Niin kylmä tämä pääsiäinen on. Eli hyvin kylmä ilmamassa makaa Suomessa vielä pääsiäispyhät. Kaikki sade, mitä tulee, on lunta. Tosin sää alkaa jo pyhien kuluessa vähitellen muuttua poutaisemmaksi ja selkeämmäksi, maanantai onnistunee olemaan jo aurinkoinenkin. Pilvisyys saattaa kuitenkin edelleen yllättää, koska mikään varsinainen korkeapaine tänne ei syöksy, sellainen lähinnä vain ulottuu Suomeen. Ilmamassa vaihtuu selvästi lauhempaan tiistain ja keskiviikon kuluessa, joloin voimistuu vähän lounainen ilmavirtaus. Tämä tietää sateita, ensin lunta tai räntää, lopuksi vettä.
Ensi viikon loppupuolella sateet muuttuvat paikallisemmiksi ja vähenevät. Tilanteen kehittymisen ennustamista kuitenkin vaikeuttaa se, ettei ilmakehä taida vielä asettua oikein millekään kannalle ensi viikonlopun säästä. Ainakin kaksi sitä periaatteessa menestyksellä jäljittelevaa globaalia ilmakehämallia, eurooppalainen ja yhdysvaltalainen, kun ovat toistaiseksi aika lailla eri mieltä kehityksestä: siinä missä eurooppalainen tarjoaa ensi viikonlopuksi Suomeen korkeapainetta, tosin varsin paikallista ja heikohkoa, yhdysvaltalainen kehittää etenkin maan eteläosaan ulottuvaa matalapainetta. Eli ollaanpa vielä varovaisia kevään tulon spekulaatioissa, mutta pääasia on ulospääsy tästä takatalvesta. Ensi viikon loppupuolella on lumettomalla alueella etelässä hyvät mahdollisuudet päästä yli 10 asteen lämpötiloihin, mutta pilvisyys sen lopulta toki ratkaisee.
Sateet väistyvät paraikaa kaakkoon ja sää on muuttumassa poutaisempaan suuntaan. Kolmen seuraavan päivän säätilanteissa ei oikeastaan ole suurta eroa. Suomi kuuluu heikkoon korkeapaineen selänteeseen, minkä ansiosta sää on monin paikoin aurinkoista. Erityisesti öisin sää on selkeää ja heikkotuulista ja lämpötila pääsee laskemaan rajusti. Esimerkiksi ensi yönä jossain Kainuun korvilla voi olla jopa parikymmentä astetta pakkasta ja monin paikoin etelämpänäkin pakkanen kiristyy yli 10 asteeseen. Kaikkein aurinkoisinta on aamupäivisin, jolloin aurinko pääsee hetken paistamaan selkeältä taivaalta ja nostaa lämpötilaa nopeasti. Päivälämpötila onkin lähes koko maassa nollassa tai vähän suojan puolella.
Päivällä taivaalle kehittyy kumpupilviä, joista osa kehittyy aina kuurosadepilviksi asti. Lumi- ja räntäkuuroja tulee pääsiäispyhien aikana kaikkein suurimmalla todennäköisyydellä Länsi-Suomessa – ei kuitenkaan aivan rannikolla, jossa on selkeää. Suuri osa pilvestä kuitenkin lauttaantuu, mikä tekee iltapäivistä monin paikoin pilvisiä.
Tuskinpa kukaan pistää kevään tuloa enää pahakseen tässä vaiheessa: voin ilokseni ja teidän iloksenne kertoa, että kun arki alkaa, sääkin alkaa lämmetä. Seuraavan viikon lopulla mittarissa on 5-10 astetta korkeampia lukemia kuin nyt!
Pääsiäisen säätä kuvaa hyvin sana ”talvinen”. Päivälämpötilat nousevat hädin tuskin plusasteille etelässä ja pohjoisessa on yleisesti pakkasta. Lumisateitakin tulee, vaikka suuri osa sateista on melko ohimeneviä kuuroja, joista ei suuria määriä uutta lunta kerry.
Loppuviikon voimakkain sadealue on liikkeellä pitkäperjantaina maan etelä- ja keskiosan yli kaakkoon. Uudellamaalla sataa vettä, muualla kertyy lunta muutama sentti. Lapissa kuitenkin on jo perjantaina monin paikoin aurinkoista. Lauantaina kuivaa ilmaa virtaa myös maan eteläosaan ja ilma kirkastuu.
Lauantai näyttäiskin pääsiäispyhien päivistä kaikkein suotuisimmalta noin sään puolesta, mutta tämäniltainen uusi yhdysvaltalainen laskelma tuo maan eteläosaan lisää lumipyryä! On mahdollista, että lumisade jatkuu maan etelä- ja itäosassa vielä sunnuntainakin. Uusin Euroopan keskuksen ennuste ei sen sijaan tue tätä näkemystä, vaan sen mukaan lauantai olisi koko maassa aurinkoinen poutapäivä ja sunnuntaikin monin paikoin aurinkoinen.
Pääsiäisen säässä on siis vielä hiomista, joten palataan asiaan torstaina.
Blogimme täyttää muuten näinä päivinä vuoden. Ensimmäinen kirjoitus on päivätty 11.3.2011, mutta kaikkien luettavaksi blogi tuli hieman reilu vuosi sitten. ”Sään takaa” onkin saavuttanut mukavan kokoisen seuraajakunnan. Kiitokset teille lukijoille mukanaolosta ja osuvista kommenteistanne!
No niin, rakas nettipäiväkirjani – Tai Forecan – mutta tännehän minä vain enimmäkseen
Äkkiä vaatetta päälle, tipuset, näin kylmänä pääsiäisaikana! Kuva: krisdecurtis/flickr
kirjoitan. Ja säätäkin saisi aihe lähentyä. Tämä on helppoa, koska sään kanssa voi niputtaa melkein minkä muun aiheen tahansa. Sää on kerta kaikkiaan niin merkittävä ja kaikkeen läpitunkeva juttu, kun vain vähän istahtaa ja miettii. Pois joutuu ehkä lukemaan ensin abstraktioilta tuntuvia asioita, kuten vaikka matematiikan tai kirjallisuuden, mutta niissäkin suhde säähän toimii vähintään toiseen suntaan. Oikeastaan kirjallisuudessa kahteenkin, koska sää vaikuttaa ja on vaikuttanut – jos ei muuhun, niin viimeistään romantiikkavaikutteiseen kirjoittamiseen varmasti. Jumalan puheena luonnon kautta, jonka kieltä vain taiteilijat, poikkeusyksilöt, osaavat tulkita.
Kun tuohon nyt pulpahti tuo matematiikka, niin siihen en usko sään vaikuttavan muuten kuin joidenkin tutkimusaiheiden kautta ehkä. Sen sijaan matematiikka muuttaa maailmaa kokonaisen maailmankuvan myötä. Tieteellisen maailmankuvan. Matematiikka on myös ilmakehän fysiikan kieli. Onkohan matematiikkakin Jumalan puhetta, jota vain poikkeusyksilöt osaavat tulkita? Näin keväällä, jos tai kun on aikaa eikä lumikaan tuosta maasta vielä oikein ota lähteäkseen, voi ajatuksiaan mainiosti risteyttää, idättää, kylvää ja kasvattaa vaikka rairuohoksi pikku tipuille. Rairuoholla saa kotiinsa vihreyttä jo pääsiäiseksi, joka on jo melkein ovella.
Tätä kirjoitan lauantaina, kylmänkalvakkaan mitättömässä olevinaan kevättalven säässä. Isojakin laikkuja on jo ilman lunta, ne ovat pälviä. Vähän niin kuin pälvikaljussa lähtee tukka. Mutta rohtoa pukkaa: lunta on tulossa vielä roppakaupalla ja varsinkin sinne, missä noita pälviä jo on. Luonto siis vähän paikkailee ja yksiväristää tienoota. Huomenna on palmusunnuntai. Jos haluaa eroon pikku trulleista ja virpomisista, kannattaa irottaa ovikello jo aamuksi. Tai sitten voi vain antautua, jolloin muna- ja karkkivarastot vain ajan tasalle. Älkää, virpojat, palelluttako itseänne!
Palmusunnuntaina ripottelee lunta vain siellä täällä, mutta malkamaanantain maissa lumisade yleistyy lounaassa, pikku hiljaa myös idempänä. Etelärannikolla lumisade saattaa saeta. Tikkutiistaina sää poutaantuu, paitsi niitä ihan vähäisiä pakkaslumia nyt voi tulla. Selkeintä on kellokeskiviikon tienoilla. Saa nähdä, miten hurjiksi yöpakkaset ehtivät.
Kiirastostain – Pitkäperjantain tienoo tuo matalapaineen ja lunta etenkin maan etelä- ja keskiosaan, mutta vähän sataa myös pohjoisessa. Lankalauantaina lumisade väistyy muka itään, mutta ei hätää, lännestä leviää jo saman päivän aikana uutta lumisadetta. Maan etelä-ja keskiosassa voi olla pääsiäispäivinä pyryssä pitelemistä. Tai ehkä sen saa pois vanhoin konstein: haetaan maanantaina puut (malat), ja veistetään ne tiistaina tarpeen mukaan, jota niistä voidaan tehdä keskiviikkona kello.
Paitsi puista, pääsiäisperinteillä on tietoa myös rautaesineiden ja tervapadan käyttämisestä siihen, mikä olisi tärkeää kiirastorstaina: melun aiheuttaminen. Etenkin vanhojen mummojen (missä ovatkaan nyt?) oli tapana lastata kelkkoja edellä mainitulla tavaralla ja vetää näitä kuormia samalla metelöiden koko kartanon ympäri. Tämä suojeli pahalta ja oli tietysti tarpeen, koska heti kohta, pääsiäislauantaina (Jeesuksen kuoltua pitkänäperjantaina!), olisivat noidat likkeellä, kunnes Kristuksen ylösnousemuksen aamuaurinko vääjäämättä lopettaa noitien puuhat.
Näitä pääsiäisjuttuja ja outojen viikonpäivänimien selityksiä on muuten monenlaisia rippuen kerrostumista ja paikkakunista. Viimeinen kerrostuma, joka edustaa kristinuskoa ja sen juurtumista meille, on tässä yhteneväisempi. Mutta nykyinen tieteellinen sään ennustaminen siis tietää kertoa, että kovin on kylmää tämä pääsiäisaika. Siinä kannattaa noitienkin pitää visusti palttoot päällä ja kokoontua tänä vuonna vaikka vain nuotiolle lämmittelemään kaiken pahanteon sijaan. Pääsiäiskokkoja poltetaan alueittain jo muutenkin, pahan karkottamiseksi.
Kuvan linkki: http://www.flickr.com/photos/krisdecurtis/449358784/
Matalapaineiden liikettä voi varmasti helpoiten seurata television säätiedotuksista tai internetistä, mutta on se mahdollista ilman nykyaikaisia ”vempaimiakin”. Luonnossa liikkuessa voi pelkistä taivaan merkeistä usein lukea paljonkin matalapaineiden liikkeistä. Riittää, kun opettelee seuraavat kaksi sääntöä.
Sääntö 1
Matalapaine sijaitsee vasemmalla ja korkeapaine oikealla puolella. Kuitumaisten yläpilvien liikesuunnasta voi päätellä, minne matala- ja korkeapaine ovat liikkeellä
Kun seisot selkä tuuleen päin, matalapaine sijaitsee aina vasemmalla puolellasi. Sääntö jää ehkä paremmin mieleen, jos nouset nyt seisomaan ja kuvittelet tuulen puhaltavan selkääsi. Nosta vasen käsi vaakatasoon. Tällöin kätesi osoittaa kohti matalapainetta. Nostamalla oikean kätesi vaakatasoon kätesi osoittaa kohti korkeapainetta.
Sääntö 2
Mikäli sinun on samalla mahdollista nähdä taivaalla hentorakenteisia kuitumaisia yläpilviä, pystyt päättelemään, minne päin matalapaine ja korkeapaine ovat liikkeellä => Ne liikkuvat samaan suuntaan kuin nämä kuitumaiset yläpilven juovatkin.
– Matalapaine on tulossa, jos yläpilven ”koukut”, ”reenjalakset”, ”kalanruodot” ja ”rastaanrinnat” saapuvat vasemmalta puolelta sinua kohti.
– Korkeapaine on puolestaan tulossa ja matalapaine väistymässä, mikäli yläpilvet lähestyvät oikealta puolelta sinua kohti.
Tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään
Tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään. Mikäli tuuli puhaltaa kohti selkää, on matalampi paine aina vasemmalla puolella.
Aluksi voi tuntua oudolta, miten matalapaine voisi aina sijaita juuri vasemmalla puolella. Näin kuitenkin on, ellei kyse ole hyvin pienestä tai lyhytaikaisesta ilmiöstä. Maapallon pyöriminen aiheuttaa Coriolis-voiman, jonka ansiosta pohjoisella pallonpuoliskolla tuuli kiertää matalapainetta vastapäivään ja korkeapainetta myötäpäivään. Tästä johtuen asettumalla selkä tuuleen päin on matalampi paine vasemmalla puolella ja korkeampi paine oikealla puolella (eteläisellä pallon puoliskolla tilanne on päinvastoin ja korkeapaine siis sijaitsee vasemmalla puolella).
Yläpilven tunnistaminen
Yläpilvet sijaitsevat yli 5 km:n korkeudella ja ne koostuvat jääkiteistä. Yläpilven erottaakin helpoiten jääkiteiden aiheuttaman kuitumaisen rakenteensa ansiosta. Alempana sijaitsevat pilvet, kuten esimerkiksi kumpupilvet, koostuvat pienistä vesipisaroista ja ovat siten selvärajaisempia ja yläosastaan ”kukkakaalimaisia”. Yläpilvet ovat myös muita pilviä läpikuultavampia ja aurinko näkyy niiden läpi aivan terävärajaisena. Yläpilvet sijaitsevat samalla korkeudella kuin suihkuvirtaukset eli juuri ne tuulet, jotka kuljettavat ja ohjailevat matalapaineita. Niinpä yläpilvien liikesuunta on varsin luotettava arvio siitä, minne päin lähistöllä sijaitseva matala- tai korkeapaine on seuraavaksi liikkeellä.
Yläpilven kuitumainen rakenne johtuu jääkiteistä. Toisinaan yläpilvi voi kattaa koko taivaan harsollaan. Välillä se voi esittää reenjalasta, koukkua, kalanruotoa tai vaikkapa sulkaa.
Tämä lisko syö Lorenzin attraktoreita aamupalaksi. Kuva: Mika Toivonen
“Voiko perhosen siipien heilahdus Brasiliassa aiheuttaa tornadon Teksasissa?” – Edward Lorenz.
Kentänhoitaja istuu ruohonleikkurin istuimelle ja ryhtyy leikkaamaan golf-kentän nurmikkoa. Aurinko paahtaa saaden hikipisaran helmeilemään golfaajan ohimolla. Nahkaiset hansikkaat puristuvat naristen mailan ympärille. Tilanne on äärimmäisen jännittynyt. Swingin pitää osua kohdalleen.
Golf-pallon lyöntiä voi ajatella alkuarvoherkkänä tilanteena. Pieni muutos mailan lyöntikulmassa tai voimassa vaikuttaa pallon lentorataan. Pallon pinnan rosoisuus tuo lentovaiheessa pintaturbulenssia, mikä saa pallon lentämään pidemmälle kuin sileän pallon laminaarisessa virtauksessa.
Ilman liikettä kuvaavilla matemaattisilla malleilla on alkuarvoherkkyyden lisäksi muitakin ongelmia. Ne ovat vain kalpea aavistus luonnon tilasta silloin, kun pitäisi mallintaa joko riittävän pieniä, esimerkiksi juuri perhosen siiveniskun kokoluokkaa olevia ilmanpaineen muutoksia tai turbulenttisen suuria ilmavirtauksia. Koko sääjärjestelmä on hyvin monimutkainen. Maapalloa tulisi ajatella dissipatiivisena systeeminä, joka tuottaa, kuluttaa sekä vaihtaa niin ainetta kuin energiaa ympäristönsä kanssa. Ei ole aivan helppoa sanoa, että millä tarkkuudella mallit mallintavat todellista maailmaa. Aiheuttaako perhosen siivenisku todella pyörremyrskyn vai vaimeneeko ilmanpaineen muutos jo muutaman sentin päähän perhosesta? Aihe on kiistanalainen.
Samaan aikaan perhonen liitelee pelikentän laidalla ja istahtaa kukalle. Herkullinen mesi houkuttelee janoista perhosta, mutta laskeutuminen oli mennä perhosella ohi. Asentoa korjatessaan tämä harmiton siivekäs muuttuisi Lorenzin teorian mukaan oikeaksi kaaoksen perhoseksi, kunhan kerran heilauttaa siipiään.
Perhosen siivenisku saa kukan siitepölyn irtoamaan. Tuulenvireen mukana siitepöly osuu astmaattisen ruohonleikkaajan nenään. Kuljettaja aivastaa pahasti ja epäonnekseen putoaa leikkurin kyydistä. Leikkurin kaasuvaijeri oli huonosti huollettuna jumittunut, joten tuo miehittämätön, pärisevä hirvitys jatkaa matkaansa kohti vääjäämätöntä, mutta vielä kirjoittamatonta kohtaloaan.
Pelikentällä satunnaisen deterministisesti kiemurteleva ruohonleikkuri pelästyttää golfaajan juuri ratkaisevalla hetkellä. Pallo saa vaikean kierteen ja kopsahtaa joella seilaavaa lauttakuskia takaraivoon. Tästä kimpaantuneena lauttakuski vääntää lisää kaasua ja tulee kolhaisseeksi joessa hiljaa lipuvaa vieraan vallan sukellusvenettä. Lautan ohittamiseen piti olla navigointijärjestelmien mukaan turvallisesti aikaa, mutta jotain meni pahasti pieleen.
Sukellusveneen järjestelmät näkevät tapahtuman torpedoiskuna. Kauhistunut miehistö kirkuu. Kapteeni tulkitsee tilanteen suorastaan kaoottiseksi. Huonosti yönsä nukkuneena kapteeni menettää lopulta hermonsa. Hän hakee hyttinsä kassakaapista laukaisukoodit ja päästää Bulava-ohjukset viimeiselle matkalleen. Ohjusten lämpöaalto tuottaa valtaisan pystyvirtauksen ilmakehään, joka kasvattaa systeemin energiaa aivan uuden mittakaavan pyörremyrskylle.
Voi perhonen sentään! Vaikuttaisi siltä, että kaaoksen perhonen onnistui ainakin näin blogimuodossa tuottamaan pyörremyrskyn.
Toivotaan, että oikeassa elämässä pusikossa lymyillyt maailmanrauhan lisko nappaa perhosen pitkällä kielellään.
Lähteet:
Lorenz, Edward N., 1963: Deterministic Nonperiodic Flow. J. Atmos. Sci., 20, 130–141.
Kaaosteorian yksi ongelma ratkesi Jyväskylän yliopiston ja Pietarin yliopiston yhteistyönä
https://www.jyu.fi/ajankohtaista/arkisto/2011/09/tiedote-2011-09-01-09-36-09-360448
Bragin V.O., Vagaitsev V.I., Kuznetsov N.V., Leonov G.A. (2011). Algorithms for finding hidden oscillations in nonlinear systems. The Aizerman and Kalman conjectures and Chua’s circuits. Journal of Computer and Systems Sciences International, Vol. 50, No. 4, pp. 511–543.
Rajakerroksen Fysiikka II, luentomoniste, Timo Vihma
Teknisten ammattien matematiikka, differentiaaliyhtälöt, usean muuttujan funktiot
Launonen, Sorvali, Toivonen
Tämä sivusto käyttää evästeitä palvelun toimittamiseen, sosiaalisen median jakotoimintojen toteuttamiseen ja liikenteen analysointiin. Jatkamalla sivuston käyttöä hyväksyt evästeiden käytön. Voit myös tutustua uudistettuun tietosuojakäytäntöömme.Ok
