Sääbriefing

Jouluterveiset maaseudulta. Tällä kertaa tiedossa vain lyhyt päivitys koskien tapaninpäivänä saapuvaa myrskyä.

Erittäin voimakas matalapaine on parhaillaan joulupäivän iltana porhaltamassa kohti Norjan rannikkoa. Tuuli puhaltaa illan aikana Norjanmerellä hirmumyrskyn voimalla. Myrskyn pahimmat tuulet osuvat Norjaan sekä Ruotsiin, mutta syksyn aiemmista myrskyistä poiketen matalapaine on vielä voimissaan Suomeenkin saapuessaan.

Tuuli alkaa nopeasti voimistua läntisillä merialueilla myöhäisillan aikana. Puolenyön jälkeen tuuli on jo myrskyisää merellä tuulen puhaltaessa lounaan kantilta. Tuulivahingot ovat jo mahdollisia yöllä maan länsiosassa.

Kaikkein tuulisin vaihe osuu aamusta iltapäivään kun matalapaineen keskus matkaa entisen Oulun läänin yli itään. Tällöin matalapaineen keskuksen eteläpuolella puhaltaa erittäin voimakkaasti lännen ja luoteen suunnalta. Selkämerellä esiintyy kovaa myrskyä (25-28 m/s). Maa-alueilla päivä valkenee lauhana ja tuulisena. Puuskat ovat sisämaan puolella maan länsiosassa yleisesti 20-25 m/s välillä, (länsi)rannikon tuntumassa 25-30 m/s. Iltaa kohti tuulet alkavat heiketä myös idässä.

Ennustetut puuskanopeudet eivät ole maan etelä- ja keskiosassa jokavuotisia. Erityisen huolestuttavaa onkin, että tällä kertaa hyvin voimakkaat puuskat esiintyvät aikaan, jolloin maa on vielä sula eikä routa sido puita maahan. Maaperä onkin varsin märkää, eli puunkaadot ovat erittäin todennäköisiä.

Tuulivahinkoja tulee esiintymään etenkin lännessä laajalti. Todennäköisesti sähköttä tulee olemaan kymmeniä tuhansia kotitalouksia ja paikoin syrjäseuduilla sähkökatkot voivat kestää pitkäänkin.

Kannattaa siis etukäteen ladata esimerkiksi kännykät, läppärit ja etsiä patterit radioon ja taskulamppuihin.

Tilannetta ei helpota se, että jo tiistaiksi on tulossa uusi matalapaine, jossa tuulet voimistuvat uudemman kerran maan etelä- ja keskiosassa. Tällöin tuuli voi kaataa edellisen myrskyn heikentämät puut ja myös vaikeuttaa sähköjen korjausta.

Eli tiedossa on siis näillä näkymin yksi voimakkaimmista ja eniten vahinkoa aiheuttavista talvimyrskyistä moneen vuoteen.

PS. Mainittakoon vielä, että ainakin Kouvolan Anjalassa sekä Kemiönsaaressa on saavutettu Suomen mittaushistorian suurin joulukuun sademäärä. Entinen joulukuun sade-ennätys 159 mm on rikottu jo ainakin kahdella millimetrillä. Asiasta lisää tulevissa päivityksissä.

Lomat on vietetty ja on aika palata sorvin ääreen. Voimakas matalapaine on tiistain aikana matkaamassa Suomen eteläpuolitse itään. Sen myötä nollakelin lumisadetta on odotettavissa maan eteläosassa ja lumisade on paikoin runsasta. Samaisesta matalapaineesta saadaan myös yksiä tämän talven rajuimpia puuskia Etelä-Ruotsiin ja Tanskaan.

Lunta ja tuulta ärhäkästä matalapaineesta

Annan tällä kertaa animaatioiden kertoa suurimman osan tarinasta. Alla on nyt illalla pyöräyttämäni WRF-mallin ennuste puuskien osalta.

Yllä olevasta puuska-animaatiosta nähdään, että kovimmat puuskat osunevat yön aikana Tanskaan ja Etelä-Ruotsiin. Myöhemmin voimakkaat tuulet leviävät Kaliningradin alueelle ja Liettuaan. Etelä-Ruotsiin ennustetut puuskat ovat yli 25 m/s. Ruotsin SMHI varoittaa jopa 28 m/s yltävistä puuskista. Näin voimakkaat puuskat riittävät talvisaikaankin kaatamaan laajalti puita ja muutenkin aiheuttamaan paikoin vahinkoa katoille. Sähkökatkoksia on siis odotettavissa.

Meille Suomeen ei moisia puuskia ole odotettavissa. Sen sijaan maan eteläosaan saadaan reippaita lumisateita. Sateet alkavat vuorokauden vaihduttua tiistaille ja runsaimmat sateet  saadaan aamuyöstä aamupäivään. Lumisade tulee laajalti nollakelin säestämänä, joten lumensyvyys ei tule kunnolla kasvamaan. Yleisesti lunta saadaan 5-15 cm, eniten kaakon suunnalla, jossa myös lämpötila on alemmissa lukemissa ja lumi aavistuksen kuohkeampaa. Lumisateen myötä ajokeli muuttunee yön aikana erittäin huonoksi. Sateet heikkenevät iltapäivän aikana lännessä ja illalla hiljalleen myös idässä vaikka lumisateet jatkuvat keskiviikon puolelle.

Eli varsin talvinen päivä on tulossa maan eteläosaan. Tosin iltapäivällä voi olla pienet mahdollisuudet, että aurinko pilkahtaa etelärannikolla kun kuivaa ilmaa kiertyy matalapaineen keskustaa kohti.

Sää kylmenee

Matalapaineen väistyessä se imaisee mukaansa kylmää ilmaa pohjoisesta ja tuo sitä Suomen ylle. Keskiviikkona puhaltaa maan etelä- ja keskiosassa puuskainen ja kylmä pohjoistuuli. Näillä näkymin torstaina Suomen päällä vallitsee korkean selänne ja tuulet heikkenevät. Tällöin lämpötilat lähtevät laskusuuntaan. Tässä vaiheessa talvea voi jo hieman huomata selkeällä säällä auringon vaikutuksen. Torstaina päivällä liikutaan koko maassa -10..-20 asteen välillä, mutta öisin lämpötila voi paikoin selkeillä ja heikkotuulisilla alueilla laskea lähelle -30 astetta.

Perjantain tienoilla matalapaine näyttää matkaavan Norjan ja Ruotsin yli Suomen eteläpuolitse kaakkoon. Siitä saattaa yltää joitain sateita lähinnä maan lounaisosiin.

Viikonlopun aikana korkeapaine näyttää voimistavan otettaan Suomen yllä. Samalla Siperiasta saattaa purkautua erittäin kylmää arktista ilmamassaa meille saakka. Ensi viikon alussa voipi olla potentiaalia, että paikoin mitataan tämän talven pakkasennätyksiä. Nooh, täytyy kahtella tuota tilannetta tarkemmin loppuviikosta. Alla on kuitenkin mausteeksi Lahteen GFS mallin parviennuste.

Verrattuna ilmamassan pitkän ajan keskiarvoon (punainen käyrä) on ilmamassa Lahdessa ensi viikolla jopa 10 astetta tavanomaista kylmempää. Helmikuusta voipi hyvinkin muodostua tavanomaista kylmempi jos tuo Siperiasta Suomeen ulottuva korkeapaine jää paikoilleen pidemmäksikin aikaa ja matalapaineet jäävät jylläämään Etelä- ja Keski-Eurooppaan. Tarkkaillaan tilannetta.

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.

Pieni, nopeasti syvenevä matalapaine on matkalla Norjan rannikolta Suomen yli kaakkoon. Odotettavissa on reippaasti lunta paikoin maan keskiosiin sekä myrskytuulia merialueille.

Runsas lumisade vaikeuttaa ajokeliä huomattavasti

Lumisade alkaa Pohjanmaan maakunnissa (P-Pohjanmaalla jää vähäiseksi) varhain torstai-aamuna. Rankinta lumisade on aamun ja aamupäivän aikana Pohjanmaan maakunnissa sekä Keski-Suomen maakunnan pohjoisosissa. Lunta saattaa kertyä useita senttejä tunnissa ja kokonaismääräksi saattaa muodostua 15-20 cm lumikerros paikoitellen. Päivän aikana voimistuva tuuli vaikeuttaa ajokeliä entisestään. Ajokeli onkin erittäin huono päivän mittaan.

Yllä on GFS-mallin sade-animaatio perjantai-iltapäivään saakka (animaation saa isommaksi sitä klikkaamalla). Kuten tästä malliajosta nähdään, sade on aluksi silkkaa vettä maan etelä-osassa. Matalapaineen pohjoispuolella kylmää ilmaa virtaa pohjoisesta, joka pitää lämpötilat tarpeeksi alhaalla, että märkää lunta tulee etenkin maan keskivaiheilla aamun ja iltapäivän aikana. Iltaa kohti matalapaineen liikkuessa kaakkoon kylmää ilmaa virtaa myös etelämmäksi. Tuolloin sade muuttuu paikoin lumeksi ja rännäksi etelärannikkoa myöten. Lumikertymät ovat tosin jäämässä etelässä alhaisempiin lukemiin. Kuitenkin muutamia senttejä voi etelärannikon tuntumaankin jäädä maahan. Perjantain vastaisena yönä tienpinnat jäätyvät helposti, joten aamuliikenteessä tulee olla varovainen.

Yllä on GFS-mallin arviota lumisateiden vaikutuksesta. Kyseessä ei ole varsinainen lumen syvyys, mutta karkeasti ottaen sitä voidaan käyttää tähän tarkoitukseen (riippuu mm. onko kyseessä pakkaslunta vaiko märkää lunta jne.). Suurimmat lumikertymät osuisivat siis maan keskiosiin.

Merellä kovaa myrskyä

Matalapaine voimistaa tuulia kaikilla merialueilla, erityisesti Selkämerellä. Painegradientti (ilmanpaineen samanarvonkäyrien tiheys) on suurimmillaan matalapaineen takaosissa liikesuuntaan nähden. Näillä paikkeilla esiintyykin kovimmat tuulet.

Tuuli yltyy myrskylukemiin todennäköisesti jo aamun aikana. Numeeristen mallien välillä on viime ajoissa ollut tarjolla 22-29 m/s keskituulia Selkämerelle. Tilanteen muuttaa mielenkiintoisaksi lämmin meri ja matalapaineen reitti. Lämmin meri voi tähän aikaan vuodesta yllättää monellakin tapaa ja voimistaa painegradienttia länsirannikon läheisyydessä. missä okluusion häntä sijaitsee. Onkin syytä seurata tilannetta tarkoin torstain aikana. Vaikka todennäköisimmin keskituulet jäävät merellä ylimmillään 24-26 m/s luokkaan, ei muutamille asemille paukahtava 27-28 m/s keskituuli olisi mikään hirvittävä yllätys. Lusikkansa soppaan saattaa iskeä ns. isallobaarinen ageostrofinen tuuli, joka on seurausta pienellä alueella tapahtuvista suurista ilmanpaineen laskuista ja nousuista. Vaikka tämän isallobaarisen tuulen suunta ei ole sieltä suosiollisemmasta päästä, voi sillä paikoin olla vaikutusta maan lounaisosissa tuulia voimistavana tekijänä.

Maalla puuskamaksimit vielä pieni arvoitus

Maa-alueilla puuskien ennustamisessa on myös epävarmuuksia. Numeeristen mallien perusteella voimakkain alatroposfäärin suihkuvirtaus melkolailla osuu yksiin matalapaineen jälkipuolella olevan okluusiorintaman hännän kanssa.

Yllä on GFS-mallin tulkinta korkeimmasta tuulen nopeudesta alimmassa n. 1,5 km kerroksessa myöhään torstai-iltana. Voimakas alatroposfäärin suihkuvirtaus puhaltaa hieman yli kilometrin korkeudella ja sen yhteydessä tuulen nopeudet ovat mallista riippuen 25-32 m/s. Tuulituhojen kannalta tuleekin selvittää, missä määrin ylempien kerrosten tuulia pystyy sekoittumaan maanpintaan saakka.

Kuvassa on malliennuste Lahteen samalle ajanhetkelle kuin edeltävässä kuvassa. Menemättä liikaa yksityiskohtiin voidaan nähdä oikeassa reunassa olevista tuulinuolista, että kovimmat tuulet sijaitsevat noin 900-800 hPa korkeudella eli karkeasti ottaen 1000-2000 metrin korkeudella. Vihreä kastepisteen käyrä ja punainen lämpötilan käyrä ovat hyvin lähekkäin yli 6 km saakka. Tämä tarkoittaa hyvin kosteaa, pilvistä ja satavaa säätä, joka ei suosi suuria liikemäärän pystymuutoksia. Niinpä 1000-2000 metrin korkeudella olevat tuulet eivät pääse kunnolla sekoittumaan stabiilin ilman vuoksi pintaan saakka.

Osa numeerisista malleista on tosin ennakoinut, että alatroposfäärin suihkuvirtaus vaikuttaisi välillä alueella, joka olisi suosiollisempi ilman sekoittumiselle ja täten kovemmille puuskille. Tämän hetkisen näkemyksen mukaan puuskat ovat maan eteläosissa ylimmillään noin 20 m/s. Kuitenkin länsirannikolla ja maan lounaisosissa sekä muualla suurten vesistöjen läheisyydessä puuskat saattavat yltää parhaimmillaan 25 m/s luokkaan. Mikäli näin käy, ovat tuulivahingot jo selviö. Maa ei luonnollisesti ole vielä roudassa ja osassa puista on vielä lehdet tallella. Lisäksi kesän rajuilmojen heikentämiä puita esiintyy vielä paikkapaikoin, joten nämä olosuhteet huomioon ottaen, tuulivahinkoja tulee ainakin paikoin esiintymään. Sähkökatkoksiin tuleekin varautua Kokkola-Jyväskylä-Savonlinna-linjan eteläpuolella.

Kovimmat tuulet maa-alueilla osuvat lännessä iltapäivään ja alkuiltaan, maan eteläosissa iltaan ja yöhön. Perjantaina aamulla kovimmat tuulet ovat jo Suomen rajojen ulkopuolella. Päivitän tilannetta mahdollisuuksien mukaan twitteriin torstain aikana.

Eli tuulivahingoilta tuskin vältytään kokonaan torstaina. Lämpimän meren vaikutus painegradienttiin matalapaineen jälkipuolella saattaa voimistaa tuulia ennakoitua kovemmiksi. Lisäksi on olemassa pieniä viitteitä matalan konvektion mahdollisuudesta maan lounaisosissa lähinnä rannikon läheisyydessä. Paikalliset, voimakkaat kuurot voivat helpostikin lisätä tuulituhojen riskiä näillä alueilla. Laajemmalla alueella on seurattava missä määrin tuulisin alue pysyy tai ei pysy okluusiorintaman suojissa. Kaiken kaikkiaan melko voimakkaasta syysmyrskystä on kyse. Vaikka laajemmalti maa-alueilla ei vielä ole selkeitä viitteitä pahemmasta tuulituhojen riskistä, on epävarmuustekijöiden takia niihin kuitenkin varauduttava.

Suomen ainoa hirmumyrsky?

Elokuun 28. päivä vuonna 1890 maan eteläosiin saapui voimakas myrskymatalapaine, joka jaksaa herättää kiinnostusta vielä tasan 120 vuotta myöhemminkin. Kyseistä myrskyä onkin pidetty yhtenä Suomen tunnetun historian voimakkaimpana ja keskituulen nopeuden on väitetty olleen Helsingissä jopa 50 m/s. Tämä vastaisi kolmannen kategorian hurrikaania. Myrskyn tiedetään aiheuttaneen merkittäviä vahinkoja maan eteläosissa, mutta matalapaineeseen liittyvät yksityiskohdat ja todelliset tuulen nopeudet ovat pitkään pysytelleet hämärän peitossa. Tutkin kyseistä myrskyä viime vuonna käyttämällä neljää eri menetelmää: vanhoja sanomalehtiä, uudelleen analysoituja pintapainekenttiä, Helsingin tuntihavaintoja sekä valokuvia myrskytuhoista.

Sanomalehdet

Vuoden 1890 sanomalehdissä kerrottiin, kuinka maan eteläosia oli riepotellut kaksikin myrskyä elokuun lopulla. Näistä ensimmäinen oli kaatanut paikoin puita ja oli irrottaa kattopeltejä maan lounaisosissa kuun 27. päivä. Toinen, voimakkaampi matalapaine oli saapunut seuraavana päivänä ja siihen liittyvät tuulet saivat aikaan laajalti tuhoa maan eteläosissa.

Torstaina 28.8.1890 päivä oli alkanut Helsingissä sateisena, mutta tuuli oli edellispäivän myrskyn jäljiltä tyyntynyt. Aamupäiväksi sade oli lakannut, mutta vain tilapäisesti. Noin kahdelta, puoli kolmelta iltapäivällä Helsingissä alkoi läntiselle taivaalle nousta tummia pilviä, joista tuli muutaman minuutin sadekuuro ja yksi salama havaittiin. Tämän jälkeen taivas kirkastui uudelleen ja aurinko näyttäytyi, vaikkakin vain hetkeksi. Neljältä iltapäivällä myrsky oli Helsingissä voimakkuudeltaan edellisen päivän myrskyn veroinen. Puoli viideltä iltapäivällä alkoi vähän sataa ja sateen yhteydessä esiintyi välillä rakeitakin. Tuuli jatkoi voimistumistaan. Kovin vaihe tuulien osalta alkoi Helsingissä noin kello 17.00–17.30. Myrsky sai aikaan vahinkoja muutaman tunnin ajan, mutta tuulet jatkuivat voimakkaina vielä pimeänkin tultua.

Sanomalehdissä kuvailtiin kuinka merellä ”köykäisinä kuin höyhen leijuivat suurimmatkin alukset laineitten harjoilla”. Aallokko oli kertomusten mukaan niin rajua, että näytti kuin meri olisi kiehunut. Ainakin kahden ihmisen kerrottiin hukkuneen, mutta todellisuudessa tämä määrä saattaa olla selvästi korkeampi.

Maa-alueilla myrsky sai aikaan mittavaa tuhoa. Helsingissä Hufvudstadsbladetin ja poliisin yhteisissä laskennoissa päädyttiin noin 950 kaatuneeseen puuhun Kaisaniemen puistossa. Aluetta kuvailtiinkin ”erämaaksi”, jossa ”melkein kaikki puut [olivat] sortuneet – suuremmatkin koivut ja pihlajat kerrassaan kaikki”. Kaivopuistossa sekä Korkeasaaressa puita oli kaatunut molemmissa vähintään 200 kappaletta. Kokonaisuudessaan maan eteläosien metsävahingot todennäköisesti laskettaisiin useissa kymmenissä tuhansissa kaatuneissa puissa.

Uusi Suometar-lehti kiteytti puolestaan rakennuksiin kohdistuneet vahingot kirjoittamalla: ”Mutta kuka ne jaksaa kaikki rikkoutuneet katot luetella!”. Niin rautapelti- kuin olki- ja riihikattojakin oli irronnut rakennuksista. Lisäksi Ullanlinnassa rakenteilla olevan Johanneksen kirkon rakennustelineet romahtivat tuulen voimasta alas. Myös Ludviginkadulla rakenteilla olevan kivitalon seinä sortui ja yksi ihminen menehtyi sen seurauksena.

Lennätinyhteydet katkesivat lähestulkoon kokonaan maan eteläosista eikä esimerkiksi säähavaintoja saatu ulkomailta lainkaan, Suomestakin vain muutamalta asemalta. Myrsky aiheutti vahinkoja koko etelärannikolla aina Turusta Viipuriin. Tuhot eivät kuitenkaan jääneet rannikon huoleksi vaan myös esimerkiksi Hämeenlinnasta sekä Kymenlaakson maakunnasta raportoitiin laajalti kaatuneista puista.

Paineanalyysi

Uudelleen analysoidut kahden metrin lämpötilat sekä pintapaineet ovat esitetty kuvassa 1. Niistä ilmenee kuinka iltapäivällä 27. elokuuta (kuva 1a) maan länsiosissa oli vuodenaikaan nähden syvä matalapaine, joka jatkoi matkaansa Pohjois-Ruotsiin illan aikana (kuva 1b). Samalla Saksasta alkoi Suomea lähestyä uusi matalapaineen aalto, joka oli seuraavana iltapäivänä (kuva 1d) jo Saaristomeren yllä. Sen kylmän rintaman jälkipuolella paineen saman arvon käyrät (isobaarit) olivat kaikkein tiheimmillään indikoiden voimakkaita tuulia. Coriolisvoimaan ja isobaarien tiheyteen perustuen alueelle kyettiin laskemaan niin sanottu geostrofinen tuuli, joka on lähellä pintaa teoreettinen tuuli ja yleensä todellista tuulta suurempi. Iltapäivän (28.8.1890) analyysin perusteella Pohjois-Itämerellä geostrofinen tuuli oli ylimmillään noin 51 m/s ja puolestaan illalla yhdeksältä maan kaakkoisosissa noin 43 m/s.

Kuva 1: Uudelleen analysoidut merenpintapaineen käyrät (hPa) (yhtenäinen musta viiva) sekä 2m lämpötilat (oC) (varjostettu, katkoviivat) ajanhetkillä (a) 27.8.1890 14.00; (b) 27.8.1890 21.00; (c) 28.8.1890 07.00; (d) 28.8.1890 14.00 (+rintamat); (e) 28.8.1890 21.00.

Geostrofisesta tuulesta on puolestaan voitu arvioida 10 metrin keskituulen nopeutta merialueilla (kuva 2). Empiiristä yhtälöä avuksi käyttäen on arvioitu, että Pohjois-Itämerellä keskituuli olisi ollut 30–35 m/s ottaen huomioon menetelmän epävarmuus. Näin ollen on siis mahdollista, että kyseessä on ollut Suomen toistaiseksi ainoa tunnettu hirmumyrsky (keskituuli vähintään 33 m/s). Maa-alueille keskituulen nopeuksien arviointi geostrofisesta tuulesta on selvästi hankalampaa johtuen muun muassa pinnan rosoisuudesta ja ilman stabiliteetista. Käyttämällä kuitenkin muissa tutkituissa voimakkaissa myrskyissä havaittua suhdetta todellisen tuulen ja geostrofisen tuulen välillä, on voitu karkeasti arvioida maa-alueilla vallinnutta keskituulen nopeutta. Se on vuoden 1890 tapauksessa ollut todennäköisimmin ylimmillään 17–23 m/s luokkaa.

Kuva 2: Merenpintapaine (hPa) (yhtenäinen musta viiva) sekä 10m keskituulen nopeus merellä (m/s) (varjostettu, katkoviivat) 28.8.1890 14.00 Suomen aikaa. Rannikoiden vaikutusta ei ole otettu huomioon.

Helsingissä tehdyt tuulihavainnot

Vuonna 1890 Helsingissä käytettiin tuulen mittaukseen Robinsonin kuppianemometriä, jossa neljä puolipallon muotoista kuppia oli kiinnitetty ristikkoon, joka pyöri akselinsa ympäri. Jokaista 80 kierrosta kohden rekisteröintilaite sai kontaktin ja viisari siirtyi yhden asteen eteenpäin. Tunnin välein asteluku otettiin ylös ja sen aikaisen yhtälön avulla voitiin arvioida tunnin ajalta keskituulen nopeutta. Ongelma oli, että nämä lukemat olivat selvästi yliarvioita. 1900-luvun alussa tarkistettujen tuulimittareiden avulla voitiin korjata vanhat havainnot vastaamaan todellisuutta paremmin. Suurien tuulennopeuksien kohdalla vanhat arvot olivat selvästi yli kaksi kertaa liian suuria korjattuihin arvoihin verrattuna (kuva 3).

Kuva 3: Robinsonin anemometrillä rekisteröityjen kontaktien (asteiden) lukumäärän suhde tunnin keskituulen nopeuteen. Vuonna 1890 käytössä olleen anemometrin alkuperäisen muunnoskaavan mukainen suhde (punainen käyrä) sekä korjatun yhtälön mukainen suhde (sininen käyrä).

Tämän lisäksi kävi ilmi, että väitettyä 50 m/s keskituulta ei todennäköisesti koskaan mitattu. Kaisaniemessä talon katolla ollut tuulimittari tempautui tuulen voimasta vajaa 30 metriä maahan kun myrskyn voimakkain vaihe oli Helsingissä alkamassa. Viimeisin mitattu tunnin keskituuli oli 45 m/s eli korjatun yhtälön mukaan noin 16 m/s (kuva 4). Juuri ennen mittalaitteen rikkoutumista saatiin vajaan neljän minuutin keskituuleksi noin 18 m/s samaisen korjatun yhtälön perusteella. Kaikki 28. päivä kello 17.04 jälkeen havaintokirjoissa ilmoitetut tuulilukemat ovatkin olleet havaintotekijän arvioita tuulen nopeudesta, sillä varsinaisia mittauksia ei voitu suorittaa mittalaitteen rikkoutumisen takia.

Kuva 4: Helsingin 28.8.1890 tuntihavainnot merenpintaan lasketusta ilmanpaineesta (sininen käyrä), 2 m lämpötilasta (punainen käyrä) sekä tunnin keskituulen nopeus korjatun yhtälön perusteella (vihreä käyrä). Vihreällä pisteviivalla havainnontekijän arvio tuulen nopeudesta niin ikään korjatun yhtälön perusteella.

Puuskat

Analysoidun geostrofisen tuulen ja siitä johdetun maa-alueiden keskituulen avulla on voitu arvioida maa-alueilla esiintyneiden puuskien nopeuksia. Mauri-, Aarno- ja Alli-myrskyissä esiintyneiden puuskakertoimien avulla on päätelty, että kovimmat lyhytikäiset puuskat olisivat olleet todennäköisesti 26–40 m/s.

Yhdysvalloissa käytetään tornadojen luokittelussa niin sanottua EF-skaalaa, jossa tuhojälkien perusteella pyritään arvioimaan vahinkoja aiheuttaneiden puuskien tuulen nopeuksia. Tätä menetelmää on myös sovellettu vuoden 1890 myrskytapauksessa. Viisi valokuvaa löytyi myrskytuhoista, muun muassa kaatuneista puista Helsingin puistoissa. Näiden perusteella saatiin puuska-arvioksi karkeasti ottaen jopa  yli 40 m/s. On huomautettava, että kovimpien tuulten alkaessa oli Helsingissä havaittu rakeita, joka viittaisi mahdolliseen syvään konvektioon. On siis mahdollista, että paikallisiin konvektiosoluihin olisi liittynyt voimakkaita laskuvirtauksia, jotka puolestaan olisivat entisestään voineet lisätä myrskyn aiheuttamien tuhojen määrää ja vakavuutta.

Yhteenveto

Suomen historiassa ei ole montaa myrskyä, jos yhtään, joka tiettävästi vastaisi voimakkuudeltaan vuoden 1890 elokuun 28. päivän myrskyä. Vaikka Lapin tuntureilla ja  Utsjoki Kevon kanjonissa on maa-alueilla mitattu yli 21 m/s keskituulia, ei vastaavaan ole päästy etelämpänä mantereen puolella. Ylimmät lukemat etelämpänä maa-alueilla ovat 18–20 m/s luokkaa ja tällöinkin ne ovat mitattu korkealla ja avoimilla paikoilla olevilla asemilla. On lisäksi huomioitava, että 1890 myrskyn tapauksessa oli elokuun loppu, jolloin maa ei luonnollisesti ollut vielä roudassa ja puissa olivat vielä lehdet tallella. Tällöin tuuli on päässyt tarttumaan ja kaatamaan puita huomattavasti tehokkaammin kuin esimerkiksi helmikuisessa routatilanteessa. Tämä on yksi selitys, miksi metsätuhot olivat hyvin rajuja. Mikäli haetaan toista myrskyä, jossa tuhot ja tuulen nopeudet olivat samaa luokkaa kuin vuoden 1890 tapauksessa, on tammikuussa 2005 Tanskassa ja Etelä-Ruotsissa riehunut Gudrun-myrsky ehkä paras esimerkki. Tuolloin Tanskan rannikolla mitattiin keskituuleksi ylimmillään 34 m/s ja puuskissa 46 m/s. Ruotsin sisämaassa Smålandin maakunnassa mitattiin puuskissakin 30–33 m/s. Ruotsissa kaatui tuolloin ennätyksellisen paljon puita, arviolta 75 miljoonaa kuutiometriä. Kuvat tuhoista vastaavat yleisesti ottaen vuoden 1890 myrskyn havaintokertomuksia ja kuvia.

Elokuun 1890 myrskyä on tutkittu eri tavoin. On syytä painottaa, että 120 vuotta vanhan myrskyn tutkimiseen liittyy automaattisesti melko suurta epävarmuutta ja esitetyt tuulen nopeuden arvot ovat karkeita arvioita, jotka perustuvat pääosin objektiiviseen analyysiin ja osittain myös subjektiiviseen tulkintaan. Niiden avulla on kuitenkin päätelty, että kyseisenä elokuisena torstaina tuuli olisi ollut Itämerellä arviolta 30–35 m/s, mahdollisesti siis hirmumyrskyä vastaavissa lukemissa. Maa-alueilla keskituuli on ollut vähintään 16 m/s, melko todennäköisesti 17–23 m/s. Mikäli tuulenpuuskia mittaavia laitteita olisi tuolloin ollut, olisivat havaitut puuskahuiput olleet arviolta 27–40 m/s. On myös mahdollista, että konvektion aiheuttamien laskuvirtausten yhteydessä olisi paikallisesti esiintynyt jopa yli 40 m/s puuskia.