Sisämaassa alkusyksy on luvattua sumujen aikaa. Kylmien, selkeiden ja heikkotuulisten öiden sivutuotteena syntyy näyttäviä aamusumuja peltojen, notkelmien ja vesistöjen ylle. Sumut ovat usein hyvin paikallisia ja haihtuvat iltapäiväksi, jolloin ne eivät aiheuta merkittäviä ennustusvirheitä. Syksyn edetessä sumujen haihtuminen vaatii kuitenkin enemmän aikaa, kun haihtumiseen tarvittavaa energiaa eli auringonsäteilyä, saadaan päivä päivältä vähemmän.
Pahimmassa tapauksessa syksyllä tilanne on seuraava: meteorologi on ennustanut sumujen mahdollisuutta aamulla, jonka jälkeen koittaisi lämmin ja aurinkoinen syyspäivä. Tyypillisesti sumu hälveneekin iltapäiväksi – vielä ainakin syksyn alkupuoliskolla. Joskus sumusta saattaa kuitenkin muodostua laaja-alaisempi, jolloin sumukehitys jatkuu pitkälle aamupäivään saakka. Tällöin sumu yleensä ”hälvenee” alaosiltaan, mutta jatkaa kehittymistään yläosistaan kohoten ja muodostaen tiiviin sumupilvilautan, joka saattaa alaosistaan tihuttaa vettä. Lupauksia aurinkoisesta ja lämpimästä päivistä ei tällöin lunasteta, sillä sumupilvi voi jäädä roikkumaan taivaalle koko päiväksi.
Sumupilvilautta voi viedä mennessään luvatun auringonpaisteen. Kuva: Markus M/Foreca
Sumujen paikallisuuden vuoksi niiden ennustaminen on hankalaa siinä missä kesäisten kuurosateidenkin. Tiedetään, että sumuja syntyy, mutta on hankala sanoa, mihin kohtaan tarkalleen. Jos sumusta muodostuu sitkeä ja laaja-alainen, se voi heilauttaa lämpötilaennustetta useilla asteilla alaspäin. Auringonsäteilyn lämmittävä vaikutus ei jaksa tunkeutua paksun sumupilvikerroksen alle, jolloin lämpötila jää ennustettua alhaisemmaksi. Syksyinen korkeapaine ei enää takaa aurinkoisia säitä, jos mukana ei ole tuulikomponenttia, joka hajottaa sumun tehokkaammin kuin syksyn edetessä vähenevä auringonsäteily.
Syksyisiä sumutyyppejä on kaksi: kiinteän maan ylle syntyvä säteilysumu ja järvien ylle syntyvä sekoitussumu. Säteilysumu syntyy nimensä mukaisesti säteilyjäähtymisen seurauksena, jolloin pitkäaaltosäteilyn karkaaminen maanpinnalta ilmakehään kylmentää maanpinnan läheisyydessä olevan ilmakerroksen ja saa siinä olevan vesihöyryn tiivistymään näkyväksi sumuksi. Sekoitussumuja tavataan puolestaan vesistöjen yllä, jolloin kylmä ilma sekoittuu veden yläpuolella olevaan kosteaan ja lämpimämpään ilmakerrokseen, ja erityyppisten ”ilmojen” sekoittuminen aikaansaa sumun.
Säteilysumuja syntyy sisämaassa selkeinä ja heikkotuulisina syysiltoina ja -öinä. Maanpinnalta ylöspäin ilmakehään karkaava lämpösäteily aiheuttaa maanpinnan kylmenemisen, jolloin myös sen yläpuolinen ilmakerros jäähtyy. Sumuja syntyy, jos ilman lämpötila laskee nk. kastepistelämpötilaan saakka, jolloin ilmassa oleva vesihöyry muuttuu näkyväksi.Alkusyksyn säteilysumua auringonlaskun jälkeen (kuva: Markus Mäntykannas)
Tähän aikaan vuodesta syksyn alkaminen on jo käsillä – sen voi aistia, haistaa ja nähdä luonnon muutoksista. Illat ovat pimeitä sekä kosteita, yöt puolestaan kirpeän kylmiä, ja toisinaan taianomaiset sumut värittävät aamu- ja iltamaisemaa. Syksyn alkaessa sumut yleistyvät, ja erityisesti sisämaan puolella tällä hetkellä eletään vuoden sumuisinta aikaa.
Aurinko lämmittää vielä sen verran, että se jaksaa hälventää sumut iltapäivän mittaan pois, mutta syksyn edetessä tämä ei enää ole itsestäänselvyys. Selkeinä ja heikkotuulisina öinä maanpinnan jäähtyminen on voimakasta ja suotuisissa olosuhteissa sumuja muodostuu erityisesti kosteikkojen, notkojen ja laaksoalueiden ympäristöön. Säteilysumu on yleisin sumutyyppi
Loppukesän ja varsinkin alkusyksyn yleisin sumutyyppi maa-alueilla on säteilysumu. Sen syntyminen vaatii heikkotuulisuutta ja maanpinnan kylmenemistä pitkäaaltosäteilyn karkaamisen johdosta. Kun ilman lämpötila laskee ja saavuttaa kastepistelämpötilan, alkaa kasteen ja vähitellen myös sumun muodostuminen edellyttäen heikkotuulista tai tyyntä tilannetta.
Syntyvä säteilysumu jää usein ohueksi sumukerrokseksi ollen paksuudeltaan vain n. 1-5 metriä. Aamulla auringon säteilylämmitys tunkeutuu vielä tähän aikaan vuodesta sumuvaipan läpi lämmittäen maanpintaa ja lopulta haihduttaen sumun. Syksyn edetessä auringon säteilyteho pienenee, eikä sumun hälveneminen päivän mittaan ole enää takuuvarmaa, ja joskus tiivis sumuverho jääkin vellomaan pitkälle iltapäivään.
Sumu voi kohota sumupilveksi
Sumukerros kasvaa suotuisissa olosuhteissa paksuksi ja tällöin onkin todennäköistä, että hälvenemisen sijasta sumukerros kohoaa aamupäivän mittaan sumupilveksi. Sumupilven alla maanpinnan jäähtyminen vähenee ja lämpötila alkaa ikään kuin kohota alhaalta käsin. Tällöin nk. pitkäaaltosäteilyn karkaamista eli säteilyjäähtymistä tapahtuu itse sumukerroksessa, jolloin sumu pääsee paksunemaan ja kasvamaan yläosastaan.
Mikäli paksusta sumupilvestä tihuttaa vettä, on se merkki siitä, että sumu on haihtumassa alhaalta käsin, mutta itse sumupilvi voi olla paksu ja kasvamassa yläosistaan. Paksu säteilysumu voi pysyä hengissä aamulla pitkäänkin, sillä auringon säteily ei jaksa tunkeutua paksun kerroksen läpi ja osa säteilystä heijastuu sumun yläreunalta, jolloin säteilyjäähtyminen saattaa jatkua vielä iltapäivälläkin. Todennäköisesti sumu kohoaa näissäkin tilanteissa aamupäivän kuluessa vähintäänkin sumupilveksi (Stratus-pilvi).
Sumujen ennustaminen haastavaa
Säteilysumujen ja muidenkin sumutyyppien ennustaminen on hankalaa, sillä sumun eri kehitysvaiheet riippuvat monen fysikaalisen tekijöiden vuorovaikutuksesta: säteilystä, ilman pystyliikkeistä, tuulisuudesta ja siihen liittyvästä advektiosta sekä pisaranmuodostuksesta. Usein sumut ovat myös varsin paikallisia, jolloin kehittyneempienkin tietokonemallien hilavälit eivät ole tarpeeksi pieniä paikallisten sumujen sijainnin ennustamisen kannalta. Parempi onkin vain todeta, että olosuhteet ovat sumun syntymiselle suotuisat tietyllä alueella.
Vastoin yleistä käsitystä sumun syntyminen ei aina vaadi 100 % suhteellista ilmankosteutta eli nk. kyllästymispistettä. Karkeasti sanottuna sumun syntyminen on mahdollista, kun ilman lämpötila kohtaa kastepistelämpötilan, mutta 100 %:n suhteellinen kosteus ei ole aina tarpeen. Esimerkiksi merien yllä sumua voi muodostua jo 85 %:n ilman suhteellisessa kosteudessa, sillä syntymismekanismi poikkeaa hieman mantereen yllä olevista sumuista.
Syksyistä sumua Helsingin Töölönlahden yllä 15.9.2016. / kuva: Markus M.
Ei loppukesäistä korkeapainetta ilman sumuja. Vielä iltapäivisin aurinko jaksaa helottaa niin, että kuuma tulee, mutta myöhäisillat, yöt ja aamut ovat kylmiä. Auringon teho on elokuun loppuun mennessä hiipunut noin neljäsosalla kesän huippulukemista, mutta minua ei haittaa. Tämä loppukesän miedompi helotus on ihan miellyttävä. Jos nykyinen sulkukorkeapaineemme olisi vahvistunut meille heinäkuun puolella, olisivat päivälämpötilat kohonneet 30 asteeseen. UV-indeksi on vielä elokuun loppupuolellakin kohtalainen, luokkaa 3-4 koko maassa, joten herkemmän ihon palaminen miedommassakin auringonpaisteessa on mahdollista. Pitäkäähän mielessä.
Elokuun loppupuoli on aistikasta aikaa: illat ovat jo pimeitä, puidun viljan tuoksu tarttuu maaseudulla mukavasti sieraimiin ja taianomaiset sumut värittävät ilta- ja aamumaisemaa. Nykyisessä heikkotuulisessa korkeapainetilanteessa sumuja pääsee herkästi muodostumaan yöaikana erityisesti sisämaassa.
Kuva 1: Elokuun illoissa on tunnelmaa (kuva: Markus Mäntykannas; Helsinki, Eiranranta)
Säteilysumu
Loppukesän ja varsinkin alkusyksyn yleisin sumutyyppi maa-alueilla on säteilysumu. Sen syntyminen vaatii heikkotuulisuutta ja maanpinnan kylmenemistä pitkäaaltosäteilyn karkaamisen johdosta. Kun ilman lämpötila laskee ja saavuttaa kastepistelämpötilan, alkaa kasteen ja vähitellen myös sumun muodostuminen, mikäli on tyyntä tai heikkotuulista. Syntyvä säteilysumu on yleensä paksuudeltaan 1-5 metriä. Aamulla auringon säteilylämmitys tunkeutuu sumun läpi lämmittäen maanpintaa ja lopulta haihduttaen sumun. Syksyllä sumujen hälveneminen aamuisin ei ole enää itsestäänselvyys ja joissain tapauksissa sumu jääkin vellomaan matalana sumupilvenä pitkäksikin aikaa.
Kuva 2: Ilman lämpötilan saavuttaessa kastepistelämpötilan kasvaa sumujen todennäköisyys heikkotuulisessa säässä. Kuvassa luotausennuste Helsinkiin torstain (20.8.) vastaiselle yölle, jolloin sumuja kehittyikin paikoin Uudellamaalla.
Joskus sumukerros voi kasvaa paksuksi, jolloin maanpinnan säteilyjäähtyminen vähenee ja aivan maanpintatasolla lämpötila saattaakin hieman kohota. Tällöin voimakkain säteilyjäähtyminen tapahtuukin itse sumukerroksessa, jolloin sumusta voi tulla huomattavan paksu, sillä se kasvaa yläosistaan. Tarpeeksi paksussa sumussa saattaa alkaa esiintyä ns. turbulenttista sekoittumista ja pystysuuntaisia liikkeitä. Paksun sumukerroksen alla saattaa tihuttaa vettä ja samalla sumu ikään kuin haihtuu alhaalta käsin.
Paksu säteilysumu voi pysyä hengissä aamulla pitkäänkin, sillä auringon säteily ei jaksa tunkeutua paksun kerroksen läpi ja osa säteilystä heijastuu sumun yläreunalta, jolloin säteilyjäähtyminen saattaa jatkua vielä iltapäivälläkin. Todennäköisesti sumu kohoaa näissäkin tilanteissa aamupäivän kuluessa vähintäänkin sumupilveksi (Stratus-pilvi).
Säteilysumujen ja muidenkin sumutyyppien ennustaminen on hankalaa, sillä sumun eri kehitysvaiheet riippuvat monen fysikaalisen tekijöiden vuorovaikutuksesta: säteilystä, pystyliikkeistä, tuulisuudesta ja siihen liittyvästä advektiosta sekä pisaranmuodostuksesta. Havaintoverkosto esimerkiksi merialueilla ei ole niin kattava, että kaikki sumut saataisiin kiinni. Toisaalta sumut ovat yleensä pinta-alaltaan huomattavasti sääennusteissa käytettävien ilmakehämallien hilaruutuja pienialaisempia, mikä luo lisähaasteita ennustamiselle.
Karkeasti sanottuna sumun syntyminen on siis mahdollista, kun ilman lämpötila kohtaa kastepistelämpötilan, mutta 100 %:n suhteellinen kosteus ei ole aina tarpeen. Esimerkiksi merien yllä sumua voi muodostua jo 85 %:n ilman suhteellisessa kosteudessa.
Kuva 3: Säteilysumua alkaa muodostua illalla klo 21 jälkeen Keravalla 9. elokuuta (kuva: Markus Mäntykannas)
Sumukaari (”valkoinen sateenkaari”)
Ennustusvuoroissani MTV:llä olen kuluneella viikolla useaan otteeseen ihastellut katsojien lähettämiä upeita sumukaarikuvia. Sumukaaret ovat ikään kuin värittömiä sateenkaaria. Syntymekanismiltaan ne kuitenkin poikkeavat sateenkaarista.
Sumupisaroiden halkaisija on vain n. 0,001 mm, kun taas sadepisaroiden halkaisija on n. 2,5 mm. Hyvin pienissä pisaroissa ei tapahdu sateenkaarelle ominaista valon taittumista eikä heijastumista. Sen sijaan sumukaaren yhteydessä puhutaan valon diffraktiosta eli taipumisesta, jolloin valon kulkureitit menevät ”päällekäin” ja värit ikään kuin sulautuvat toisiinsa, jolloin sumukaari jää värittömäksi. Toisinaan sen reunoilla on kuitenkin havaittavissa haaleita sävyjä punaisesta (ulkoreunalla) ja sinisestä (sisäreunalla).
Sumukaaria voi vielä lähipäivinä yrittää bongailla aamusumujen yhteydessä erityisesti klo 8-10 aikoihin, jolloin aurinko paistaa juuri sopivasta kulmasta.
Säteilysumuun liittyvä sumukaari klo 9 aikoihin Tuusulassa 19.8. (kuva: Varpu Helpinen)
Laskettelupäivän aamu Alpeilla oli harmaa. Satoi tai paistoi, mäkeen on mentävä eikä sumusta huolita!
Niin me mentiin, ja kyllä kannatti.
Vuoren rinteellä sää vaihtui kuin veitsellä leikaten. Hiihtohissin noustessa ylöspäin sumu vaihtui auringon paisteeseen.
Laakson harmaus oli matala mutta tiheä sumupilvi, joka ei ylettynyt 100 metriä korkeammalle.
Miten tällainen alppilaakson aamusumu syntyy?
Auringon laskettua maan pinta ja pinnan läheinen ilmakerros alkaa kylmetä säteillessään lämpöä avaruuteen. Sumu muodostuu kun ilma jäähtyy kastepisteeseen ja vesihöyry alkaa tiivistyä pieniksi sumupisaroiksi.
Laakson pinnanmuodot tehostavat sumun syntymistä. Myös vuoren rinteillä jäähtyvä ilma muuttuu ympäristöään kylmemmäksi ja valuu alas laakson pohjalle. Laakso täyttyy kylmästä ilmasta, joka on otollinen sumun muodostumiselle.
Jälkeenpäin ajatellen sumu oli tyypillinen säteilysumu: yö oli kirkas ja heikkotuulinen, jolloin ilma pääsee jäähtymään vapaasti muttei juurikaan sekoittumaan. Tämä sumu hälveni auringon lämmityksen voimalla ennen puoltapäivää, joten after ski oli aurinkoinen!
lähde: Timo Vihma. Rajakerroksen fysiikka II. 2007 kuva: Miina M.
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
