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

Mistä tunnistat ukkospilven?

Julkaistu

Helteet päättyvät ukkosiin – tälläkin kertaa. Lännestä saapuva viileä ilma ja etelästä virtaava trooppisen kuuma ilma kohtaavat toisensa ja sytyttävät rajavyöhykkeelleen mutkittelevan ukkosrintaman, varsinaisen ilotulitussarjan, josta saamme monet joko nauttia (tai kärsiä) lähipäivinä etenkin Oulun eteläpuolisessa Suomessa.

Joskus ukkosia syntyy ihan vain itsestään tarpeeksi kuumassa ja kosteassa paikallaan pysyvässä ilmamassassa kunhan vain aurinko pääsee lämmittämään tarpeeksi maanpintaa,  jotta kohoava ilma saa ukkospilven syntymään.

Ukkospilvi Helsingistä pohjoiseen n. 80 km päässä.
Ukkospilvi Helsingistä pohjoiseen n. 80 km päässä kesäkuussa 2013.

Tällaisella selkeällä säällä syntyvän ukkospilven tunnistaa helposti tyypillisestä alasimen tai sienen muotoisesta pilvestä, joka syntyy kun tavallinen kumpupilvi alkaa kohota kukkakaalimaisesti kohti yläilmoja auringon lämmityksen vaikutuksesta. Pilvi paisuu niin kauan kuin se kohtaa lopullisen esteensä inversiokerroksen, eli tropopaussin. Tropopaussin kohdatessaan pilvi samalla jäähtyy ja jäätyy yläosastaan ja alkaa leviämään sivusuunnassa kun ylöspäin ei enää pääse. Näin muodostuu ukkospilvelle tyypillinen alasimen muoto ja harsomainen yläosa. Helpoimmin tällaisen alasimen voi bongata järven tai meren rannalta taikka peltoaukealta, josta on esteetön näkyvyys horisonttiin.

Kehittyvä ukkospilvi Pyhäjoella 29.7.2013
Kehittyvä ukkospilvi Pyhäjoella 29.7.2013

Aina ukkospilveä ei kuitenkaan erota paljain silmin, varsinkaan silloin kun ukkospilvi liittyy säärintamaan jossa pilvet estävät näkyvyyden horisonttiin, kuten todennäköisesti nyt lähipäivien aikana. Siinä tapauksessa voi ottaa lisäksi korvat käyttöön. Ukkosen läheisyyden voi nimittäin laskea äänennopeuden avulla, joka kulkeutuu n. 340 m/s. Kolmessa sekunnissä ääni on kulkeutunut kilometrin. Mikäli salaman iskusta on kulunut vaikkapa 30 sekuntia – tarkoittaa se sitä, että ukkosalue on noin 10 kilometrin päässä. Mikäli salamaniskun ja siitä kantautuvan äänen välinen aika koko ajan lyhenee, voi päätellä että ukkosalue on tulossa kohti ja rynnistää ulos ihailemaan tulitusta, tai vetää pois töpselit seinästä ja painua kellariin. Itse ryntäisin ulos!

Ukkosen syntymisen pystyy itsekin ennustamaan. Mikäli näet taivaalla seuraavanlaista palleromaista pilviharsoa, voi ukkonen riehua päällä muutaman tunnin, tai viimeistään 12 tunnin kuluttua.

Taivas ennen 3 tuntia ennen ukonilmaa Helsingissä 7.8.2013
Taivas ennen 3 tuntia ennen ukonilmaa Helsingissä 7.8.2013

Onko ukkonen osunut jo omalle kohdallesi tänä kesänä? Ihaliletko vai inhoatko ukkosta? Minä rakastan!

Kuvat: Aleksi Jokela

päivitetty klo 22.13 7.8.2013

Tuulisääntö

Julkaistu

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.

Meteorologin kamerasta: kukkakaalipilviä

Julkaistu

Viikon loppupuoli on sujunut lomaillessa Laukaassa, Keski-Suomessa. Eiliseen asti sää oli tukahduttavan helteistä. Sitten taivaalle alkoi kohota lupaavan näköisiä tornicumuluksia – ne tunnistaa kukkakaalimaisesta, vielä teräväreunaisesta yläosasta. Kuitumainen, jääkiteistä muodostuva yläosa on puolestaan jo täysimittaisen ukkospilven eli cumulonimbuksen merkki.

Komeista pilvistä huolimatta ei satanut pisaraakaan. Jyrähtelyä kyllä kuului, mutta salamointia en havainnut. Kuitenkin esimerkiksi parinkymmenen kilometrin päässä Uuraisilla ukkonen oli tehnyt tuhojaan kaatamalla metsää.

Tänään on sitten ollutkin jo ihan eri meininki – päivä on ollut kauttaaltaan pilvinen ja sadettakin on saatu. Lämpötila putosi eilisen +29 asteesta +15:een! Mihin ihmeeseen katosi ”+22 astetta, puolipilvistä”?

Hailuodossa paistoi, entäpä Pudasjärvellä? Sääsatelliitti näkee.

Julkaistu

Säälinkkivinkki: NASA:n MODIS-sateliittien kuvat. Näistä voi päivän päätteeksi tarkistaa, oliko naapurin mökillä yhtä hyvä sää kuin omalla tai sitten muuten vain ihailla kauniita luonnonilmiöitä. Nämä sääsatelliitit ylittävät Suomen muutaman kerran päivässä n. 700 km:n korkeudella. Koska kiertorata on noinkin matala, erottuvat esimerkiksi kumpupilvet yksittäisinä palleroina ja maaston muodot kuin kartalle piirrettyinä.

Perämeren rannikkoa tänään klo 13.15 700 km:n korkeudesta nähtynä. Klikkaa kuvaa nähdäksesi tarkemman version.

Yllä olevassa kuvassa näkyy hyvin, miten viileän meren kantilta puhaltava tuuli on siivonnut kumpupilvet sisämaahan. Myös Oulujärven seutu on täysin kirkas. Tässäkö yksi hyvä syy lisää laittaa kesämökki veden äärelle?

Toisaalta, kun vuosi kääntyy syyspuolelle ja manner viilenee, meret ja sisävedet alkavat toimia päinvastoin: pilviä syntyy herkimmin lämpimien vesistöjen yllä ja kaikkein sankimmat sateet tulevat niiden läheisyydessä.

Mielenkiintoinen pilvimuodostelma

Julkaistu
Aaltopilviä, kuva Mikko Peussa

Saimme Forecaan sähköpostia mielenkiintoisesta pilvimuodostelmasta:

”Seurasimme saaristossa, Kemiönsaaressa, Lövbölen kylässä aamupäivällä 3.6.2011 taivaanilmiötä joka herätti ihmetystä ihmisissä täällä. Tämä pilvirintama muodostui yllättäen ja aika nopeasti kirkkaalle taivaalle ja täytti nauhamaisena muodostelmana koko taivaan läntisestä horisontista itäiseen saakka. Ilmiö oli taivaalla vajaan tunnin jonka jälkeen se hävisi ja koko taivas oli melko nopeasti täysin kirkas ja sininen sen jälkeen.”

Forecan päivystävä meteorologi Kristian Roine analysoi pilvimuodostelmaa:

”Suomen säähän vaikutti voimakas korkeapaine, jonka keskus oli Tanskan länsipuolella. Korkeapaineessa pilvisyys oli kaikenkaikkiaan hyvin vähäistä. Satelliittikuvissa tämä kyseinen pilvimuodostelma näkyy ulottuneen suunnilleen Rauma-Porvoo-linjalta ja siitä kohti lounaisrannikkoa. Pilvi kuivui pois puoleen päivään mennessä ja liikkui samalla etelään Suomenlahdelle. Pilvi on kumpukerrospilvi (stratocumulus), joka on silmämääräisesti arvioiden 1.5-2.5 kilometrin korkeudella. Pilvessä näkyy olevan terävärajaisia aaltomaisia piirteitä jotka viittaisivat aaltovirtaukseen pilven korkeudella. Aaltovirtauksessa (engl. gravity wave) ilma virtaa täysin laminaarisesti (siis pyörteilemättä), tällöin pilvet saavat linssimäisiä muotoja.

Yleensä aaltopilviä esiintyy vuoristossa ja korkeammalla ilmakehässä, tällöin niistä käytetään myös nimeä mantelipilvi (altocumulus lenticularis). Tässä tapauksessa aaltovirtauksia on ilmeisesti synnyttänyt alailmakehässä ollut erittäin heikko kylmä rintama. Kylmästä rintamasta ei muita todisteita sitten syntynytkään, korkeapaine on tässä tilanteessa kuivattanut ilmakehää niin ettei pilviä tai sateita syntynyt. Radioluotauksista sekä ennustemalleista kylmän ilman virtaus Pohjois-Ruotsista Suomen yli kohti Viroa on kuitenkin nähtävissä.”

EUMETSAT:in satelliittikuvaa kyseisestä pilvimuodostelmasta