Taas tuttu palaute: ennuste on mennyt pieleen ja asiakas ehdottaa, että jos asentaisimme sääaseman juuri hänen kotikaupunkiinsa, niin ennusteet varmasti paranisivat. Ajatus ehdotuksen taustalla on varsin looginen, syötetään ennustemalliin enemmän ja tarkempia havaintoja, jolloin ennustekin varmasti paranee.
Omalla säähavaintoasemalla parempia ennusteita? (Kuva H. Dahlström, Flickr)
Mistä ennustemalliin syötettävä havaintoaineisto tarkkaan ottaen koostuu? Aikaisemmin säätä havainnoitiin lähinnä maan pinnalta havaintoasemilla sekä tekemällä radioluotauksia, siis lähettämällä vetypallon varassa ilmakehään luotaimia, jotka mittaavat mm. ilmakehän lämpötilan ja kosteuden pystyjakauman. Nämä perinteiset havaintomenetelmät ovat edelleen käytössä, mutta nykyään 95 % ennustemalliin syötetyistä havainnoista on peräisin sääsatelliiteista. Jokaista ennustemalliajoa varten tarvitaan kymmeniä miljoonia havaintoja, tällaisen tietomassan kerääminen ei onnistu enää perinteisin menetelmin.
www.mtv3.fi/saa/Sääennusteet ovat usein etelä- ja etenkin pääkaupunkiseutu keskeisiä. Se tuntuu raivostuttavan niitä, joita pääkaupunkiseudun sää ei kiinnosta. Ymmärtäähän sen. Silloin kun asuin Mikkelissä se ärsytti minuakin. Ei ärsytä enää.
On totta että kaikkien pitäisi saada yhtä tarkka sääennuste. Televisiolähetysten etelä keskeisyyden ärsyttävyys on ymmärrettävää. Niiden sääennusteiden on tarkoitus palvella kaikkia, paikkakunnasta riippumatta. Mutta tämä on blogi. Blogissa saa keskittyä asioihin jotka kiinnostavat kirjoittajaa. Koska asun Helsingissä, Helsingin sää kiinnostaa minua.
Sille miksi Etelä-Suomi saa enemmän painoarvoa telkussa on useita syitä, hyviä ja huonoja. Kahden minuutin lähetyksessä ei ole aikaa kertoa kaikkea. Etelässä asuu eniten ihmisiä. Jos ennuste keskittyisi Mikkeliin, se palvelisi vielä pienempää ihmisryhmää kuin Helsinkiin keskittyvä ennuste.
Meteorologin oma mielenkiinto voi paistaa läpi säälähetyksessä. Se on tietenkin paha. Mutta taas toisaalta, minä teen parempia ennusteita etelärannikolle, koska minulla on omakohtaisia säähavaintoja Helsingistä.
Nyt tilanne on parantunut kun Maikkarin netin sääsisivuilta voi käydä katsomassa alueellisia sääennusteita. Suomi on jaettu viiteen alueeseen, joista jokaiselle tehdään oma säävideo. Sieltä näkee Itä-Suomen sään ilman että kuulee sanaakaan etelärannikosta.
Tänään tuhrasin töissä suurimman osan aamusta siihen että mietin minkälaisia sateita Helsinkiin on tänään odotettavissa. Aika vaikea tilanne: lumisadealue heikkenee lähestyessään etelärannikkoa, mutta tuulensuunta ja sula meri ovat omiaan voimistamaan lumikuuroja. Sataako pääkaupunkiseudulla tänään paljon vai vähän kiinnostaa miljoonaa ihmistä. Enkä vieläkään tiedä miten käy! Etelärannikolle keskittyminen ei tee ennustamisesta helppoa.
Lohdutukseksi teille joita ärsyttää Helsinkiin tarkentuvat ennusteet: Junantuomana en erota Helsinkiä, Espoota ja Vantaata toisistaan, vaan pidän koko pääkaupunkiseutua yhtenä isona Helsinkinä. Se ärsyttää helsinkiläisiä.
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.
Lähestulkoon jokaisessa Etelä-Suomen sadealueessa sateen olomuoto on ollut aika pienestä kiinni. On ollut niillä rajoilla tuleeko vettä vai lunta, vai jotakin siltä väliltä.
Tänään etelärannikolla sataa vettä ja räntää. Lämpötila nousee plussan puolelle, mutta se ei ole sateen olomuodon määrittämisessä se tärkein seikka, vaikka niin saattaisi äkkiseltään arvata.
Kun pintalämpötila on lähellä nollaa, niin ei siihen ole luottamista. Maan pinnalla mitattavista suureista parempi sateen olomuodon ennustaja on kastepistelämpötila. Se on se lämpötila, jossa ilman sisältämä vesihöyry alkaa tiivistyä vedeksi. Kun kastepiste on pakkasella sataa lunta, nolla niin räntää, ja plussalla vettä.
Vähintään yhtä tärkeää kuin pinnan kastepiste on ilman lämpötila sillä korkeudella missä sade muodostuu. Ja tärkeintä on se, että minkälaisen ilman läpi se sataa. Nyrkkisääntönä voi pitää, että kun 850 hPa painepinnalla (n. 1,5 km) on yli 4 astetta pakkasta tai 925 hPa (vajaa 1 km) lämpötila on alle nollan sade tulee maahan lumena.
Tänä aamuna sateen olomuotoa miettiessä seurasin kastepistettä, lämpötilaa sekä 850 hPa että 925 hPa korkeudelta ja maan pinnan ja 850 hPa välisen ilmakerroksen paksuutta. Kaikki ennusmerkit osuivat aika lailla samaan kohtaan eli ennuste on varma. Toisaalta varmaankin ennusteeseen sisältyy kaistale säätä, jossa sateen olomuoto vaihtelee päivän edetessä lumesta veteen ja takaisin. Rantaviivalla sataa pääosin vettä. Hieman pohjoisempana on muutaman kymmenen kilometrin levyinen kaistale, jossa olomuoto vaihtelee. Pohjoisempana sataa lunta.
Sääkartan sadepilviaurinko- symboli on meteorologin pelastus, ja painajainen. Yhdellä symbolilla voi merkata mitä tahansa näistä viidestä:
Lämpimänä kesäpäivänä symboli on paikallaan kuvaamaan konvektiivisia iltapäiväkuuroja. Aamu on aurinkoinen, päivällä taivaalle nousee kumpupilviä joista saadaan muutama sadekuuro, ja illalla taivas on taas kirkas.
Joskus todellakin on niin vaihtelevaa säätä, että pilvisadeaurinko kuvaa tilannetta parhaiten. Välillä paistaa, välillä sataa, ja tarkka ajoitus tai ykseittäisen paikkakunnan hetkellisen sään kertominen sen tarkemmin on mahdotonta.
Saderintaman kulkiessa yli sää voi muuttua lyhyessäkin ajassa aurinkoisesta sateiseksi, ja kirkastua rintaman jälkeen uudelleen. Pilvisadeaurinko on viimeinen vaihtoehto, silloin kun rintaman ylikulkuun liittyvää sään vaihtelua ei onnistu muuten saamaan kartalle.
Ennustettaessa vaihtelevaa säätä useamman päivän päähän saderintamien ajoitus hämärtyy ja kuurosateiden paikka on epävarma. Jos säärintamia kulkee yli päivittäin on rintaman tarkkaa ylikulkua lähes mahdoton ajoittaa tarkasti useamman päivän päähän. Silloin pilvisadeaurinko kertoo sään vaihtelevuudesta.
Joskus, etenkin pidempien ennusteiden kanssa on niin, että meteorologi ei tiedä sataako vai paistaako. Silloin sadepilviaurinko on pelastava työkalu.
Tulkintaa tarvitaan. Nyrkkisääntönä voinee pitää että kohdat 1 ja 2 ja 3 ovat mahdollisia selityksiä alle 48 tunnin ennusteissa. Yli kahden vuorokauden päähän ennustettaessa vaihtoehdot 4 tai 5 ovat todennäköisempiä. Onneksi säälähetyksissä meteorologit usein avaavat symbolien merkityksiä puheessaan.
Suurin osa sääennusteita seuraavasta yleisöstä tietääkin, että sään ennustaminen on jo useiden vuosikymmenten ajan perustunut tehokkaimpien käytettävissä olevien tietokoneiden laskemiin ennusteisiin. Tietokoneeseen on ohjelmoitu numeerinen malli, joka simuloi ilmakehän fysiikkaa – tai käsitystämme siitä mahdollisimman todenmukaisesti. Maailmanlaajuisten säähavaintojen perusteella malliin syötetään kuvaus lähtötilanteesta, eli tämänhetkisestä säästä, jonka jälkeen tietokone alkaa laskea tilanteen kehittymistä eteenpäin eli ennustetta tulevaisuuteen. Periaatteessa ennustetta voisi laskea miten pitkälle tulevaisuuteen hyvänsä, mutta käytännössä ennuste muuttuu epäluotettavaksi 5-10 vuorokauden päässä. Tämä johtuu siitä, että sekä mallissa että siihen syötetyssä alkutilassa on virheitä. Kumpikaan ei vastaa täydellisesti esikuvaansa, ja mitä pitemmälle ennustetta lasketaan, sitä pahemmin virheet alkavat häiritä ennustetta.
Tietokoneiden laskentateho on kasvanut huimasti sinä aikana, kun niillä on tehty sääennusteita. Laskentatehon kasvaessa koneeseen ohjelmoitua mallia on voitu muokata yhä realistisemmaksi. Pikku hiljaa suurempi ongelma onkin alkanut olla se, että malliin havaintojen perusteella syötettävä alkutila sisältää niin paljon virheitä ja puutteita. Säähavaintoja kun saadaan esimerkiksi merialueilta niukasti ja niiden laatukin saattaa vaihdella. Osittain tätä ongelmaa lievittämään on alettu ajaa ryväs- eli parviennusteita.
dan / FreeDigitalPhotos.net
Parviennusteiden idea on, että varsinaisen ennusteen lisäksi ajetaan useita ennusteita eli parvi samalle ajanjaksolle. Lähtotilannetta vain muutetaan hiukan jokaista parven jäsentä kohden. Tuloksena saadaan useita vaihtoehtoisia tulevaisuudenkuvia. Menettelyä kutsutaan Monte Carlo -menetelmäksi kasinoesikuvansa mukaan.
Ongelmana on tietysti, että edelleenkään ei voida tietää, mikä ennustevaihtoehdoista toteutuu vai toteutuuko mikään. Kaikkein tärkeintä parviennusteissa on kuitenkin se, että ne kertovat siitä, kuinka luotettava ennuste on. Jos parven jäsenet muistuttavat toisiaan, ennustetta voidaan pitää luotettavana. Jos taas hajontaa on runsaasti, ei varsinaiselle tietokoneen laskemalle ennusteelle voi antaa kovin paljon painoarvoa.
Tulevaisuudessa olisi tärkeää, että me meteorologit pystyisimme välittämään tällaiset tiedot sääennusteiden käyttäjille. Esimerkiksi Foreca jakaa sivuillaan 10 päivän mittaista ennustetta, mikä on perusteltua, sillä joissain tilanteissa säätilanne voidaan helpostikin kuvailla 10 päivän päähän (muistanette viime pääsiäisen ennusteen?). Joissain tilanteissa ennuste on taas lähes arvauksen luokkaa. Ehkä joskus tulevaisuudessa sääennusteiden yhteyteen ilmeistyy ”luotettavuusindeksi”, joka parviennusteita hyväksi käyttäen ilmoittaa ennusteen luotettavuuden. Siihen asti pystyn onneksi esimerkiksi omassa työssäni tv-meteorologina kertomaan katsojille itse, miten luotettavana pidän ennustetta.
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
