Arkisto

Posts Tagged ‘ilmamassa’

Poikkeuksellista ilmamassaa

Kesä on monen mielestä nyt täällä. Sää on muuttunut nopeasti idän räntäsateista kesäisiin lämpötiloihin. Tänään sunnuntaina päästiin yli viidellä havaintoasemalla hellelukemiin (yli +25°C). Oulun korkeudella saakka ollaan käyty +20 asteen tienoilla.

Suomen itäpuolella olevan korkeapaineen reunaa viistäen on meille saapumassa kaakosta lähivuorokauden aikana ajankohtaan nähden poikkeuksellisen lämmintä ilmamassaa. Meteorologiassa ilmamassa-termillä tarkoitetaan yleensä lämpötilaa 850 hPa korkeudella eli noin 1,5 km korkeudella. Siellä maanpinnan olosuhteilla ei ole enää niin merkitystä ja lämpötilakenttä on tasaisempi = merellä, maalla, suolla, kaupungissa jne lämpötilat ovat enemmän tai vähemmän samaa luokkaa pienellä alueella. Toisin sanoen lämpötilavertailua voi suorittaa paljon helpommin.

Itse kahden metrin korkeudella olevaa lämpötilaa voi myös ennustaa 850 hPa lämpötilan avulla. Nyrkkisääntönä on kesäisin, että kahden metrin korkeudella päivän ylin lämpötila voi auringonpaisteessa olla noin 15-17 astetta 850 hPa lämpötilaa korkeampi.

Toukokuiset ilmamassojen lämpötilat

Ilmakehän luotauksia on tehty rutiininomaisesti yli 50 vuotta. Näiden tietojen avulla on ilmakehän kolmiulotteista tilaa voitu uudelleen analysoida jälkikäteen ja näitä malleja kutsutaankin uusanalyyseiksi. Poimin kahdesta uusanalyysistä korkeimmat ilmamassan (T850) lämpötilat toukokuiden aikana viimeisten noin 55 vuoden osalta.

ERA-40 uusanalyysi kattaa vuodet 1958-2002. Alla on kyseisen aineiston korkeimmat ilmamassan lämpötilat toukokuussa:

Max. T850 ERA-40. Data: ECMWF

Uudempi uusanalyysi (ERA-Interim), joka kattaa vuodet 1979 nykypäivään, antaa toukokuiden korkeimmiksi ilmamassan lämpötiloiksi seuraavaa:

Max. T850 ERA-Interim. Data: ECMWF

Näiden uusanalyysien perusteella korkeimmat Suomen maa-alueilla olleet toukokuiset ilmamassan lämpötilat ovat olleet juuri ja juuri +16 °C.

Poikkeuksellisen lämmintä ilmamassaa virtaa Suomeen

Alla on kahden ”päämallin” viimeisimmät ilmamassan lämpötilan ennusteet maanantaille 19. toukokuuta.

T850 ennuste GFS mallin näkemänä. Data: NCEP/NOMADS

 

Ilmamassan lämpötila ECMWF ennusteen mielestä. Oranssein värisävy on +16 ja värit vaihtuvat kahden asteen välein. Kuva: ECMWF

 

Sekä GFS, että ECMWF malli ennustavat +16 °C ilmamassaa aina noin Joensuun korkeudelle saakka. ECMWF ennusteessa käydään kaakonkulmalla lähellä +18 asteen lukemia. Suomessa ajettava HIRLAM malli ennustaa kaakkoon jopa +18 asteen ilmamassaa. Kaikki nämä skenaariot näyttävät siis maanantaille maan etelä- ja itäosaan poikkeuksellisen lämmintä toukokuista ilmamassaa.

Korkein Suomessa mitattu kahden metrin lämpötila toukokuussa on vuodelta 1995 kun Lapinjärvellä yllettiin +31 asteeseen. Maanantaina on olemassa mahdollisuudet +30 asteen rikkoutumiseen muutamissa paikoissa. Monet asiat vaikuttavat tähän, kuten esimerkiksi pilvisyys, sateet jne. Kotimainen HIRLAM malli ennustaa ”raakana” noin +30 asteen lukemia maan eteläosan sisämaahan. Globaalit mallit GFS ja ECMWF ennustavat ylimmäksi lämpötilaksi noin +29 astetta. On siis mahdollista, että maanantaina hätyytellään mittaushistorian toukokuun lämpöennätystä +31 °C. Melko todennäköisesti sitä ei rikota, mutta teoriassa se on mahdollista.

Lämmön lisäksi on etenkin maan länsiosassa odotettavissa maanantaina mahdollisesti voimakkaita ukkosia. Lisää maanantain rajuilmaennusteista tullaan kirjoittamaan www.myrskyvaroitus.com -sivustolle myöhemmin su-iltana.

Polaarimatala Itämerellä?

Noin 15 astetta tavanomaista kylmempi arktinen ilmamassa on parhaillaan päällä. Ilmanpainekin on välillä käväissyt poikkeuksellisen korkeissa lukemissa. Nämä ovat johtaneet toistaiseksi talven alimpiin lämpötilalukemiin kun Kuusamossa mitattiin torstaina -39,2 astetta.

Etelässä on ollut selvästi tätä lauhempaa, mutta täällä tuuli onkin ollut selvästi voimakkaampaa. Pakkasen purevuus onkin vastannut noin -30 astetta. Kylmässä ilmassa on sula meri kehittänyt sankkoja lumikuuroja eri puolille Itämerta. Lisäksi kylmä ilma sai aikaan heikkoa merisavua ainakin Helsingin edustalla, jossa oli vielä paikoin sulaa:

Yllä on videota Helsingin Uunisaaresta torstaiaamulta. Lämpötila oli noin -19 astetta ja tuuli noin 7-10 m/s.

Kylmää eri puolilla Eurooppaa, mutta lämmintä Pohjois-Amerikassa

Kylmää ilmaa on levinnyt pitkälle Länsi-Eurooppaan saakka. Edellisen postauksen 850 hPa ilmamassan lämpötilaminimien seuraksi tein viimeisten 51 vuoden ajalta kahden metrin lämpötilaminimien kuvan. Kyseessä on E-OBS tietokannan datasta tehty kuva, jossa varsinaiset havainnot on interpoloitu Euroopan alueelta. Kaikkia havaintoasemia eri puolilta Eurooppaa ei ole käytetty, joten jotkin alhaiset lukemat ovat voineet jäädä pois. Lisäksi interpolointi aina vähän tasoittaa ääriarvoja. Silti tästä saadaan karkea kuva siitä, että kuinka alhaisia lukemia eri puolilla Eurooppaa on viimeisten noin 50 vuoden aikana havaittu.

Alhaisimmat lämpötilat vuosilta 1961-2011. Data: E-OBS

En kunnolla ehtinyt verrata nyt viime päivinä havaittuja lämpötiloja itse kuvassa oleviin, mutta noin äkkivilkaisulla ei ainakaan laajalti ole yllä oleviin lukuihin vielä päästy.

Jos Eurooppa hytisee kylmyydessä, niin on hytisty myös Alaskassa. Siellä on viime päivinä ollut myös erittäin kylmää. Fort Yukonissa lämpötila laski jopa -54 asteeseen. Silti Alaska tekee poikkeuksen mantereella, sillä yleisesti Pohjois-Amerikassa on viime aikoina ollut erittäin lämmintä.

Ilmamassan lämpötilapoikkeama pitkän ajan keskiarvosta perjantaina 3. helmikuuta. Kuva: Wetterzentrale

Kuvasta nähdään, että kyllä sitä suhteessa lämmintäkin ilmaa löytyy yllin kyllin pohjoiselta pallonpuoliskolta. Esimerkiksi Yhdysvaltain pääkaupungissa Washingtonissa oli keskiviikkona huikeat +22 astetta, kun tyypillisesti ylletään helmikuussa ehkä noin +7 asteeseen.

Potentiaalinen polaarimatala

Palataan vielä lopuksi Eurooppaan ja Itämerelle. Nyt muutaman päivän ajan osa numeerisista malleista on näyttänyt, että Itämeren eteläosaan saattaa perjantaina kehittyä polaarimatala. Ne syntyvät yleensä kun erittäin kylmää ilmaa virtaa jääpeitteiseltä alustalta sulan meren ylle. Tällöin alueelle alkaa kehittyä sankkoja lumikuuroja, jotka voimistuvat ajan mittaan. Otollisissa olosuhteissa ilmanpaine alkaa laskea ja syntyy pienen mittakaavan matalapaine. Tämä prosessi entisestään edistää lämmön ja kosteuden vapautumista merestä ja niinpä matalapaine saattaa alkaa nopeasti voimistumaan. Kaikkein hienoimmissa tapauksissa polaarimatalissa esiintyy hurrikaaneille tyypillinen pilvetön silmä ja sen ympärillä spiraalimaisesti keskuksesta erkanevia lumikuurojonoja.

Polaarimatala Barentsin merellä helmikuussa 1987. Kuva: Wikipedia / NOAA

 Aivan yhtä hienoon otukseen ei varmaankaan perjantaina päästä. Vielä on epävarmaa, että pääseekö polaarimatala syntymään Itämerelle, mutta ainakin hienohilamallit ovat sellaista välillä vilautelleet.

Yksi hirlam-mallin ennuste perjantaille. Kuva: Ilmatieteen laitos

 

Myös itse pyöräyttämäni WRF-malli on saanut jotain vastaavaa aikaiseksi viimeisimmissä ajoissaan:

Polaarimatala WRF mallissa

Mielenkiinnolla odotan mitä perjantaina näkyy tutka- ja satelliittikuvissa. Oma veikkaus on, että kyllä Itämerelle jonkinlainen polaarimatalan kaltainen matalapaine syntyy, mutta ehkä ei kuitenkaan aivan yhtä klassista tai näyttävää tapausta kuin tuo vuoden 1987 tapaus. Viimeisimmät ajot ovat näyttäneet, että otus syntyisi sen verran lähelle rannikkoa, että se ei ehtisi olla tarpeeksi kauan aikaa meren yllä. Nähtäväksi jää miten käy.

Arktinen ilmamassa liikkeellä

Kuluvan talven yksi mielenkiintoisimmista sääviikoista on alkamassa. Tiedossa on kovia pakkasia ja sankkoja lumikuuroja.

Helmikuu alkaa arktisen ilmamassan vyöryllä

Tammikuun loppu/helmikuun alku on tilastollisesti vuoden kylmintä aikaa. Kuinka ollakaan, myös tämän talven mahdollisesti kylmimmät lukemat osuvat juuri samoihin aikoihin.

Kuluvan talven toistaiseksi alin lukema mitattiin sunnuntain vastaisena yönä Taivalkoskella (-35,3 °C). Tätäkin kylmempiin lukemiin todennäköisesti vielä päästään, ainakin jos tilastot määrittäisivät lämpötilat. Viimeisten 50 vuoden aikana vain kerran (2007-2008 talvi) on talven alin lämpötila jäänyt tämän hetkistä selvästi ”leudommaksi”.

Tuo -35,3 °C astetta syntyi erittäin korkean ilmanpaineen vallitessa. Kuhmossa mitattiin merenpintaan ”tuoduksi” ilmanpaineeksi hulppeat 1062 hPa. Näin korkeaa ilmanpainetta ei Suomessa ole ainakaan 2000-luvulla esiintynyt. Ilmamassan lämpötila sen sijaan ei ollut mikään erityisen kylmä. Lämpötila 850 hPa korkeudella oli ”vain” -10 °C tienoilla eli selvästikin tuo voimakkaan korkeapaineen tuoma heikkotuulinen ja selkeä sää johti kylmiin lukemiin.

Taivalkosken lukemalle tulee haastajia alkavalla viikolla kun Siperiasta lähtöisin oleva arktinen ilmamassa on viimein liikkeellä kohti Eurooppaa. Alla olevassa animaatiossa on globaalin GFS mallin näkemys ilmamassan lämpötilasta sunnuntai-iltapäivästä (29.1.) viikoksi eteenpäin. Kannattaa muistaa, että ennusteen loppupäässä ennustettavuus alkaa kärsiä, joten yksityiskohdissa voi olla lopulta eroja.

Ilmamassan lämpötila (850 hPa lämpötila).

Venäjän vahvan korkeapaineen vauhdittamana arktinen ilmamassa (valkoinen paksu viiva, Suomessa käytetyn määritelmän mukaan 850 hPa:n -18 °C lämpötila) on liikkeessä kohti Eurooppaa. Sen myötä lämpötilat ovat reippaassa laskusuunnassa eri puolilla Eurooppaa. Nähtäväksi jää, että kuinka alhaisiin lukemiin eri maissa lopulta päädytään, mutta on hyvinkin mahdollista, että esimerkiksi Itä-Euroopassa useita ihmisiä menehtyy kylmyyteen. Pakkasen purevuus tulee olemaan paikoin -40 asteen kylmemmällä puolella.

Ilmamassa tulee olemaan paikoin harvinaisen kylmää. Alla on ERA-Interim uusanalyyseistä poimittu kylmin ilmamassa viimeisten noin 30 vuoden aikana Euroopan eri kolkissa. Kun sitä verrataan tämänhetkiseen ennusteeseen, ei aivan yhtä kylmiin lukemiin ehkä päästä, joten poikkeuksellisen kylmästä ilmamassa ei tällä kertaa kuitenkaan ole kyse. Silti pirun kylmää ilmaa kuitenkin on tulossa.

Kylmin ilmamassan lämpötila 1979-2011. Data: ERA-Interim

Lumikaaos, mutta minne?

Ehkä kaikkein mielenkiintoisinta tässä kylmän purkauksessa on se, kun arktisen kylmä ilmamassa ajautuu sulan Itämeren ylle. Poikkeuksellisen lauhan syksyn ja alkutalven jäljiltä Itämeren pintalämpötila on edelleen selvästi tavanomaista korkeampi.

Itämeren pintalämpötila samanarvonkäyrillä - laatikoissa pitkän ajan keskiarvo. Kuva: Ilmatieteen laitos, jääpalvelu

Sunnuntain 29.1. jääkartasta nähdään, että Pohjois-Itämerellä merivesi on vielä jopa viisiasteista ja Suomenlahdellakin ollaan yli kolmessa asteessa. Nämä ovat karkeasti 1-3 astetta tavanomaisia lukemia korkeampia. Nyt tuon sulan meren ylle on pyrkimässä jopa -25 asteista ilmaa noin 1,5 km korkeudella. Tämä johtaa erittäin suureen lämpötilaeroon, jonka myötä merestä tempautuu suuri määrä lämpöä ja kosteutta ilmaan. Tämä puolestaan johtaa erittäin sankkoihin lumikuuroihin, jotka ajautuvat tuulen johdattamina rannikoille.

Yksi suurimmista kysymyksistä onkin, että mistäpäin tuulee eli minne merellä syntyneet lumikuurot ajautuvat. Lisäksi oleellista on se, että kuinka kauan tilanne pysyy samanlaisena. Suurimmassa vaarassa tällä hetkellä näyttäisi olevan Ruotsin itärannikko ja sen edustan suuret saaret (esim. Gotlanti). Ruotsin rannikko on tässä tilanteessa pisimmän ”pyyhkäisymatkan” alajuoksulla, joten lumikuurot pääsevät muhimaan pisimpään Ruotsin rannikolle saapuessaan. Alla on tilanteesta yksi esimerkki. Kyseessä on hienohilamallilla tehty tutkasimulaatio torstaiksi. Malliajo on otettu sunnuntain 06Z GFS ennusteesta.

Tutkasimulaatio 4km resoluutiolla.

Kun arktinen ilma päätyy Itämeren ylle, on odotettavissa pitkulaisia lumikuurojonoja, jotka voimistuvat alavirtaan nähden pyyhkäisymatkan kasvaessa. Yllä oleva animaatio on vain yksi mahdollinen skenaario, joten yksityiskohtiin tulee vielä muutoksia. Suomen etelärannikko ja Ahvenanmaa ovat riskialueella riippuen lopullisesta tuulen suunnasta. Ruotsissa sen sijaan tilanne näyttää pahemmalta ja lunta voikin paikoin kertyä muutamassa päivässä  useita kymmeniä senttimetrejä. Yli metrin kinokset eivät ole mahdottomia ”otollisimmassa” tilanteessa.

Pyrin tekemään tilannekatsauksen viikon edetessä.

PS. Yhteistä blogitaivaltamme on nyt kestänyt jo kuusi vuotta. Tämän blogin edeltäjä ”Helsingin sää kuvina” (ilmasto.vuodatus.net) aloitti noin kuusi vuotta sitten paukkupakkasten merkeissä.

Hellejakso numero 2

Edellisestä hellerajan ylityksestä on jo reilut kaksi viikkoa. Kesäkuun alkupuoliskon hellejakson ollessa käynnissä oli jo monen mielessä se, että kuinka lämpimäksi koko kesäkuun lopulta muodostuu.

Lämmin ja paikoin hyvin sateinen kesäkuu tähän mennessä

Kuun puolivälin jälkeen lämpötilat palautuivat ”normaaleihin” lukemiin. Niinpä nyt kun kuukauden koko summasta puuttuu vielä neljän päivän tiedot, ollaan keskilämpötilojen lämpöisyydessä suunnilleen sijalla 5-15 viimeisten 50 vuoden tarkastelujaksolla (riippuen havaintoasemasta). Eli kesäkuu on tähän mennessä ollut tavanomaista lämpimämpi ja viimeisten päivien helteet varmaankin vielä hieman viilaavat lukemia ylöspäin. Tällä hetkellä poikkeamat ovat paikkakunnasta riippuen suurin piirtein 1,5-2,5 astetta.

Sademäärissä on kesäiseen tapaan suurempia vaihteluita. Paikoin lännessä ja etenkin Lapissa on ollut varsin sateinen kesäkuu. Rovaniemen lentoasemalla on tähän mennessä ollut sateisin kesäkuu viimeisten 50 vuoden aikana. Siellä onkin tullut jo yli kaksi kertaa tyypillisen kesäkuun sademäärän edestä vettä. Paikoin kesäkuun sateet ovat toisaalta olleet varsin tavanomaisia kuten esimerkiksi Helsinki-Vantaalla ja Kuopiossa, joissa ollaan lähestulkoon keskimääräisissä lukemissa.

Helteet palaavat

Helteestä tykkääville hyviä uutisia ja niitä inhoaville huonompia uutisia. Helleilmamassaa on ajautumassa meitä kohti kahdestakin eri suunnasta.

Länsi-Euroopassa on ollut tänään maanantaina hyvin kuumaa. Ranskassa on lämpötila kivunnut paikoin jopa yli +40 asteen. Tämä on lähellä kesäkuun lämpöennätystä Ranskassa, joka on +40,7 astetta vuodelta 2003. Englannissakin on tänään mitattu alustavasti jopa +32,8 astetta. Se on tosin vielä vajaa kolme astetta kesäkuun ennätyksestä vuodelta 1976.

Tuota lämmintä ilmaa on virtaamassa kohti koillista ja samaan aikaan toinen lämmin annos on saapumassa Suomea kohti idästä. Samalla Suomen ylle on vahvistumassa korkeapaine, joka mahdollistaa ilman lämpenemisen entisestään. Ilmamassa onkin nyt kovimmillaan samaa luokkaa kuin kesäkuun ensimmäisessä hellejaksossa. Tuolloin sääanalyysien perusteella 850 hPa lämpötila oli noin +16 astetta ja samaa ovat sekä ECMWF että GFS näyttämässä loppuviikolle enimmillään. Eli voi olla, että loppuviikon aikana jossain päin maata mitataan noin +32 asteen lämpötila. Tilanne tosin riippuu pilvisyydestä, sateista ja tuulisuudesta. Alla on animaatio GFS mallin maanantain 12z pääajon ilmamassaennusteesta ensi maanantaille saakka. Täytyy korostaa, että epävarmuus tällaisen pääajon osalta alkaa korostua lauantain-sunnuntain tienoilla eli 2-3. heinäkuuta eteenpäin ennustettavuus on jo heikompaa. Animaatiossa näkyy valkoisella katkoviivalla tuo epävirallinen ”helleilmamassan” raja.

Ilmamassan lämpötila GFS mallin pääajon näkemänä.

Helleilmaa on siis näillä näkymin jatkumassa ainakin loppuviikon vaikka ennusteissa alkaakin silloin olla jo hajontaa. Mahdollista on kuitenkin, että helleilma hellii/härnää ainakin jossain päin Suomea vielä ensi viikollakin. Nopeimmat saattoivat yllä olevasta animaatiosta huomata minkälainen suuremman skaalan asetelma on muodostumassa loppuviikosta. Etelästä nouseva matalapaine on nostamassa kaakosta lämmintä ja kosteaa ilmaa ja tällainen asetelma on usein ruokkinut varsin voimakkaita ukkosia.

Vaihteeksi ukkosia

Tällä kertaa ensimmäiset ukkoset saattavat esiintyä torstaina maan eteläosassa tai viimeistään perjantaina lännessä. Ainakin aluksi ukkoset näyttäisivät olevan melko heikon tuuliväänteen alueella eli suurempaa vaaraa ei näyttäisi olevan olemassa. Tosin paikoin ennustetut CAPE-lukemat ovat varsin hulppeita. Viikonvaihteessa kaakosta mahdollisesti singahtava yläsola saattaa antaa tarpeeksi tuuliväännettä ja pakotetta järjestäytyneempään konvektioon, joten tilannetta täytyy seurata viikon mittaan. Epävirallisia rajuilmaennusteita voipi käydä lukemassa osoitteessa http://www.myrskyvaroitus.com.

Kevät alkaa, takatalvi uhkaa? Asta-rajuilma WRF mallissa

Megapäivitys on tällä kertaa luvassa eikä mukana ole yhtään aprillipilaa (jos twitteriä ei lasketa). Vaikka lumi on etelässä hiljalleen sulanut jo muutaman viikon ajan, on kunnon sulamisprosessi käynnistymässä huhtikuun alusta. Terminen kevät on ennusteen mukaan alkamassa etelässä lauantaina. Tällöin ollaan muutamasta päivästä noin viikkoon tavanomaista myöhässä kevään suhteen. Myöhästynyt kevät, mahdolliset vesisateet ja runsas lumimäärä näyttävät nostavan tulvariskiä etelärannikolla ja Pohjanmaalla tavanomaista korkeammalle.

Kevään alku muihin vuosiin verrattuna

Terminen kevät alkaa siis todennäköisesti etelässä nyt lauantaina 2.4. Onko tämä poikkeuksellista? Ei. Esimerkiksi vuonna 2003 terminen kevät alkoi osassa Etelä-Suomea 9. huhtikuuta. Toki mitä eteläisempiä asemia tarkastellaan, sitä varhaisemmin kevät yleensä alkaa. Kaarinan ja Lohjan asemilla terminen kevät on alkanut tähän kevääseen verrattuna myöhemmin viimeksi vuonna 1998 (11. huhtikuuta). Näilläkin asemilla löytyy viimeisten 51 vuoden ajalta 11-12 myöhäisempää kevään alkua kuin tänä vuonna. Eli ei tässä mitään ennätyksiä olla rikkomassa.

Lämmintä ilmamassaa

Lauantain aikana lounaistuuli voimistuu ja se tuo mukanaan lauhaa ja kosteaa ilmaa. Sunnuntain vastaiseksi yöksi Suomeen saapuu paikoin jopa ns. ”helleilmamassaa”. Eli yhtä lämpimässä ilmamassassa voitaisiin päästä hellelukemiin keskikesällä aurinkoisessa säässä. Nyt pilvisyys, lumipeite, sateet, auringonsäteily ja muut tekijät pitävät lämpötilat selvästi alhaisemmissa lukemissa. Vuorokauden keskilämpötila on pysymässä nollan yläpuolella ja päivisin päästään ensi viikolla parhaimmillaan 5-10 asteen välille riippuen pilvisyydestä. Lumet ovat sulamassa ajoittaisten vesisateiden myötä ja samalla tulvariski kasvaa.

Takatalvi uhkaa?

Viimeisin Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen kuukausiennuste näyttää huhtikuun toiselle viikolle selvästi tavanomaista kylmempää säätä. Tuoreimmat keskipitkät ennusteetkin tukevat tätä näkemystä pudottamalla ilmamassan lämpötilaa ensi viikon loppua kohden. Vaikka ilmamassa kylmenisi, niin kyllä päivisin oltaisiin etelässä lähes varmasti plussalla, mutta yöt voivat pysyä silloinkin vielä kylminä. Eli jos terminen kevät tässä nyt pääsee alkamaan, niin ensi viikon loppupuolella ja kuun puoliväliä kohti mentäessä voisi saapua ”virallinen” takatalvi, jolloin vuorokauden keskilämpötila käväisisi jälleen pakkasen puolella. Suursäätilan osalta selitys löytyisi laajan matalapainealueen siirtymisestä Suomen itäpuolelle, jolloin ilmavirtaukset puhaltaisivat luoteesta tai pohjoisesta. Molempien globaalien mallien (GFS, ECMWF) parviajot näyttävät tällä hetkellä tällaista kehitystä. Hauskaksi tilanteen tekee se, että viimeisin Yhdysvaltalaisten ajama vuodenaikaisennuste ennakoi huhtikuusta Suomessa 1-3 astetta tavanomaista lämpimämpää. Aika näyttää mikä ennuste on oikeassa. Itse kyllä tällä hetkellä veikkaisin pääosin viileää huhtikuun puoliväliä.

Seuraava sääpäivitys on yli viikon päästä työmatkan vuoksi.

WRF malli sai Astan melko hyvin simuloitua ennusteessaan

Blogia talven mittaan seuranneet ovat ehkä huomanneet, että olen ensi kesää ajatellen ottamassa käyttöön Yhdysvaltalaisen WRF-säämallin. Sitä on tarkoitus ajaa kotikoneella etenkin kesäisten rajuilmatilanteiden yhteydessä. Mallin ajamisrutiinia olen säätänyt niin, että on mahdollista ajaa 10 ennusteen ”parviajo”. Siinä saadaan mm. mallin fysiikka-asetuksia muuttamalla kymmenen toisistaan hieman poikkeavaa ennustetta ja näiden avulla saadaan ”todennäköisyysennuste” tietyille sääparametreille.

Mallia olen hiljalleen testaillut viime kesän rajuilmoilla ja tässä on muutama animaatio Asta-rajuilmasta 29.-30.7.2010. WRF malli on ottanut alkuarvonsa ja reuna-ehtonsa GFS mallin ennusteesta 29.7. 00 UTC.

Tutka-animaatio Astasta. Lähde: Ilmatieteen laitos

Yllä on varsinainen tutka-animaatio Astasta 19.00 -02.50 UTC. Alla on puolestaan kymmenen parviajon perusteella todennäköisyys konvektiiviselle sateelle tunnin välein.

Tämän ajon perusteella WRF parviajo sai Astan reitin varsin hyvin ennustettua. Astan huikeaa liikenopeutta parvi ei tässä ajossa saanut aivan nappiin. Osaltaan syynä voi olla ~20 km resoluutio ja konvektion parametrisointi, jotka eivät välttämättä pysty ottamaan tällaisen voimakkaan mesoskaalan järjestelmän pieniä yksityiskohtia niin hyvin huomioon. Yllä oleva konvektiivisen sateen todennäköisyyskartta kertoo, onko odotettavissa mahdollisesti ukkossateita. Se ei suoraan ota kantaa ukkosen voimakkuuteen. Tässä tarvitaan hieman meteorologista analysointia ja muiden kenttien tutkimista. Yksi näistä on syvän kerroksen tuuliväänteen tutkiminen.

Hyvin karkeasti otettuna: mikäli jollain alueella on odotetavissa ukkosia ja samalla alueella on 0-6 km tuuliväänne suurin piirtein yli 15 m/s, voivat ukkoset olla järjestäytyneitä ja aiheuttaa erilaisia vaaratilanteita. Yllä onkin WRF parven mukainen todennäköisyys, että jollain alueella tuo 15 m/s tuuliväänne ylitetään. Astan reitistä nähdään, että se kulki juuri tuota otollista reittiä hyödyntäen voimakkaat tuuliväänteet. Tässä oli muutama esimerkki ensi kesäksi tulevista todennäköisyyskartoista.

4 km resoluutio tuo yksityiskohtia

Toisena vaihtoehtona WRF mallin ajamiselle ensi kesänä on jättää parvet sikseen ja ajaa suoraan yksi ajo kovemmalla resoluutiolla. Tällöin ei saada todennäköisyyksiä, mutta yksityiskohtaisempi kuva ukkosista ja muistakin sääilmiöistä. Itse olen tehnyt asetukset niin, että ensin ajetaan mallia ~13 km resoluutiolla isommalle alueelle ja kuuden tunnin ennusteen jälkeen käynnistetään pienemmälle alueella ennuste  ~4 km resoluutiolla.

Näillä asetuksilla ja kuuden ytimen prosessorilla menee 36 tunnin ennusteen ajamiseen hieman yli 3 tuntia. Tämän päälle menee vielä tunti datan muuntamisessa luettavaan muotoon ja kuvien piirtämiseen. Laskenta-alue saisi mielellään olla isompi, jotta WRF malli saisi kehitettyä oman säämaailmansa näiden ”laatikoiden” sisään eikä se olisi niin GFS mallin armoilla (GFS syöttää siis alueen reunoilla WRF mallille tietoa lämpötiloista ja tuulista etc. ja WRF malli sopeuttaa ennusteensa näihin reuna-arvoihin). Noin 4 km resoluutiolla voidaan säämallia ajaa niin, että se kehittää itse omat ukkossolut, eikä niitä tarvitse yksinkertaistaa ns. parametrisointimenetelmillä. Alla on WRF:n tutkasimulaatio käyttäen pohjana GFS mallin 00 UTC ennustetta.

Tarkemman resoluution turvin nähdään paljon enemmän yksityiskohtia kuin karkeammilla ennusteilla. Astan reitti osuu lähes prikulleen oikein, mutta aikataulu on jälleen noin 1-2 tuntia myöhässä. Tämä on kuitenkin melko tyypillinen ongelma ukkosia ennustettaessa. Astassa ei elinaikanaan Suomessa esiintynyt kunnolla pitkäikäistä ja selkeää kaarikaikua. Myöskään WRF:n tutkasimulaatio ei sellaista kunnolla kehitä pitkäksi aikaa. Tutkasimulaatio ei luonnollisesti voi täydellisesti vastata todellisuutta, mutta ottaen huomioon, että ennuste ajetaan kotikoneelta, on yllä oleva animaatio varsin mainio tulos. Muissakin sääkentissä on vahvoja viitteitä, että Astassa olisi odotettavissa voimakkaita tuulia.

Yllä olevassa animaatiossa on suurin tuulen nopeus alimmassa 1,5 km kerroksessa. Siitäkin selvästi nähdään, että WRF kehittää ukkosjärjestelmälle oman voimakkaan tuulikentän, jossa konvektion myötä tuulen nopeudet yltävät Suomenkin puolella n. 1,5 km korkeudella 32 m/s luokkaan. Tällaisia puuskia olisikin siis mahdollisesti odotettavissa voimakkaimmissa laskuvirtauksissa ennusteen mukaan. Lisäksi ilmanpainekentässä nähdään tällaiselle mesoskaalan ukkosjärjestelmälle varsin tyypillinen matala/korkeapaine -pari.

Eli näin jälkikäteen voisi alustavasti sanoa, että tämän WRF simulaation perusteella olisi voinut olettaakin, että Asta toisi melko voimakkaita ukkospuuskia kaakosta luoteeseen. Tässä on nyt tarkasteltu vain yhtä ennustetta, joten vielä on paljon testattavaa. Tulokset ovat kuitenkin rohkaisevia, että useat sadat eurot järjestelmän hankkimiseen eivät toivottavasti ole menneet hukkaan. Mielenkiinnolla odotan, että mallia pääsee käyttämään käytännössä ensi kesänä. Jatketaan harjoituksia..

Korkeapaineen myötä aurinkoista ja kylmää

Talven kylmin viikko on todennäköisesti meneillään. Kireitä pakkaslukemia on mitattu useamman päivän ajan ja tahtiin ei ole suurta muutosta odotettavissa seuraavaan viikkoon.

Aurinko lämmittää helmikuisessa kylmyydessä

Lämpötilakäppyröitä katsellessa on voinut viime aikoina huomata muutaman mielenkiintoisen asian. Ensinnäkin sen, että tähän aikaan vuodesta aurinko lämmittää jo siinä määrin, että päivisin lämpötila voi olla jopa yli kymmenen astetta yölämpötiloja korkeampi. Pelkästään auringon lämmittävä vaikutus ei ole näin suuri, mutta auringonsäteilyllä on epäsuorahko vaikutus ns. inversion heikkenemisen kautta. Selkeässä heikkotuulisessa säässä lumialustan yllä tapahtuu voimakasta säteilyjäähtymistä ja pinnan läheinen ilmakerros viilenee nopeasti. Tällöin esimerkiksi 2 metrin lämpötila voi olla huomattavasti kylmempi kuin 100 metrin korkeudella. Kun aurinko alkaa lämmittää aamulla, syntyy pieniä turbulenttisia pyörteitä ja samalla tuuli aavistuksen voimistuu. Tämä heikentää inversiota sekoittamalla ilmaa hiljalleen. Niinpä sekä auringon suoran lämmittävän vaikutuksen, että inversion heikkenemisen myötä nyt on jo havaittavissa selkeä vuorokausisykli lämpötiloissa. Yleensä kylmin lämpötila mitataankin juuri auringon noustetta, jolloin pinta on ehtinyt viiletä pisimpään, mutta ennen kuin aurinko ehtii alkaa tekemään tepposiaan.

Vihti Maasojan lämpötilahavainnot 14.-15.2. Lähde: Ilmatieteen laitos

 

Maanpinnan muotojen takia lämpötiloissa suuria paikallisia eroja

Topografiaan liittyvät merkittävät paikalliset lämpötilaerot ovat toinen mielenkiintoinen lämpötilahavainto kylmässä helmikuisessa korkeapaineessa. Taannoin kritisoitiin sääennusteiden virheitä osittain pilvisyydestä johtuvien ongelmien takia. Nyt kun sää on ollut selkeää, ei pilvisyydestä ole pahemmin ollut haittaa ennusteille, mutta maanpinnan muodot voivat aiheuttaa suuriakin eroja lämpötiloissa pienellä alueella. Vastaan on tullut tapauksia, joissa on ihmetelty kuinka ennuste oli 9 astetta liian lämmin omaan kotimittariin verrattuna. Otetaan muutama esimerkki.

Viime yön (14.-15.2.) alin lämpötila Nurmijärven geofysiikan observatoriossa oli -23,7 astetta. Havaintoasema on 111 metriä merenpinnan tason yläpuolella. Noin 17 km päässä kyseisestä havaintoasemasta on Vihti Maasojan asema, jossa yön alin oli puolestaan -33,3 astetta. Vihdin asema on puolestaan vain 42 m korkeudella merenpinnasta. Eli yön alimmassa lämpötilassa oli jopa 10 asteen ero 17 km matkalla suurimmaksi osaksi johtuen siitä, että Vihdin asema on alempana alavalla paikalla, jonne kylmä ja raskas ilma valuu helposti.

Nurmijärven geofysiikan observatorion lämpötilahavainnot 14.-15.2. Lähde: Ilmatieteen laitos

 

Toinen esimerkki voidaan ottaa Lapin tuntureista. Tiistaina puolilta päivin Levitunturin asemalla (524 metriä merenpinnasta) lämpötila oli ”vain” -13,1 astetta. Samalla hetkellä 9,9 km päässä Kittilän lentoasemalla (196 metriä merenpinnasta) lämpötila oli kirpeät -30,9 astetta. Näinkin lyhyellä matkalla oli samalla ajanhetkellä melkein 18 asteen ero lämpötiloissa. Paikallisissa sääennusteissa annetaan alueen keskimääräinen lämpötila tietylle ajanhetkelle, mutta alavilla alueilla ja ympäristöä matalemmalla voi helpostikin olla muuta aluetta  merkittävästi kylmempää.

Kauanko kylmää kestää?

Etelässä talvea on tilastojen valossa jäljellä vajaa 1,5 kuukautta. Tyypillisesti maaliskuun puolivälin paikkeilla päivälämpötilat alkavat jo huidella nollan tienoilla vaikka yöt olisivatkin kylmiä. Eli päivisin kylmää ei enää kovin kauaa voi kestää. Fennoskandian yllä oleva korkeapaine näyttää pysyttelevän melko paikoillaan tämän viikon. Ilmamassa on välillä jopa arktisen kylmää ja niinpä varsin kylmiä lukemia on vielä odotettavissa loppuviikon aikana.

Ensi viikon osalta ennusteet ovat vielä epävarmoja. Pääpiirteissään ensi viikon suursäätilaa voisi tällä hetkellä kuvailla seuraavasti: Atlantilla on laaja matalapaineen alue kun taas Itä-Euroopasta Venäjälle ulottuu voimakas korkeapaine. Pohjoismaat ovat näiden kahden systeemin rajamailla ja vielä on epäselvää, että kumpi systeemi vie pidemmän korren. Atlantilta yrittää länsivirtaukset ulottaa vaikutustaan meille saakka, mutta näin kylmä ilmamassa ja korkeapaine saattavat torpata länsivirtausten yrityksen. Parviajoissa on kuitenkin ollut nähtävissä nousua lämpötiloissa ensi viikon lopussa, jolloin lounaasta pääsisi meille voimalla lauhaa ilmaa Keski-Eurooppaan valahtaneen korkeapaineen pohjoispuolitse. Jos näin pääsee käymään, voi lämpötila nousta kertaheitolla nollan lähelle, ainakin tilapäisesti. Viime torstaina ajettu Euroopan keskuksen kuukausiennuste ei näyttänyt ensi viikolle signaalia suuntaan tai toiseen. Tosin maaliskuun alkuun ennuste näytti tavanomaista lauhempaa. Tällä hetkellä ehkä paras veikkaus on, että ensi viikko alkaa vielä kunnon pakkasten merkeissä, mutta loppukuuta kohti sää saattaa lauhtua. On kuitenkin muistettava, että tietokonemallit voivat helposti yliarvioida matalapaineiden voiman suhteessa pitkään paikallaan pysyneeseen kylmään korkepaineeseen nähden.

Talvi tuli ryminällä Eurooppaan

Terminen talvi alkoi suuressa osassa maata hieman tavanomaista myöhemmin, mutta sitten kun se alkoi, se alkoikin ryminällä. Huolimatta lämpimästä alkukuusta, marraskuun keskilämpötila jäi koko maassa pitkän ajan keskiarvon alapuolelle.

Marraskuu oli tavanomaista kylmempi

Suurin lämpötilapoikkeama kylmään suuntaan oli Länsi-Suomessa ja suuressa osassa Lappia. Näillä alueilla marraskuu oli laajalti vähintään -2,5 astetta tavanomaista kylmempi. Lähimpänä keskiarvoa oltiin idässä ja paikoin etelässä, kuitenkin noin -1..-2 astetta keskiarvon alapuolella.

Paikkakuntakohtaisia marraskuun pakkasennätyksiä rikottiin mm. Hämeenlinnan Lammilla, Tampere-Pirkkalassa ja Maarianhaminassa.

Marraskuun lopulla oli kyllä aineksia pakkasennätysten rikkoutumiseen laajemmaltikin, sillä Suomessa oli välillä ennätyksellisen kylmää ilmamassaa ja jos vain tuuli olisi ollut tyynempi ja pilvisyys vähäisempää olisi pakkasennätykset paukkuneet monilla asemilla.

Kylmää ilmaa virrannut pitkälle Eurooppaan

Suomi ei ole ainut paikka Euroopassa jossa hytistään tavanomaista kylmemmissä lukemissa. Uutisissa on mainittu kuinka lunta on satanut aina Espanjassa saakka ja kuinka rankat lumisateet ovat pahasti haitanneet eri liikenteen muotoja mm. Saksassa sekä Britanniassa. Jälkimmäisessä lunta on paikoin mitattu epävirallisesti jopa puoli metriä. Tämä on hyvin epätavallista näin varhaisessa vaiheessa talvea.

Jos halutaan tietää, että mihin kylmyys on suhteellisesti pahiten iskenyt, voidaan tarkastella esimerkiksi ilmamassan lämpötilan poikkeamaa pitkän ajan keskiarvosta marraskuun lopun osalta.

Kuva: ESRL/NOAA

Ilmamassan lämpötilan poikkeama marraskuun viimeisellä viikolla

Kuvasta nähdään kuinka suhteellisesti kylmin ilmamassa on valunut Siperiasta Skandinavian kautta kohti Länsi-Eurooppaa ja aina Iberian niemimaalle saakka. Toisaalta lämpimän ilman on täytynyt mennä jonnekin muualle ja se onkin päätynyt Grönlannin tienoille. Esimerkiksi Grönlannin pääkaupungissa Nookissa mitattiin kuun 21. päivä jopa +15,8 astetta. Euroopassa lämpimin kolkka löytyy itäiseltä Välimereltä, jossa on liikuttu hellerajan tuntumassa.

Syitä kylmään ilmaan pohdittiin edellisessa päivityksessä sekä lukuisissa kommenteissä (näistä suuri kiitos!). Oli syy alunperin mikä tahansa, loppujen lopuksi kylmyyden on ratkaissut koillisesta puhaltanut tuuli, joka on tuonut mukanaan tuota polaarista, paikoin jopa arktista ilmamassaa.

Kuva: ESRL/NOAA

Tuulen suunnan ja nopeuden (vektori) poikkeama marraskuun viimeisellä viikolla

On siis täysin selvää, että epätavallisen voimakas itäkoillinen tuuli on vaikuttanut Suomen säähän marraskuun lopulla. Samainen kylmä putki on jatkunut meiltä Brittein saarille saakka. Vuodenaikaan nähden hyvin kylmä ilmamassa on virrannut reippaan itätuulen saattelemana Pohjanmeren yli. Tällöin merestä mukaan tarttunut lämpö ja kosteus ovat saaneet aikaan sankkoja lumikuuroja, jotka ovat tuoneet runsaasti lunta etenkin Brittein saarten itärannikolle. Samaa ilmiötä on esiintynyt mm. Ruotsin sekä Viron rannikolla. Virossa  onkin rikottu paikoin marraskuun kylmyys- ja lumiennätyksiä. Vanakülassa on mitattu ennätyksellisiä 46 cm kinoksia ja Tallinnassakin 30 cm.

Lisäystä ”kylmät talvet yleistyvät tulevaisuudessa”-aiheeseen

Edellisessä päivityksessä kirjoitin hieman koskien Potsdamin ilmastoinstituutin artikkelia, jonka mukaan kylmien talvien todennäköisyys kolminkertaistuu tulevaisuudessa (tai näin asia ainakin uutisoitiin). Helsingin yliopiston ilmastotutkija ja dosentti Jouni Räisänen kommentoi tätä artikkelia henkilökohtaisessa tiedonannossa ja hän muistuttaa, että artikkelissa tutkittiin ainoastaan Barentsinmeren ja Karanmeren jääpeitteen vähentämisen vaikutusta ilmastoon. Tällöin kaikki muut globaalin ilmastonmuutoksen vaikutukset jäävät tutkimuksesta pois. Räisänen vetää yhteen artikkelin tulokset:

”Kun jääpeite tarkasteltavalla alueella vähenee 100%:sta 80%:iin, länsituulet Euroopassa hieman voimistuvat ja talvet leudontuvat. Kun jäätä edelleen vähennetään 40%:iin, sen sijaan itävirtaus voimistuu ja talvet kylmenevät. Kun jää hävitetään kokonaan, länsivirtaus taas voimistuu ja talvet siksi lauhtuvat.”

Yksiselitteisesti tästä ei siis voisi vetää johtopäätöstä, että kyseisten alueiden hupeneva jääpeite laukaisee viilentymisen pohjoisilla mantereilla kuten mediassa uutisoitiin. Räisänen pohtii lopuksi:

”Miten jääpeitteen hupeneminen vaikuttaa yhdessä kasvihuonekaasujen lisääntymisen aiheuttaman globaalin ilmastonmuutosten kanssa? Sen perusteella, mitä olemassa olevista skenaariosimulaatioista voi päätellä, artikkelissa esiin nostettu mekanismi todennäköisesti häviää kaiken muun sekaan.  Malleissa talvien keskilämpötila nousee reilusti 2000-luvun loppua kohti. Lisäksi talvilämpötilojen vuosienvälinen vaihtelu pienenee jonkin verran, mikä sekin vähentää kylmien talvien osuutta. Yleensä ottaen myös talviset länsivirtaukset hiukan voimistuvat mallisimulaatioissa, vaikkei tämä muutos kovin iso olekaan.”

Yhteenvetona voisi jälleen sanoa, että tieteellisistä artikkeleista tehtyihin uutisiin kannattaa aina suhtautua varauksella. Uutisissa usein yksinkertaistetaan asioita, jolloin tutkimuksiin liittyvät tärkeät yksityiskohdat jäävät mainitsematta.

Sää jatkossa?

Jouluun on vielä useampi viikko ja vielä ei valkeaa joulua uskalla ennustaa vaikka siihen hyvät mahdollisuudet onkin. Lähimmän viikon aikana säässä ei suurta muutosta ole näköpiirissä vaikka kaikkein kirpeimmät pakkaset hiukan hellittävät. Ei ole täysin mahdotonta, että välillä voidaan käväistä rannikkoseuduilla nollan tienoilla, mutta etelässäkin pysytellään pääosin -5..-10 asteen tienoilla. Lapissa lämpötilat alkavat alun lauhan jakson jälkeen jälleen laskemaan reippaampiin pakkaslukemiin.

PS.

Torstaina kannattaa vilkuilla Ilmatieteen laitoksen sivuille. Siellä saattaa nähdä jotain uutta…

ääpeite tarkasteltavalla alueella vähenee 100%:sta

80%:iin, länsituulet Euroopassa hieman voimistuvat ja talvet

leudontuvat. Kun jäätä edelleen vähennetään 40%:iin, sen sijaan

itävirtaus voimistuu ja talvet kylmenevät (kuvan 3 keskimmäinen

sarake). Kun jää hävitetään kokonaan, länsivirtaus taas voimistuu

ja talvet siksi lauhtuvat.

%d bloggers like this: