Loppukesän viileät yöt ja sumut – oletko nähnyt sumukaarta?

Julkaistu

Kesän loppu alkaa vähitellen lähestyä. Elokuun lopussa valoisan ajan pituus on samaa luokkaa kuin huhtikuun loppupuolella ja aurinko paistaa päivä päivältä matalammalta. Auringonsäteilyn väheneminen viilentää säätä etenkin öisin, mutta päivien välillä on suurta vaihtelua. Elokuun loppupuolella yön keskilämpötila on etelässä noin kymmenen astetta, mutta laskee pohjoisimmassa Lapissa jo alle viiteen asteeseen.

Sään jäähtyessä hallan ja yöpakkasten todennäköisyys kasvaa, ja etenkin selkeinä öinä maan lämpösäteily jäähdyttää maanpintaa.

Kuuraisia lehtiä. Kuva: Maarit Siitonen

Yöpakkanen määritellään siten, että lämpötila on nollan alapuolella kahden metrin korkeudella, kun taas hallan aikaan vain maanpinnan läheinen ilma jäähtyy pakkasen puolelle. Sekä yöpakkasen että hallan aikaan maassa voi nähdä kuuraa, joka on viileän ilman vesihöyrystä pinnoille kiteytynyttä jäätä.

Vaikka viileinä öinä lämpötila ei laskisikaan pakkasen puolelle, sumuja voi silti esiintyä. Sumut ovat käytännössä maanpinnan lähellä sijaitsevia pilviä, jotka syntyvät kostean ilman jäähtyessä ja tiivistyessä hyvin pieniksi pisaroiksi.

Sumussa näkyvyys on alle kilometri. Kuva: Matti Hietala

Sumut jaetaan syntytapansa perusteella eri luokkiin, ja kesän lopussa sekä syksyllä maa-alueilla on etenkin säteily- ja haihtumissumuja. Säteilysumussa maanpinta säteilee lämpöä ulospäin, jolloin sekä pinta että sen lähellä oleva kostea ilma jäähtyvät, ja haihtumissumussa lämpimältä ja kostealta pinnalta haihtuu vettä, joka tiivistyy viileässä ilmassa.

Järvestä haihtuu kosteutta, joka tiivistyy pisaroiksi viileässä ilmassa. Kuva: Esa Kuru

Sumuisessa säässä voi myös nähdä erilaisia optisia ilmiöitä. Auringon paistaessa sumuun aurinkoa vastapäätä voi muodostua esimerkiksi sateenkaarta muistuttava sumukaari. Sumussa heijastavien pisaroiden koko on sadepisaroita pienempi ja selkeän, värikkään kaaren sijasta syntyykin pehmeärajainen, kalpean vaalea kaari. Sumuvarjo eli glooria, joka on havaitsijan varjon ympärillä oleva värikäs kehä, on hieman vaikeammin havaittavissa. Todennäköisimmin sen voi nähdä korkealta havaintopaikalta, esimerkiksi lentokoneesta, jolloin sumu jää havaitsijan alapuolelle.

Viileässä ja kosteassa ilmassa on myös varjopuolensa. Yöpakkasten aikaan myös kuuran ja mustan jään todennäköisyys tienpinnoilla kasvaa ja etenkin sillat voivat olla liukkaita.

Sumukaari. Kuva: Anna Latvala

Hämärän pilviä

Julkaistu
Valaisevia yöpilviä kesäyönä. Kuva: Anna Latvala

Kesäisin illan hämärtyessä taivaalla voi nähdä ohuita, sinertävänvalkoisia pilviä, jotka näyttävät hohtavan. Näitä valaisevia yöpilviä voi havaita auringonlaskun jälkeen pimenevällä taivaalla niin kauan, kun taivaanrannassa näkyy vielä kajoa.

Tavalliset pilvet muodostuvat vesihöyrystä tiivistyvistä pisaroista tai jääkiteistä ja sijaitsevat troposfäärissä eli ilmakehän alimmassa kerroksessa noin 0-15 kilometrin korkeudella maanpinnasta; tropiikissa korkeimmat ukkospilvet voivat ulottua noin 20 kilometrin korkeudelle. Valaisevat yöpilvet sen sijaan ovat jääkidepilviä reilun 80 kilometrin korkeudessa mesosfäärin ylärajalla, eli lähempänä revontulien muodostumisalueen alarajaa kuin tavallisia yläpilviä. Tuolla korkeudella ilmakehän lämpötila on noin -100 astetta.

Valaisevat yöpilvet muodostuvat suurimmaksi osaksi jääkiteistä. Ne syntyvät todennäköisesti meteoripölyn ympärille, kun kesäaikaan mesosfäärin ylärajalla lämpötila laskee ja ilmassa oleva pieni määrä kosteutta kiteytyy. Kun havaintopaikalla ilta alkaa jo hämärtyä, aurinko paistaa vielä ylempänä ilmakehässä. Tällöin auringon valaisemat pilvet erottuvat selvästi muuten pimenevältä taivaalta. Lopulta, kun aurinko on laskenut jo niin alas, ettei horisontissa enää näy kajoa, valo ei enää osu myöskään valaiseviin yöpilviin.

Auringon valo osuu ylhäällä oleviin valaiseviin yöpilviin, vaikka taivas jo hämärtyy. Kuva ei ole mittakaavassa.

Paras tapa erottaa valaisevat yöpilvet tavallisista yläpilvistä onkin havaintoaika. Auringonlaskun jälkeen tavalliset yläpilvet alkavat näyttää tummemmilta tai harmahtavilta, kun taas valaisevat yöpilvet näyttävät loistavan omaa valoaan. Valaisevien yläpilvien heijastama valo on myös polarisoitunutta, eli valoaalto ei värähtele joka suunnassa yhtä paljon. Tällöin esimerkiksi polarisoitujen aurinkolasien läpi katsottuna pilvien voimakkuus näyttää vaihtuvan eri katselukulmassa. Tätä voi testata päivällä katsomalla kirkasta, sinistä taivasta samalla, kun kiertää aurinkolaseja vähitellen pystysuunnasta vaakatasoon. Ennen auringonlaskua valaisevia yöpilviä ei voi nähdä, sillä ne ovat liian heikkoja erottuakseen valoisaan aikaan.

Kesäisen vaihtelevaa

Julkaistu
Poutaista kesäsäätä. Kuva: Matti Hietala

Suomen kesäsäätä voi kuvailla vaihtelevaksi. Auringon lämmittämä, kostea ilma saa aikaan kuuropilviä, ja alueella liikkuu usein sekä matala- että korkeapaineita.

Korkeapaineen aikaan sää on kesällä yleensä poutainen ja hyvin lämmin. Jonkin verran pilviä voi esiintyä, mutta ne eivät tavallisesti kehity kuuropilviksi asti. Kuuropilvet tarvitsevat riittävän kosteuden lisäksi nousevia ilmavirtauksia, ja korkeapaineen aikaan ilma on keskimäärin laskevassa liikkeessä, mikä estää virtauksen suuntautumista ylöspäin. Tuuli on myös heikkoa, eikä se pysty sekoittamaan ilmaa tehokkaasti. Tällöin lämpötila nousee selvästi maanpintaa kohti ja pinnan lähellä oleva ilma voi joskus lämmetä hellelukemiin asti.

Epävakaalla säällä tulee paikoin kuurosateita. Kuva: Maarit Siitonen

Epävakaan sään aikaan paine on matalampi kuin korkeapaineen aikaan. Ilma pääsee helpommin nousemaan ylöspäin, ja säätyypin voikin tunnistaa paikoin korkeiksi kasvavista kumpupilvistä ja paikallisista kuurosateista. Myös ukkoskuurojen muodostuminen on mahdollista, jos nouseva ilmavirtaus on tarpeeksi voimakas.

Usein matalapaineen yhteydessä sää on pilvinen ja monin paikoin sateinen. Kuva: Matti Hietala

Matalapaineen alueella säätyyppi on vielä epävakaistakin sateisempi. Etenkin kylmän rintaman yhteydessä kesällä muodostuu paikoin voimakkaitakin kuurosateita ja ukkoskuuroja, sillä maanpinnan lähelle työntyvä kylmä ilma pakottaa lämpimän ilman nousuliikkeeseen. Sateita ja ukkosia esiintyy matalapaineen aikaan usein juuri rintaman ympäristössä, mutta myös sen jälkeen ilmakehä voi olla epävakaassa tilassa ja paikoin voi edelleen sadella.

Ensi viikolla sää on juuri kesäisen vaihteleva. Suomen lähistöllä on sekä matalapaineita että korkeapaineen selänne, ja ajoittaiset kuurosateet ovat mahdollisia, etenkin matalapaineen kulkiessa läheltä. Jos korkeapaineen alue pysyy Suomen kohdalla, sää on enimmäkseen poutainen ja paikoin on hellettäkin.

Lämpö kolkuttelee Suomea

Julkaistu

Huhtikuussa elämme suurta muutosten aikaa ja kevät ottaa suuria harppauksia. Aurinko lämmittää kuun puolivälin jälkeen jo samalla teholla kuin elokuussa. Kevään etenemistä saattavat kuitenkin vielä hidastuttaa pohjoiset kylmänpurkaukset, kylmä Itämeri ja hitaasti lämpenevä ilmakehä. Keskiviikkona eteläisin Suomi saa maistiaisia Etelä- ja Keski-Euroopan lämpöaallosta.

Lämpöä Etelä-Euroopasta

Tänään Välimereltä lähtöisin oleva lämmin pulssi ylsi jo Etelä-Baltiaan ja -Ruotsiin saakka nostaen lämpötilan mm. Etelä-Ruotsissa ensimmäistä kertaa tänä vuonna yli 20 asteen. Myös Latviassa käväistiin 20 asteessa.

Ti 5.4.2016 Keski-Euroopassa mitattiin jo kesäisiä lukemia. Ruotsissa ja tiettävästi myös Latviassa rikottiin ensimmäistä kertaa tänä vuonna 20 asteen rajapyykki. /kuva Markus M. & MTV Uutiset
Ti 5.4.2016 Keski-Euroopassa mitattiin jo kesäisiä lukemia. Ruotsissa rikottiin ensimmäistä kertaa tänä vuonna 20 asteen rajapyykki. /kuva Markus M. & MTV Uutiset

Polaarisen ja keskileveysasteiden ilmamassojen väliselle rajavyöhykkeelle on suihkuvirtausvyöhykkeelle syntymässä keskiviikon aikana vuodenaikaan nähden melko syvä pintamatala, joka puskee hyvin lämpimän ja kostean ilmamassan kielekkeen osittain Suomenkin ylle. Lämpimin ilmamassa saapuu eteläiseen ja kaakkoiseen Suomeen keskiviikkoiltapäiväksi. Suotuisissa olosuhteissa tähän aikaan vuodesta olisi edellytyksiä sisämaassa mitata jo 17-18 asteen lukemia, mutta huomenna lämpötilan kohoamista rajoittaa merkittävästi melko voimakas, kylmän Suomenlahden yli puhaltava tuuli ja runsas pilvisyys. Aurinkoisemmilla alueilla ylletään kuitenkin parhaimmillaan 12-14 asteeseen. Suomenlahden eteläpuolella aurinko saattaa ehtiä lämmittämään paremmin ja lämpötila kohonnee parhaimmillaan Virossa jopa lähelle 20 astetta.

Suomi on kuitenkin pitkä maa – siinä, missä eteläinen Suomi saa tuulahduksen Etelä-Euroopan lämmöstä, saa Lappi vielä myöhemmin keskiviikkona ja torstaiyönä kunnon lumi- ja räntäsateita.

Keskiviikkona lämmin syöttyövirtaus saapuu Suomeen Välimereltä saakka. Itäisessä Euroopassa ja Balkanilla mitataan monin paikoin kesäisiä lukemia. / kuva Markus M. & MTV Uutiset
Keskiviikkona lämmin syöttyövirtaus saapuu Suomeen Välimereltä saakka. Itäisessä Euroopassa ja Balkanilla mitataan monin paikoin kesäisiä lukemia. / kuva Markus M. & MTV Uutiset

Ukkoskausi käynnistyy vähitellen

Kevään eteneminen tietää vähitellen ukkoskauden alkamista. Torstaina Etelä-Ruotsin ylle parkkeeraava ylämatala ja sen myötä kylmenevä yläilmakehä luovat tarpeeksi epästabiilin tilanteen, jolloin useampiakin ukkoskuurosoluja voi syntyä Ruotsin ylle. Osa kuuroista voi lounaisvirtauksen mukana ajautua Suomeen, mutta ukkoset taitavat hiipua pois. Yksittäiset ukkoset yleistyvät huhtikuun aikana mantereen puolella vähitellen auringon lämmittävän vaikutuksen kasvaessa. Tämän myötä epästabiilissa tilanteessa pilvet jaksavat kasvaa korkeutta ja taivaalla alkaakin näkyä kevään edetessä yhä enemmän kukkakaalimaisia kuuropilviä.

Lämpö kärkkyy Suomen eteläpuolella jatkossakin

Suursäätilassa trendi näyttäisi lähitulevaisuudessa olevan se, että lämpimän ilman pulsseja suuntautuu useampiakin Suomen eteläpuolitse kohti itäkoillista. Eteläinen Suomi on hyvin lähellä kesäisiä ilmamassoja ja lämpötiloja, mutta todennäköisempää on se, että lämpimin ilma jää eteläpuolellemme ja kevät etenee maltillisesti. Maan etelä- ja keskiosassa loppuviikko on kuitenkin useita asteita tavanomaista lämpimämpi, ja sunnuntaina tai viikonvaihteessa voidaan yltää laajemminkin 10-15 asteen lukemiin. Pidemmän ajan ennusteissa ei ole viitteitä takatalvesta, joten kevät kyllä etenee huhtikuussa.

Kuva 3: Lähitulevaisuuden suursäätila Euroopassa. Kesäinen lämpö suuntautuu Välimereltä kohti koillista juuri ja juuri Suomen rajojen eteläpuolelta. Keväisellä puolella sää on vaihtelevaa ja ajoittain sateista. Takatalvi ei näyttäisi uhkaavan Suomea. / kuva Markus M. & MTV Uutiset
Kuva 3: Lähitulevaisuuden suursäätila Euroopassa. Kesäinen lämpö suuntautuu Välimereltä kohti koillista juuri ja juuri Suomen rajojen eteläpuolelta. Keväisellä puolella sää on vaihtelevaa ja ajoittain sateista. Takatalvi ei näyttäisi uhkaavan Suomea. / kuva Markus M. & MTV Uutiset

Sadekategoriat

Julkaistu

Sääkarttojen ääressä meteorologi puhuu usein joko jatkuvasta, ajoittaisesta tai kuurottaisesta sateesta. Sateen tyypit jaetaan meteorologiassa karkeasti kolmeen eri kategoriaan niiden syntymekanismin perusteella: konvektiivinen sade, rintamasade ja orografinen sade.

Miltä sinun korvaan kuulostaisi, jos meteorologi puhuisikin säälähetyksessä sade- ja ukkoskuurojen sijasta konvektiivisesta sateesta tai Norjan rannikon suurista orografisen sateen kertymistä? ;)

Pilvien ja sateiden syntyminen vaatii aina ilman nousuliikkeitä, jolloin ilman lämpötilan laskiessa vesihöyry tiivistyy pilviksi ja suotuisissa olosuhteissa sateeksi. Käydään läpi sateen eri syntymekanismit:

1. Konvektiivinen sade

Konvektiivista eli kuurottaista sadetta esiintyy Suomessa lähinnä kesäaikana. Kun aurinko lämmittää voimakkaasti maanpintaa ja saa sen lämpötilan kohoamaan, laajenee ilma maanpinnan päällä ja fysiikan lakien mukaan ympäristöään lämpimämpi ilma lähtee nousemaan ylöspäin. Ylöspäin noustessaan ”ilmapaketin” paine alenee ja se jäähtyy. Nouseminen loppuu siinä vaiheessa, kun ilmapaketti on saavuttanut ympäristönsä lämpötilan. Tietyllä korkeudella suotuissa olosuhteissa alkaa myös tiivistyminen, jolloin syntyy pilviä ja sateita. Konvektiivisen sateen syntymisen ehtona on epävakaa ilmakehä eli tällöin lämpötilan täytyy voimakkaasti laskea korkeuden mukana, vähintään 10 astetta/km. Yleisimmin tälläinen tilanne vallitsee lämpimänä ja aurinkoisena kesäpäivänä. Konvektiiviset sateet ovat hyvin paikallisia, joskus vaikeasti ennustettavissa ja kesäisin niihin liittyy myös ukkosia. Valtaosa tropiikin sateista on konvektiivista sadetta.

 

Kuva 1: Kesäisin valtaosa sateistamme on kuurottaista eli konvektiivista sadetta. Tällöin myös rintamien sekä matalapaineiden kohdalla sade on harvoin yhtä jatkuvaa ja tasaista kuin kylminä vuodenaikoina. Tässä kuvassa konvektiivista sadetta esiintyy erityisesti matalapaineen keskuksen ympäristössä sekä Baltiassa. (kuva: MTV Uutiset)

2. Rintamasade

Säärintamiin liittyvä sade, rintamasade, liittyy tyypillisesti keskileveysasteiden matalapaineisiin ja on jaettavissa lämpimän, kylmän ja okluusiorintamaan liittyviin sateisiin. Rintamiin liittyvä sade on yleensä laaja-alaista, pitkäkestoista ja jatkuvaa – erityisesti lämpimässä rintamassa ja okluusiorintamassa. Myös rintamien alueella ilma on nousevassa liikkeessä ja ilmanpaine hieman ympäristöä alempi. Rintamien alueella kylmä ja painava ilma tunkeutuu lämpimän ilman alle ja saa sen nousemaan ylöspäin. Suomessa valtaosa sateesta liittyy rintamasateisiin, erityisesti kylminä vuodenaikoina.

Kuva 2: Kylminä vuodenaikoina suurin osa Suomeen saapuvista sateista liittyy säärintamiin. (kuva: MTV Uutiset)
Kuva 2: Kylminä vuodenaikoina suurin osa Suomeen saapuvista sateista liittyy säärintamiin. (kuva: MTV Uutiset)

3. Orografinen sade

Orografinen sade, tyypillisesti vuoristoisilla seuduilla esiintyvä sade, liittyy ilman pakotettuun nousuun. Kun ilmavirtaus kohtaa esteen, joutuu se kohoamaan pakotetusti. Korkeuden mukana ilma kylmenee ja siinä oleva vesihöyry tiivistyy. Tämän ilmiön seurauksena länsivirtausvyöhykkeillä vuoriston länsirinteillä sademäärät voivat kasvaa hyvinkin suuriksi. Suomea lähinnä oleva alue, jossa orografista sadetta esiintyy usein, on Norjan rannikkoseutu. Föhnilmiön vallitessa Norjan rannikkoseudulla orografinen sade on runsasta, kun taas vuorten itäpuolella on kuivaa ja verrattain lämmintä.

Suomessakin pienimuotoiset korkeusvaihtelut vaikuttavat sateen alueelliseen jakaumaan siten, että eniten sataa eteläisen Salpausselän eteläosassa sekä toisaalta itäisen Suomen vaara-alueilla.

Kuva 3: Atlantilta saapuvat kosteat lounais- ja länsivirtaukset laukaisevat Norjan vuoristolla usein rankkojakin orografisia sateita, kun taas vuoriston itäpuolella sää voi olla täysin poutaista ja aurinkoista. (kuva: MTV Uutiset)
Kuva 3: Atlantilta saapuvat kosteat lounais- ja länsivirtaukset laukaisevat Norjan vuoristolla usein rankkojakin orografisia sateita, kun taas vuoriston itäpuolella sää voi olla täysin poutaista ja aurinkoista. (kuva: MTV Uutiset)

Maapallon pilvisyys

Julkaistu

Maapallon pinnasta on pilvien peitossa arviolta jopa 2/3. Erityisesti valtameret ovat hyvin pilvisiä. Merten yllä ainoastaan 10 prosentin alueella on tietyllä hetkellä täysin selkeää. Maa-alueilla sen sijaan noin 30 prosenttia taivaasta on pilvetöntä tiettynä ajanhetkenä.

Aqua-satelliitin MODIS-mittausten perusteella luotu karttakuva näyttää missä maapallolla on keskimäärin pilvisintä ja selkeintä. Satelliitin päivittäinen mittausdata perustuu 13 vuoden mittauksiin.

Maapallolla on kolme laajaa aluetta, joissa taivas on todennäköisimmin pilvinen: kapea nauha päiväntasaajan lähettyvillä ja kaksi laajempaa aluetta keskileveysasteilla.

Maapallon keskimääräinen  piövisyys aikavälillä heinäkuu 2002 - huhtukuu 2015. Mitä vaaleampi on väritys, sen pilvisempää alueella on keskimäärin ja sinisempi on alueen väri, sitä selkeämpää alueella on keskimäärin.
Maapallon keskimääräinen pilvisyys aikavälillä heinäkuu 2002 – huhtikuu 2015. Mitä vaaleampi on väritys, sen pilvisempää alueella on ja mitä sinisempi on alueen väri, sitä selkeämpää alueella on keskimäärin.

Päiväntasaajan alueella oleva pilvisyys on seurausta ilmakehän kiertoliikkeen Hadley-soluista, joiden alueella kylmä ilma laskeutuu lähellä 30 asteen leveyspiirejä päiväntasaajan pohjois- ja eteläpuolella ja kohoaa takaisin päiväntasaajan lähettyville palatessaan ja lämmettyään ylöspäin. Kun tämä lämmennyt kostea ilma alkaa kohota ympäröivää ilmaa kevyempänä ylöspäin, se samalla jäähtyy ja kykenee sisältämään entistä vähemmän kosteutta. Tästä syystä näkymätön vesihöyry alkaa tiivistyä pilviksi. Tämän kyseisen vyöhyke tunnetaan nimellä ITCZ, eli Inter Tropical Convergence Zone, suomeksi Intertroopinen konvergenssivyöhyke.

Pilviä tapaa myös muodostua keskileveysasteilla 60 astetta päiväntasaajasta pohjoiseen ja etelään. Suomi kuuluu tälle alueelle, jossa ilmakehän keskileveysasteiden ja polaarialueen kiertoliikkeen Ferrel-solut kohtaavat ja saavat ilman kohoamaan ylöspäin. Tällä alueella tapahtuu paljon matalapaineiden muodostumista.

Laskevan ilmavirtauksen alueella on taas usein pilvetöntä, sillä laskeutuessaan ilma lämpenee ja kykenee sisältämään enemmän kosteutta. Tällainen alue sijaitsee 15-30 astetta päiväntasaajalta etelään ja pohjoiseen. Esimerkiksi Saharan aavikko sijoittuu tälle leveyspiirille.

Merivirrat ovat myös yksi syy, jonka vuoksi jotkut alueet ovat pilvisempiä kuin toiset. Esimerkiksi Etelä-Amerikan, Afrikan ja Pohjois-Amerikan länsipuolella maapallon pyörimisliikkeestä johtuen meren pintakerros ajautuu pois rannikolta päin, jolloin kylmempää vettä kumpuaa syvemmältä ja viilentää ilmaa merenpinnan yläpuolella: kostea ilma jäähtyy ja vesihöyry tiivistyy pilviksi.

Myös maan pinnanmuodot vaikuttavat pilvisyyteen etenkin vuoristoisilla alueilla, jotka pakottavat ilman kohoamaan ylöspäin ja jäähtymään. Tyypillisesti pilvet satavat kosteuden alas ennen vuoren toiselle puolelle siirtymistään (tunnetaan meillä Föhn-ilmiönä).

Tulee pitää mielessä että kyseinen kuva kuvaa vain keskimääräistä pilvisyyttä koko mittausajalta. Eri vuodenaikoina pilvisyysjakauma voi olla hyvinkin erilainen.

 

Kuva: NASA Earth Observatory