Isot järvet vaikuttavat säähän

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksessa on viime vuosina paljon tutkittu järvien vaikutusta säähän ja parannettu sitä, miten järvien vaikutus otetaan huomioon säämalleissa.

Kuva: Eija Vallinheimo.

Järvet peittävät kymmenesosan Suomen pinta-alasta. Fennoskandian alueella sijaitsevat Euroopan suurimmat järvet Laatokka, Ääninen ja Vänern, joiden yhteenlaskettu pinta-ala on yhtä suuri kuin kaikkien Suomen järvien yhteensä. Lähes kaikki Fennoskandian järvet jäätyvät talvisin. Järvien vaikutus säähän onkin suurimmillaan niiden jäätyessä ja sulaessa.

Laatokka vaikuttaa Suomenkin säihin

Hyvä esimerkki sään vaikutuksesta järviin saatiin tammikuussa 2012. Tuolloin Laatokka jäätyi kokonaan tammikuun lopussa, kun kylmä koillinen ilmavirtaus ja vahva korkeapaine ulottuivat lähes kolmen viikon ajan Suomen ja Venäjän Karjalaan. Ilmatieteen laitos ennusti Joensuuhun, Lappeenrantaan ja muualle kaakkoon kolmenkymmenen asteen paukkupakkasia, mutta pakkasta oli lopulta vain kymmenestä viiteentoista astetta. ”Syynä tähän oli se, että vielä osittain sulan Laatokan ylle syntyi pilviä, jotka liikkuivat tuulen mukana laajalle alueelle Kaakkois-Suomeen. Pilvi on kuin turkki, joka estää maanpinnan läheisen ilman säteilyjäähtymistä”, kuvailee tilannetta Ilmatieteen laitoksen tutkija Laura Rontu.

”Tutkimus tästä tapauksesta osoittaa, että Ilmatieteen laitoksen HIRLAM-säämalli osasi ennustaa sään hyvin jos se sai oikeaa tietoa Laatokan pinnan tilasta. Tällaisen tiedon voivat antaa säämallin parametrisoinnit, jotka perustuvat sen osana toimivaan järvimalliin. ”Tässä tapauksessa yhtä hyvän tuloksen antoivat satelliittihavainnot järven pintalämpötilasta, jotka tuotiin osaksi säämallin alkutilan kuvausta. Pilvien liikkeistä ja lämpötiloista mallissa kertoo kanadalaisen kolleegamme HIRLAM-ennusteista laatima video”, Laura Rontu toteaa.

Järvien pintalämpötilahavainnot paremmin mukaan säämalliin

Ilmatieteen laitos pyrkii parantamaan satelliiteista saatavien järvihavaintojen käyttöä säämallien alkutilana. Nykyisin järvimalliin perustuvat parametrisoinnit ja havaintoihin perustuva kuvaus elävät säämallissa rinnakkain, tavallaan toisistaan riippumatta. Laitoksessa kehitetään ns. laajennetun Kalman-suotimen käyttöön perustuvaa menetelmää havaittujen ja säämallin tuottamien pintalämpötilojen yhdistämiseen. Menetelmän avulla järvien pintalämpötilahavainnot pääsevät paremmin vaikuttamaan sääennusteisiin.

Sää- ja ilmastomallit tarvitsevat tietoa järvien sijainnista ja syvyyksistä. Tämän tiedon tuo järvitiedon tietokanta, joka on rakennettu juuri ilmakehämalleja ajatellen Tietokantaa on kehitetty Ilmatieteen laitoksen ja pietarilaisten tutkijoiden yhteistyönä. Maailman miljoonista järvistä vain osan syvyyksiä on mitattu. Tietokannan uudessa versiossa käytetään geologista menetelmää pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvensyvyyksien arviointiin silloin kun mitattua tietoa ei ole.

Sodankylän Orajärvellä on tehty kolmena talvena lämpötilamittauksia jääpoijun avulla. Poijun anturit mittaavat lämpötilan pystyjakaumaa vedessä, jäässä ja lumessa. Poijuhavaintoja on vertailtu satelliittimittauksiin sekä Ilmatieteen laitoksen termodynaamisen HIGHTSI-jäämallin tuloksiin. Jäämallin tuloksiin vaikuttaa eniten se, miten hyvää tietoa malli saa lumisateesta, säähavaintojen tai säämallin perusteella.

Aiheeseen liittyviä tutkimustuloksia on nyt julkaistu Tellus-tiedelehden artikkeleissa, joissa kirjoittajina on ollut Ilmatieteen laitoksen tutkijoita.

Lisätietoja:

Tutkija Laura Rontu, puh. 029 539 4134, laura.rontu@fmi.fi
Tutkija Bin Cheng, bin.cheng@fmi.fi
Tutkija Ekaterina Kurzeneva, ekaterina.kurzeneva@fmi.fi
http://www.tellusa.net/index.php/tellusa/pages/view/thematic

Mereen ulottuvat mannerjäätiköt äärimmäisen herkkiä ilmaston vaihteluille

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Seuraavan vuosisadan aikana mannerjäätiköt vaikuttavat merkittävästi merenpinnan nousuun sulaessaan ja jäälohkareiden irrotessa valtameriin.

Kuva: Panu Lahtinen.

Merenpinnan nousu on yksi vakavimmista ilmastonmuutoksen aiheuttamista riskeistä. Seuraavan vuosisadan aikana mannerjäätiköt vaikuttavat merkittävästi merenpinnan nousuun sulaessaan ja jäälohkareiden irrotessa valtameriin.

Jäätiköistä irronneen jään määrää on vaikea arvioida tietokonesimulaatioiden avulla muun muassa jäätiköiden nopean ja epälineaarisen vaihtelun vuoksi. Jään irtoamisen vaihtelut ovat erityisen vaikeita ennustaa muuttuvassa ilmastossa. Vakaa simulaatio jään irtoamisesta jäätiköistä ja täten tarkemmat ennusteet merenpinnan noususta pysyvät yhtenä suurimmista haasteista varautumisessa lämpimämpään maapalloon.

”Tässä tutkimuksessa vertasimme laajoja havaintoja jäälohkareiden irtoamisesta Huippuvuorilla, Alaskassa, Grönlannissa sekä Etelämantereella teoreettiseen kehitykseen ja edistyneisiin tietokonesimulaatioihin”, sanoo tohtori Jan Åström CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksesta.

”Tutkimuksessa selvisi, että jään irtoamistapausten yleisyys noudattaa yleismaailmallisia mittakaavalakeja. Tämä tarkoittaa, että jään irtoamistapausten todennäköisyys noudattaa tiettyä kaavaa huolimatta siitä, onko kyseessä pieni vai suuri tapaus.”

Tutkimuksesta selviää myös, että jään irtoaminen on äärimmäisen herkkää ympäristölleen: pienikin muutos ilmastossa voi tarkoittaa joko hyvin vähäistä jään irtoamista tai kokonaisten jääkielekkeiden, eli mannerjäätikön meressä kelluvien ulokkeiden, täydellistä hajoamista.

Uusi näkemys jään irtoamisesta mannerjäätiköistä selittää havainnot jääkielekkeiden nopeasta romahtamisesta sekä meren rantaan ulottuvien jäätiköiden yhtäkkisestä vetääntymisestä polaarialueiden lämmetessä.

Kirjoittajien mukaan tutkimuksen tulokset ja teoreettinen viitekehys parantavat mahdollisuuksiamme ennustaa merenpinnan korkeuksia tulevaisuudessa.

Suomalaisten, ruotsalaisten, amerikkalaisten ja kiinalaisten yhteistyönä tekemä tutkimus on juuri julkaistu Nature Geoscience -julkaisussa.

Lisätietoja:

Tutkija Martina Schäfer, tel. +358 50 383 9518, smartina.ac(at)gmx.de

http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2290.html

FINNARP 2014 -tutkimusretkikunta lähdössä Suomen Etelämannerasemalle

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

FINNARP 2014 tutkimusretkikunta valmistautuu parhaillaan matkustamaan Aboalle, joka on Suomen oma Etelämantereen tutkimusasema. Ryhmä tutkii retken aikana Etelämantereen jäätikköjärviä, meteorologiaa, lunta ja pienhiukkasia.

Kuva: FINNARP.

Retkikunta lähtee Suomesta 21. marraskuuta normaaleilla reittilennoilla Kapkaupunkiin, Etelä-Afrikkaan. Täältä matka jatkuu noin 25.11. kuljetuslentokoneella Etelämantereelle, Venäjän Novolazarevskaja-asemalle. Vielä samana päivänä lennetään kahdella suksikoneella Aboalle, joka sijaitsee Basen-nimisellä nunatakilla. Retkikuntaan kuuluu 13 henkeä: retkikunnan johtaja, varajohtaja, kokki, konemestari ja lääkäri sekä 8 tutkijaa. Retkikunta palaa Suomeen samaa reittiä kuin asemalle saapuessaan, helmikuun alussa 2015.

Rahtia retkikunnalla on mukanaan noin 5300 kiloa. Lisäksi FINNARP on lähettänyt kontin Saksan Polarstern -tutkimusaluksen mukana Saksan Neumayer-asemalle, jonne se aikataulun mukaan saapuu joulun aikoihin. Kontissa on lähes kuusi tonnia rakennusmateriaalia, jota tarvitaan seuraavina etelän kesäkausina 2015–2016 ja 2016–2017, jolloin on tarkoitus korjata mm. Aboan ajoneuvohalli.

Retkellä mukana kolme eri tutkimusryhmää

Meteorologian tutkimusryhmä, Ilmatieteen laitos

Ryhmä tekee mittauksia 10 kilometrin säteellä asemalta. Meteorologisia mittauksia varten pystytetään kaksi 10 metrin korkuista säämastoa, akustinen kaikuluotausjärjestelmä, sekä säteilymittareita. Tutkijat tekevät mittauslentoja myös kauko-ohjattavilla lennokeilla ja pienoishelikoptereilla. Ne mittaavat ilman lämpötilan ja kosteuden sekä tuulen pystyprofiileja 1-3 kilometrin korkeuteen asti. Lumitutkimuksia varten kaivetaan lumilaboratorio, jossa mitataan lumen kiderakennetta. Lisäksi mitataan lumen lämpötilaa, tiheyttä, pinnan karkeutta ja heijastuskykyä auringonsäteilyn koko spektrille.

Meteorologiahanke asentaa lisäksi kaksi automaattista pienoissäähavaintoasemaa. Toinen sijoitetaan Basenin huipulle ja toinen hyllyjään reunalle, missä merijää alkaa. Sääasemat jätetään mittaamaan talven yli. Meteorologiahanke asentaa merijäälle myös jään ja lumen paksuutta sekä lämpötiloja mittaavan poijun, joka jätetään mittaamaan talven yli.

Jäätikön päällä ja reuna-alueilla sijaitsevien järvien fysiikan ja biologian tutkimusryhmä, Helsingin yliopisto

Tutkimusryhmän pääkohde on Basenin ympäristön sinisen jään alueiden jääjärvet sekä Basenin juurella ja päällä olevat pienet järvet ja lammet. Ryhmä tutkii järviä myös 25-50 kilometrin etäisyydellä sijaitsevilla naapurinunatakeilla. Tutkimusryhmä ottaa maaperä-, vesi- ja jäänäytteitä, jotka osittain tutkitaan Aboalla, osittain kuljetetaan Suomeen jatkotutkimuksiin. Järviin asennetaan auringonsäteilyn mittauslaitteita, happiantureita ja yksi lämpötilan mittarisarja, joka jää rekisteröimään talven yli. Jääjärvillä suoritetaan myös rakenteen profilointia, virtausmittauksia sekä vesikemian luotauksia. Merkittävä osa tutkimuksista koskee elämää näissä äärioloissa. Järvistä löytyy niukalti kasvi- ja eläinplanktonia, ja näiden alkuperää sekä ravintoketjujen muodostumista selvitetään. Lisäksi kartoitetaan maaperän eliöstöä, jäkäliä ja sammalia nunatakkien paljailla kentillä.

Aerosolitutkimusryhmä, Helsingin yliopisto

Etelämanner soveltuu erityisen hyvin ilman aerosolihiukkasten tutkimukseen, sillä siellä ilma on oleellisesti puhtaampaa, kuin missään muualla maailmassa. Päätutkimuskohteena tutkimusryhmällä on selvittää miten Etelämantereen eliöstö ja biologinen toiminta vaikuttaa ilman aerosolihiukkasten syntymäprosesseihin. Jääjärvien ja sulamisvesien kesäkaudella sisältämät sinileväesiintymät voivat olla isossa roolissa aerosolihiukkasten muodostumisessa Etelämantereen puhtaassa ilmassa. Pienten hiukkasten tutkiminen on tärkeää, koska ne vaikuttavat pilvipisaroiden ominaisuuksiin ja näin ollen pilvien muodostumiseen. Pilvet taas vaikuttavat ilmakehän säteilytasapainon viilentäen ilmakehää.

Ryhmä työskentelee pääasiassa Aboan aerosolilaboratoriossa, joka on erillinen kontti noin 200 metrin päässä asemalta. Myös Basenin sulavesialueilla tehdään mittauksia liittyen eloperäisiin hiukkasiin.

Aikaisempien vuosien tapaan asemalla tehdään myös erilaisia korjaus ja parannustöitä. Tänä vuonna käyttöön otetaan mm. uusi jätteenpolttolaitos. Samalla huolletaan Aboan ympärivuotisten mittausjärjestelmät ja asennetaan kaksi uutta seismometriä tutkimuskauden ajaksi.

Lisätietoja:

Retkikunnan johtaja Petri Heinonen, FINNARP, Ilmatieteen laitos, puh. 044 282 2077

Meteorologia: Tutkija Priit Tisler, Ilmatieteen laitos, puh. 050 415 2868, priit.tisler@fmi.fi

Jäätiköiden järvet: Prof. Matti Leppäranta, Helsingin yliopisto, puh: 050 415 4752,
matti.lepparanta@helsinki.fi

Aerosolit: Tri. Mikko Sipilä, Helsingin yliopisto, puh. 040 709 3103, mikko.sipila@helsinki.fi

21.11.2014 lähtien retkikunnan matkaa voi seurata FINNARP-sivuston www.antarctica.fi kautta.

Lämpötilat heittelivät äärilaidasta toiseen lokakuussa

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Lokakuun loppupuolen säätä hallitsi lämpötilojen muuttuminen äärilaidasta toiseen. Koko lokakuun keskilämpötila oli kuitenkin suuressa osassa maata melko tavanomainen tai hieman keskimääräistä alhaisempi.

Kuva: Ilmatieteen laitos.

Ilmatieteen laitoksen mukaan lämpötilat olivat vuodenaikaan nähden paikoin poikkeuksellisen kylmissä lukemissa lokakuun 22.–23. päivän tienoilla. Sää kuitenkin lauhtui nopeasti ja esimerkiksi lokakuun 28. päivä lämpötilat nousivat etenkin maan etelä- ja keskiosassa vuodenaikaan nähden yleisesti poikkeuksellisen korkeisiin lukemiin. Tuolloin Porin Rautatieasemalla mitattiin jopa +14,6 astetta. Yli 14,5 asteen lukemia ei aikaisemmin ole havaittu lokakuun 22. päivää myöhemmin.

Lokakuu oli idässä tavanomaista viileämpi

Ilmatieteen laitoksen tilastojen mukaan lokakuu oli maan länsiosassa sekä Pohjois-Lapissa keskilämpötiloiltaan melko tavanomainen, muualla maassa tavanomaista viileämpi. Kylmintä pitkän ajan keskiarvoon nähden oli Pohjois-Karjalassa sekä Kainuussa, jossa lokakuu oli 2…3 astetta keskimääräistä kylmempi. Yhtä kylmiä lokakuita on idässä keskimäärin noin viiden vuoden välein.

Sateet jakautuivat epätasaisesti

Maan eteläosassa sekä Lapissa satoi lokakuussa monin paikoin harvinaisen vähän, sillä kuukauden sademäärä jäi laajalti alle puoleen tavanomaisesta. Kuivempia lokakuita on näillä alueilla keskimäärin kerran kymmenessä vuodessa. Sen sijaan maan keskivaiheilla satoi tavanomaista enemmän, etenkin Keski- ja Pohjois-Pohjanmaalla, missä sademäärä oli noin 1,5-kertainen pitkän ajan keskiarvoon nähden.

Lisätietoja:

Sääennusteet palvelevalta meteorologilta 24 h/vrk puh. 0600 1 0600 (4,01 e/min + pvm)
Säätilastoja Ilmastopalvelusta puh. 0600 1 0601 (4,01 e/min + pvm)

Lokakuun säätilastot: http://ilmatieteenlaitos.fi/kuukausitilastot