pyörremyrsky

Video: Näin tornado syntyy

Yhdysvaltain keskiosien laajoilla tasangoilla on usein huimia pyörremyrskyjä, tornadoja, jotka saavat aikaan paljon tuhoa ja joita myrskybongarit tulevat katsomaan kautta maailman.

Keskimäärin maahan asti ylettyviä tornadoja havaitaan vuodessa noin 1200 ja viime aikoina ilmastonmuutoksen myötä ne ovat tulleet yleisemmiksi sekä voimakkaammiksi.

Vuonna 2011 oli Oklahomassa oli muutamia erityisen voimakkaita pyörremyrskyjä, jotka ovat nyt heränneet uudelleen henkiin tietokoneiden simulaatioissa.

Wisconsin–Madisonin yliopiston Sääsatelliittitutkimuskeskuksen (Meteorological Satellite Studies, CIMSS) tutkija Leigh Orf on onnistunut jäljittelemään hyvin luonnollisesti supertietokoneilla todella tapahtuneen tornadon syntyä ja kehitystä, ja tulos on paitsi kiinnostava, niin myös visuaalisesti upea.

Tutkimuksella on myös löyhä yhteys Suomeen: Wisconsin–Madisonin sääosaston suuri nimi oli vuosikymmenien ajan 1950-luvun lopulta alkaen Verner Suomi, toisen polven amerikansuomalainen, joka keksi käyttää ensimmäisenä satelliiteja sääilmiöiden havaitsemiseen. Hänen mukaansa on nimetty Nasan NPP Suomi -satelliitti.

Tarkemmin Verner Suomesta voi lukea Suomi 100 -satelliitin sivuilta.

Pyörremyrskykausi on alkamassa – myös Suomessa

Ke, 05/04/2016 - 08:02 Jari Mäkinen
Kartta pyörremyrskyistä Euroopassa

Päivän kuvana on tänään kartta, mihin on merkitty Euroopassa rekisteröidyt tornadot vuoteen 2014 saakka. Niitä on yhteensä 9529 ja havaintoja on tehty runsaasti myös Suomessa. Siis kyllä, Suomessakin on tornadoita, ja niiden esiintymisen todennäköisyys on suurin heinäkuussa iltapäivisin tai alkuillasta – tilastojen mukaan. Aktiivisin kausi alkaa näihin aikoihin, kun kevät on muuttumassa kesäksi.

Päivän kuvaTornadon tutumpi nimi Suomessa on trombi, joka on yleensä ukkospilveen liittyvä pienialainen ja hetkellinen pyörremyrsky.

Se syntyy, kun ukkospilven alla eri ilmakerroksissa tuulet puhaltavat eri nopeuksilla ja eri suuntiin siten, että tuulten välisiin tiloihin syntyy maanpinnan tasossa pyörteisyyttä. Kun siten ukkospilvessä oleva raju, nopeudeltaan jopa hirmumyrskyn luokkaa oleva hyvin paikallinen nousuvirtaus iskee tähän pyörteiseen ilmaan, saattaa se sopivissa olosuhteissa nostaa sen pystyyn, jolloin syntyy suppilomainen pyörremyrsky.

Tällaisia ilmiöitä tapahtuu etenkin tasamailla tai veden päällä, missä tuulet pystyvät puhaltamaan sopivasti ja ukkospilvet voivat kehittyä. Kuuluisimmat ja voimakkaimmat tornadot ovat Pohjois-Amerikan keskilännessä, mutta esimerkiksi Australiassa ja Brasiliassa on varsin paljon tornadoja.

Euroopassa niitä on lukumääräisesti eniten Saksassa, pinta-alaan suhteutettuna Alankomaissa. Suomessa niitä esiintyy lähinnä loppukesällä, etenkin silloin kun Suomeen virtaa kaakosta lämmintä ja kosteaa ilmaa. Merialueilla syntyy vesipatsaita loppukesällä ja syksyllä, jolloin merivesi on lämmintä. Nämä pyörteet voivat kulkeutua myös maalle aiheuttaen tuhoja.

Keskimäärin Suomessa havaitaan noin 10-20 trombia tai vesipatsasta vuosittain

Tornadoja on alettu tilastoimaan kunnolla vasta viime aikoina, joten otsikkokuvassa oleva kartta ei ole täydellinen. Mutta se osoittaa hyvin sen, että pyörremyrskyt eivät ole harvinaisia. Viime aikoina tornadojen määrä on selvästi lisääntynyt, mutta suurin syy tähän lienee lisääntynyt raportointi ja parantuneet havaintotekniikat.

Tuhoisin eurooppalainen pyörremyrsky tapahtui näiden tilastojen mukaan elokuun 19. päivänä vuonna 1845 Ranskassa Normandiassa. Se oli luokittelussa voimakkain F5-luokan myrsky ja vaati 70 kuolonuhria.

Kakkonen ei ole paljon parempi: Ivanovossa noin 250 km Moskovan eteläpuolella koettiin F5-luokan tornado 9. kesäkuuta 1984. Se surmasi 69 ihmistä.

Kartan 9529 tornadoon täytyy lisätä vielä 548 viime vuonna havaittua eurotornadoa. Niistä 16 oli kohtalaisen voimakkaita (F2-F4) ja loput varsin mietoja (F0 tai F1) tapauksia. Kaikkiaan näissä sai surmansa kuitenkin kaksi ihmistä ja 133 loukkaantui.

Suomessa Ilmatieteen laitos kerää havaintoja trombeista ja pyytää myös yleisöä lähettämään havaintojaan: lisätietoja ja lomake on täällä.

Kartta on Pieter Groenenmeijerin ja Thilo Kühnen tutkimuksesta "A Climatology of Tornadoes in Europe: Results from the European Severe Weather Database", mistä on otettu myös juttuun tietoja.

Kylmän kääpiön kaasukehässä myrskyää

Pe, 12/11/2015 - 09:16 Markus Hotakainen
W1906+40-kääpiötähti

Lyyran tähdistön suunnassa noin 53 valovuoden etäisyydellä on kääpiötähti W1906+40, jonka viileässä kaasukehässä on käynnissä melkoinen myllerrys: tähden pohjoisilla napaseuduilla riehuu valtaisa pyörremyrsky.

"Tähti on Jupiterin kokoinen ja myrsky on Jupiterin Suuren punaisen pilkun kokoinen", arvioi John Gizis Delawaren yliopistosta. "Tiedämme myrskyn riehuneen vähintään kahden vuoden ajan, todennäköisesti pidempäänkin."

Tähtien kaasukehät ovat tunnetusti rauhattomia paikkoja, mutta kääpiötähdet ovat yleensä varsin vilpoisia eikä niissä esiinny yhtä voimallisia ”sääilmiöitä” kuin kuumemmissa tähdissä. 

W1906+40:n pintalämpötila on vain 2 000 celsiusastetta, joten se luokittuu vaivoin tähdeksi. Sen sisuksissa tapahtuu kuitenkin ydinreaktioita ja se säteilee, joten se kuuluu niin sanottuihin L-kääpiötähtiin sen sijaan, että olisi ruskea kääpiö eli "epäonnistunut tähti".

W1906+40 löytyi alun perin WISE-avaruusteleskoopilla (Wide-field Infrared Survey Explorer), mutta tähti sijaitsee sattumoisin taivaanalueella, johon eksoplaneettoja etsivä Kepler-avaruusteleskooppi tuijotti neljän vuoden ajan. 

Keplerin tekemien havaintojen perusteella tähden kirkkaus muuttui tavalla, joka viittasi suureen tähdenpilkkuun, vastaavanlaiseen ilmiöön kuin oman päivätähtemme auringonpilkut. Valonvaihtelussa on yhdeksän tunnin jakso, joka vastaa tähden pyörähdysaikaa.

Kun tähteä tarkkailtiin myös Spitzer-infrapunasatelliitilla, kävi ilmi, ettei kyse olekaan magneettisesta ilmiöstä vaan valtavasta, kolme kertaa Maata suuremmasta pilvipyörteestä. Tähden pintalämpötila on niin alhainen, että sen kaasukehässä muodostuu pilviä, jotka koostuvat erilaisista mineraaleista.

Aiemminkin kääpiötähtien kaasukehissä on havaittu myrskyjä, mutta ne ovat olleet paljon lyhytikäisempiä, kestoltaan vain joitakin tunteja tai korkeintaan päiviä. 

"Emme tiedä, ovatko tällaiset tähtien myrskyt harvinaisia vai yleisiä, emmekä tiedä, miksi tämä on jatkunut niin pitkään", Gizis toteaa. Jatkossa tutkijoiden onkin tarkoitus tutkia muita samankaltaisia tähtiä ja etsiä merkkejä niiden kaasukehissä mahdollisesti riehuvista pyörremyrskyistä.

Kääpiötähden myrskystä kerrottiin NASAn uutissivuilla ja tutkimus julkaistaan Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/JPL-Caltech (piirros)

Meksikoa lähestyvä hurrikaani on nyt voimakkain ikinä mitattu

Pe, 10/23/2015 - 14:47 Jari Mäkinen

Tyynen valtameren hurrikaanikausi on voimakkain ja aktiivisin mitä on koskaan mitattu. Nyt sen tuorein suuri hurrikaani Patricia on myös virallisesti voimakkain Amerikan puolella koskaan mitattu pyörremyrsky.

Perjantaiaamuna tällä hetkellä meren päällä kohti Meksikoa suuntaavan myrskyn tuulennopeus ylsi huimaan 320 kilometriin tunnissa.

Patrcian reittiEnnusteen mukaan myrsky rantautuu tänään illalla paikallista aikaa (yöllä Suomen aikaa) Meksikon Jaliscon maakuntaan. Se kuuluu siis voimakkaimpaan viidennen kategorian luokkaan ja sen odotetaan aiheuttavan suurta tuhoa. Meksikossa onkin aloitettu jo laajamittaiset varotoimet myrskyn todennäköisimmin uhkaavilla alueilla.

Muun muassa Puerto Vallartan rantakaupungissa ja Meksikon toiseksi suurimmassa kaupungissa, Guadalajarassa, suoritetaan evakuointeja. Puerto Vallartan iski vuonna 1959 tätä olennaisesti miedompi hurrikaani, joka jätti jälkeensä noin 1800 kuollutta.

Paitsi että Patrician tuulien nopeudet ovat todella suuria, on myös sen ilmanpaine matalampi kuin on mitattu: tätä ennen matalin matalapaine oli hurrikaani Wilma kymmenisen vuotta sitten. Sen ilmanpaine oli 882 hPa, kun nyt Patricia on 880 hPa (880 mbar). Paine ja tuulet liittyvätkin yhteen, sillä tuulen nopeus tulee juuri suuresta paine-erosta.

Todennäköisesti myrskyn silmässä paine on vielä pienempi, sillä sieltä ei ole saatu vielä mittauksia.

Tuulen ja kaatosateiden lisäksi hurrikaanin aiheuttama voimakas merenkäynti saa aikaan tuhoa rannikkoseuduilla. Aaltojen odotetaan olevan noin 12-metrisiä.

 

Pikkusatelliitti vastaan merimonsterit

Paras tapa seurata trooppisten myrskyjen kehittymistä ja siten ennakoida niiden liikkeitä on tarkkailla niitä avaruudesta. Monet sää- ja ilmastontutkimussatelliitit tekevätkin niin ja säästävät lähettämillään tiedoilla vuosittain reippaasti hintansa arvosta tuhoja ja vaurioita – sekä lisäksi pelastavat samalla ihmishenkiä, joiden mittaaminen rahassa on mahdotonta.

Yleensä tiedotusvälineissä näytetään huimia kuvia Yhdysvaltain itärannikkoa ja kaakkoisosia lähestyvissä hurrikaaneista tai Aasiassa tuhoa aiheuttavista taifuuneista. Kuitenkin samaan tapaan eri voimakuiset trooppiset matalapaineet myllertävät Tyynellä valtamerellä, missä Havaijia ja muutamia pienempiä saaria lukuun ottamatta ei ole paljoa asutusta. 

Mutta siellä on laivoja, joiden matkantekoa ja turvallisuutta myrskyt haittaavat.

Erityisesti tänä vuonna voimakkaan El Niño -ilmiön vuoksi pyörremyrskyjä on ollut runsaasti. El Niñon vuoksi meren pintalämpötila on normaalia korkeampi, minkä vuoksi meren päällä oleva ilma on lämpimämpää ja kosteampaa. Tämä auttaa muodostamaan syviä trooppisia matalapaineita, joista osa kehittyy pyörremyrskyiksi. Amerikan puolella näitä kutsutaan hurrikaaneiksi ja Aasiassa taifuuneiksi.

Oletettavasti El Niñon vuoksi tästä vuodesta on tulossa erityisen aktiivinen hurrikaanivuosi, sillä tilastoissa jo nyt tämä on viidenneksi aktiivisin itäisellä Tyynellä valtamerellä sitten vuoden 1971. Elokuun loppuun mennessä jo kolme voimakasta, vaarallisuusluokkaan 4 kuulunutta hurrikaania on kurittanut Havaijia.

Kolmella satelliitilla pilvien alle

Tavalliset sääsatelliitit eivät näe kunnolla matalapaineiden sisälle ja niiden alla olevaa meren pintaa, joten tällaisia havaintoja voidaan tehdä vain erikoisemmilla satelliiteilla.

Esimerkiksi pinnan tuulen nopeus ja suunta ovat erittäin hyödyllisiä tietoja merisään ennustajille. 

Euroopan avaruusjärjestön merien ja maanpinnan kosteutta mittaavassa SMOS-satelliitissa on mikroaaltoradiometri, joka pystyy ottamaan vastaan pilvienkin alta tulevaa tietoa. Alun perin tätä mittalaitetta ei suunniteltu tekemään tuulen nopeusmittauksia, mutta lennon kuluessa laitetta on opittu käyttämään monella uudella tavalla. 

Kun SMOS:n havaintoja yhdistetään kahden muun vastaavanlaisen, mutta hieman eri aallonpituudella merenpintaa mittaavan satelliitin, NASAn SMAP:n ja japanilaisen GCOM-W:n keräämien havaintoihin, saadaan voimakkaidenkin hurrikaanien paksujen pilvien alta hyviä mittaustietoja.

Ranskan merentutkimuslaitoksen Ifremerin ja Iso-Britannian säätieteellisen laitoksen tutkijat ovat kehittämässä nyt malleja, jotka voivat käyttää tietoja hyväkseen hurrikaanien liikkeiden ja voimakkuuden ennustamisessa.

Meren pinnan lämpötilamittaukset näyttävät selvästi, että hurrikaanien jäljessä on kylmemmän meriveden alue. Tämä tukee sitä oletusta, että myrskyt “imevät” voimaansa meriveden lämpötilasta ja kosteudesta siten, että samalla meren pinnassa oleva vesi viilenee ja ennen kaikkea se sekoittuu alempana olevaan kylmempään veteen.

Miten meri ja ilmakehä pelaavat keskenään?

Meren ja ilmakehän väliset vuorovaikutukset ovat myös merkittävässä osassa, kun hurrikaaneja sekä säätä merenkävijöille ennustetaan. Yksi tällaisia ennusteita tekevistä paikoista on eurooppalainen Copernicus-järjestelmän merien ympäristöseurantakeskus.

SMOS“Paitsi että eri satelliiteista saatavien erilaisten mittaustietojen yhdistäminen auttaa meitä tekemään paremmin sääennusteita, on näistä paljon hyötyä kun koetamme ymmärtää paremmin voimakkaiden myrskyjen aikaista meren ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta”, toteaa Ifremerin tutkija Nicolas Reul.

“Uudenlaiset havaintotekniikat ovat kuitenkin tällä hetkellä toiminnassamme olennaisessa osassa, koska niillä on niin selvää yhteiskunnallista hyötyä”, sanoo ESAssa työskentelevä merentutkija Craig Donlon.

“Nämä nyt saadut tulokset hurrikaanien ennustamisesta korostavat   selvästi tarvetta tehdä havaintoja myös niin sanotuilla passiivisilla mikroaaltoinstrumenteilla. Niistä on paljon apua äärimmäisten sääilmiöiden ennustamisessa ja meren sekä ilmakehän välisen vuorovaikutuksen selittämisessä. Olisikin hyvin tärkeää tutkia nyt mahdollisuutta laittaa erilaisia mikroaaltojen alueella toimivia mittalaitteita yhteen ja samaan satelliittiin.”

SMOS (oikealla), SMAP ja GCOM-W toimivat toistaiseksi hyvin, ja koska niille ei ole toistaiseksi vielä tulossa työnjatkajia, sopii toivoa niille pitkää ikää.

Otsikkokuvassa on NASAn Terra-satelliitin ottamista kuvista tehty kuvakooste hurrikaaneista Kilo, Ignacio ja Jimena.

Päivän kuva 8.11.2013: Supertaifuuni piiskaa Filippiinejä

To, 11/07/2013 - 23:06 Toimitus

Juuri parhaillaan supertaifuuni Yolanda rökittää Filippiinejä voimakkailla sateillaan ja erittäin vaarallisilla tuulillaan. Puuskissa tuulen nopeudeksi on mitattu jopa noin 310 km/h, mikä tekee siitä erään hurjimmista koskaan mitatuista pyörremyrskyistä. Mikäli tätä Tyynen valtameren myrskyä mitattaisiin Atlantilla käytössä olevalla hurrikaaniasteikolla, kuuluisi se erittäin voimakkaiden myrskyjen luokkaan 5.

Taifuuni tunnetaan siis nimellä Yolanda Filippiineillä, mutta sitä kutsutaan myös Haiyaniksi.

Ilmanpaine myrskyn keskustassa on laskenut torstain kuluessa alle 900 millibaarin, millaista lukua ei ole mitattu 22 vuoteen pyörremyrskylle; pieni ilmanpaine tietää suurta paine-eroa ja siten hyvin voimakkaita tuulia.

Ennusteen mukaan Yolanda siirtyy perjantain kuluessa Filippiinien yli Etelä-Kiinan merelle ja heikentyy hieman ennen saapumistaan uudelleen mantereelle jotakuinkin Vietnamin kohdalla.

Oheisessa NOAA:n tekemässä kuvakoosteessa on satelliittikuvan päälle laitettu kolmiulotteinen hahmotelma taifuunin pilvien korkeudesta. Värit ilmentävät vesihöyryn määrää ja siten epäsuorasti sateen voimakkuutta.

Laiva- ja lentoliikenne ovat jo hiljentymässä Filippiineillä ennen myrskyn saapumista: sen etenemistä ja vaikutuksia Aasian lentoliikenteeseen voi seurata mm. Flightradar24:n kartalla.