Arkisto

Posts Tagged ‘gfs’

Myrskyrata käynnistyy

Hyvää uutta vuotta! Tässä kirjoituksessa on tarkoitus lyhyesti avata mitä allekirjoittaneella on parhaillaan työn alla ja mitä saattaa tapahtua Euroopan sään suhteen noin viikon kuluttua.

Säämallit uusiksi

Vuodesta 2015 näyttää tulevan säämallien vuosi. Maailman kaksi tunnetuinta globaalia säämallia on saamassa kuluvan vuoden aikana merkittävät päivitykset. Näistä ensimmäisenä päivitetään Yhdysvaltain GFS-malli. Se joutui ankaran kritiikin kohteeksi vuonna 2012 kun Euroopan säämalli ennusti Yhdysvaltain itärannikolle iskeneen Sandy-hurrikaanin selvästi paremmin ja aiemmin kuin GFS. Lisärahan turvin kyseistä globaalia säämallia on kehitetty ja siitä ollaan ottamassa käyttöön uusi versio tammikuun 14. päivänä. Samassa yhteydessä mallin horisontaalinen erotuskyky päivittyy 27 kilometristä hulppeaan 13 kilometriin. Tämä tarkoittaa, että mallilla voidaan simuloida yhä pienemmän mittakaavan sääilmiöitä. Vertailun vuoksi todettakoon, että Euroopan keskuksen mallin resoluutio on noin 16 km ja Ilmatieteen laitoksella ajettavan alueellisen HIRLAM-mallin resoluutio on 7,5 km.

Loppukäyttäjille ehkä merkittävin uudistus on jaettavan datan resoluution muutos. Siinä missä tähän saakka ollaan dataa jaettu 0.5 asteen eli noin 50 km tarkkuudella, ollaan tämä puolittamassa noin 25 km tarkkuuteen. Näin ollen GFS-datasta tehtävät sääkartat tarkentuvat selvästi. Tätä muutosta kuvaamaan tein nyt vanhentuvasta ja uudesta datasta vertailun hilakoosta.

GFS:n tuuliennuste Suomenlahdelle. Yllä vanhentuvan 0.5 asteen ja alla 0.25 asteen erotuskyvyllä.

GFS:n tuuliennuste Suomenlahdelle. Yllä vanhentuvan 0.5 asteen ja alla uuden 0.25 asteen erotuskyvyn hilaruudukot.

Kuvasta nähdään, että tähän saakka Suomenlahdelle on pohjois-etelä-suunnassa mahtunut vain yksi kunnon merellinen hilapiste. Päivityksen myötä esimerkiksi Suomenlahden tuulitilannetta voidaan kuvata jatkossa selvästi paremmin.

Koska uudet datat eivät välttämättä ole yhteensopivia http://www.puuppa.org/~pnuu/gfs/ -osoitteessa pyörivien skriptien kanssa, olen alkanut koodaamaan GFS karttoja alusta alkaen tukemaan tätä muutosta. Tarkoitus on tehdä skripteistä modulaarisia, jolloin niillä voidaan myös tehdä sääkarttoja HIRLAM-mallin datasta sekä Suomen että Norjan osalta. Lisäksi tarkoitus on visualisoida tunnin välein Pohjoismaiden säätä (lämpötilaa, tuulta jne) LAPS-analyysien myötä. Kaikkien karttojen vertailua helpottaa samat väriskaalat ja piirrettävä alue. Mutta tästä lisää myöhemmin.

Vaikka GFS-mallin päivityksen piti lyödä kampoihin Euroopan ECMWF-mallille, eivät eurooppalaiset ole levänneet laakereillaan. Uuden supertietokoneen myötä ECMWF-malli on tarkoitus päivittää kuluvan vuoden aikana noin 16 km resoluutiosta huikeaan noin 8-10 km resoluutioon. Samalla parviajojen resoluutiota kohennetaan entisestään. Pelkästään näiden muutosten myötä muun muassa ukkosten ja myrskyjen sekä pienen mittakaavan ilmiöiden ennusteiden ennakoidaan paranevan. Lisäksi rannikoiden sääennusteet paranevat tarkemman erotuskyvyn avulla. Itse olen kuluvan vuoden mallimuutoksista hyvin innoissani.

Talven pahimmat myrskyt edessä?

GFS- ja ECMWF-malli ovat ennakoineet, että noin viikon päästä matalapainetoiminta Pohjois-Atlantilla on ottamassa käänteen rajumpaan suuntaan. Vielä on liian aikaista mennä yksityiskohtiin, mutta esimerkkinä näytettäköön uuden GFS-mallin (13km) tuuliennuste ensi viikon lauantaille.

GFS mallin puuskaennuste

GFS mallin puuskaennuste

Yllä oleva myrsky olisi maan lounaisosassa lähellä Tapani-myrskyn luokkaa. Myrskyradan potentiaalista kertoo myös se, että vielä samana päivänä GFS malli toisi entistä kovemman myrskyn Norjaan ja Ruotsiin.

GFS:n puuskaennuste

GFS:n puuskaennuste

Mikäli yllä oleva ennuste toteutuisi täsmälleen ennustetun kaltaisesti, hirmumyrskypuuskat saattaisivat tehdä samankaltaista tuhoa kuin Gudrun-myrsky vuonna 2005.

Jotain tilanteen erikoisuudesta kertoo se, että ECMWF-mallin parviajotkin ovat jo nyt viikkoa ennen varsin huolestuttavan näköisiä. Puolet 50:stä parviajosta ennakoi Etelä-Ruotsiin viikon päästä vähintään 26 m/s myrskypuuskia. Vahinkoa aiheuttavien myrskypuuskien mallitodennäköisyys on jo hulppeaa 80-90% luokkaa vaikka kyseessä on viikon ennuste!

Kuten sanottua, ennusteet tulevat vielä muuttumaan suuntaan jos toiseen ja yksityiskohdat ovat hämärän peitossa. Silti suursäätila on muuttumassa suosimaan erittäin voimakkaita matalapaineita ja niinpä tilannetta tulee seurata tarkkaan kaikissa Keski- ja Pohjois-Euroopan maissa.

Mainokset

Säätä joka lähtöön

Edellisestä päivityksestä on aikaa ja moni on varmaan ihmetellyt päivitysten hitautta. Ajattelinkin käydä hieman läpi ”syitä” tähän hitauteen listaamalla joitakin vapaa-ajalla työstettäviä säähän liittyviä harrasteita – joista tämä blogi on vain yksi, joskin mieluinen osa. Eli vaikka uusia kirjoituksia ei välttämättä aina kuulu, ei se tarkoita, että sitä vain levättäisiin laakereillaan. Aktiivinen kommentointi pitää sivun ajantasalla ja tuoreena, vaikka päivityksestä olisikin aikaa. Kiitos siis lukijoille ja kommentoijille!

GFS

Parhaillaan työn alla on GFS-karttojen uusiminen:

http://www.puuppa.org/~pnuu/gfs/

Eli koko sääkenttien laskenta ja piirtoympäristö tulee jossain välissä muuttumaan niin, että GrADS-ohjelman sijaan käytetään Python-ohjelmointikieltä. Karttojen luontiskriptit kirjoitetaan siis alusta alkaen uusiksi. Tämän myötä kartoista tulee näyttävämpiä ja tiettyjen osien laskennat nopeutuvat huomattavasti. Malliluotausdatasta lasketut suureet kuten 0-3km CAPE, EL taso ja erilaiset konvektioindeksit saadaan huomattavasti nopeammin kun ne lasketaan erikseen Python-skriptin kutsuman Fortran-koodin avulla. Summa summarum: enemmän kenttiä, laajemmalle alueelle ja näyttävämmin.

LAPS

GFS-karttojen uusimisen lisäksi on talven/kevään aikana työstetty LAPS-karttoja. Kyseessä on tunnin välein tuotettava aineisto, jossa pyritään kaikkia erilaisia havaintoaineistoja hyödyntäen luoda paras mahdollinen kuva ilmakehän tilasta kyseisellä hetkellä. Aineiston avulla voidaankin esittää esimerkiksi lämpötilat koko Skandinaviassa tunnin välein. Lisäksi vaikkapa pakkasen purevuus/helteen tukaluus voidaan nopeasti laskea ja esittää karttamuodossa. Tarkoitus on lisätä myös ennustepuolelta tuttuja suureita, eli esimerkiksi tuulikonvergenssivyöhykkeiden visualisointi. Kaiken kruunaa keinotekoiset ”pseudo”luotaukset, joita voidaan laskea tunnin välein minne vain.  Tämä on erittäin hyödyllinen ominaisuus ainakin omasta mielestäni ja näistä on hyötyä esimerkiksi ukkosten lähituntiennustamisessa. Sivusto on tällä hetkellä tauolla odottamassa päätöstä, että millä koneella sitä ajetaan. Tuotoksia voi kuitenkin seurata sivulla:

http://www.puuppa.org/~pnuu/laps/

FINWRF

Jatketaan vielä, kas kummaa, mallimaailmassa. Pöytätietokoneella pyörivä hienohilamalli jatkaa työtään ja murjoo parhaillaan kahden tunnin välein lähihetkiennusteita 15 tunnin päähän. Talvella mallin ydin päivitettiin uusimpaan versioon. Kevään mittaan on tullut tehty testauksia eri malliasetuksilla, että miten mallista saisi kaikkein eniten irti. Lähikuukauden aikana tulee vielä tehdä lisätestejä, ennen ukkoskauden alkua. Mahdollisesti kahden tunnin ennustesyklistä siirrytään ”jatkuvaan” sykliin, eli aina tunnin välein tarkistetaan onko edellinen ajo valmistunut, jolloin joko käynnistetään uusi tai odotetaan hetken aikaa edellisen valmistumista. Tämän myötä ennusteiden saatavuus vaihtelee yleensä 1,5h-3h välillä. Lisäksi olisi tarkoitus tuoda uusia ennustekenttiä esille mallista ja joskus tulevaisuudessa piirtää kuvat niin ikään Python-ohjelmointikielen avulla.

Mallin tuottamiin ennusteisiin voi käydä tutustumassa osoitteessa:

http://www.puuppa.org/~pnuu/wrf/

MYRSKYVAROITUS.COM

Yhdessä Ari-Juhani Punkan kanssa päivittelemme talvisin 2-4 kertaa viikossa pitkää myrskyennustetta ja kesäisin pitkää rajuilmaennustetta. Tämän lisäksi teemme ajoittain merkittävistä päivistä yksityiskohtaisempia vaarallisen sään ennusteita. Parhaillaan eletään välikautta, mutta ukkosiin painottuvat ennusteet alkavat kauden käynnistyessä toukokuun aikana. Ennusteita ja paljon muuta myrskyihin ja rajuilmoihin liittyvää tietoutta voi käydä lukemassa osoitteessa:

http://www.myrskyvaroitus.com/

SÄLÄÄ

Pikauutisia säästä ja ilmastosta tulee jaettua Twitterin kautta niin oman kuin Ilmatieteen laitoksen tilin kautta:

https://twitter.com/ilmasto

https://twitter.com/meteorologit

Harrastan paljon säävalokuvausta ja talven aikana siirsin netissä olevat kuvani uudelle sivustolle, mutta paljon on töitä vielä edessä, että saisi kaikki otetut kuvat järjestettyä sopiviin kategorioihin ja tuotua ne mukaan blogimaailmaan.

Tässä taisi olla päällisin puolin vapaa-aikani säähän liittyvät harrasteet. Jotta päivitys ei olisi pelkkää omaelämäkertaa, niin laitetaan lopuksi hieman tilastoa kehiin.

Lämpötilapoikkeamaa

Alla on kuvattuna vuoden 2013 alusta alkaen päivittäinen maan etelä- ja keskiosan lämpötilapoikkeama pitkän ajan keskiarvosta. Siitä siis ilmenee milloin ja kuinka pitkiä kylmät jaksot ja lämpimät kaudet ovat olleet viimeisen reilun vuoden aikana.

Data: Ilmatieteen laitos

Kylmät jaksot ovat siis painottuneet molempien vuosien tammikuihin sekä viime vuoden maaliskuuhun. Näiden lisäksi on reilun vuoden aikana ollut maltillisempia viileitä kausia silloin tällöin. Lämpimien jaksojen osalta ”pinta-alaa” on enempi, mutta merkittävimmät tapaukset osuivat viime vuoden touko-kesäkuuhun (kesällä on hankalempi saada yhtä suuria lämpötilapoikkeamia kuin talvella) ja vuodenvaihteen tienooseeen. Lisäksi kuluvan vuoden helmi-maaliskuun leuto putki oli kestoltaan hyvin pitkä muutaman päivän notkahdusta lukuun ottamatta. Parhaillaan ollaan melko lähellä pitkän ajan keskiarvoja.

Sanottakoon, että tein samanlaisen kuvan maan pohjoisosan datasta ja se oli hyvin pitkälti samanlainen. Ainoana erona oli, että pohjoisessa poikkeamien amplitudi tuntui olevan hieman suurempi. Toisin sanoen lämpimien poikkeamien aikaan oli pohjoisessa anomalia pääsääntöisesti vielä suurempi kun taas kylmien jaksojen osalta poikkeama oli subjektiivisesti katsottuna enemmän tai vähemmän sama kuin etelässä.

Laskin vielä lopuksi koko jakson lämpötilapoikkeamien summan. Mikäli summaksi tulisi nolla, olisi sekä kylmien että lämpimien jaksojen ”pinta-ala” yhtä suuri. Maan etelä- ja keskiosassa poikkeamien summaksi muodostui 718 ”vuorokausipoikkeama-astetta” ja maan pohjoisosassa vastaavaksi arvoksi muodostui 848 yksikköä. Eli jos jonkun mielestä on edeltävän reilun vuoden aikana ollut keskimääräistä lämpimämpää, olisi hän myös oikeassa.

Polaaripyörre hajoaa

Pohjoisen napa-alueen polaaripyörre on hajoamassa puoliksi viikonlopun aikana. Tällä saattaa olla suurikin vaikutus lopputalven säähän.

Mikä polaaripyörre?

Korkealla troposfäärissä ja stratosfäärissä majailee talvisin näkymätön polaaripyörre, joka on seurausta voimakkaasta säteilyjäähtymisestä napa-alueilla. Tämä pyörre pitääkin ”sisällään” varsin kylmää ilmamassaa ja yleensä mitä voimakkaampi polaaripyörre on, sitä voimakkaampi länsivirtaus pohjoisen pallonpuoliskon keskileveysasteilla puhaltelee. Toisin sanoen, kun polaaripyörre on voimakas, Pohjois-Atlantilla matalapainetoiminta on aktiivista ja meille saapuu lännestä lauhaa ja kosteaa ilmaa. Mikäli polaaripyörre heikkenee, johtaa se yleensä länsivirtauksen heikkenemiseen ja tällöin virtausrakenteeseen troposfäärissä muodostuu helpommin pysyvämpiä rakenteita eli laajoja vahvoja korkeapaineita ja vastaavasta toisaalle laajoja, sinnikkäitä matalapaineita. Nämä alueet muodostavatkin ilmakehään suuria ”aaltomaisia” rakenteita. Lisäksi itävirtaukset muuttuvat todennäköisemmiksi.

Pohjoisen pallonpuoliskon polaaripyörre heikkenee jälleen automaattisesti keväällä kasvaneen auringonsäteilyn myötä. Kesäksi pyörre heikkenee pakon sanelemana ja tällöin itäiset ilmavirtaukset ovatkin todennäköisempiä kuin talvella.

Polaaripyörteellä on siis tietyissä tapauksissa ennustearvoa pidemmällekin. Viime vuosina polaaripyörteen ja etenkin koko stratosfäärin tutkiminen on lisääntynyt ja sen vaikutukset meidän troposfäärin säähän ovat saaneet uutta huomiota.

Pyörre hajoamassa

Alla on animaatio stratosfääristä, mistä nähdään ennustettu polaaripyörteen hajoaminen kahdeksi irralliseksi, heikommaksi osaseksi.

Keskistratosfäärin (10 hPa) geopotentiaalikorkeuden (mustat viivat) sekä lämpötilan (väritetty) analyysit joulupäivästä lähtien ja ennuste 13. tammikuuta saakka. Kuva: ECMWF/FU Berlin

Polaaripyörre on siis kokemassa lähipäivinä kovia ja lämpötilat stratosfäärissä ovat nousemassa kertaheitolla. ”Virallisesti” pohjoisen pallonpuoliskon polaaripyörteen kunnon hajoaminen on saanut nimityksen (major) ”Sudden Stratospheric Warming” (SSW). Tämä vaatii yleisesti ottaen, että stratosfäärissä länsivirtaus heikkenee ja virtaus kääntyy itäiseksi. Näin on ennusteen perusteella käymässä. Sama asia ilmenee kun otetaan poikkileikkaus ja katsotaan miten zonaalituulet (itä-länsi-suuntaiset tuulet) käyttäytyvät:

Zonaalituuli pohjoisella pallonpuoliskolla. Punaiset värit tarkoittavat länsivirtausta ja siniset itäistä. Vaaka-akselilla on leveysasteet, vasemmalla päiväntasaaja, oikealla pohjoisnapa. Pystyakselilla on korkeus. Troposfääri on karkeasti ottaen 1000-300 hPa ja stratosfääri siitä ylöspäin. Vasemmalla on 3. tammikuuta tilanne, oikealla ennuste 8. tammikuuta. Kuva: ECMWF/FU Berlin

Paljon melua tyhjästä?

Koetaanko tuon pyörteen hajoamisen vaikutuksia täällä meillä lainkaan? Tämä jää nähtäväksi. Silti historian perusteella kylmän lopputalven todennäköisyys on kasvanut polaaripyörteen hajoamisen seurauksena. Poimin erään artikkelin* klimatologiakatsauksesta SSW tapaukset (marraskuu-helmikuu) ja tarkastelin, että mitenkä lämpötila käyttäytyy pyörteen hajoamisen jälkeen Euroopassa. Alla on kolmessa jaksossa lämpötilapoikkeamat SSW:n jälkeen.

Keskimääräiset lämpötilapoikkeamat SSW:n jälkeen (22 tapausta). Data: ECA&D / E-OBS.

Tapausten perusteella sää on keskimäärin kylmentynyt Fennoskandiassa ja Venäjällä polaaripyörteen hajoamisen jälkeen. Joissakin tapauksissa kylmeneminen on ollut hyvinkin merkittävää. Toisaalta yksittäisiä tapauksia tarkasteltaessa ilmenee, ettei jokaisen SSW:n jälkeen sää meillä kylmentynyt, osassa jopa lämpeni selvästi. Eli täysin aukottomasti ei voida nyt ennustaa, että SSW:n myötä olisi odotettavissa kylmä tammikuu ja helmikuu. Todennäköisyys tälle on kuitenkin selvästi kasvanut. Paljon riippuu siitä, miten stratosfäärissä tapahtuva muutos heijastuu alemmaksi huomattavasti ”monimutkaisempaan” troposfääriin. Minne, minkä muotoisina ja kuinka voimakkaina säähäiriöt tulevat seuraavien viikkojen aikana sijoittumaan? Avoimia kysymyksiä on vielä monia, mutta sääennustemallit ovat kuitenkin alkaneet vahvistaa ennusteissaan pohjoisen pallonpuoliskon napa-alueiden ilmanpainetta, mikä viittaisi siihen, että itäisten ilmavirtausten todennäköisyys meillä on kasvamaan päin lähiviikkoina.

Ilmamassan lämpötilapoikkeama pitkän ajan keskiarvosta pohjoisella pallonpuoliskolla. Ennuste perustuu kahden Pohjois-Amerikkalaisen säämallin parviajojen keskiarvoon (40 ennustetta). Vasemmalla 5. tammikuuta, keskellä 16. tammikuuta ja oikealla 20. tammikuuta. Kuva: wetterzentrale.de

Yllä oleva parvi, GFS sekä ECMWF mallit ennakoivat, että ilma kylmenee meillä tammikuun puolivälin paikkeilla. Kuinka voimakas tai pitkä kylmeneminen on odotettavissa? Sen aika näyttää.

 

* Charlton, Andrew J; Polvani, Lorenzo M. ”A New Look at Stratospheric Sudden Warmings. Part I: Climatology and Modeling Benchmarks.” Journal of Climate. American Meteorological Society. 2007.

Myrskyä merellä sekä WRF-kuulumisia

Kuluvan talven mittakaavassa voimakas matalapaine on parhaillaan matkalla Suomen yli itään. Paikoin runsaita lumisateita on saatu etenkin entisen Oulun läänin tienoilla. Sunnuntain vastaisena yönä ja aamuna tuuli puolestaan voimistuu maa-alueilla ja paikallisia tuulivahinkoja saattaa esiintyä.

Pitkästä aikaa reippaampaa tuulta

Yllä on globaalista GFS-mallista alkuarvot ottaneen WRF-NMM mallin 10 km resoluutiolla ajettu puuskaennuste (jopas oli lause). Paikoin maan etelä- ja keskiosassa puuskat voivat yltää noin 20 m/s luokkaan. Näissä lukemissa ei suurempia puustovahinkoja ole talvisin odotettavissa, mutta etenkin tykkylumiset puut voivat tuulen voimasta paikoin kaatuilla. Malliluotausten perusteella kaikkein kovimmat tuulilukemat jäävät rajakerroksen yläpuolelle, josta ne eivät pääse kunnolla sekoittumaan pintaan saakka. Tämän talven mittakaavassa on tiedossa yksi harvoista tilanteista, joissa voi esiintyä paikoin tuulivahinkoja. Matalapaineessa ei kuitenkaan ole edellisvuosien kunnon myräköihin verrattuna juuri mitään erikoista. Kovimmat puuskat ajoittuvat yöhön ja aamuun maan etelä- ja keskiosassa. Perämerellä oli illalla rikottu merellä myrskyraja.

WRF-mallin kuulumisia

Joulukuussa kirjoittelin WRF-mallin kokeiluista. Kyseessä on siis sääennustemalli, jota esimerkiksi Yhdysvaltain ilmatieteen laitos käyttää ennusteissaan.

Lahtisen Panun kanssa olemme tarjonneet globaalin GFS mallin ennustekenttiä jo pidemmän aikaa. Suurin ”ongelma” on se, että mallia ajetaan alunperin noin 27 km resoluutiolla ja lopullisissa internetissä jaettavissa ennustekentissä horisontaalinen erotuskyky on heikohkoa, noin 50 km luokkaa. Tällöin kaikenlaiset pienen skaalan sääilmiöt saattavat jäädä mallilta ja loppukäyttäjiltä huomaamatta.

WRF-mallia olisi tarkoitus käyttää tämän aukon korjaamiseen. Kyseinen malli voi käyttää karkeamman resoluution GFS:ää pohjana, josta sitten voidaan tehdä vaikka kuinka kovalla resoluutiolla olevia ennusteita. Tätä varten päädyinkin pitkän pohdinnan jälkeen kyhäämään oman ”supertietokoneen”, jolla tätä sääennustemallia voisi ajaa kotioloissa. Kaikenlaista testattavaa riittää, jotta mallista saataisiin mahdollisimman hyviä numeerisia ennusteita. Tällä hetkellä päämääränä on saada malli pyörimään (semi)rutiininomaisesti kesään mennessä, jotta siitä on apua kesäisten rajuilmojen ennustamisessa. Mitä hyötyä tästä nyt oikeasti on? Katsotaan eroja esimerkiksi sateen ennustamisen kannalta.

Ylempi animaatio antaa kuvan siitä tarkkuudesta, joka nykyään saadaan globaalin GFS-mallin sade-ennusteista (noin 50 km). Alemmassa animaatiossa on WRF-mallin tutkasimulaatio 4 km resoluutiolla. Tällöin saadaan yksittäiset ukkoskuurotkin kuvattua ja tästä on apua ”konvektiivisen moodin” ennustamisessa (eli onko tiedossa yksittäisiä irrallisia ukkossoluja vaiko järjestäytynyt ukkoskuuronauha jne..). Horisontaalisen erotuskyvyn parantuessa myös laskenta-aika kasvaa merkittävästi. Yllä olevan 36 tunnin ja 4km erotuskyvyn omaavan WRF -ennusteen ajaminen kesti noin 9 tuntia. Laskenta-aluetta, ennusteen pituutta tai resoluutiota muuttamalla saadaan ennuste tehtyä tarpeeksi nopeasti niin, että siitä on vielä hyötyä. Koska globaalista GFS mallista tulee uusi ennuste aina kuuden tunnin välein, ei WRF-mallin ajaminen saa kestää ainakaan tätä kauempaa. Nyt kevään aikana täytyy testailla, että mikä on paras kombinaatio ennusteen tekemiselle (jotta sen ajamisen ei kestäisi liian kauan, mutta se antaisi mahdollisimman paljon tietoa).

Lisäksi testailen mahdollisuutta ajaa mallia esimerkiksi 10 kertaa nopeasti peräkkäin joka kerralla muuttaen mallin fysiikka-asetuksia. Tällöin saadaan hieman toisistaan poikkeavia ennusteita ja näiden perusteella voidaan päätellä esimerkiksi, että missäpäin kesäisessä ukkosherkässä ilmamassassa todennäköisimmin jyrisee.

Tällaisten härpäkkeiden viilaamiseen menee siis osa meikäläisen keväästä. Tehdään uusi tilannekatsaus viimeistään loppukeväästä kun systeemi toivottavasti toimii suunnitellusti.

Valkea joulu käytännössä varma

Joulu on valkea koko maassa ellei jotain ällistyttävän dramaattista tapahdu. Ennusteissa ei ole merkkejä sään lauhtumisesta, joten talvinen sää jatkuu ainakin joulun yli.

WRF-malli

Viime päivityksestä on aikaa. Vapaa-aika on mennyt WRF-säämallin kanssa leikkimiseen. Kyseessä on Yhdysvalloissa kehitetty Weather Research and Forecasting model, jota olen kotikoneella pyörittänyt. Mallin kahta eri ydintä voidaan käyttää esimerkiksi tapaustutkimuksissa simuloimaan mielenkiintoista säätilannetta tai tehdä perinteisiä sääennusteita. Yhdysvaltain ilmatieteen laitos käyttää WRF mallin NMM-ydintä tehdessään mantereen kattavia ennusteita, joita puolestaan eri tahot (televisiokanavat, yksityiset ennustuslaitokset jne.) käyttävät hyödyksi omissa ennusteissaan.

Olemme työkaverin kanssa tehneet globaalista GFS mallin ennusteista erilaisia sääkenttiä, joita voi käydä katsomassa säämallidataa-osion kautta. GFS:ssä on monia hyviä ja monia huonoja puolia. Kyseessä on globaali ennustusmalli, jota ajetaan noin 27 km horisontaalisella resoluutiolla, eli erilaisia sääsuureita lasketaan 27 km etäisyydellä toisistaan oleviin pisteisiin. Vertailun vuoksi Euroopan keskuksen globaaliennuste tehdään noin 16 km resoluutiolla ja Ilmatieteen laitoksella ajetaan myös pienemmälle alueelle 16 km; 7,5 km ja 2,5 km resoluution malliajoja. Vaikka GFS onkin hyvä kuvaamaan suuren skaalan säätilaa, ei sen resoluutio oikein riitä kun pyritään ennustamaan pienen skaalan ilmiöitä kuten pienialaisia matalapaineita, lumikuuronauhoja, merituulta, syvää konvektiota jne. Lisäksi GFS mallista internetissä julkisesti saatavilla olevat tiedostot ovat vain 0,5 asteen eli noin 50-55 km hilassa.

Pienen skaalan sääilmiöiden ennusteisiin on siis tarkoitus alkaa käyttää WRF-mallia. Lopputalven mahdollisissa myrskyissä, ensi kesän rajuilmoissa tai muissa mielenkiintoisissa tilanteissa aion pyörittää WRF-mallia, jotta säätilasta saadaan parempi kuva kuin mitä GFS antaa ymmärtää. Erityisesti odotan ensi kesää ja ukkosia, sillä tällöin WRF-mallia voisi tarvittaessa ajaa vaikkapa 5-6 km resoluutiolla, jolloin mallista aletaan saamaan irti ukkoskuurojen yksityiskohtia ja sitä miltä ne tutkakuvissa mahdollisesti näyttävät. Alla pieniä esimerkkianimaatioita WRF mallin annista. Ennuste käynnistyy maanantain aamupäivästä ja ulottuu tiistaille. Mallin resoluutio tässä ajossa on noin 15 km. Kunhan saan muutamia yksityiskohtia setvittyä, voin laittaa esimerkin siitä, miltä ennuste näyttää kolme kertaa tarkemmalla resoluutiolla eli 5 km hilavälillä. Siinä aletaan näkemään jo yksittäiset isot lumikuurotkin!

Tuulen nopeus 10 m korkeudella sekä merenpintapaine.

2 metrin lämpötila ja merenpintapaine

Tutkaheijastuvuus 1000m ja merenpintapaine


Yllä on kolme esimerkkiä WRF-NMM tuotoksista. En näiden laadusta mene vielä takuuseen, sillä tämä on nopeasti kyhätty ennusteajo. Mallia ei ajeta vain painamalla ENTER-näppäintä ja odottamalla pari tuntia. Erilaisia asetuksia ja valintoja on PALJON. Niinpä täytyy tehdä vielä paljon testiajoja, jotta saadaan kunnon asetukset Suomen olosuhteisiin. Animaatioista viimeisimpänä on esimerkki yhdestä hyvin mielenkiintoisesta WRF-mallin ominaisuudesta. Kuten aiemmin mainitsin, mallilla voidaan simuloida sitä, miltä tutkakuva näyttäisi tietyllä ajanhetkellä. Näin talvisaikaan se ei tule täysiin oikeuksiinsa, mutta kesällä ukkostilanteissa kunnolla resoluutiolla voitaisiin tutkasimulaatioissa nähdä jopa supersoluja (jos olosuhteet ovat sopivat).

Tällaisten asioiden kanssa olen siis työskennellyt viime aikoina vapaa-ajalla. Automaattiseen ajoon en WRF-mallia pysty laittamaan, sillä pyöritän sitä tarvittaessa kotikoneelta (vie aikalailla koko koneen tehot muutamaksi tunniksi). Ellen voita lotossa 500 euroa niin tämä pysyy toistaiseksi ”on-demand”-tyylisenä.

Mitä ajankohtaista säässä?

Lähipäiville ei osu runsaampia sateita Suomeen. Mielenkiinto kohdistuu lähinnä pakkaslukemiin, jotka ovat melko kiprakoissa lukemissa vuodenaikaan nähden. Etelä-Suomen kantilta kylmintä on keskiviikkona illalla tai torstain vastaisena yönä. Mittariin saattaa tallentua yleisesti -20 astetta eikä -30 lukemat ole pois laskuista. Aletaanko tällöin hätyytellä jo joulukuun pakkasennätyksiä? Tässä parin eteläisen paikkakunnan ennätyksiä joulukuun osalta:

  • Helsinki Kaisaniemi: -29,5
  • Helsinki-Vantaan lentoasema: -32,3
  • Jokioisten Observatorio: -33,4
  • Tampere Härmälä: -34,2
  • Lahti Laune: -33,1

Nämä ovat aika kovia lukemia ja niinpä tällä viikolla ei ehkä ennätyksiin päästä, mutta harvinaisen tai poikkeuksellisen kylmää sää kuitenkin on. Joulukuu on ollut toistaiseksi suurin piirtein 4-5 astetta tavanomaista kylmempi. Tosin Lapissa ollaan lähempänä keskiarvoa ja Pohjois-Lapissa jopa sen yli. Utsjoki Kevolla joulukuu on ollut 2,5 astetta keskimääräistä lauhempi.

Pakkasta tuntuu riittäneen jo paljon tälle talvelle. Yhtäjaksoisesti pakkasta on ollut Helsinki-Vantaalla marraskuun 19. päivästä lähtien eli 25 päivän verran. Aseman pisin yhtämittainen pakkasjakso on kuitenkin jopa 77 päivää talvelta 1984-1985. Eli täytyy odotella ainakin helmikuulle, että moinen ennätys voisi rikkoutua. Helsingin Kaisaniemessä käväistiin plussalla viimeksi 7. joulukuuta eli Helsingissä meneillään oleva pakkasjakso on siis tällä hetkellä selvästi lyhyempi kuin sisämaassa.

Ei muutoksia näköpiirissä

GFS-parviennusteet

GFS mallin parviennusteet pitävät ilmamassan Etelä-Suomessa tavanomaista alhaisemmissa lukemissa (punainen viiva=klimatologia). Keskiviikkona ennusteen mukaan käväistään hyvin kylmissä lukemissa, jonka jälkeen sää lauhtuu noin -5 asteen tienoille. Tämänkin jälkeen pysytellään ennusteen mukaan selvästi pakkasella ainakin aatonaattoon saakka.

Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen (ECMWF) kuukausiennusteen mukaan tavanomaista kylmempi sää jatkuu loppukuun ajan. Ilmavirtauksista kertova NAO-indeksi on edelleen negatiivisen puolella ja näyttää siellä pysyttelevänkin seuraavan parin viikon ajan GFS-ennusteen mukaan. Joulukuusta on siis näillä näkymin kehkeytymässä tavanomaista kylmempi etenkin maan etelä- ja keskiosassa. Talvikuukausia on vielä jäljellä ja esimerkiksi tammi-, helmi- ja maaliskuun säitä voi vain arvailla. Näin varhaisessa vaiheessa ryminällä alkanut talvi kyllä edistää kylmän lopputalven mahdollisuuksia sillä merivedet ovat viilenneet nopeasti ja jäätilanne on selvästi laajempi kuin normaalisti tähän aikaan vuodesta. Muutaman päivän päästä saadaan uusi Euroopan keskuksen vuodenaikaisennuste tammi-maaliskuulle. Palataan siihen seuraavassa päivityksessä.

Lämmintä kesäsäätä ja tuleva hurrikaani Alex

Asiaa mm. Suomen säästä kuluvalla viikolla sekä trooppisesta myrskystä Meksikonlahdella.

Kesäkuu on tulossa päätökseen ja kuun vaihtuessa onkin odotettavissa kaikenlaista säätä. Alla on joitakin pointteja lyhykäisyydessään:

  • Tiistaina ja keskiviikkona lämpötila kohoaa hellelukemiin maan etelä- ja keskiosissa. +28..+29 astetta saattaa mennä rikki.
  • Lapissa ilmamassa pysyttelee viileänä ja lämpötilat ovat +15 asteen molemmin puolin, Etelä-Lapissa tosin +20 asteen tuntumassa.
  • Keskiviikkona saadaan mahdollisesti entisen Oulun läänin alueella lämpimän rintaman yhteydessä sade- tai ukkoskuuroja.
  • Torstaina ukkoskuuroja saadaan laajemmaltikin maan etelä- ja keskiosissa, mahdollisesti aina Etelä-Lappia myöten. Yksityiskohdat ovat vielä auki, mutta välillä mallit ovat näyttäneet potentiaalia varsin voimakkaillekin ukkosille.
  • Perjantaiksi viilenee, mutta lämpötilat kuitenkin etelässäkin yli +20 astetta.
  • Viikonlopuksi Suomeen vahvistuu korkeapaine ja se tuo lounaasta erittäin lämmintä ilmaa. Ruotsissa mennee +30 astetta rikki. Suomessa on pieni mahdollisuus ns. trooppiselle yölle la-su välisenä yönä eli lämpötila ei laskisi alle +20 asteen. Tämä tosin vielä hyvin epävarmaa. Jos ”paras” skenaario toteutuu, voi sunnuntaina mennä Suomessakin jopa +31 astetta rikki. Erot mallien ja malliajojen välillä ovat vielä suuria, joten tilannetta täytyy tarkentaa myöhemmin.
  • Alkuviikosta sää saattaisi hieman viiletä, mutta säätyyppi näyttäisi suosivan jaksottaista edestakaisin liikettä lämpötilojen osalta.

Lähde: NOAA/SSD

Trooppinen myrsky Alex on ylittänyt Jukatanin niemimaan ja on jälleen veden yllä. Se on tällä hetkellä voimakas trooppinen myrsky ja ennusteen mukaan Alex voimistuu hurrikaaniksi tiistain aikana. Myrskyn ennakoidaan iskevän torstaina Meksikon ja Teksasin rajan lähelle. Alla on GFS mallin tuuli- ja reittiennuste. GFS malli ei varsinaisesti sovellu hurrikaanien voimakkuuden ennustamiseen, joten tuulilukemat ovat hyvin konservatiivisia.

Alex on tällä hetkellä lähes paikallaan ja sen tuomat tuulet sekoittavat alla olevaa merta niin, että alemmista kerroksista kumpuaa viileää vettä, joka on toistaiseksi pitänyt voimistumisen aisoissa. Lisäksi myrsky kokee noin 15 solmun tuuliväännettä, joka yhdessä kuivemman ilman kanssa estää myrskyä syöttävien ukkoskuuronauhojen syntymisen myrskyn länsipuolelle. Alex ei pysty kunnolla voimistumaan ennen kuin se ehtii kostuttaa ympäristöään ja kasvattaa liikenopeuttaan. Tiistain aikana se on saapumassa alueelle, jossa meriveden lämpösisältö on selvästi nykyistä suurempi. Niinpä Alex voimistunee todennäköisesti Atlantin hurrikaanikauden ensimmäiseksi hurrikaaniksi tiistain aikana. Tämän hetkinen paras arvio voimistaa tuulia kovimmillaan toiseen kategoriaan. Alexin keskusta ei ulotu lähellekään Meksikonlahden öljykatastrofialuetta. Toisaalta Alex on jo iso myrsky joten sen vaikutus ulottuu öljyn saastuttamalle alueelle tavallista isompien aaltojen sekä tuulen muodossa, joka työntää öljyä Yhdysvaltain rannikolle.

Juhannuksen säästä

Paljon on pelissä kun puhutaan keskikesän juhlasta, juhannuksesta. Tässä päivityksessä perehdytäänkin tulevan viikonlopun säähän tämän hetkisen näkemyksen mukaan.

Toimittajat ovat tuttuun tapaan hiillostaneet meteorologeja jo pitkään ennen kuin sääennusteiden perusteella on voinut sanoa yhtikäs mitään juhannuksen säästä. Niinpä menneen viikon aikana esiintyneisiin lööppeihin ei kannata liiemmin laittaa painoarvoa. Itse asiassa ennusteet ovat menneet edeltävän viikon osalta niin vuoristorataa, että heikompia hirvittää. Syynä ennustettavuuden heikkouteen oli pitkään rintamavyöhyke, joka on nyt alkuviikosta majailemassa aivan Suomen kaakkoispuolella. Se erottaa kaakon hyvin lämpimän helleilmamassa ja pohjoispuolen viileämmän polaari-ilmamassan. Pitkään malleissa oli taistelua siitä, kuinka pitkälle pohjoiseen tuo rintama jaksaa matkata. Alkuviikon osalta pasmat ovat selviämässä: lämmin ilmamassa ei yllä Suomeen vaan meillä saadaan aluksi tyytyä viileämpään ilmaan. Sää on samalla melko poutaista, lähinnä itärajan tuntumassa saadaan maanantaina sateita ja Pohjois-Lapissa esiintyy lähinnä sadekuuroja.

Syy kuivempaan ilmaa löytyy lännestä saapuvasta korkeapaineesta, joka matkaa Suomen yli viikon aikana. Tämä johtaa siihen, että loppuviikosta läntisen matalapaineen ja itäisen korkeapaineen välistä Suomeen pääsisi mahdollisesti virtaamaan helleilmamassaa. Juhannussään suurimmat kysymykset kuuluvatkin tällä hetkellä: missä määrin tuohon lämpimään ilmamassaan liittyy sateita, kuinka nopeasti lännessä oleva ylämatala työntyy idemmäksi ja siirtää helleilmamassan pois (jos siirtää).

Alla on Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen (ECMWF) ennuste ilmamassan (kts. sanasto) lämpötilasta perjantai-lauantaille.

Lähde: ECMWF

Yllä on perjantain vastaisen yön ilmamassan lämpötilaennuste. Painotin +8 asteen lämpötilaa, sillä sitä pidetään epävirallisesti helleilmamassan rajana. Tyypillisesti jos on aurinkoinen sää sisämaassa, lämpötila voi kohota +25 asteeseen jos lämpötila 850 hPa korkeudella on noin +8 astetta. Helleilmamassa ei siis suoraan tarkoita hellettä 2 metrin korkeudella vaan tilanne riippuu lähinnä sateista ja pilvisyydestä. Vasemmassa kuvassa on usean kymmenen parviajon keskiarvo ja oikealla on korkeamman resoluution pääajon ennuste yhtenäisin viivoin. Taustalla värit kuvaavat keskihajontaa, eli kuinka ”varma” ennuste tietylle paikalle on. Tämän ennusteen mukaan juhannusaatto alkaisi maan etelä- ja keskiosissa helleilmamassan alla. GFS malli on samansuuntainen (ei näytetty), mutta ehkä ei aivan yhtä innokkaalla päällä.

Lähde: ECMWF

Seuraava kuva on samanlainen kuin ensimmäinen, mutta tällä kertaa lauantain vastaiseksi yöksi. Siitä nähdään kuinka sekä parviajojen keskiarvo kuin myös pääajo nostaa helleilmamassaa vielä hieman pohjoisemmaksi. Tosin pääajossa nähdään jo kuinka Suomen länsipuolella on jo tyrkyllä viileämpää ilmaa. GFS mallin parviajot ja pääajo tarjoavat ECMWF:n kaltaista ratkaisua.

ECMWF ja GFS pääajot näyttävät tällä hetkellä juhannusaatoksi sateita maan etelä- ja keskiosiin lounaasta alkaen. Mukana saattaa olla ukkosta. Juhannusyötä kohti sadealue liikkuisi kohti koillista ja sää mahdollisesti jo poutaantuisi lounaassa. Juhannuspäivän osalta sade-ennusteetkin pääajoissa hajoavat: ECMWF poutaannuttaa sään laajemmalti kun taas GFS pitää lauantainkin varsin kuuroherkkänä suuressa osassa maata.

Sade-ennuste juhannuksen osalta on siis vielä hyvin auki. Edellisiin ajoihin verrattuna tuoreimmat ennusteet ovat selvästi sateisempaa sorttia ja tuovat sateet myös aikaisemmin. Edellisissä esimerkiksi juhannusaatto oli vielä laajalti poutainen. Niinpä sateiden osalta ennuste tällä hetkellä voisi kuulua niin, että on syytä varautua juhannuksena sateisiin vaikka niiden tarkka aika ja paikka on vielä auki.

Vaikka sateet voivatkin paikoin haitata juhannuksen viettoa, ovat lämpötilat tämän hetkisten ennusteiden perusteella viime vuosia selvästi paremmissa lukemissa. Kuten yllä nähtiin, helleilmamassa näyttäisi majailevan juhannuksena maan etelä- ja keskiosissa. Mikäli aurinko pääsee tällöin paistamaan, lämpötilat kohoavat näillä alueilla noin +24..+27 asteen kieppeille. Jos taas sää on pilvistä, lämpötilatkin jäävät noin +20 asteeseen. Mikäli sadeskenaario iskee, päivälämpötilat jäävät +15..+20 asteeseen. Juhannusyö näyttäisi olevan lämpimässä ilmamassassa myöskin lämmin. Yön alin lämpötila liikkuu maan etelä- ja keskiosissa noin +15 asteen molemmin puolin (hieman riippuen sateista ja pilvisyydestä). Maan pohjoisosien ennuste on vielä epävarmahko (etenkin Pohjois-Lapin osalta). Osassa skenaarioista lämmin ilmamassa ei pääse kovin pohjoiseen, jolloin lämpötilat jäisivät Lapissa +10..+15 tienoille. Toisissa skenaarioissa myös osassa Lapissa lämpötilat kohoaisivat ainakin perjantaina +20 asteen tienoille tai ylikin.

Summa summarum: juhannuksen suursäätilan asetelma alkaa hiljalleen selkiytyä, mutta pienemmän skaalan yksityiskohdat ovat vielä melko auki. Nämä määräävät sateiden ajoitukset ja sen kuinka nopeasti helleilmamassa pääsisi meiltä pakoon. Kuitenkin ilma näyttäisi olevan maan etelä- ja keskiosissa varsin lämmin. Niinpä sateettomassa skenaariossa saataisiin nauttia varsin kesäisistä lämpötiloista. Yksi asia näyttäisi olevan kuitenkin lähes varmaa: viime juhannuksen kaltaista koleusfestivaalia ei tänä vuonna nähdä.

Tarkennellaan juhannuksen tilannetta mahdollisesti vielä keskiviikkona, jolloin yritän myös vihdoin ehtiä kirjoittaa tuoreimmista vuodenaikaisennusteista.

%d bloggers like this: