Tuoreimmat

Sunday, 06 January 2019 19:09

Oliko Aapeli-myrskyn voimakkuus yllätys?

Written by A-J Punkka

On jossain määrin hämmästyttävää, kuinka pitkään (tunturialueiden ulkopuolinen) keskituuliennätys piti pintansa. Alunperin jo 70-luvulla mitattu ennätys 31 m/s kesti 90-luvun tuuliset talvet, Gudrun- ja Tapani-myrskyjen hönkäilyt sekä mittaustarkkuuden ajallisen parantumisen viimeisten 10-20 vuoden ajan. Tuuliennätyksiä on kuitenkin rikottu naapurimaissa melko hiljattain, joten tilastollisessa mielessä Aapeli-myrskyn lukemat eivät tulleet yllätyksenä.

Oma arvaukseni oli, että ennätyksen tulisi lyömään jämäkässä länsivirtauksessa hyvin nopeasti lännestä itään etenevä myrskykeskus. Useimmat 2000-luvun äärevimmistä myrskyistä ovat olleet juuri tällaisia. Aapeli saapui meille kuitenkin huomattavasti rauhallisemmassa ohjaavassa virtauksessa eikä ollut liikkeissään erityisen vikkelä. Nyt onkin hyvä paikka pysähtyä arvioimaan, mikä Aapelissa oli yllättävää, oliko myrskyn voima ylipäätään ennakoitavissa ja mitkä tekijät vyöryttivät ylimääräistä taakkaa meteorologien hartioille.

Teen seuraavassa ennustettavuustarkastelun maailman parhaaksi globaaliksi ennustemalliksi tituleeratun ECMWF:n tuotteiden valossa.

Puuskaennusteet ECMWF:n pääajossa

Oheisessa kuvapaneelissa nähdään mallin deterministisen ajon puuskaennuste 1-4 vuorokautta ennen Aapelin saapumista. Ennusteissa on nähtävissä lähes hämmentävän hyvä konsistenssi: malli ennakoi läntisille merialueille yli 30 m/s puuskia jo neljä vuorokautta etukäteen. Maa-alueilla kovin myräkkä näkyy karttojen mukaan osuvan Pohjanmaan rannikolle sekä Ahvenanmaalle. Sen sijaan pientä vaihtelua on nähtävissä maan sisäosassa, jossa myrskypuuska-alueen itäraja heilahtelee jonkin verran itä-länsisuunnassa.

KUVA: ECMWF-mallin ennuste 2.1.2019 klo 02 Suomen aikaa 1,2,3 ja 4 vuorokautta ennen tilannetta. Oranssit sävyt 20-30 m/s, punertavat sävyt yli 30 m/s.

Kokemusperäisesti voi luonnehtia, että näin hyvä peräkkäisten ennusteiden välinen konsistenssi nähdään voimakkaissa myrskytilanteissa äärimmäisen harvoin. Useimmiten kyse on rajusta läntisestä ilmavirtauksessa, jossa myrskymatalapaineen liikerata, aikataulu ja voimakkuus heilahtelevat ennustelaskelmissa merkittävästi vielä 1-2 vuorokautta ennen myräkän saapumista.

Epävarmuudet ECMWF:n parviennusteessa

Vanhan viisauden mukaan yli 3 vuorokauden mittaisissa ennusteissa kannattaa hyödyntää parviennusteita (ensemble prediction system, EPS). ECMWF:n suurteholaskennassa muodostetaan 52 ennusteen parvi, jolla pyritään tuomaan esiin ennusteen epävarmuutta. Myös Aapelin tapauksessa voidaan laskea ennusteparvesta erilaisia todennäköisyyksiä.

Alla olevassa kuvapaneelissa nähdään kilometrin korkeudella esiintyvien myrskytuulien todennäköisyys siten, että tarkastelussa huomioidaan tuulet 300 km etäisyydellä kustakin pisteestä. Kyseinen esitystapa on hyödyllinen, koska se "antaa anteeksi" ennusteissa tyypillisesti olevat ajoitusvirheet, mutta säilyttää silti tiedon voimakkaasta virtauksesta. Kuvasarjasta nähdään, että ensimmäiset signaalit voimakkaasta virtauksesta alkavat näkyä 5-8 vuorokauden mittaisissa ennusteissa. Todennäköisyystaso jää kuitenkin 10-20% lukemiin. Sen sijaan 1-4 vuorokauden ennusteissa ylletään 30-60% tasolle. Kilometrin korkeudella esiintyvä voimakas virtaus ei suoraan ennusta tuulenpuuskien repivyyttä pinnan tasolla, mutta etenkin myrskykeskuksen luoteisessa (tai lounaisessa) neljänneksessä se antaa suuntaviivoja tilanteen vakavuudesta.

KUVA: ECMWF:n mallit parviennuste Aapeli-myrskyyn 1-8 vuorokautta ennen tilannetta. Värisävyin todennäköisyys, että 300 km säteellä pisteestä esiintyy kilometrin korkeudella tuuli, jonka nopeus ylittää 30 m/s. Oranssit sävyt noin 60% todennäköisyys.

Esitän vielä yhden tavan työntää kädet syvemmälle parviennusteeseen. Alla olevassa kuvassa näkyy värillisillä palloilla parviennusteista bongatut matalapaineiden keskusten sijainnit. Näin muodostuvien "hauliryppäiden" tiiviydestä voi päätellä karkeasti, mikä on matalapaineiden sijaintiepävarmuus. Kuvan esimerkki on neljän vuorokauden ennuste ja kokemusperäisesti voidaan todeta, että ryväs Suomen eteläosassa on melko hyvin koossa. Erityistä lisäarvoa pohdintaan saadaan pallojen väriesityksestä, joka kertoo keskuksen läheisyydessä esiintyvien ilmavirtausten voimakkuudesta kilometrin korkeudessa. Ryppään värimaailma kertoo, että suurin osa parvesta on 30-35 m/s tuulien kannalla (60-70 solmua). Jälleen siis yksi vahvahko signaali tilanteen vakavuudesta.

KUVA: ECMWF-mallin parviennuste neljä vuorokautta ennen Aapeli-myrskyä. Palloin esitetty matalapaineen keskusten sijainnit parviennusteessa. Pallojen väri kuvastaa suurinta tuulennopeutta yhden kilometrin korkeudella 600 km säteellä keskuksesta. Vihreät sävyt noin 30 m/s, oranssit sävyt noin 35 m/s.

 

ECMWF:n parviennusteen ilmastollinen äärevyys

ECMWF:n  52 ennusteen parvea voidaan verrata ajankohdan ilmastolliseen jakaumaan. Jakaumien erolle voidaan laskea oma indeksinsä, josta ECMWF käyttää nimitystä Extreme Forecast Index (EFI). Kun jakaumat ovat identtiset, indeksi saa arvon nolla ja kun jakaumat ovat täysin erillään toisistaan, indeksin arvo on yksi. (Tässä on toki paikallaan huomauttaa, että jakauman poikkeama ilmastollisista arvoista ei kerro absoluuttisella tai varsinkaan vaikutustasolla tilanteen vaarallisuudesta mitään.)

Oheisesta kuvapaneelista nähdään, että EFI-ennuste sai jo 5 vuorokautta etukäteen Suomeen noin 0,8 tienoilla olevia arvoja. Neljän päivän ja sitä lyhyemmissä ennusteissa kartat helahtavat täysin punaisiksi ja indeksi on näin ollen lähellä ykköstä. Kokemusperäisesti voi todeta, että etenkin 4-5 vuorokauden pituisten ennusteiden signaali on huomattavan vahva. Yleensä sävyt jäävät keltaisen ja haalean oranssin tasolle, vaikka toteuma olisi lopulta melko voimakaskin myrsky.

KUVA: ECMWF-mallin parviennuste ennustettujen tuulenpuuskien ilmastollisesta äärevyydestä 1-5 vuorokautta ennen myrskyä. Katso indeksin selitys tekstistä.

Jos tarkastellaan EFI:ä kumulatiivisen kertymäfunktion (CDF) avulla, saadaan tarkempaa todennäköisyystietoa. Oheisessa kuvasarjassa näkyy EFI-CDF kolmelle eri paikalle Aapeli-myrskyn vaara-alueelta. Pylväsdiagrammeista nähdään, että Ahvenanmerellä EFI-lukemat ovat olleet viiden päivän ennusteesta alkaen lähellä ykköstä ja CDF:n perusteella yli 30 m/s puuskien todennäköisyys on ollut lähellä 100% neljän päivän ennusteesta alkaen. Jakauman mukaan 10% todennäköisyydellä saavutetaan puuskanopeus 38 m/s. Vaasassa EFI-ennusteen äärevoityminen on tapahtunut neljän päivän ennusteen kohdalla ja sen jälkeen niin ikään lähestynyt ykköstä. 0-3 vuorokauden ennusteissa mediaanipuuska Vaasaan on ollut noin 28 m/s ja 10% todennäköisyystaso noin 32 m/s. Jurvassa, jonka lähialueilla vahingot jäivät selvästi Vaasaa vähäisemmiksi, mediaanipuuska on tasoa 23 m/s, mikä oli varsin lähellä toteumaa.

KUVA: ECMWF:n parviennuste tuulenpuuskille kolmeen eri paikkaan. Pylväsdiagrammissa esitetty eri ennustepituuksille EFI-indeksin arvo. Käyräesityksenä parviennusteen puuskien kumulatiivinen kertymäfunktio eri ennustepituuksille. Ajankohdan tilastollinen jakauma esitetty paksulla mustalla käyrällä.

Kaikesta edellä olevasta voidaan todeta, että ECMWF:n parviennuste ennakoi erityisen äärevän säähäiriön saapumista kohtalaisella tai suurella todennäköisyydellä viimeistään neljä vuorokautta ennen tilanteen käynnistymistä. Vaikka asiaa ei tässä esitetäkään kuvallisesti, voi lyhyesti todeta, että myös muut globaalit ja alueelliset mallit olivat lähes poikkeuksetta voimakkaan talvimyrskyn kannalla.

Aapelin erityispiirteet

Jos vertaa edellä olevia ennusteita, toteutuneisiin tuulennopeuksiin, voi tulla johtopäätökseen, että läntisillä merialueilla, Ahvenanmaalla ja Pohjanmaan rannikolla tuuliennuste oli ainakin lievästi alakanttiin. Jälleen kerran kokemusperäisesti voidaan todeta, että kylmänpurkutilanteissa ja etenkin avoimen meren yllä numeeriset ennusteet jäävät melko usein aliarvioiksi. Pohjoisvirtaus imaisi myrskykeskuksen luoteiseen neljännekseen kylmää ilmaa pohjoisesta, minkä seurauksena tilanteessa muodostui talvisiin oloihin varsin paksu hyvin sekoittunut kerros. Tämä ei tosin ole mitenkään erikoista voimakkaissa myrskykeskuksissa, sillä jo mekaaninen turbulenssi on kyllin voimakasta sekoittamaan pinnanläheistä ilmakerrosta kunnolla.

Aapeli-myrskyssä esiintyi lisäksi erityisen voimakas kylmän syöttövirtauksen alatroposfäärin suihkuvirtaus, jossa tuulennopeus oli noin kilometrin korkeudessa jopa 40 m/s tuntumassa. Suihkuvirtaus asettui useiksi tunneiksi läntisten merialueiden ylle, jolloin lopputuloksena oli jäättömällä merialueella paikoin yli kilometrin korkeuteen yltänyt sekoittunut rajakerros. Kaiken kukkuraksi pohjoinen tuulensuunta oli otollinen ilmavirtausten kanavoitumiselle muun muassa Ahvenanmerellä. Otolliset olosuhteet voitiin nähdä jo kolmisen vuorokautta etukäteen myös ECMWF:n parviennusteluotauksesta. Sen mukaan sekoittuneen kerroksen paksuus olisi Ahvenanmerellä hyvin todennäköisesti kilometrin luokkaa ja todennäköisin tuulennopeus kilometrin korkeudessa reilut 35 m/s.

KUVA: ECMWF:n parviluotaus Ahvenanmerellä neljä vuorokautta ennen myrskyä. Esitystavan tulkinta luettavissa ECMWF:n sivuilta.

Kaiken kaikkiaan voidaan todeta, että tilanteessa oli koossa ainekset erittäin rajujen tuulten (ja puuskien) esiintymiselle. Meteorologisesta näkökulmasta katsottuna se, miksi alatroposfäärin suihkuvirtauksessa tuli niinkin voimakas, edellyttäisi tarkempaa analyysiä.

Aapelin vaikutusten ennustaminen

Tuulennopeuksien suhteen ennustaminen oli siis erittäin tukevalla pohjalla, joskin meteorologilta vaadittiin rohkeutta yliennustaa läntisten merialueiden ja Pohjanmaan tuulia. Varoituskartalla näkyi oranssia ja punaista tuulta Pohjanmaalla ja Ahvenanmaalla ja lisäksi ennakoitiin Selkämeren ennätykset lyövää aallokkoa jo pari päivää ennen tilanteen alkamista. Kokemuksesta voin kertoa, että ennätysten ennustaminen on meteorologille aina haaste ja vaatii hyppysellisen ylimääräistä rohkeutta.

Huomattavasti hankalampi pähkinä tilanteessa oli arvioida harvinaisen tuulensuunnan ja roudan vaikutuksia lopputulokseen. Myrskyhistoriassa täytyy palata aina vuoteen 2001 ja Janika-myrskyyn saakka, jotta saadaan sopiva verrokki voimakkaasta pohjoismyrskystä. Näin jälkikäteen voi toki todeta, että Janika oli maa-alueilla monin paikoin Aapelia voimakkaampi. Routaa tiedettiin tällä kertaa muodostuneen laajalti, mutta Ahvenanmaan tilanne oli epävarma. Yleisesti ottaen 10-20 cm routakerros ehkäisee tuulivahinkojen syntymistä huomattavasti, mutta historia tarjoaa varsin vähän tietoa siitä, mitä tapahtuu pohjoisenpuoleisten puuskien hönkiessä routatilanteessa 30 m/s tuntumassa.

Jälkiviisaana voi esittää hypoteesin, että Aapeli jäi talvimyrskyjen raskassarjalaisten taakse hyvin todennäköisesti vain ja ainoastaan roudan ansiosta. Jos tilanne olisi tapahtunut roudattomaan aikaan, vahinkomäärissä sopiva verrokki olisi todennäköisesti löytynyt jostain Einon kokoluokasta. Pelastustoimen tehtävämäärässä olisi menty kirkkaasti neljänumeroisiin lukemiin, puuta olisi kaatunut ehkä noin miljoonan kuutiometrin verran ja sähköttömiä talouksia olisi rivakasta sähköjakeluverkon maakaapeloinnista huolimatta ollut ehkä kaksinkertainen määrä.

Monday, 11 January 2016 22:04

Merikarvian lumitykki

Written by A-J Punkka

Vuosi 2016 alkoi näyttävällä, joskin valtakunnan tasolla melko vähämerkityksisellä Suomen ennätyksellä. Vuorokauden lumikertymäennätys murskautui Merikarvialla hulppealla marginaalilla. Ilmatieteen laitoksen tilastojen mukaan edeltävät kärkilukemat olivat puolen metrin tienoilla, kun Merikarvialla lunta rymähti taivaalta mojovat 73 cm. Kuten alla oleva tutkasadekertymäkuva osoittaa, runsaan lumisateen alue oli hyvin pienikokoinen, mikä on tämäntapaisissa tilanteissa yleistä. Tapaus on meteorologisesti hyvin mielenkiintoinen ja seuraavassa pureudutaan sen yksityiskohtiin.

Säätutkalla mitattu sademääräkertymä 8.1.2016.

 

Lumitykki ampuu merellistä kosteutta maalle

Merikarvian tapauksen taustalla oleva ilmiö on hyvin tunnettu ja kulkee nimellä lake effect snow. Kutsun tässä kirjoituksessa ilmiötä puoliviihteellisesti lumitykiksi. Kyse on yksinkertaisesti sanottuna tilanteesta, jossa kylmää ilmamassaa virtaa jäättömän vesialueen ylle. Vesialue toimii lämmön ja kosteuden lähteenä, minkä seurauksena kylmä ilmamassa alkaa muuntua. Lopputulos on vähitellen korkeutta kasvavia konvektiopilviä ja lopulta pieniä ja pippurisia lumikuuropilviä. Oheinen kuva selventää muuntumisprosessia.

Lumikuuropilvien muodostuminen kylmän ilmavirtauksen saapuessa jäättömälle vesialueelle. Lähde: UCAR/COMET

Meteorologisesti tarkasteltuna reunaehtoina toimivat samat kolme ainesosaa kuin kesäisille kuuropilville: alatroposfäärin kosteus, instabiilisuus sekä nosto. Ensimmäinen ainesosa on peräisin suurelta osin alustasta eli jäättömästä vesialueesta. Toinen ainesosa muovautuu ajan kanssa, kun kylmä ilmamassa lämpenee alustan vaikutuksesta. Näin lämpötilaero pintakerroksen ja 1-2 km korkeustason välillä kasvaa. Tyypillisesti tämän ilmakerroksen lämpötilavähete muuttuu lopulta kuiva-adiabaattiseksi. Kolmas ainesosa on lumitykkitilanteissa helposti saatavilla, koska monesti lämpötilavähete pyrkii vääntäytymään jopa yliadiabaattiseksi. Tästä seuraa spontaaneja nousevia ilmavirtauksia, jotka voivat toimia kuuropilvien ”alkioina”. Useasti läsnä voi olla syystä tai toisesta pintavirtausten tuulikonvergenssia (maatuuli tai rannikkokonvergenssi), joka helpottaa lumikuurojen syntyä. Tyypillisesti lumitykkien syntyyn ja voimakkuuteen mainitaan vaikuttavan myös pyyhkäisymatka sekä tuuliväänteen voimakkuus, joita käsitellään tarkemmin alla.

Tapaus Merikarvian erityismausteet

Edellä mainitut elementit kohtaavat jossain päin Itämerta useita kertoja joka talvi. Siinä mielessä 8.1.2016 tapahtumien ei pitäisi olla erityisen harvinaisia. Läheisempi tarkastelu osoittaa kuitenkin, että nyt koettu tilanne oli osin harvinaisilla mausteilla varustettu. Luettelossa mainitut mausteet ovat osittain vahvasti riippuvaisia toisistaan.

·         Jäätön ja ”lämmin” merialue. Takana oli harvinaisen lämmin syksy ja alkutalvi, jonka seurauksena arktisten ilmamassojen sesonkikauteen ”päästiin” lähes jäättömässä tilanteessa. Tilanne mahdollisti pitkät pyyhkäisymatkat sekä voimakkaan lämmön ja kosteuden vuon alustasta ilmaan. Lisäksi rannikon suojana ei ollut jääpeitettä juuri lainkaan. Tämä mahdollisti kuuropilvien pääsyn maa-alueelle ilman heikkenemistä jääpeitteisellä vesialueella.

·         Kylmä ilmamassa. Lumitykin tehoa säätelee muun muassa ilmamassan ja alustan lämpötilaero. Pohjois-Amerikan suurilla järvillä nyrkkisääntö on, että 850 hPa:n lämpötilan ja alustan lämpötilan ero pitäisi olla vähintään 13 astetta. Tässä tapauksessa eroa oli pyöreästi 20 astetta. Asetelma on Selkämerellä mahdollinen vain, jos arktinen ilmamassa ”vaivautuu” paikalle alkutalven aikana. Suotavaa myös on, että pohjalla on keskimääräistä lämpimämpi syystalvi.

·         Sopivan heikko subsidenssi-inversio (ja suuri lumitykin korkeus). Tyypillisesti kylmä ilmamassa on erittäin stabiilisti kerrostunut ja saattaa sisältää pakkaskorkeapaineen aiheuttaman subsidenssi-inversion sekä tietysti myös voimakkaan pintainversion. Mikäli inversiot ovat erityisen vahvat, ilmamassan muuntuminen lumikuuroille otolliseksi kestää huomattavan kauan. Merikarvian tapauksessa muunnos ei ollut erityisen työläs. Alla oleva kuva osoittaa, että Jokioisten yöluotausta muokkaamalla lumikuurojen vähimmäiskorkeudeksi voisi arvioida reilut 2 km. Alempana olevasta numeerisen mallin ennusteluotauksesta voi saada vieläkin korkeamman arvion lumitykin korkeudelle, noin 3 km. Tämä on Suomen lumitykkitapauksissa huipputason lukema, kun tyypillisesti korkeudet liikkuvat haarukassa 1.5-2.5 km.

Jokioisten yöluotaus 9.1.2016 klo 02 Suomen aikaa. Luotauksen pintalämpötila ja kastepiste on muokattu vastaamaan keskimääräisiä olosuhteita Selkämerellä. Pinnasta nostetun ilmapaketin reitti näkyy luotausdiagrammilla violetilla viivalla.

·         Riittävästi pyyhkäisymatkaa (ja sopiva tuulensuunta). Edellä mainittuihin nyrkkisääntöihin kuuluu, että kylmällä ilmamassalla tulisi olla vähintään 80-100 km pyyhkäisymatkaa jäättömän vesialueen yllä. Suomen merialueet ovat melko kapeita, jolloin kaikilla ilmavirtaussuunnilla lumitykkiä ei yksinkertaisesti pysty muodostumaan. Rajoittava tekijä on myös osittain se, että kaikilla ilmavirtaussuunnilla ei useimmiten ole tarjota riittävän kylmää ilmamassa. Esimerkiksi lounaistuulet tarjoavat mittavia pyyhkäisymatkoja, mutta eivät yleensä tuo mukanaan kylmää ilmamassaa. Merikarvian tapauksessa pyyhkäisymatkaa oli hulppeasti, koska itä-länsisuunnassa jäätöntä matkaa järjestyi noin 300 km. Sattumalta läntinen ohjaava ilmavirtaus ei myöskään tuonut mukanaan liian lämmintä ilmaa, koska kylmä ilmamassa oli vallannut koko Fennoskandian. Oheisessa kuvassa näkyy mahdolliset saapumissuunnat lumitykkitilanteissa Kokkolan, Porin, Hangon ja Helsingin seudulla sekä lumitykin muodostumista mahdollisesti rajoittavat tekijät.

Lumitykkien mahdollisia saapumissuunta Helsingin, Hangon, Porin ja Kokkolan alueella sekä kunkin alueen merkittävimmät lumikuurojen muodostumista rajoittavat tekijät.

·         Sopiva ohjaava virtaus (riittävästi aikaa). Toisinaan pullonkaulaksi lumitykin näkökulmasta muodostuu liian voimakas ohjaava virtaus. Tässä tilanteessa ilmamassa ei ehdi muuntua riittävästi ja seurauksena on lumitykin jääminen hennon hiutaloinnin asteelle. Tällä kertaa ohjaava virtaus oli luokkaa 10 m/s, jota voi pitää jokseenkin optimaalina lumitykin näkökulmasta. Ohjaavan virtauksen täytyy myös kuljettaa lumikuuroja rannikolle, mikä Merikarvian tilanteessa toteutui perjantaiaamupäivästä alkaen, kun ohjaava virtaus kääntyi pienikokoisen matalapaineen jälkipuolella läntiseksi. Tätä voi havainnollistaa alla olevalla animaatiolla, jossa näkyy 925 hPa:n ilmavirtaus turkooseilla nuolilla (pintavirtaus mustilla nuolilla). Yötä kohti ohjaava virtaus kääntyi kohti pohjoista, mikä oli yksi osatekijä lumiryöpyn päättymisessä.

Hirlam-mallin ennuste 8.1.2016 ilmanpaineesta (mustat käyrät), pintatuulen suunnasta (mustat nuolet) sekä 925 hPa:n tuulensuunnasta (turkoosit nuolet).

·         Sopiva tuuliväänne. Tämä liittyy läheisesti edelliseen kohtaan. Mikäli nopeusväänne kasvaa pilven pohjan ja huipun välillä liian suureksi, kuuropilven muodostuminen käy dynaamisesti mahdottomaksi. Liian heikon väänteen vallitessa puolestaan tilannetta dominoivat termiset pakotteet, esimerkiksi maatuulirintaman liikkeet, eikä järjestäytynyttä lumikuuronauhaa pääse syntymään. Myös suuntaväänteellä on vaikutusta. Lumikuuronauhojen kannalta edullisinta on, jos nauhojen mahdollisina siemeninä toimivat rullapyörteet ovat mahdollisimman elinvoimaisia. Tämä mahdollistuu, jos suuntaväännettä on vähän. Pohjois-Amerikassa käytettyjen nyrkkisääntöjen mukaan ideaalitilanteessa suuntaväänne on alle 30 astetta. Alla olevan malliluotauksen mukaan Merikarvian edustalla suuntaväänne väheni aamusta iltapäivään noin 90 asteesta alle 30 asteeseen. Vielä edeltävän yön aikana rannikon edustalla oli eteläisen ohjaavan virtauksen vallitessa etelä-pohjoissuuntainen lumikuuronauha. Nauhan orientaation muuttumisen yksi osasyy voi olla tuuliprofiilin muuttuminen länsipainotteiseksi.

ECMWF-mallin ennustettu luotaus Selkämerellä Merikarvian edustalla 8.1.2016 klo 05 ja 14 sekä 9.1.2016 klo 02.

·         Pakotteiden voimakkuus. Synoptisen mittakaavan nousuliikepakote voi voimistaa lumitykkiä. Merikarvian tilanteessa merkittävä vaikutus on saattanut olla kahdella eri tekijällä. Ensinnäkin, Selkämeren pohjoisosassa olleen pienikokoisen matalapaineen läheisyydessä oli havaittavissa alatroposfäärin tuulikonvergenssia. Erityisesti tuulikonvergenssia esiintyi matalapaineen takaosan luoteisvirtauksen kohdatessa merialueen eteläosan eteläisen perusvirtauksen (ks. yllä oleva animaatio). Toiseksi, lännestä saapuneet lumikuurot kohtasivat alustan rosoisuuden lisääntyessä tuulikonvergenssia, jolla on saattanut olla pientä vaikutusta lumisateen voimakkuuteen.

·         Säätilanteen staattisuus (lumipyryn kestoaika). Kun lumitykki lähtee toimimaan, paikallisia lumikertymiä voi rajoittaa meteorologisten reunaehtojen muuttuminen. Pelkästään ohjaavan virtauksen muuttuminen saattaa kääntää lumitykin suuntaan siten, että lumimäärä jakautuu laajalle alueelle pitkin rannikkoa. Merikarvian tapauksessa tilanne pysyi harvinaisen staattisena tuntikausia. Pienikokoinen matalapaine jäi todennäköisesti termisistä syistä lähes paikalleen. Näin ollen meteorologisesti ei ollut mitään syytä, miksi lumikuuronauha olisi vaihtanut paikkaa tai orientaatiotaan.

·         Lumen rakenne. Hyvin karkean nyrkkisäännön mukaan 1 mm vettä vastaa 1 cm lunta. Vaihteluväli on kuitenkin erittäin laaja siten, että raskasta nuoskalunta kertyy samasta vesimäärästä huomattavasti ohuempi kerros kuin kevyttä pakkaslunta. Merikarvialla mitattu sademäärä oli noin 30 mm ja kertynyt lumimäärä 73 cm. Nuoskalumitapauksessa lumipeitteen lisäys olisi voinut olla ”vain” 20 cm.

Edellä mainitut mausteet voidaan taulukoida vertaillen seuraavasti:

Osatekijä

Tilanne yleensä

Case Merikarvia

Jäätön vesialue

Vain alkutalvesta rantaa myöten jäätöntä

Tammikuun alussa rantaan asti jäätöntä

Pystysuuntainen lämpötilaero

noin 15 astetta

noin 20 astetta

Lumitykin korkeus

1.5–2 km

noin 3 km

Pyyhkäisymatka

100–200 km

200–300 km

Tuulen suunta

NW-ESE

W

Nopeusväänne

vaihtelee suuresti

optimaali eli n. 10 m/s

Suuntaväänne

0…60 astetta

optimaali eli alle 30 astetta

Pakotteet

yleensä rannikkokonvergenssi

useita tuulikonvergenssi lähteitä

Staattisuus (kesto)

muutamia tunteja

12-18 tuntia

Lumen rakenne

”vesi-lumikerroin” 0.7-2

”vesi-lumikerroin” noin 2.5

 

Vertailu osoittaa, että kyseessä oli melkoinen ja todennäköisesti myös hyvin harvinainen osatekijöiden yhteensattuma. Tämä selittää myös sitä, miksi länsirannikolla (tai muuallakaan Suomen rannikolla) lumitykit eivät ole tämän tehokkaampia tai yleisempiä.

Tähtäimessä Helsinki

Suomen mittakaavassa Merikarvian tapaus on toistaiseksi ainutkertainen. Itämeren alueella ja maailmanlaajuisesti 73 senttimetrillä ei voi paukutella henkseleitä. Jo niinkin lähellä kuin Gävlessä Ruotsissa hautauduttiin 90-luvun lopussa puolentoista metrin kinoksiin. Pohjois-Amerikan suurilla järvillä lunta on tupruttanut vielä reilusti tätäkin enemmän.

Mielenkiintoinen oheiskysymys on, voiko tykki ampua suuren valkoisen ammuksensa joskus myös Helsinkiin. Heti aluksi on todettava, että Selkämeren tykin tähtäin olisi nytkin voinut osoittaa ilman mitään esteitä suoraan Raumalle tai Poriin. Voi vain kuvitella vaikutusten kertaluokan muutoksen Merikarvian lumi-infernoon verrattuna.

Pidän täysin mahdollisena, että myös Helsingin seutu voisi kokea Suomenlahden lumitykistä joskus puolimetrisen ammuksen. Suomenlahti asettaa kuitenkin varsin jyrkkiä reunaehtoja moisen tapahtuman esiintymiselle. Suomenlahden pohjukan jäätyminen saattaa alkaa varsin varhain alkutalvella, mikä lyhentää suurinta mahdollista pyyhkäisymatkaa. Lisäksi ohjaavan virtauksen optimaali vaihteluväli on selvästi kapeampi kuin Selkämerellä. Karkeasti arvioituna tämä kanava on Helsingistä katsottuna vain noin 30 asteen suuruinen kohti itäkaakkoa. Jos siis Selkämerellä merkittävin rajoittava tekijä on suotuisista suunnista saapuvan ilman liika lämpimyys, Suomenlahdella lumitykin tyrehdyttää helpoimmin epäoptimaali ilmavirtaussuunta (tai jään lyhentämä pyyhkäisymatka).

Ei ole kuitenkaan mitään esteitä sille, etteikö kohtalainen itäkaakkoinen arktinen ilmavirtaus voisi pysyä noin vuorokauden staattisena keskimääräistä lämpimämmän ja jäättömän Suomenlahden toimiessa lämmön ja kosteuden lähteenä. Kyseinen tapaus jumittaisi liikenteen lähes täysin muutamaksi päiväksi pääkaupunkiseudulla ja aiheuttaisi todennäköisesti massiivisen keskustelun talvikunnossapidon tasosta.

Talvien leudontuessa merijäättömän aikajakson pituus kasvaa. Vaikka talvien keskilämpötilat kohoaisivat, tulevinakin talvina arktista ilmamassaa tulee väijymään itään levittäytyvän laajan manneralueen yllä ja aika-ajoin piipahtamaan Suomen merialueiden yllä. On siis varsin mahdollista, että lumitykit puskevat lunta tulevinakin vuosina pitkin Itämeren rantoja vähintään entiseen tahtiin.

Sunday, 16 August 2015 13:41

Lomasääraivo repeää - osa 2

Written by A-J Punkka

Nyt kun lomasääraivon reseptin (ks. edeltävä blogimerkintä) mukainen keitos on valmistunut, on oiva tilaisuus vilkaista mediassa käytyä keskustelua. Yhteenvetona voi todeta, että perusteluita siirron puolesta ja vastaan on nostettu esiin tukuittain. Pääkirjoitusten, kolumnien ja yleisögallupien perusteella lomia pitäisi pukata eteenpäin. Henkilökohtaisesti olen kuitenkin huolissani keskustelun ajankohdan (lue: kuluvan kesän sään) vaikutuksesta sekä ilmastotilastojen väärintulkinnasta. Kuten edellisessä blogimerkinnässä spekuloin, hyvin monen keskustelijan tietoinen tai tiedostamaton vahvin motiivi liittyy kuvan kesän säähän. Valitettavasti nykyisessä hektisessä keskustelukulttuurissa jankkaamalla ja toistamalla tuotetaan aiheeseen kuin aiheeseen liittyviä ”mukafaktoja”. Olen näkevinäni ainakin yhden mukafaktan ilmaan nakattujen argumenttien joukossa: ”elokuu on säiltään kesäkuuta parempi lomakuukausi.”

Kuten Ilmatieteen laitos tiedotti 12.8., koulujen kesälomat ovat ilmastollisesti ihanteellisessa kohdassa. Tiedote perustui edellisessä blogimerkinnässä viittaamaani tilastolliseen selvitykseen (Ruosteenoja ja Venäläinen 2004). Koska selvityksellä on ikää jo kymmenisen vuotta, kollegani Pauli Jokinen tarkisti yhdentoista viimeisimmän vuoden vaikutuksen lopputulokseen. Johtopäätös oli: "Vaikka aineisto on vuosilta 1961–2003, eivät viimeiset 11 vuotta muuta tilannetta käytännössä lainkaan. Yksittäiset kesät voivat tämän kesän tapaan poiketa parhaasta ajankohdasta, mutta pitkässä juoksussa koululaisten kesälomat ovat säätilastojen perusteella juuri oikeaan aikaan."

Yllä esitetty on lahjomaton nykyilmastollinen fakta ja kaikki muut väitteet ovat mukafaktoja. Alla oleva linkkilista käytyyn keskusteluun sisältää huolestuttavan määrän klimatologista mutua. Verkkomedioille, jotka ovat tehneet yleisögallupeja koulun kesäloman ajankohdasta, ehdotan tulevina vuosina vastagallupeja. Toistetaan sama kysely alkusyksystä, jota on edeltänyt lämmin kesäkuu ja sateisen viileä elokuu. Väitän, että prosentit keikahtavat jotakuinkin päinvastoin. Jäitä on nyt kaadettava hellehattu kukkuralleen – lomien myöhentämisen perusteet täytyy oikeasti ja aidosti kaivaa jostain muualta kuin ilmastotilastoista.

Näiden blogimerkintöjen jälkeen voisi epäillä, että vastustan koulun kesälomien siirtämistä. Lämpimien elokuun öiden ja yöukkosten ystävänä siirto 1-2 viikkoa eteenpäin ei kuulosta hassummalta, mutta samassa kaupassa tulisi vapaaehtoinen aurinkoisten ja lämpimien kesälomapäivien leikkaus. Kuinka moni meistä on oikeasti valmis ryöväämään koululaisten lomasta pois useita kauniita kesäpäiviä?

 

Mediassa käytyä keskustelua ja uutisointia

Ilmatieteen laitoksen tiedote: http://ilmatieteenlaitos.fi/ajankohtaista/93597607

http://www.ts.fi/uutiset/kotimaa/803616/Kokoomuksen+Heinonen+Suomessa+pitaa+siirtaa+koululaisten+lomaaikaa (Kansanedustaja Heinonen: lomia voisi siirtää parilla viikolla eteenpäin. Yksi peruste Keski-Euroopan loma-ajat.)

http://www.lapinkansa.fi/lappi/koulussa-halua-siirtaa-lomia-myohemmaksi-lapin-kunnissa/

http://www.tamperelainen.fi/artikkeli/300873-kansanedustaja-vaatii-koulujen-kesalomien-myohentamista-pitaisiko-lomia-siirtaa  (Kansanedustaja Pelkonen: myöhentämisen syitä Keski-Euroopan loma-ajat, kausityövoimaa saataville elokuuksi)

https://ls24.fi/artikkelit/koulujen-kesaloma-kaipaa-muutosta (Viittaus Pelkoseen. Ilmastosta mukafaktaa: ”Kesäkuu on lähes aina kylmä ja sateinen. Kunnon kesäsäitä saadaan odotella lähes heinäkuun alkuun saakka. Tämän päivän parhaat kesäsäät tuntuvat ajoittuvan heinäkuusta syyskuun alkuun.”)

http://www.karjalainen.fi/mielipiteet/mielipiteet/kolumnit/item/81536-koulujen-kesalomaa-siirrettava-parilla-viikolla (Kolumni:  Ilmastosta: ”Ilmastonmuutos on pikkuhiljaa tehnyt ja tekemässä myös Suomen elokuusta kesäkuukautta. Sellaista kuin se on muualla Euroopassa.” Kolmas lukukausi käyttöön.)

http://www.hs.fi/paivanlehti/13072015/a1436670268431 (Kansalaisten mutu-kommentteja. ”Kesä alkaa Suomessa myöhemmin, joten voisimme aivan hyvin mukautua eurooppalaiseen rytmiin, jossa lomat painottuvat elokuulle.” Viittaus Jaana Pelkosen blogiin sekä 10 vuoden takaiseen selvitykseen: ”Kevätlukukauden myöhentäminen ei ratkaisisi lasten ja vanhempien kesälomien yhteensovittamisongelmia, sillä koulujen lomakausi olisi yhtä pitkä kuin nykyisin.”)

http://www.hs.fi/paivanlehti/13072015/a1436669897649?ref=hs-art-artikkeli (Ilmastotilastoista: ”Heinäkuu ja elokuu ovat parempia lomakuukausia kuin kesäkuu, jos katsotaan kuukausien keskimääräisiä lämpötiloja.”)

http://www.hs.fi/paakirjoitukset/a1436238621540?ref=hs-art-artikkeli  (Pääkirjoitus:  ”Helsingissä lukiot aloittavat lukuvuoden keskellä kauneinta Suomen kesää.” Huvipuistojen kausi loppuun kuin seinään. Mustikat ja sienet jäävät metsiin. Mukafaktaa ilmastotilastoista: ”Kesäkuu ei ole nimensä mukaisesti kesäkuu, vaan kevätkuukausi. Elokuu on sydänkesää, vuoden parhainta aikaa, joka vain paranee syyskuun lähentyessä.” )

http://www.verkkouutiset.fi/kotimaa/Kesalomat%20taloustieteilijat-39357 (”Siirtäminen ei auta, lomaa pitää lyhentää. Lukukaudet on mitoitettu vanhanaikaiseen maailmaan, jossa molemmat vanhemmat eivät käy töissä.” ”Jos täältä lähtee kesä- tai heinäkuussa matkalle, ei Euroopassa ole vielä ruuhkia. Se tekee matkailemisesta halvempaa.”)

http://www.kaleva.fi/uutiset/kotimaa/puheenaihe-pitaisiko-koulujen-kesalomia-siirtaa-heina-elokuuksi/698519/ (”Muutos koskisi lähes kahta miljoonaa oppilasta, koska loma-aikojen muutokset olisivat mahdollisia vain koko koulutusjärjestelmää koskevana, mikä olisi erittäin vaikea – jopa mahdoton tehtävä.”)

http://www.hs.fi/paakirjoitukset/a1439262780463 (”Elämme jälkiteollisessa kulutusyhteiskunnassa. Useimmat lapsiperheet asuvat suurissa kasvukeskuksissa, isovanhemmat taas usein pitkän matkan päässä toisella puolella maata. Pitkä loma aiheuttaa monelle perheelle monimutkaisia järjestelyjä.” Epätarkkaa faktaa ilmastotilastoista: ” Meteorologien mukaan on olemassa viitteitä siitä, että kesän alkaminen on siirtymässä entistä myöhäisempään ajankohtaan.” ” Eivätkö kunnat, opettajien työnantajat, halua tietää veronmaksajiensa mielipiteitä?”)

http://www.hs.fi/kotimaa/a1438828660754

http://www.ilkka.fi/mielipide/p%C3%A4%C3%A4kirjoitus/kes%C3%A4lomien-my%C3%B6hent%C3%A4miselle-ei-ole-todellisia-esteit%C3%A4-vain-psykologisia-1.1886018 (Mielipide: myöhentämisen syitä sää, sorsastus, puinnit, kausityövoiman saatavuus elokuuksi, Keski-Euroopan loma-ajat)

http://www.hs.fi/mielipide/a1439603690412 (Mielipide: Ilmatieteen laitoksen tilastot eivät puolla loman siirtämistä.)

GALLUPIT

http://www.esaimaa.fi/Online/2015/08/05/%C3%84%C3%A4nest%C3%A4%3A%20Pit%C3%A4isik%C3%B6%20koulujen%20kes%C3%A4lomaa%20siirt%C3%A4%C3%A4/2015119390478/4 (Pitäisikö koulujen loma-aikaa siirtää? 81% vastasi kyllä)

http://www.iltalehti.fi/uutiset/2015081020154011_uu.shtml (Pitäisikö Suomen kesälomakautta siirtää lähemmäs syksyä? 85% vastasi kyllä.)

http://www.ksml.fi/uutiset/kotimaa/paivan-puheenaihe-pitaisiko-koulujen-alkaa-nykyista-myohemmin/2103595 (Pitäisikö koulujen alkaa nykyistä myöhemmin? 64% vastasi kyllä. Lisäksi mukafaktaa ilmastotilastoista: ”Heinosen mielestä koululaiset saisivatkin lomansiirrolla nauttia lämpimistä ilmoista ja vesistä nykyistä paremmin.”)

Page 1 of 2