Sähköautoilua talvisäässä

Julkaistu

Jos sähköauton matkanteko hyytyy, niin alumiinin hapettumiseen perustuvia paristoja voi valmistaa myös matkan varrella!
Jos sähköauton matkanteko hyytyy, niin alumiinin hapettumiseen perustuvia paristoja voi valmistaa myös matkan varrella!

Paukkupakkasia tuntuu riittävän koko maassa. Ainakin lumi narskuu kengissä aivan kuin perunajauhopakettia puristelisi. Valitettavasti talvi tarkoittaa myös sitä, että autoa saa marinoida lämmitystolpassa pitkään. Silti ei ole takeita jäätyneen oven aukeamisesta, eikä varsinkaan oven kiinni pysymisessä. ”Ei-ei-ei pysty!”, laulaa starttimoottori, mutta lopulta, lyijyakun tiristäessä ulos ne viimeisetkin varaukset, saa auton hörähtämään henkiin! Vielä kun kynnellä kovertaa kaksi silmänreikää tuulilasiin, niin matka voi alkaa!

Tämän bensiinisyöpön Italian ihmeen lähestyessä uhkaavasti jo elinkaarensa loppua, haaveilee sitä näkevänsä auton puristettuna kompaktiksi punaiseksi metallikuutioksi. Sähköautot tekevät tuloaan ja latauspisteitä syntyy kuin sieniä sateella, mutta uskaltaako sähköautoon investoida?

Autokuume on inhottava tauti. Todellinen ympäristöteko on tietenkin saattohoitaa vanha bensiinikäyttöinen autonraato ensin niin loppuun, että sen kestävyyden puolesta saa ensin toivoa, sitten rukoilla polvillaan ja lopuksi työntää autovanhus viimeiset metrit romuttamolle pääsemään tuskistaan. Kuluttaahan uuden auton valmistus niin paljon arvokkaita metalleja ja kallista energiaa, ettei sähköautomyyjän kynittäväksi pidä suin päin ryhtyä.

Sähköautolla olisi kiistattomia etuja. Sähkömoottorin hyötysuhde on erinomainen. Auto olisi hiljainen. Vain tuulen suhina kuuluisi matkalla lähikauppaan ja takaisin latauspisteelle. No, ehkä jo hiukan pidemmälle. Autossa olisi vähemmän mekaaniselle kulutukselle alttiita osia. Ja olisihan se nyt herranjumala äärettömän makea vehje! Kiihtyisi kuin ampiainen!

Sähköautojen kohdalla valitettavasti tulee mieleen joitain aiheellisia kysymysmerkkejä: akuston energiatiheys ja auton lämmitys. Kun pakkanen paukkuu, niin pitääkö konsoliin upottaa koppa puupilkkeitä ja kamina, että ikkunat pysyvät sulana? Suomen sää voi kesällä olla kohtalaisen suotuisa sähköautoilun suhteen, mutta silloinkin kuumimpina heinäkuun helteillä olisi pieni vieno toive saada autoon ilmastointi, edes sellainen tuulivoimalla toimiva…

Bensiinin ja kaasun energiatiheys on armottoman suuri, jos sitä vertaa vastaavan tilavuuden ja massaisen sähköakuston energiatiheyteen. Lataus pitäisi hoitua nopeasti. Jos huoltoasemien akkujenvaihtorumbaan ei halua ryhtyä, niin tämä jo melkeinpä pudottaa pelistä kaikki sähkökemialliset parit. Suuren varauskapasiteetin omaavat kondensaattorit toki latautuisivat nopeasti suurellakin virralla, mutta haasteena tässäkin on akuston koko ja paino.

Jotain tarttis keksiä. Kokonaan toinen kysymys tietysti on, että voiko energiaa siirtää autoon tien varrella notkuvista sähköpylväistä? Voisiko energian tuottaa peräti autossa itsessään?

Ainakin toistaiseksi annan vielä lumen sataa työkalupakkiin ja jatkaa vanhan auton tekohengittämistä. Huomenna on toki uusi päivä ja uudet kujeet!

Valokuva: kloriittiparisto, Mika Toivonen
Lähde: Aluminum-Chlorine Battery, 1972. Approved for public release. Frank J. Seiler Research Laboratory, US Army.
Aluminum-Chlorine Battery PDF

Vuoden 2013 sää kuvin

Julkaistu

Lohikäärmettä metsästämässä (kalastamassa) kesäkuussa

Perustimme viime toukokuussa Forecalle Instagram-tilin* [@forecaweather), johon ryhdyimme keräämään valokuvia säästä ja säähän liittyvistä asioista. Kun Markus viimeisimmässä blogikirjoituksessaan analysoi viime vuoden sääilmiöitä, niin minä puolestani selailin Forecan Instagram-kuvia.

Ajatukseni siirtyivät kesään, syksyyn ja alkutalveen. Harmaana, sateisena tammikuun päivänä on mukava muistella, millaisessa säässä viime vuotta vietettiin. Kuva-analyysini viime vuoden säästä ei ole tieteellinen. Pikemminkin voisin kuvailla metodiani tunteelliseksi.

Alkukesä oli yllättävän lämmin. Jo kesäkuun alkupuolella lapset leikkivät vesileikkejä.

 

Kesällä oli myös paljon pilviä, niin pouta- kuin ukkospilviäkin.

Olimme etukäteen sopineet, että kaikki kuvat eivät saa olla pilvistä, mutta minkäs meteorologi pilvilleen voi.

Pilvet kun ovat meteorologiassa niin kovin tärkeitä.

 

 

 

maallamerellailmassa

Kesää vietettiin maalla, merellä ja ilmassa. Ulkona vietettiin aikaa ystävien tai perheen parissa, kotimaassa ja ulkomailla.

Aurinko nousi ja laski usein.

Screen Shot 2014-01-07 at 7.07.25 PM

 

 

lumiukkoSyksykin oli leuto, ja lunta on saatu odottaa Etelä-Suomessa pitkään. Alkutalvi ja tammikuu ovat olleet harmaita. Tuntuu, kuin olisimme pilvessä aivan koko ajan. Ainoat lumet täällä Helsingissä löytyvät kauppojen ikkunoista.

Mutta nyt, ehkä jo tulevana viikonloppuna, lunta saattaa tulla myös Etelä-Suomeen ihan rannikolle asti. Kylmää ainakin pitäisi olla.

Kaikki tämän blogikirjoituksen kuvat ovat nähtävissä myös Forecan Instagram-tilillä. Forecan Instagram-tiliä voi seurata osoitteessa: @forecaweather

*Instagram on maksuton kuvien ja videoiden jakamissovellus, jota voi käyttää Apple iOS- ,  Android- ja Windows-laitteissa. Käyttäjät voivat ladata kuvia tai videoita palveluun ja jakaa niitä. Käyttäjät voivat myös katsoa seuraamiensa Instagram-tilien jakamia julkaisuja, kommentoida niitä ja tykätä niistä.

Talviunilla

Julkaistu
Veneitä talviunilla, kuva Tiina Asula

Syksy  on pitkällä, ja monet eläimet ovat talviunilla. Talviunella tarkoitetaan yli talven kestävää jaksoa, jolloin eläin nukkuu. Tyypillisiä talviunta nukkuvia nisäkkäitä ovat karhu, mäyrä tai supikoira. Nämä eläimet ovat tasalämpöisiä.

Esimerkiksi siilit tai lepakot eivät nuku talviunta vaan vaipuvat talvihorrokseen. Talvihorros on kylmänhorroksen tapainen tila sillä erolla, että talvihorroksessa eläimet pystyvät säätelemään itse ruumiinlämpöään polttamalla paljon energiaa sisältävää ruskeaa rasvakudosta.

Käärmeet, sammakot ja hyönteiset ovat vaihtolämpöisiä. Niiden ruumiinlämpö laskee talvella nollan tuntumaan. Elintoiminnot loppuvat melkein kokonaan, ja eläin on lähes kuollut.

Monet suomalaiset ihmisetkin viettävät talven jonkinmoisessa unessa tai horroksessa. Pimeä vuoden aika lisää unen tarvetta. Kylmä tai märkä sää saa jotkut kääriytymään peittoon ja kaivautumaan sohvan kulmaan. Ja ne, jotka eivät pimeyttä kestä lentävät etelään kuten muuttolinnut palatakseen jälleen Suomeen, kun päivät pitenevät ja lämpenevät.

Oletko sinä talven horroksessa, jopa unessa? Vai onko talvi sinulle tekemisen aikaa?

Ensi talven sää?

Julkaistu

Tähän kysymykseen voi antaa vastauksen esimerkiksi sammakkomies tai vanhan kansan viisaukset kuten ”ei pihlajapuu kahta taakkaa kanna”. Viitaten siihen, että tuleva talvi olisi vähäluminen runsaan marjasadon vuoksi – eihän puu tällöin satavaa lumea jaksaisi enää kannatella.

Nämä eivät kuitenkaan perustu tieteeseen, vaikka hyviä arvauksia olisivatkin. Paremman ”arvauksen” voi antaa pitkän ajan ennustuksia laskeva tietokonemalli ja meteorologin siitä tekemä arvio. Esimerkiksi Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskus ECMWF on jo useamman vuoden tuottanut vuodenaikaisennusteita neljän kuukauden päähän.

Luminen pihlaja. Kuva: Kekkone/Flickr

On tehtävä heti selväksi, että näitä ennusteita ei tule sekoittaa tavallisiin lyhyisiin sääennusteisiin, jotka kertovat tarkasti päivittäisen sään. Pitkänajan ennusteissa ennustetaan laajan alueen sään keskimääräistä tilaa eli onko esimerkiksi Suomessa tavanomaista lämpimämpää vai sateisempaa ensi talvena.  Pitkänajan ennusteet eivät siis pyri vastaamaan siihen, että millainen on yksittäisten päivien sää eikä se edes siihen kykene. On myös hyvä pitää mielessä, että jos ennustetaan keskimääräistä sateisempaa, se ei tarkoita välttämättä sitä, että vettä sataa joka päivä. Ennustejaksoon todennäköisesti kuuluu monta runsassateista jaksoa, mutta se voi sisältää kuiviakin kausia.

Kyseiset pitkänajan ennusteet ovat kuitenkin lähinnä kokeiluasteella eikä niiden osuvuudesta ole takeita. Voidaan myös kysyä osuvatko ne oikeaan, jos edes lyhyet ennusteet eivät aina toteudu?

Tarkastellaanpa kuluneen vuoden pitkänajan ennusteita ja niiden osuvuutta lämpötilan osalta koko Suomen osalta:

Ennusteet ja havaitut poikkeamat tavanomaisesta vuodenajan keskilämpötilasta celsius-asteina.

Kuvaajasta nähdään, että ennusteet ovat useimmiten olleet toteutuneeseen nähden viime aikoina ainakin samansuuntaisia. Eli useimmiten on ollut niin, että jos on ennustettu keskimääräistä lämpimämpää, niin se on pitänyt paikkansa. Se kuinka paljon on sitten ollut lämpimämpää tai kylmempää ei ole osunutkaan niin hyvin. Vaikka esimerkiksi viime talven ja kevään lämpötilaennusteet osuivatkin lähestulkoon nappiin.

Sateisuuden osalta ennusteissa ei pääasiassa näkynyt kovinkaan suurta tai selvää poikkeamaa suuntaan tai toiseen, toisin sanoen ennusteet olivat lähellä tavanomaisia sademääriä. Kuitenkin suurimmassa osassa ennusteita vaaka kallistui juuri ja juuri sateisemman sään puolelle. Jokainen tarkastelluista viidestä vuodenajasta olikin yleisesti ottaen jonkin verran keskimääräistä sateisempi, vaikka paikallisia eroja sademäärissä oli paljon eri osissa Suomea. Näiden tarkastelujen osalta voisi arvella että pitkänajan ennusteet eivät olisi aivan tuulesta temmattuja.

Talvien osalta pitkänajan ennusteilla on ollut kuitenkin tapana ennustaa useimmiten keskimääräistä lauhempia talvia, kuten esimerkiksi viime talvea edeltäneiden kylmien talvien osalta, jolloin ennusteet menivät lähes suoraan pusikkoon. Joku voisikin sanoa, että ensi talven säästä voisi aivan yhtä hyvin heittää arpanoppaa. Rohkenen kuitenkin tehdä arvion ensi talven säästä pitkänajan ennusteen sekä Jäämeren olotilan perusteella.

Ennuste koko Suomeen joulukuusta helmikuuhun ulottuvalle jaksolle:

Talvi on keskimäärin hieman tavanomaista lauhempi ja sateisempi. Talvi ei kuitenkaan tule olemaan koko ajan loskakelejä ja pilvisen harmaata vaan talveen mahtuu varsinkin pohjoisesta saapuvia mahdollisesti pidempiäkin kylmempiä pakkasjaksoja. Tähän vaikuttaa keskimäärin lämpimämpi ja tästä syystä pidempään sulana pysyvä Jäämeri, joka muuttaa todennäköisesti varsinkin alkutalvella matalapaineiden ja ilmavirtausten reittiä tavanomaisesta. Luntakin voi tulla ajoittain hieman runsaammin kuten viime talvena.

Millaista talvea sinä odotat ja mikä on oma veikkauksesi ensi talven säästä?

Missä tunnelmissa sinä odotat talvea?

Julkaistu
Syyspilviä meren yllä. Kuva Tiina Asula

Vietin huippuviikonlopun, kun ranskalaiset ystäväni olivat tulleet vierailemaan Helsingissä. Sää suosi ulkoilua Suomenlinnassa ja vaeltelua kaduilla, puistoissa ja rannoilla.

Ystäväni kommentoivat yhteisestä suusta, että Helsinki on aivan upea paikka asua. Puhdas ilma, ei liikaa ihmisiä ja hyvä ruoka. Kahdenkeskisissä keskusteluissa nousi kuitenkin ihmetys ja epäily. Entä se talvi? Kestäisikö kaikkea sitä kylmyyttä ja pimeyttä?

Kävin tätä asiaa miettimään. Monissa maissa sää on vuodet läpeensä lämmin ja aurinkoinen. Ihmiset hymyilevät.

Suomessa eläminen on erilaista. Henkinen hyvinvointimme on hyvin riippuvainen säästä. Kun aurinko hymyilee ja lempeä tuuli hellii, niin hymyilemme. Mutta kun on se marraskuun loska ja vettä ja räntää tulee vaakasuoraan, niin vedämme hartiat kyyryyn ja suupielet alas.

Yritin vakuuttaa ranskalaisille ystävilleni, että Suomessa on elämää myös talvella. Ihan kivaa elämää. Meillä on talvellakin puhdas ilma, ei liikaa ihmisiä ja hyvä ruoka. Talveen, pimeyteen, räntään, lumeen – siis säähän – vain pitää osata varautua ja suhtautua.

Missä tunnelmissa sinä odotat talvea?

Pakkanen ja liian kuiva sisäilma

Julkaistu

Talvella kärsitään usein liian kuivasta sisäilmasta. Kuivuus aiheuttaa erityisesti nenän limakalvojen ärsytystä, silmien kutinaa sekä iho-ongelmia. Pahoja oireita esiintyy etenkin allergikoilla ja astmaatikoilla, mutta oireet koskevat lähes kaikkia jossain vaiheessa talvea. Miksi sitten huoneilma on erityisen kuivaa juuri talvella? Selitys löytyy ilman kastepistelämpötilasta.

Kastepistelämpötila

Lämpimään ilmaan mahtuu näkymätöntä vesihöyryä enemmän kuin kylmään ilmaan. Laskemalla ilman lämpötilaa riittävästi siinä oleva näkymätön vesihöyry aina lopulta tiivistyy. Juuri tätä lämpötilaa, jossa ilman näkymätön kosteus tiivistyy, kutsutaan kastepistelämpötilaksi (Td). Saattaa aluksi kuulostaa vähän vieraalta, mutta ilmalla voidaan ajatella olevan aina kaksi lämpötilaa. Toinen on se normaali lämpötila, jonka kaikki tietävät. Toinen on salainen lämpötila, kastepistelämpötila, jonka tietää vain hyvin harva. Meteorologisessa mielessä tämä salainen kastepistelämpötila on usein jopa normaalia lämpötilaa tärkeämpi. Karkeasti voisi ajatella kastepistelämpötilan kuvastavan, kuinka paljon ilmaan on ladattu piilevää energiaa. Mitä korkeampi kastepistelämpötila on sitä enemmän ns. latenttia lämpöä ilma sisältää (tästä lisää myöhemmin).

Suhteellinen kosteus

Ilman suhteellinen kosteus ottaa huomioon ilman lämpötilan. Kosteuden tiivistyessä ilman lämpötila ja kastepistelämpötila ovat samat. Tällöin suhteellinen kosteus on 100 %. Mitä suurempi ero varsinaisen lämpötilan ja kastepistelämpötilan välillä on, sitä kuivempaa ilma on ja sitä alhaisempi on ilman suhteellinen kosteus.

Tuulettaminen pakkassäällä kuivattaa voimakkaasti huoneilmaa

Ihanteellisen huoneilman suhteellinen kosteus on 30 - 45 %. Tällöin 20 C asteisessa huoneilmassa kastepistelämpötila voisi olla 5 C astetta, kuten tässä kuvassa ennen tuuletusta. Jos ulkona on pakkasta, tuuletuksen myötä huoneen kastepistelämpötila laskee hiljalleen kohti ulkoilman kastepistelämpötilaa. Samalla ilma kuivuu. Mikäli kastepistelämpötila laskee kuvan -5 C asteeseen, suhteellinen kosteus laskee jo alle 20 %. Se aiheuttaa oireita jo suurimmalle osalle ihmisiä.

Kastepistelämpötila ei voi koskaan olla suurempi kuin normaali lämpötila. Niinpä talvisessa pakkasilmassa myös kastepistelämpötila on aina pakkasen puolella. Tehokas tapa raikastaa huoneilmaa on avata ikkuna, jolloin tunkkainen sisäilma virtaa huoneesta ulos ja tilalle saadaan raikasta ulkoilmaa. Samalla tapahtuu kuitenkin muutakin. Samalla, kun sisäilmaa korvautuu ulkoilmalla, myös sisäilman kastepistelämpötila alkaa korvautua  ulkoilman kastepistelämpötilalla. Huoneen lämmitys kuitenkin huolehtii, ettei ilman lämpötila laske. Niinpä tuuletuksen yhteydessä huoneen suhteellinen kosteus laskee huomattavan paljon.

Talvella tulisi huolehtia riittävästä ilmankostutuksesta

Hyvässä huoneilmassa suhteellisen kosteuden tulisi olla vähintään 30 %. Käytännössä se tarkoittaa, että 20 C asteisessa huoneilmassa kastepistelämpötilan pitäisi olla ainakin pari astetta plussanpuolella. Niinpä aina, kun ulkoilma on pakkasella ja huonetta tuuletetaan pitämällä ikkunaa auki, tulisi tuuletuksen jälkeen huolehtia ilman kostutuksesta. Ilmaa voi kostuttaa ilmankostuttimen lisäksi myös esimerkiksi kuivattamalla pyykkiä huonetilassa. On hyvä muistaa, että pitkään jatkuneissa pakkasissa huoneilma kuivuu hiljalleen, vaikkei huonetta lainkaan tuuletettaisi. Pahin kuivuus sisätiloissa syntyy, kun kovilla paukkupakkasilla pidetään huoneilma erityisen lämpimänä. Alentamalla huoneen lämpötilaa muutamalla asteella voisi jo usein parantaa tilannetta merkittävästi.

Huoneilman kosteutta voidaan mitata

Ihanteellinen huoneilman suhteellinen kosteus olisi 30 – 45 %. Tätä kosteampaa ilmaa on kyllä miellyttävää  ja terveellistä hengittää,  mutta yli 45 % suhteellinen kosteus huoneilmassa lisää huomattavasti talon tai huoneiston riskiä kosteusvauriolle. Helpoin tapa tarkkailla ilman kosteutta on hankkia ilman kosteusmittari. Nykyään on jo saatavilla melko edullisia elektronisia kosteusmittareita, jotka ovat helppokäyttöisempiä kuin vanhanaikaiset hiuskosteusmittarit. Sinänsä nämä vanhemmat viisarikäyttöiset mittaritkin ovat helppokäyttöisiä, mutta niitä pitää varsin usein kalibroida.

Kesällä tilanne voi olla juuri toisin päin

Talvella pakkasilma siis helposti kuivattaa sisäilmaa, kun ulkoilman alhainen kastepistelämpötila pikku hiljaa siirtyy sisäilmaan. Toisaalta kesällä tilanne voi olla päinvastainen. Kastepistelämpötila voi ulkoilmassa olla useita päiviä peräkkäin yli 15 C astetta ja vähitellen sisäilmankin kastepistelämpötila voi muuttua samaksi. Reilun 20 C asteen sisälämpötiloissa suhteellinen kosteus olisi tuolloin helposti 60 % luokkaa! Tällöin erityisesti suihkutiloissa, joissa käytetään paljon vettä, kosteusvaurioiden riski on mitä ilmeisin. Riskiasunnoissa olisikin hyvä käyttää kosteissa tiloissa pientä lämmitystä myös kesäkaudella.