilan, jolloin ilmassa oleva vesihöyry alkaa tiivistyä pieniksi pisaroiksi. Usein tämä tapahtuu juurikin maanpintatasolla, joka kylmenee ilmakerrosta nopeammin.

6. Säteilysumu

Tämä sumutyyppi on syyssumuista yleisin ja sitä esiintyy sisämaassa erityisesti syys-lokakuussa. Säteilysumun syntyminen voi alkaa jo illalla heikkotuulisella ja selkeällä säällä. Tällöin maanpinnalta karkaa voimakkaan ulossäteilyn seurauksena lämpöenergiaa ja lämpötila laskee yötä kohden. Lämpötilan laskettua tarpeeksi ja saavutettua nk. kastepistelämpötilan voi sumua suotuisissa olosuhteissa syntyä. Säteilysumua syntyy erityisesti laaksoalueilla, jonne kylmä ja raskas ilma yöaikana valuu. Aurinko hälventää aamupäivän aikana vähitellen säteilysumut, mutta syksyn edetessä ne voivat olla pitkäkestoisiakin.

7. Intiaanikesä

Suomessa varsinaisesta intiaanikesästä voidaan puhua, mikäli jo termisen syksyn alettua saadaan uusi kesäinen jakso. Intiaanikesästä ei siis oikein voi puhua vielä esimerkiksi elokuussa, mutta syys-lokakuun puolella Suomeen saapuva kesäinen tuulahdus sopii hyvin intiaanikesän määritelmään.

8. Myrsky ja myrskypuuskat

Syksy ja alkutalvi ovat Suomessa ja pohjoisilla leveysasteilla syysmyrskyjen aikaa. Myrskyksi luokitellaan tilanne, jolloin tuulen nopeuden 10 minuutin keskiarvo ylittää 21 m/s. Myrskypuuskissa tuuli käväisee myrskylukemissa vain hetkellisesti. Kovimmat puuskatuulet voivat olla yli 1.5 kertaa keskituulen nopeutta voimakkaampia. Suomen merialueilla esiintyy keskimäärin eniten myrskyjä marras- ja joulukuussa, mutta tiettävästi maa-alueilla myrskyä ei ole koskaan esiintynyt tunturiasemia lukuun ottamatta.

9. Föhn-tuuli

Föhntuuli on Skandien ja Alppien rinteiden yli puhaltava lämmin ja kuiva tuuli. Kun ilmavirtaus joutuu pakotettuun nousuun kohdatessaan vuorijonon, tiivistyy ylempänä ilmassa oleva kosteus pilviksi ja sateiksi ja ilma viilenee. Kun ilma vuoren toisella puolella laskurinteellä laskee, kuivuu ja lämpenee se matkallaan selvästi. Suomessa on talvisin toisinaan föhn-tuulitilanteita, jolloin läntisessä Suomessa ja Tornionjokilaaksossa lämpötila on kohonnut jopa lähes kymmeneen asteeseen. Marraskuussa 2015 Suomessa syntyi uusi kuukausikohtainen lämpöennätys föhn-tuulen ansiosta. Tällöin lämpötila kohosi Kemiössä 14,3 asteeseen.

10. Ensilumi

Ensilumi on käsitteenä hiukan hämäävä. Meteorologisesti ensilumeksi ei suinkaan lasketa tilannetta, jolloin maa on ensimmäistä kertaa valkoinen. Lunta täytyy olla aamun virallisissa mittauksissa talviaikana klo 8 ja kesäaikana klo 9 vähintään yhden senttimetrin paksuinen kerros. Ensilumen määritelmä ei täyty, jos esimerkiksi illalla satanut paksumpikin lumivaippa ehtii sulaa aamuun mennessä pois.

Syksyn väriloistoa riitti vielä marraskuun puolelle v. 2015 Helsingin Kaivopuistossa. (Kuva: Markus M.)

Vuoden sumuisin kuukausi

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 15.9.201615.9.2016

Tähän aikaan vuodesta syksyn alkaminen on jo käsillä – sen voi aistia, haistaa ja nähdä luonnon muutoksista. Illat ovat pimeitä sekä kosteita, yöt puolestaan kirpeän kylmiä, ja toisinaan taianomaiset sumut värittävät aamu- ja iltamaisemaa. Syksyn alkaessa sumut yleistyvät, ja erityisesti sisämaan puolella tällä hetkellä eletään vuoden sumuisinta aikaa.

Aurinko lämmittää vielä sen verran, että se jaksaa hälventää sumut iltapäivän mittaan pois, mutta syksyn edetessä tämä ei enää ole itsestäänselvyys. Selkeinä ja heikkotuulisina öinä maanpinnan jäähtyminen on voimakasta ja suotuisissa olosuhteissa sumuja muodostuu erityisesti kosteikkojen, notkojen ja laaksoalueiden ympäristöön.
Säteilysumu on yleisin sumutyyppi

Loppukesän ja varsinkin alkusyksyn yleisin sumutyyppi maa-alueilla on säteilysumu. Sen syntyminen vaatii heikkotuulisuutta ja maanpinnan kylmenemistä pitkäaaltosäteilyn karkaamisen johdosta. Kun ilman lämpötila laskee ja saavuttaa kastepistelämpötilan, alkaa kasteen ja vähitellen myös sumun muodostuminen edellyttäen heikkotuulista tai tyyntä tilannetta.

Syntyvä säteilysumu jää usein ohueksi sumukerrokseksi ollen paksuudeltaan vain n. 1-5 metriä. Aamulla auringon säteilylämmitys tunkeutuu vielä tähän aikaan vuodesta sumuvaipan läpi lämmittäen maanpintaa ja lopulta haihduttaen sumun. Syksyn edetessä auringon säteilyteho pienenee, eikä sumun hälveneminen päivän mittaan ole enää takuuvarmaa, ja joskus tiivis sumuverho jääkin vellomaan pitkälle iltapäivään.

Sumu voi kohota sumupilveksi
Sumukerros kasvaa suotuisissa olosuhteissa paksuksi ja tällöin onkin todennäköistä, että hälvenemisen sijasta sumukerros kohoaa aamupäivän mittaan sumupilveksi. Sumupilven alla maanpinnan jäähtyminen vähenee ja lämpötila alkaa ikään kuin kohota alhaalta käsin. Tällöin nk. pitkäaaltosäteilyn karkaamista eli säteilyjäähtymistä tapahtuu itse sumukerroksessa, jolloin sumu pääsee paksunemaan ja kasvamaan yläosastaan.

Mikäli paksusta sumupilvestä tihuttaa vettä, on se merkki siitä, että sumu on haihtumassa alhaalta käsin, mutta itse sumupilvi voi olla paksu ja kasvamassa yläosistaan. Paksu säteilysumu voi pysyä hengissä aamulla pitkäänkin, sillä auringon säteily ei jaksa tunkeutua paksun kerroksen läpi ja osa säteilystä heijastuu sumun yläreunalta, jolloin säteilyjäähtyminen saattaa jatkua vielä iltapäivälläkin. Todennäköisesti sumu kohoaa näissäkin tilanteissa aamupäivän kuluessa vähintäänkin sumupilveksi (Stratus-pilvi).

Sumujen ennustaminen haastavaa

Säteilysumujen ja muidenkin sumutyyppien ennustaminen on hankalaa, sillä sumun eri kehitysvaiheet riippuvat monen fysikaalisen tekijöiden vuorovaikutuksesta: säteilystä, ilman pystyliikkeistä, tuulisuudesta ja siihen liittyvästä advektiosta sekä pisaranmuodostuksesta. Usein sumut ovat myös varsin paikallisia, jolloin kehittyneempienkin tietokonemallien hilavälit eivät ole tarpeeksi pieniä paikallisten sumujen sijainnin ennustamisen kannalta. Parempi onkin vain todeta, että olosuhteet ovat sumun syntymiselle suotuisat tietyllä alueella.

Vastoin yleistä käsitystä sumun syntyminen ei aina vaadi 100 % suhteellista ilmankosteutta eli nk. kyllästymispistettä. Karkeasti sanottuna sumun syntyminen on mahdollista, kun ilman lämpötila kohtaa kastepistelämpötilan, mutta 100 %:n suhteellinen kosteus ei ole aina tarpeen. Esimerkiksi merien yllä sumua voi muodostua jo 85 %:n ilman suhteellisessa kosteudessa, sillä syntymismekanismi poikkeaa hieman mantereen yllä olevista sumuista.

Syksyistä sumua Helsingin Töölönlahden yllä 15.9.2016. / kuva: Markus M.

Veneilijät hoi – trombit mahdollisia lähipäivinä!

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 9.8.201610.8.2016

Loppukesän matalapaineet sateineen ja tuulineen kurittavat Suomea vielä ainakin ensi viikon alkupuolelle saakka. Ilmassa on tänään selvästi elokuun tuntua, vaikka aurinko mukavasti ihoa lämmittääkin tuulensuojaisilla paikoilla. Kesän lämpimimmän hetken jälkeen järvet alkavat yleensä viiletä heinäkuun loppupuolella, mutta Suomea ympäröivät merialueet ovat lämpimimmillään vasta elokuun alkupuoliskolla. Lämpimät vesialueet ja kylmenevä ilmakehä mahdollistavat erityisesti loppukesästä vesipatsaiden eli vesistön yläpuolisten trombien syntymisen.

Vesipatsaiden syntyminen

Ympäristöään lämpimämmät vesistöt voivat suotuisissa olosuhteissa edesauttaa vedenpäällisten trombien eli vesipatsaiden syntymistä erityisesti, jos seuraavat ehdot toteutuvat:

Suomen ympäristössä vaikuttaa matalapaineen keskus tai sola, mielellään ns. ”kylmä pisara”, jolloin alla oleva vesistö on yläpuolisia ilmakerroksia selvästi lämpimämpi ja kosteampi.
Verrattain matalalla sijaitseva tiivistymiskorkeus ja pilvien alaraja.
Heikko tuuliväänne, jolloin tuulen suunnan ja nopeuden muutokset ovat pieniä eri ilmakerrosten välillä.
Hitaasti liikkuva pilvi tai kuuropilvi.

Keskileveysasteiden pohjoisosassa, kuten esimerkiksi Suomen vesistöillä, vesipatsaita syntyy eniten elokuussa, jolloin vesistöjen välittömässä läheisyydessä ilma on usein ympäristöään ja ylempiä ilmakerroksia sekä kosteampaa että lämpimämpää. Jos Suomen ympäristöön parkkeeraa nk. ”kylmä sola”, ilmakehän pystysuuntainen lämpötilaero kasvaa suureksi erityisesti merialueiden yllä loppukesästä ja tällöin kuuropilviä todennäköisesti syntyy. Alailmakehän heikko tuuliväänne edesauttaa vesipatsaiden syntymistä, samoin kuin vesistön yllä oleva hitaasti liikkuva pilvi.

Vesipatsaiden syntyminen poikkeaa tornadoista/trombeista olennaisesti juuri siinä, että voimakasta pyörteisyyttä tai ukkospilveä ei tarvita – vesipatsas voi suotuisissa olosuhteissa syntyä Cumulus-pilvenkin yhteyteen, joka ei sada eikä ukkosta. Olennaista on se, että vesistön yllä lämmin ja kostea ilma kohoaa ylöspäin ja tempautuu voimakkaan lämpötilaeron aiheuttaman pystysuuntaisen pyörteen mukaan. Tällöin vesipatsaasta tulee näkyvä.

Vesipatsaita voi myös syntyä, mikäli ilma lämpenee keinotekoisesti vesikerroksen välittömässä läheisyydessä. Esimerkiksi rajujen öljytankkeripalojen yhteydessä on havaittu vesipatsaita, jotka ovat voimakkaan pystysuuntaisen lämpötilaeron seurauksena syntyneet kuin ”tyhjästä”.

Vedenpäälliset trombit todennäköisiä lähipäivinä

Kuluneen elokuun alussa vesipatsaita on havaittu Suomessa niin ikään läntisillä merialueilla ja toisaalta myös muutamien järvien yllä keskisessä Suomessa. Lähipäivinä vesipatsaiden syntymiselle on otolliset olosuhteet erityisesti Pohjanlahdella sekä mahdollisesti myös Länsi- ja Pohjois-Suomen suurten järvialueiden yllä siellä, missä kuuropilviä esiintyy. Keskiviikkona erityisesti Vaasan ja Oulun välisellä merialueella näyttävätkin vesipatsaat ovat mahdollisia, myöhemmin illasta ehkä myös mm. Selkämerellä.

Suomen länsipuolella on heikkenevä matalapaine ja toisaalta torstaiksi maamme ylle on venähtämässä laaja matalapaineen yläsola. Räväköitä kuurosateita on tiedossa suureen osaan maata ja vähitellen kylmemmäksi käyvä ilmakehä alkaa kasvattaa erityisesti suurten vesistöjen yllä pystysuuntaista lämpötilaeroa. Elokuun edetessä sademäärät mantereella vähenevät, kun taas merialueilla ja rannikoiden läheisyydessä kasvavat. Matalalla roikkuvien ja hitaasti liikkuvien pilvien yhteyteen kehittyviä suppilomaisia rakenteita on syytä tarkkailla vesillä liikuttaessa, sillä elokuu on vesipatsaiden kulta-aikaa.

Komea vesipatsas saaristossa. Voimakkuudeltaan vesipatsaat vastaavat tyypillisesti F0-F1 -luokan tornadoja. Kiitos kuvasta, Tuomas Pelto, instagram: @tpelto, web-sivu: tuomaspelto.galleria.fi)

Suuret rakeet Suomessa ja muualla – miten ne syntyvät?

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 26.7.201628.7.2016

Suomi on tänä kesänä säästynyt rajuimmilta raekuuroilta, mutta Euroopan etelä- ja keskiosasta on kantautunut säännöllisin väliajoin ikäviä uutisia raetuhoista. Suuret (Suomessa halkaisija väh. 2 cm) tai jättikokoiset rakeet (Suomessa halkaisija väh. 5 cm) aiheuttavat keskileveysasteilla kesäisin vuosittain mittavia taloudellisia vahinkoja mm. maanviljelykselle ja rakennuksille. Vaarallisimpia jättirakeet ovat kuitenkin lentoliikenteelle.

Muistan viime kesältä tapauksen, jossa Delta Airlinesin lennolla Bostonista Salt Lake Cityyn koettiin todellinen vaaratilanne lentokoneen joutuessa keskelle aktiivista ukkospilveä jättirakeineen. Valtavat rakeet miltei rikkoivat lentokoneen tuulilasin Coloradon yllä, mutta onni onnettomuudessa: lento pääsi tekemään turvallisesti hätälaskun. Tällaisia lentoja ei toivoisi kenenkään kohdalle.

Rakeiden syntyminen ja esiintyminen Suomessa

Rakeet syntyvät kuuro- tai ukkospilvissä vallitsevien voimakkaiden nousuvirtausten yhteydessä tyypillisesti n. 5-8 kilometrin korkeudella. Voimakkaimmat nousuvirtaukset voivat olla jopa yli 40 m/s, ja tiettävästi kaikista rajuimpien nousuvirtausten voimakkuus riittäisi kannattelemaan aikuista ihmistä ukkospilvessä. Rakeet muodostuvat pilven keskiosassa, kun pienten vesipisara- tai lumiraealkioiden pinnalle tiivistyvä vesihöyry jäätyy. Tämän jälkeen rakeet kasvavat vielä hetken, kunnes nousuvirtaus heikkenee tai rakeista tulee tarpeeksi raskaita.

Pienimmät rakeet sulavat nopeasti pudotessaan: esimerkiksi herneen kokoisten rakeiden suuruus on saattanut viiden kilometrin korkeudella vielä olla 3-5 kertaa suurempi kuin maanpintatasolla. Mitä suuremmasta rakeesta on kyse, sitä suurempi putoamisnopeus ja sitä vähemmän rae ehtii sulaa pudotessaan maanpinnalle. Herneen kokoinen rae putoaa maanpinnalle keskimäärin nopeudella 9 m/s, kun taas halkaisijaltaan 8 cm:n kokoisten jättirakeiden putoamisnopeus voi olla jopa 50 m/s. Raskaat rakeet yhdistettyinä rajuun putoamisnopeuteen ovat hengenvaarallisia niin ihmisille kuin eläimillekin.

Suomen tiettävästi suurimmat rakeet liittyivät 31.7.2014 syntyneeseen supersoluun Kainuun Suomussalmella, jolloin jättirakeet olivat halkaisijaltaan jopa 8-9 -senttisiä. Maailman suurimman rakeen titteliä pitää epävirallisesti tällä hetkellä Etelä-Dakotaan elokuussa 2010 tippunut, halkaisijaltaan 20-senttinen raemöykky.

Kuva 1: Toukokuussa 2014 Kanta-Hämeen Liesjärvellä satoi suuria rakeita (kuva: Markus Mäntykannas)

Kuva 2: Tyypillisiä, pieniä jäärakeita ukkoskuuron yhteydessä Torniolla elokuun 2015 alussa (kuva: Anne Siivola, Instagram: @annesiivola)

Suomessa raetyypit voidaan karkeasti jakaa kolmeen eri luokkaan: jää- ja lumirakeet sekä lumijyväset. Jäärakeet ovat suurimpia ja liittyvät kuuro- tai ukkospilviin; lumirakeet ovat korkeintaan herneen kokoisia, kevyitä ja niitä sataa yleensä talvi- tai kevätaikana, kun taas lumijyväset ovat yleisimpiä talviaikana, kooltaan hyvin pieniä ja rakenteeltaan hauraita.

Suurimmat jäärakeet havaitaan yleensä toukokuun loppupuolelta elo-syyskuun vaihteeseen yltävällä ajanjaksolla. Valtaosa, jopa yli 60 %, suurista rakeista havaitaan heinäkuun aikana, kun taas kesä- ja elokuussa havaintoja tehdään kumpanakin kuukautena n. 15 %. Yleisimmin suuria rakeita esiintyy klo 14 ja 19 välillä siten, että kaikista suurimpien rakeiden todennäköisyys on suurimmillaan vasta klo 16 jälkeen. Synoptisesti otollisin suurille rakeille on Kuvan 3 kaltainen, jossa Suomen länsi- tai lounaispuolella on pintamatalapaine ja Venäjällä korkeapaineen keskus. Mikäli näiden välissä pintakerroksessa käy lämmin ja kostea ilmavirtaus etelän tai kaakon puolelta ja ylempänä ilmakehässä vallitsee voimakas lounaan puoleinen ilmavirtaus, on ilmakehässä nk. tuuliväännettä, joka yhdessä voimakkaiden nousuvirtausten kanssa mahdollistaa suurten rakeiden kehittymisen. Tilastollisesti suuria rakeita havaitaan Suomessa eniten maamme etelä- ja lounaisosassa, erityisesti Satakunnasta kohti itäistä Uuttamaata yltävällä alueella.

Euroopassa puolestaan suurille rakeille otollisia alueita ovat Pohjois-Italian ja -Espanjan ylängöt. Tilastollisesti maailman suurimmat rakeet lienevät tippuneet Yhdysvaltojen Keskilänteen, Bangladeshiin ja Keski-Kiinaan.

Kuva 2: Suurien rakeiden riskin on todettu olevan suurimmillaan, kun Suomen länsi- tai lounaispuolella on matalapaineen alue ja maahamme virtaa kaakosta tai idästä lämmintä ja kosteaa ilmaa. Yläilmakehässä taas tuuli puhaltaa voimakkaasti eri suunnasta, jolloin esiintyy myös tuuliväännettä. Helteisen sektorin päälle kiilaava kylmä rintama luo otolliset olosuhteet ukkosille ja rakeille. — Kuva 3: Suurien rakeiden todennäköisyyden on suurimmillaan, kun Suomen länsi- tai lounaispuolella on matalapaineen alue ja maahamme virtaa kaakosta tai idästä lämmintä ja kosteaa ilmaa. Yläilmakehässä taas tuuli puhaltaa voimakkaasti eri suunnasta, jolloin esiintyy myös tuuliväännettä. Helteisen sektorin päälle kiilaava kylmä rintama luo otolliset olosuhteet ukkosille ja rakeille.

Nice to know: Raeparametrit – pieni opas rakeiden ennustamiseen

Kiinnostuneimille pieni tietoisku loppuun siitä, miten suuria rakeita voidaan ennakoida ja mitkä ovat suotuisimmat olosuhteet Suomessa niiden esiintymiselle.

Suomen länsi- tai lounaispuolella oleva matalapaineen alue yhdistettynä hyvin lämpimään ja kosteaan pintavirtaukseen kaakon puolelta kasvattaa rakeiden todennäköisyyttä varsinkin, mikäli lännestä on saapumassa kylmä rintama.
Mitä kosteampi alailmakehä, sen enemmän ”rakennusainesta” rakeilla on.
Suuret CAPE-arvot mahdollistavat voimakkaat nousuvirtaukset. Liian suuret arvot, yli 3500 J/kg, eivät kuitenkaan enää ole suotuisia suurien rakeiden esiintymiselle.
Kohtalaisen suuri DLS (deep layer shear) eli paksun kerroksen tuuliväänne 0-6 km:n korkeudella heittelee rakeita eri ilmakerroksien välillä, jolloin ne pääsevät keräämään massaa. Suurehkon DLS:n ansiosta ukkosmyräkät ovat pitkäkestoisia, jolloin mm. rakeita suosivien supersolujen syntyminen on mahdollista. Yli 30 m/s DLS:lla suurien rakeiden todennäköisyys pienenee merkittävästi.
Keskileveysasteilla suurimmat, halkaisijaltaan yli 8-senttiset rakeet, ovat esiintyneet CAPE-arvoilla 1200-3000 J/kg yhdistettynä 15-30 m/s DLS-arvoihin.
Suuri lämpötilavähete, eli voimakas lämpötilan lasku korkeuden mukana, on myös olennainen tekijä. Ala- ja yläilmakehän suuren lämpötilaeron seurauksena pilvet pääsevät kasvamaan korkeutta, ja mikäli lämpötilan nollaraja tulee suuren vähetteen seurauksena vastaan jo tarpeeksi matalalla, rakeet eivät ehdi sulaa pudotessaan.
LCL:n (lifting condensation level) eli nk. tiivistymiskorkeuden yläpuolelle yltävä kostea ilma ja runsas vesihöyryn määrä antaa rakeille rakennusaineksen.

Oletko sinä törmännyt Suomessa tai muualla suuriin rakeisiin?

Hyistä pintavettä ja sumuja Suomenlahdella – syynä kumpuamisilmiö

Kirjoittaja Markus Mäntykannas 13.7.201619.7.2016

Moni merenkulkija on erityisesti viime viikolla joutunut Suomenlahdella sankkojen sumujen kouriin ja ihmetellyt hyistä pintavettä. Tuuli ehti puhaltaa useamman päivän ajan luoteesta, jolloin nk. kumpuamisilmiö pääsi kehittymään. Sen seurauksena pintavesi kylmeni Suomenlahden pohjoisosassa monin paikoin vain n. 11-12 -asteiseksi, lämpimämpi pintavesi pakeni kohti etelää. Kylmän pintaveden yllä pääsi syntymään tälle vuodenajalle epätyypillisiä, sankkoja sumuja. Sumut olivat seurausta vesihöyryn tiivistymisestä kylmän alustan yllä. Vastaava ilmiö koetaan merialueilla useimmiten keväällä ja alkukesästä, jolloin lämpimän ilmamassan saapuminen kylmän meren ylle voi synnyttää laajempiakin sumuja.

Merisumua kesäkuussa Helsingin edustalla (kuva: Markus Mäntykannas, Helsinki / Tervasaari)

Kumpuamisilmiön anatomiaa

Kumpuaminen tarkoittaa veden liikettä syvemmältä pintaa kohden. Suomen merialueilla vesi ei ole peräisin kovinkaan syvältä, yleensä noin 10-20 metristä, kun taas valtamerillä 200 metrin syvyydestä. Kumpuamista voidaan kuvata nk. Ekman-ilmiön avulla: esimerkiksi Suomen etelärannikolla kumpuamisprosessi on voimakkaimmillaan tuulen puhaltaessa lännestä, jolloin Ekman-teorian mukaan vesi rannikon edustalta kulkeutuu tuulesta katsottuna oikealle eli avomerelle päin Coriolis-ilmiöstä johtuen. Rannikolta poistuva vesi korvautuu syvemmän kerroksen kylmemmällä vedellä. Vastaavasti jos tuuli puhaltaa etelärannikolla idän kantilta, tulee avomereltä rannikon edustalle ”ylimääräistä” vettä, joka painuu syvemmälle.

Kumpuaminen saattaa kesällä alentaa pintaveden lämpötilaa parhaimmillaan jopa yli 10 asteella lyhyessä ajassa. Kumpuamisen yhteydessä syvemmältä nouseva vesi on kylmää ja ravinnerikasta, joten aurinkoisessa ja heikkotuulisessa säässä kumpuamisalueille voi muodostua herkästi leväkukintoja. Kumpuamisilmiö kestää Itämerellä yleensä 0,5-10 päivää ja lämpötilaero avomeren ja kumpuamisalueen välillä on 2-10 astetta. Suomenlahdella rannikon suuntaisen tuulen pitää kestää pari vuorokautta ennen kuin kumpuaminen kehittyy ja tuulen nopeuden on oltava vähintään 7-10 m/s. Kumpuamisalueen laajuus on yleensä 5-20 kilometriä rannikosta ulospäin ja 30-150 kilometriä rannikon suunnassa.

Itämeren tärkeimmät kumpuamisalueet sijaitsevat rannikoiden läheisyydessä: aivan Suomen etelärannikon kupeessa, Suomenlahden itäosassa Pietarin edustalla ja Viron rannikolla. Loppukesästä ja alkusyksystä meriveden pintalämpötila saattaa voimakkaassa kumpuamistilanteessa olla joskus Helsingin edustalla vain +10 astetta kun taas 10-20 km avomerellä päin vesi voi olla 20-asteista. Tuulisten päivien jälkeen kannattaa siis tarkistaa uimaveden lämpötila, jotta välttyy hyiseltä yllätykseltä.

Kumpuamisilmiön seurauksena kylmentynyt pintavesi Suomenlahden pohjoisosassa näkyy myös tästä merivesilämpötila-animaatiosta. Lisätietoa meriveden lämpötilaennusteista täältä! — Kumpuamisilmiön seurauksena kylmentynyt pintavesi Suomenlahden pohjoisosassa näkyy myös tästä merivesilämpötilakuvasta. Lisätietoa meriveden lämpötilaennusteista täältä!