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

Revontulet ennustavat lauhoja talvia

Julkaistu

Tuoreen Suomessa tehdyn tutkimuksen mukaan aurinkotuulella on osavaikutus Suomen lämpimiin talviin, sillä auringon aktiivisuudesta riippuva aurinkotuuli näyttää vaikuttavan Pohjois-Atlantin suursäätilaan ja saa osaltaan keskimääräistä lämpimämpiä talvia pohjoiseen Eurooppaan ja kylmempiä talvia Grönlantiin sekä Pohjois-Amerikan koillisosaan.

Ilmiö syntyy kun stratosfääri kylmenee tuulen vaikutuksesta, joka synnyttää positiivisen NAO-vaiheen, eli kiihdyttää länsituulia pohjoisella pallonpuoliskolla, jolloin meille kulkeutuu talvisin lauhaa ilmaa Atlantilta.

Ilmiö syntyy auringon aktiivisuuden hiipumisvaiheessa kiihtyvästä aurinkotuulesta, tuuli koostuu siis enemmän energiaa sisältävistä hiukkasista. Maan magneettikenttään törmätessään tuuli kiihdyttää magnetosfäärin hiukkasia, jotka pääsevät tunkeutumaan alemmas ilmakehään ainoastaan napa-alueiden lähistöllä. Törmätessään ilmakehän molekyyleihin, hiukkaset synnyttävät typen ja vedyn oksideja, jotka syövät otsonia. Normaalisti auringon säteily hajottaa näitä yhdisteitä, mutta talvisaikaan auringon säteilyä on niin vähän, että yhdisteet säilyvät ilmakehässä pidempään ja tuhoavat stratosfäärin otsonia, jolloin stratosfääri pääsee kylmenemään.

Kun stratosfääri kylmenee, se voimistaa pohjoisnapaa kiertävää napapyörrettä, eli kiihdyttää napa-aluetta normaalistikin kiertävää länsituulta, joka taas estää kylmien ilmamassojen valumisen napa-alueelta kohti etelää, ja tuo meille lauhaa ilmaa ja matalapaineita Atlantilta.

Revontulia 17.3.2015 Kuopion taivaalla.
Revontulia 17.3.2015 Kuopion taivaalla.

Auringon aktiivisuus vaihtelee n. 11 vuoden jaksoissa ja esimerkiksi revontulien määrä on huipussaan silloin, kun aurinko on aktiivisimmillaan. Tutkimuksen mukaan lauhat talvet yleistyvät kun tämä aktiivisuus alkaa jälleen hiipua. Hienot revontulivuodet siis ennustavat lauhoja talvia lähivuosina. Tällä hetkellä auringon aktiivisuus on juuri alkanut vähentyä, joten edessä voi olla lisää lauhoja talvia lähivuosina.

Kun taas auringon aktiivisuus on minimissään, eli n. 11 vuoden kuluttua maksimista, jolloin hiukkasia kulkeutuu maahan vähän ja revontulet loistavat poissaolollaan, ovat talvet meillä todennäköisemmin kylmiä ja lumisia, kuten vuosina 2009-2010. Kylmiä talvia koetaan meillä silloin, kun napapyörre on heikko ja alkaa mutkitella pohjois-eteläsuunnassa, niin että kylmää arktista ilmaa pääsee valumaan tavallista etelämmäs.

Auringon aktiivisuus ei siis suoraan vaikuta lämpötiloihin, vaan ilmakehä reagoi aurinkotuuleen, jolloin lämpö jakautuu maapallon pinnalla eri tavalla auringon aktiivisuuden mukaan. Toisaalla on kylmempää, kun toisaalla on lämpimämpää.

 

Oulun yliopiston tiedote tutkimuksesta

Kuva: Heikki Nurmi