Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Epätavallinen helle voi tuoda rajuja ukkosia tullessaan

Markus Hotakainen

Painostavan helteisenä päivänä taivaalle voi alkaa kasautua uhkaavan näköisiä pilviä. Ne kasvavat korkeutta ja tummuvat tummumistaan. Aurinko katoaa niiden taakse ja tuulenpuuskat alkavat riepottaa puita. Ukkonen tekee tuloaan.

Vilkkainta ukkosaikaa on kesä–heinäkuu. Toisinaan ukkosia esiintyy aikaisin keväällä ja viime päivien lämpöaalto voi hyvinkin tuoda niitä mukanaan.

Talvella ukkoset ovat hyvin harvinaisia, mutta joskus voi sankan lumipyryn keskellä räsähtää yksinäinen salama.

Ukkosia syntyy kahdella tavalla. Pitkien hellejaksojen aikana esiintyy usein lämpö- eli ilmamassaukkosia. Päivän kuluessa kohonneiden kumpupilvien korkeus kasvaa, kun maanpintaa lämmittävä auringon paahde synnyttää voimakkaita nousevia ilmavirtauksia. Lopulta pilvistä muodostuu ukkospilviä.

Tällaiset ukkoset ovat toisinaan rajuja, mutta yleensä melko lyhytaikaisia, sillä tyypillinen ukkospilvi puhkuu itsensä tyhjiin tunnissa tai parissa.

Lämpöukkosiin liittyy usein voimakkaita sadekuuroja, jotka itse asiassa edeltävät varsinaista ukonilmaa. Silloin voi hetkessä tulla taivaalta vettä saman verran kuin kuivana kesänä kokonaisen kuukauden aikana.

Rintamaukkoset liittyvät kylmän ja lämpimän ilman kohtaamisiin. Kylmä ilma on tiheämpää ja raskaampaa kuin lämmin ilma, joten se työntyy lämpimän ilman alle ja nostaa sitä ylöspäin.

Siinä missä lämpöukkoset ovat tyypillisesti iltapäivän ilmiöitä, rintamaukkosia voi esiintyä mihin vuorokauden aikaan tahansa. Ne ovat usein myös paljon laaja-alaisempia ja voimakkaampia.

Ukkospilven sisällä ylöspäin kohoavassa ilmassa on runsaasti kosteutta. Kun lämpötila korkeuden mukana laskee, kosteus tiivistyy ensin vedeksi ja muuttuu sitten lumeksi ja jääksi. Toisiinsa törmäilevät lumirakeet ja jääkiteet varautuvat sähköisesti.

Pilven yläosiin, jopa yli 10 kilometrin korkeuteen, kertyy jääkiteiden mukana positiivista sähkövarausta, kun pilven keskivaiheilla on lumirakeiden ylläpitämä negatiivinen varaus. Pilven alaosissa varaus on jälleen positiivinen.

Kun kertyneet varaukset alkavat purkautua salamointina, pilven ja maanpinnan välinen jännite voi nousta kymmeniin miljooniin voltteihin.

Muinaissuomalaisilla oli ukkosen äänimaailmalle oivallinen selitys. Ukko Ylijumala ajelee silloin pilvien päällä kärryillään, joista sinkoilevat kivenmurikat kolisevat toisiinsa kopsahdellessaan.

Todellisuudessa ukkosen jyrinän taustalla on sama ilmiö kuin pamauksessa, joka kuuluu suihkuhävittäjän murtaessa äänivallin eli ylittäessä äänen nopeuden.

Salaman iskiessä sen kulkureitillä oleva ilma kuumenee voimakkaasti – lämpötila voi hetkellisesti nousta jopa 30 000 asteeseen – ja samalla se laajenee hyvin nopeasti. Silloin syntyy iskuaalto, jonka nopeuden hidastuessa äänen nopeutta pienemmäksi kuuluu pamaus.

Salaman pituus voi olla useita kilometrejä, joten yksittäiset pamaukset puuroutuvat yleensä sekuntejakin kestäväksi yhtäjaksoiseksi, joskin vaihtelevaksi jyrinäksi.

Salamanisku ei todellisuudessa ole yksi ainoa välähdys vaan siinä on eri vaiheita. Ihmissilmä on liian hidas erottamaan niitä toisistaan, mutta erikoiskameroilla on saatu yksityiskohtaista tietoa salamaniskun etenemisestä.

Varsinaista pääsalamaa edeltää heikompi esisalama, joka tavallaan raivaa sille tietä. Esisalama saa yleensä alkunsa pilvestä, josta se hakeutuu alaspäin kohti maata.

Ilma johtaa sähköä huonosti, mutta esisalaman kuumentamana sen johtavuus paranee. Kun pilven ja maanpinnan välille on syntynyt hyvin sähköä johtava kanava, pääsalama iskee maasta ylöspäin.

Välähdys on niin nopea, ettei silmä pysy mukana, vaan tulkitsee salamaniskun tapahtuvan esisalaman suuntaan eli ylhäältä alaspäin.

Likikään aina salama ei kuitenkaan iske maahan saakka vaan pilvestä toiseen. Silloin varsinaista salamaa ei välttämättä edes näe, vaan se jää paksujen pilvien kätköihin.

Ukkosrintaman etäisyyden ja kulkusuunnan voi päätellä tarkkailemalla salamoinnin ja jyrinän välillä kuluvaa aikaa. Salaman välähtäessä syntyvä valo kulkee sekunnissa noin 300 000 kilometriä, mutta samassa ajassa ääni etenee vain runsaat 300 metriä. Kun salaman iskun ja sitä seuraavan jyrinän välillä kuluneiden sekuntien määrän jakaa kolmella, saa välähtäneen salaman etäisyyden kilometreissä.

Ankarassa ukkosmyrskyssä salamointi voi kuitenkin olla niin tiuhaa, että tiettyyn salamaan liittyvää jyrinää on mahdoton erottaa.

Loppukesästä, kun illat alkavat vähitellen hämärtyä, näkyy usein elosalamoita: horisontissa saattaa salamoida taajaankin, mutta mitään ääntä ei kuulu. Ukkonen on silloin niin etäällä, parinkymmenen kilometrin päässä, että ääni ei enää kanna kaukaisuudesta, mutta pimenevällä taivaalla salamoiden välähdykset näkyvät selvästi.

Aina ei erotu edes yksittäisiä salamoita, vaan taivaanrannan takaa kajastaa vain epämääräisiä välähdyksiä. Silloin puhutaan kalevantulista. Kaukaisia ukkosia on tietysti yhtä lailla sydänkesällä, mutta silloin taivas on keskellä yötäkin niin valoisa, että salamointia ei erota.

Ukkosta ei tarvitse pelätä, mutta sen kanssa ei pidä leikkiäkään. Varovaisuus on ukkosen jyrähtäessä aina paikallaan.

Ukonilmalla ei kannata mennä sateelta suojaan puun alle, koska salama voi iskeä puuhun ja kulkeutua siitä oksiston alla kyyristelevään ihmiseen.

Jos ukkonen yllättää, kannattaa hakeutua mahdollisimman matalalle paikalle, ei kuitenkaan keskelle peltoaukeaa. Salama iskee useimmiten korkeimpaan kohtaan – ja keskellä peltoa se on ihminen.

Kuvat: Markus Hotakainen

Valtava aalto havaittu Etelämerellä

Kartta, joka näyttää poijun sijainnin
Kartta, joka näyttää poijun sijainnin
Poijua laitetaan paikalleen
Historiallinen kuva jättiaallosta
Toimitus

Toukokuun 8. päivänä Uuden-Seelannin ilmatieteen laitoksen asentama yksinäinen mittauspoiju Etelämerellä sai todella kyytiä: siihen iski 23,8 metriä korkea aalto.

Merenkävijät kertovat aina tarinoita yksittäisistä, valtavista aalloista ja sellaisia on saatu muutamia jopa kuvattuakin.

Mutta näin suurta aaltoa ei ole toistaiseksi tullut eteen eteläisellä pallonpuolella. Tiistaina 8. toukokuuta Etelämerellä noin 600 kilometriä Uudesta-Seelannista etelään keskellä aavaa valtamerta oleva mittauspoiju rekisteröi suurimman koskaan mitatun aallonkorkeuden.

23,8 metriä on seitsenkerroksisen talon korkeus, ja jos sellainen olisi iskenyt laivaan, niin se olisi ollut varmasti pulassa.

Kaikkein suurimmat aallot on kuitenkin mitattu Pohjois-Atlantilla. Brittien merentutkimusalus rekisteröi helmikuussa 2000 Skotlannin länsipuolella useita 18,5 metriä korkeita aaltoja ja yksittäisiä, joiden korkeus oli jopa 29,1 metriä.

Todennäköisesti suuria aaltoja on enemmänkin ja kenties suurempiakin, mutta niistä on vaikea saada tietoa. Mittauspoijuja on varsin harvassa ja valtameret ovat suuria. 

Pientä vinkkiä asiasta on saatu satelliittihavaintojen avulla. Vuonna 2004 tutkijat kävivät läpi Envisat-satelliitin ko,men viikon aikana ottamia tutkakuvia maailman meriltä ja löysivät kymmenen yli 25-metristä aaltoa.

Nyt jättiaallon Etelämerellä havainnut poiju oli varsin uusi, sillä se asennettiin paikalleen vasta viime maaliskuussa.

Poijua laitetaan paikalleen
Kuva: MetOceanNZ

 

Poiju mittaa vain 20 minuuttia kolmen tunnin välein, joten suuria aaltoja on todennäköisesti tuolloin enemmänkin. Kenties jopa suurempiakin.

Alkuviikosta alueella oli hyvin voimakas, nopeasti kehittyvä matalapaine, joka puskee liikkuessaan alla meren pinnalla samaan suuntaan kulkevia aaltoja ikään kuin mukanaan. Matalapaine lisää niiden vauhtia ja voimaa, jolloin ne saattavat kehittyä näinkin suuriksi. 

Aallot jatkavat eteenpäin meren pinnalla, vaikka matalapaine heikkeneekin. Todennäköisesti tämäkin ennätysaalto rantautuu Pohjois-Amerikkaan voin viikon päästä.

Edellinen eteläisen pallonpuolen rekisteröity aallonkorkeusennätys on vuodelta 2012, jolloin australialainen poiju Tasmanian eteläpuolella kirjasi luvun 22,03 metriä.

Historiallinen kuva jättiaallosta
Kauppa-alus kohtaa jättiaallon vuoden 1940 tienoilla Atlantilla. Kuva: NOAA

 

Epävirallisesti suurin tiedossa oleva aalto havaittiin vuonna 1826, kun ranskalainen tutkimusmatkailija Jules Dumont d'Urville kertoo havainneensa 33 metriä korkeita aaltoja Intian valtamerellä. Häntä arvosteltiin jälkikäteen, sillä kukaan ei uskonut niin suuria aaltoja olevan olemassa – jopa tunnettu tutkija François Arago laski, että aalto ei voi olla suurempi kuin 9,1 metriä.

No, hän oli väärässä ja voi olla, että Dumont d'Urville oli oikeassa; jättiaaltoja on olemassa ja kunhan tämä uusiseelantilaispoijukin pääsee tekemään mittauksiaan pitemmän aikaa, voidaan sielläkin havaita yli 30-metrisiä jättiläisiä.

Evira: Alkuvuonna paljon salmonellaa ympäri Suomen

Kuva: Stefan Berndtsson / Flickr
Kuva: Stefan Berndtsson / Flickr
Kuva: Åsa Berndtsson / Flickr
Jarmo Korteniemi

Salmonella tappoi epätavallisen paljon pikkulintuja vuoden 2018 kylmimpinä kuukausina, kerrotaan Evirasta. Huono hygienia ruokintapaikoilla näytteli merkittävää osaa epidemiassa.

Elintarviketurvallisuusvirasto Evira kertoo, että maamme pikkulintuja riivasi alkuvuonna 2018 salmonellaepidemia. Tautiin kuolleita eläimiä toimitettiin virastoon huomattavasti normaalia enemmän. Epidemian syynä olivat luultavimmin ruokintapaikat, joiden puhtaudesta ei oltu pidetty huolta.

Vuoden alusta maaliskuun puoliväliin mennessä Eviraan oli lähetetty noin 50 kuolleena löydettyä lintua, joilla oli salmonellabakteerin aiheuttama yleisinfektio. Määrä voi kuulostaa pieneltä, mutta tautiin kuolleista eläimistä kuitenkin vain murto-osa löydetään ja löydetyistäkin vain harva päätyy Eviraan asti. Salmonellasta kärsineitä eläimiä löytyi ympäri Suomen: Eteläisimmät tutkimuksiin päätyneet raadot olivat pääkaupunkiseudulta, pohjoisimmat Kittilästä.

Evirassa tutkittiin myös myytäviä linnunsiemenseoksia, mutta niistä salmonellaa ei löydetty.

Tauti leviää ruuansulatuskanavan kautta, minkä vuoksi ruokintapaikkojen hygienia on taudin säätelyssä avainasemassa. Paras keino ehkäistä salmonellaa ja muitakin lintujen tauteja on käyttää helposti puhdistettavia ruokinta-automaatteja, joissa linnut eivät pääse ulostamaan ruuan päälle. Maassa ruokailevien eläinten terveydestä voi huolehtia sijoittamalla automaatin alle vaikkapa verkolla suojatun astian, johon ulosteet ja siemenet putoavat eläinten ulottumattomiin. Lisätietoa talviruokinnasta löytyy vaikkapa Tringan sivuilta.

Salmonella saa pikkulinnut usein "kesymmän oloisiksi". Ne pörröttävät höyheniään eivätkä huonon vointinsa vuoksi pyrähdä lentoon yhtä helposti kuin terveet lajitoverinsa.

Pikkulinnut saavat tartunnan syötyään sairaiden yksilöiden ulosteella saastunutta ruokaa. Lisäksi tauti hyppää helposti lajirajojen yli, joten salmonellainen ruoka altistaa esimerkiksi jyrsijöitä ja jäniksiä. Pedot taas saavat tartunnan syötyään sairastuneen eläimen.

Eviraan tuoduista vuoden 2018 epidemiassa kuolleista eläimistä suurin osa (32) oli urpiaisia, mutta mukana oli myös 8 punatulkkua, talitiainen, tilhi, kaksi kanahaukkaa, varpushaukka ja viirupöllö. Lisäksi salmonella todettiin yhdellä kuolleella metsäjänikselläkin.

Linnuilla salmonella aiheuttaa aluksi kuolioisen kuputulehduksen, vaikeuttaen ja lopulta estäen normaalin nielemisen. Loppuvaiheessa infektio leviää koko elimistöön ja lintu kuolee. Toisaalta jotkut yksilöt kantavat tautia täysin oireettomasti ja erittävät ympäristöön koko ajan pieniä määriä bakteeria ulosteidensa mukana. Salmonellaa siis esiintyy koko ajan, mutta populaation tihentyessä tauti yltyy epidemiaksi.

Oivinta epidemia-aikaa on juuri alkuvuosi. Linnut kerääntyvät kovien pakkasten aikaan ruokintapaikoille ja eläinten kunto on muutoinkin huonoimmillaan. Eikä kovakaan pakkanen onnistu tappanaan salmonellabakteereita.

Salmonellaa aiheuttaa Salmonella enterica -bakteeri. Siitä on noin 2500 muunnosta, joista osa hyppii helposti eläinlajista toiseen. Pikkulintuja riivaava kanta (ns. Salmonella typhirium faagityyppi U277) on juuri tätä kastia, ja saattaa tarttua villieläinten lisäksi niin ihmisiin kuin koti- ja lemmikkieläimiinkin.

Pidetään siis ruokintapaikat puhtaina!

Kuva: Åsa Berndtsson / Flickr

Lähde: Eviran tiedote (PDF)

Kuvien urpiaiset eivät liity tapaukseen. (Stefan Berndtsson & Åsa Berndtsson / Flickr)

Hevonen tunnistaa ja muistaa ihmisen ilmeet

Markus Hotakainen

Hevosen itsesuojeluvaistossa näyttää olevan keskeisenä tekijänä kyky tunnistaa ja muistaa ihmisen tunnetilasta kertova ilme. Sillä tavoin eläin voi päätellä, onko ihminen uhaksi.

Sussexin ja Portsmouthin yliopistojen tutkijat tekivät kokeita, joissa hevosille näytettiin ensin valokuvia vihaisten ja iloisten ihmisten kasvoista. Joitakin tunteja myöhemmin samat ihmiset menivät hevosen luokse kasvoillaan mahdollisimman neutraali ilme.

Hevosten reaktioiden todettiin vaihtelevan sen mukaan, oliko kyseisellä ihmisellä ollut kuvassa vihainen vai iloinen ilme. Hevosen katseen suunnasta voitiin päätellä, että suhtautuminen oli varauksellisempaa, jos ihminen oli näyttänyt kuvassa vihaiselta.

Aiemmassa Sussexin yliopiston tutkimuksessa oli todettu, että hevoset seuraavat kielteisiä tapahtumia vasemmalla silmällään, koska niiden aivojen oikea puolisko käsittelee mahdollisesta uhasta kertovia ärsykkeitä.

Koehenkilöt eivät tienneet, oliko hevosille näytetty heistä iloista vai vihaista kuvaa. Hevoset eivät myöskään reagoineet havaitulla tavalla, jos paikalla oli ihminen, jonka kuvaa ei ollut näytetty.

"Hevoset eivät ainoastaan tulkitse ihmisen ilmeitä, vaan muistavat myös hänen aiemman tunnetilansa, kun kohtaavat ihmisen myöhemmin uudelleen. Ja mikä merkittävintä, ne käyttäytyvät sen mukaisesti", toteaa tutkimusta johtanut Karen McComb Sussexin yliopistosta.

"Tiedämme hevosten olevan sosiaalisesti älykkäitä eläimiä, mutta nyt havaitsimme ensimmäisen kerran nisäkkäällä tällaisen kyvyn. On hämmästyttävää, että siihen riitti valokuvan näkeminen ihmisestä, jolla on tietty ilme. Hevosilla ei ollut voimakasta myönteistä tai kielteistä kokemusta ihmisestä", sanoo Leanne Proops Portsmouthin yliopistosta.

Tutkimus on julkaistu Current Biology -tiedelehdessä.

Kuva: Universities of Sussex & Portsmouth

Västäräkistä enää ihan vähäsen

Markus Hotakainen

Simo siltoja tekevi, Martti maita vahvistaapi, jalaksilla jonkuroipi, Nikolai nivoopi kiinni.

Kuu kiurusta kesään on kaikille tuttu kevään etenemistä kuvaava loru. Jos siihen on uskominen, kesä on koittanut, sillä västäräkkien ohella ainakin etelärannikolla on nähty jo pääskysiäkin.

Entisaikoina kansan keskuudessa oli paljon tällaisia ilmastollisia sananparsia, jotka liittivät keskimääräiset kelit eläinten käyttäytymiseen tai almanakan nimipäiviin.

Ennusteiden paikkansapitävyyttä heikensi se, että sananparsia sovellettiin eri puolilla Suomea riippumatta siitä, missä päin maata tai ehkä jopa maamme rajojen ulkopuolella ne olivat alun perin syntyneet.

Merkkipäiväsäännöt puolestaan ennakoivat tulevia ilmoja tiettyinä allakkapäivämäärinä vallitsevien säiden perusteella: Kun on helppo Henrikki, niin paukkuu Paavalina.

Tällaiset sanonnat liittyvät usein katolisten pyhimysten merkkipäiviin. Niiden paikat kuitenkin muuttuivat, kun Suomessa siirryttiin juliaanisesta gregoriaaniseen kalenteriin vuonna 1753. Kansa suhtautuikin sääntöihin perustelluin varauksin ja kehitteli uusia, aikaisempia jopa täsmällisempiä, jos kohta varsin ilmeisiä sääntöjä: Jos Maariana on lunta katoilla, niin on sitä maassakin.

J.M. Angervo julkaisi vuonna 1948 kirjan Sääopin perusteet, jossa hän listaa "kokemusperäisesti havaittuihin fysikaalisiin luonnonlakeihin" perustuvia kansanomaisia sääntöjä.

Sateista säätä on odotettavissa, kun savu laskeutuu maahan tai sumu nousee ylös, pakkanen kiristyy, kun linnunrata on kirkas, ja toisaalta heikkenee, jos sataa ryynilunta.

Listalla on myös paljon sääntöjä, jotka pohjautuvat eläinten käyttäytymiseen ja niiden "herkempään kykyyn vaistota ja omalla tavallaan ilmentää varsinkin ilman kosteudessa ja ilmanpaineessa tapahtuvia muutoksia".

Sade on tulollaan, kun koira syö heinää tai kanat kylpevät porossa, ja kaunista säätä on luvassa, kun hyttyset tanssivat kovasti iltasella tai pöllöt huutavat yöllä.

Hallan ennustamiseksi oli 1940-luvulla kehitetty menetelmiä, joiden avulla maanviljelijät, puutarhurit ja kaikki hallasta kiinnostuneet saattoivat "yksinkertaisten havaintojen avulla itse ennustaa yön alimman lämpötilan omilla viljelyksillään".

Suomen oloihin parhaiten soveltuvaksi oli todettu menetelmä, jolla "yön alin lämpötila voidaan likipitäen laskea edellisenä päivänä suoritettujen psykrometrihavaintojen avulla".

Jos lämpömittarikojun kuivan lämpömittarin lukemaa merkitään t:llä ja kostean lämpömittarin lukemaa t':lla, yön alin lämpötila tm saadaan kaavasta

tm = C't' – Ct – k, missä C', C ja k ovat vakioita.

Yhtälön avulla saadaan kuitenkin "tyydyttävä tarkkuus ainoastaan, jos säätilassa ei tapahdu seuraavaan aamuun mennessä suurempia muutoksia".

Niinhän se tuppaa olemaan. Ei ihme, että kansan sääsananparret ja -säännöt pitivät pitkään pintansa ja vanhat lorut muistetaan edelleen – vaikka muutaman asteen lämpötila ei pääskysistä huolimatta vielä kovin kesäinen olekaan.

Lähde: Markus Hotakainen: Suomen säähistoria. Helsinki-kirjat, 2010.

Kuva: Markus Hotakainen

Kadonneeksi luultu kengurotta olikin vain piileksinyt yli 30 vuotta

Markus Hotakainen

Tutkijat ja luonnonsuojelijat ovat löytäneet Baja Californiasta Meksikon pohjoisosista sanquintininkengurotan (Dipodomys gravipes), jonka luultiin jo kuolleen sukupuuttoon.

Viimeisin havainto lajista oli vuodelta 1986 ja Meksikon hallitus lisäsi pikkuruisen kengurotan uhanalaisten lajien joukkoon vuonna 1994. Sittemmin sitä on pidetty esimerkkinä maanviljelyksen leviämisen aiheuttamasta sukupuutosta.

San Quintinin aluetta on viime vuosikymmeninä raivattu laajalti pelloiksi ja sinne on rakennettu kasvihuoneita tomaattien ja mansikoiden kasvattamista varten.

Paikallista kengurottaa on etsitty vuosien mittaan ahkerasti, mutta vasta viime kesänä lajin ennestään tunnetuilta asuinseuduilta löytyi yllättäen neljä sanquintininkengurottayksilöä.

"Löytö ei ole ainoastaan oivallinen esimerkki perinteisen luonnonhistoriallisen kenttätyön merkityksestä, vaan tekemiemme havaintojen pohjalta on hyvä tilaisuus laatia suojeluohjelma", toteaa Scott Tremor San Diegon luonnonhistoriallisesta museosta.

Ensimmäisen havainnon jälkeen sanquintininkengurottia on löytynyt myös Valle Tranquilon suojelualueelta, jota hallinnoi paikallinen luonnonsuojelujärjestö Terra Peninsular.

"Terra Peninsular on tarkkaillut suojelualueita löytääkseen juuri tämän lajin. Voitte kuvitella, kuinka iloisia olemme, että uurastuksemme ja luonnonhistoriallisen museon avun tuloksena onnistuimme tekemään löydön ja pääsemme jatkamaan työtä lajin suojelemiseksi", riemuitsee Jorge Andrade Terra Peninsularista.

Sanquintininkengurotta on jo kolmas museon tutkijoiden löytämä Kalifornian niemimaan nisäkäslaji, jonka luultiin kuolleen sukupuuttoon. Kaksi muuta ovat kalifornianmyyrä (Microtus californicus) ja pyöröhäntäsiiseli (Xerospermophilus tereticaudus apricus).

Löydöstä kerrottiin San Diegon luonnonhistoriallisen museon uutissivuilla.

Kuva: Sula Vanderplank, San Diego Natural History Museum

Sateenkaaren värit kertovat valon luonteesta ja kirkkaus sadepisaroiden koosta

Markus Hotakainen

Sateisena päivänä pilvien jo hiljalleen hajaantuessa taivaalle voi leimahtaa upea sateenkaari. Silloin aurinko pilkahtaa pilvien raosta ja paistaa väistyvän sateen langettamiin pisaroihin.

Sateenkaari näkyy aina vastakkaisella puolella taivasta kuin aurinko, koska valo heijastuu sadepisaroista takaisin tulosuuntaansa. Pelkkä valon heijastuminen vesipisaroista ei kuitenkaan riitä selittämään sateenkaaren värejä, siihen vaaditaan myös valon taittumista.

Kun auringonvalo taittuu ja heijastuu vesipisaroissa, valkoiselta näyttävä auringonvalo hajoaa – kirjaimellisesti – sateenkaaren väreihin. Värejä on seitsemän paitsi jos on samalla kannalla kuin tieteiskirjailija Isaac Asimov. Hänen mukaansa "indigo ei ole koskaan tuntunut olevan sen väärti, että se ansaitsisi tulla pidetyksi omana värinään".

Yleensä kuitenkin puhutaan seitsemästä väristä. Punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigo ja violetti ovat väreinä sitä hehkuvampia ja kirkkaampia, mitä suurempia pilvistä tipahtelevat vesipisarat ovat.

Kun auringonvalo kulkee sadepisaran pinnan läpi, valon kulkusuunta muuttuu, koska se siirtyy harvemmasta aineesta tiheämpään: ilmasta veteen.

Valo heijastuu kertaalleen pisaran sisäpinnasta ja kun se taas poistuu vesipisarasta, sen kulkusuunta muuttuu jälleen: tällä kertaa se siirtyy tiheämmästä aineesta harvempaan eli vedestä ilmaan.

Kahden taittumisen ja yhden heijastumisen seurauksena valon kulkusuunta muuttuu vesipisarassa aina saman verran, 42 astetta. Siksi sateenkaari näkyy taivaalla vastapäätä aurinkoa ja kaartuu ilmiötä ihailevan katsojan pään varjon ympärille 42 asteen etäisyydellä.

Valon kulkusuunta ei kuitenkaan muutu täsmälleen 42 astetta, sillä valon eri aallonpituudet eli värit taittuvat eri tavoin: punainen taittuu vähiten ja violetti eniten. Siksi punainen väri on sateenkaaren ulkoreunassa ja violetti sen sisäreunassa. Niiden välissä ovat muut värit.

Usein kirkkaan sateenkaaren ulkopuolella näkyy toinen, hieman himmeämpi sivusateenkaari. Sen värit ovat samat kuin pääsateenkaaressa, mutta niiden järjestys on päinvastainen: ulkoreunalla on violetti ja sisäsyrjällä punainen.

Syynä päinvastaiseen järjestykseen on, että sivusateenkaaren synnyttävä valo heijastuu vesipisaroiden sisällä kahteen kertaan, kun pääsateenkaaren aikaansaava valo heijastuu vain kerran.

Sivusateenkaari on himmeämpi, koska sen valo heijastuu sadepisaran sisällä kahdesti. Jokaisessa heijastumisessa valoa menee hivenen haaskoon.

Sateenkaaren kirkkauden lisäksi ylimääräinen heijastus pisaran sisällä vaikuttaa myös kaaren kokoon. Valon kulkusuunta muuttuu kahden taittumisen ja kahden heijastumisen tuloksena noin 51 astetta. Siksi sivusateenkaari kaartuu katsojan pään varjon ympärillä 51 asteen etäisyydellä ja sen vuoksi sivusateenkaari on aina pääsateenkaaren ulkopuolella.

Pääsateenkaaren sisäreunalla näkyy toisinaan interferenssikaaria, joita ei pidä sekoittaa sivusateenkaareen. Joskus useita kertoja toistuvat vihreän ja sinisen sävyt johtuvat valon aaltoliikkeestä: interferenssissä hieman eri vaiheissa olevat aallot vahvistavat tai heikentävät toisiaan.

Pää- ja sivusateenkaaren välissä on niin sanottu Aleksanterin tumma vyöhyke. Sen alueelta tulee katsojan suuntaan vähemmän valoa kuin pääsateenkaaren sisäpuolelta ja sivusateenkaaren ulkopuolelta.

Nimensä vyöhyke on saanut Aleksanteri afrodisialaiselta, joka pohti sateenkaaren syntyä vuoden 200 tienoilla. Auringonvalon hajoamisen väreihin selitti Isaac Newton noin 1500 vuotta myöhemmin.

Sydänkesän keskipäivällä aurinko kohoaa eteläisessä Suomessa yli 53 asteen korkeudelle, joten silloin taivaalla ei voi näkyä sateenkaaria ollenkaan. Sekä pää- että sivusateenkaari jäävät taivaanrannan alapuolelle.

Sen vuoksi sateenkaaria näkyykin eniten alku- ja loppukesästä. Kun aurinko laskee alemmas, tulee ensin näkyviin sivusateenkaari – jos se on näkyäkseen – ja sitten myös pääsateenkaari.

Toisinaan horisonttia viistävää sateenkaaren voimakkaan punaista yläreunaa ei välttämättä edes tunnista sateenkaareksi. Vasta kun kaari auringon hitaasti vajotessa kohoaa ylemmäs, tulee näkyviin myös muita värejä ja ilmiön tunnistaa sateenkaareksi.

Aamupäivän puolella taivaanrantaa hipova sateenkaari tietysti vähitellen katoaa, kun auringon kipuaa yhä ylemmäs – edellyttäen, että sateenkaari pysyttelee taivaalla näkyvissä niin pitkään.

Kuvat: Markus Hotakainen

Dinosaurukset kulkivat 166 miljoonassa vuodessa katastrofista katastrofiin

Dinosauruksia
Dinosauruksia
Markus Hotakainen

Vallitsevan käsityksen mukaan dinosaurukset katosivat, kun Maahan osui 66 miljoonaa vuotta sitten iso asteroidi. Tai ainakin se oli viimeinen naula jättiläisten arkkuun.

Tuoreen tutkimuksen mukaan myös dinosaurusten valtakauden alkua siivitti katastrofi, 232 miljoonaa vuotta sitten sattunut joukkotuho. Triaskauden loppupuolella, Carnia- ja Noricum-vaiheiden rajalla ilmasto näyttää muuttuneen hyvin rajusti.

Syypää on tutkijoiden mukaan todennäköisesti voimakas vulkanismi, joka tuolloin käynnistyi nykyisen Kanadan länsiosien ja Alaskan alueella. Tulivuoret syytivät ilmaan savua, tuhkaa ja erilaisia kaasuja, jotka saivat ilmaston lämpenemään ja muuttumaan aiempaa huomattavasti kosteammaksi.

Suuri osa silloisista eläinlajeista ei pystynyt sopeutumaan nopeisiin muutoksiin, mutta dinosauruksille kosteat olot tarjosivat tilaisuuden ottaa Maan herruus haltuunsa. Dinosauruksia oli esiintynyt jo triaskauden alusta lähtien, mutta ne olivat harvinaisia ensimmäisten 13 miljoonan vuoden ajan.

Tutkijat ovat nyt tarkastelleet Italian Dolomiiteilta löytyneitä dinosaurusten kivettyneitä jalanjälkiä. Carnia-vaiheen mullistuksia edeltävältä ajalta jälkiä ei ole ollenkaan, sitten niitä on paljon. Ajallinen raja on hyvin selvä.

Tulkintaa tukevat Argentiinasta ja Brasiliasta tehdyt fossiililöydöt, joiden perusteella dinosaurukset yleistyivät siellä samaan aikaan lähes räjähdysmäisesti.

"Olimme tutkineet Dolomiittien jalanjälkiä jo jonkin aikaa ja oli hämmästyttävää, miten selvä muutos on tapahtunut 'ei dinosauruksista' 'pelkkiin dinosauruksiin'”, tutkimusta johtanut Massimo Bernardi toteaa.

Carnia-vaiheen lopulla tapahtuneen ilmastonmuutoksen on aiemminkin arveltu aiheuttaneen merkittäviä muutoksia maapallon elämässä. Vuonna 2015 saatiin kerrostumien ajoitukset sekä hapen ja hiilen runsauksia koskevat mittaukset linkitettyä toisiinsa.

"Olemme löytäneet Dolomiiteilta todisteita ilmastonmuutoksesta. Lämpenemistä ja ilmaston rajua vaihtelua tapahtui neljään otteeseen suunnilleen miljoonan vuoden aikana. Sen on täytynyt aiheuttaa toistuvia sukupuuttoaaltoja", arvioi Piero Gianolla.

"Joukkotuho ei ainoastaan raivannut tietä dinosaurusten valtakaudelle, silloin saivat alkunsa myös monet nykyiset lajiryhmät, kuten liskot, krokotiilit, kilpikonnat ja nisäkkäät", Mike Benton lisää.

Tutkimuksesta kerrottiin Bristolin yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Nature Communications -tiedelehdessä.

Kuva: Davide Bonadonna

Huima syöksynopeus auttaa muuttohaukkaa sieppaamaan saaliin

Markus Hotakainen

Muuttohaukka on maailman nopein eläin, sillä syöksyssä sillä voi olla vauhtia melkein 400 kilometriä tunnissa. Se ei kuitenkaan estä petolintua tekemästä nopeita liikkeitä, pikemminkin päinvastoin.

Tutkijat ovat aiemmin selvitelleet muuttohaukan saalistustaitoja lintuihin kiinnitetyillä kameroilla ja gps-seurantalaitteilla. Arvoitukseksi on kuitenkin jäänyt, miksi haukka käyttää riskaabelia ja vaativaa strategiaa syöksymällä hyvin korkealta saaliinsa kimppuun.

Robin Millsin johtama tutkijaryhmä kehitti muuttohaukan ja kottaraisen lentoratoja mallintavan simulaation, jossa otetaan huomioon lintujen aerodynamiikka, lentoasennot, siipien iskut, saaliin havaitseminen ja haukan reagointi kottaraisen liikkeisiin.

Ryhmä ajoi simulaation miljoonia kertoja vaihdellen hieman haukan saalistustapaa. Mallinnus osoitti, että haukan suuri nopeus syöksyssä saa aikaan suuria aerodynaamisia voimia, joiden turvin se pystyy tekemään äkkinäisiä liikkeitä ja muuttamaan lentosuuntaa hetkessä.

Simulaatio osoitti myös, että muuttohaukan saalistusstrategia edellyttää äärimmäisen tarkkaan hallittua lentoa ja ilmiömäistä havaintokykyä – mikä sinänsä on ollut tutkimattakin selvää.

"Simulaatiomme paljasti, miksi muuttohaukka on kehittynyt syöksymään hyvin korkealta ja suuremmalla nopeudella kuin yksikään toinen eläin", Mills sanoo. "Tavoitteenamme on oppia ymmärtämään lentävien saalistajien ja niiden saaliseläinten kilpavarustelua, joka on tehnyt petolinnuista maailman nopeimpiin ja ketterimpiin kuuluvia eläimiä."

Seuraavaksi tutkijaryhmän tarkoituksena on kehittää simulaatiota siten, että sillä voidaan mallintaa eri haukkalajien lentoa ja selvittää, miksi ne ovat päätyneet erilaisiin saaliseläimiin.

Tutkimus on julkaistu PLOS Computational Biology -tiedelehdessä.

Kuva: Robin Mills

Pärskiminen & niiskuttelu tulee kuukauden myöhässä

Lepän norkko. Kuva: Thayne Tuason (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)
Lepän norkko. Kuva: Thayne Tuason (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)
Toimitus

Varma kevään merkki on ​säännöllisten siitepölytiedotuksen alkaminen. Tänä vuonna siitepölykausi tulee noin kuukauden myöhässä keskivertovuoteen nähden.

Turun yliopiston aerobiologian yksikkö on aloittanut säännöllisen siitepölytiedottamisen.

Ensimmäisen tiedotteen mukaan vähäisiä määriä lepän siitepölyä on kaukokulkeutunut maan etelä- ja keskiosiin, ja uudet kulkeumat ovat mahdollisia lähipäivien aikana. Lepän siitepölylle herkistyneet voivat saada allergisia oireita.

Pähkinäpensaan kukinnan odotetaan alkavan lähipäivien aikana lämpimimmillä kasvupaikoilla maan eteläosissa. Lepän kukinta ei ole vielä alkamassa.

Koivun odotetaan tänä vuonna kukkivan tavallista voimakkaammin, kolmen heikohkon kukintavuoden jälkeen. Ennuste perustuu Luonnonvarakeskuksen norkkolaskentoihin.

"Koivun siitepölykausi alkaa tyypillisesti kaukokulkeumilla huhtikuun puolivälin jälkeen, huipun osuessa maan eteläosissa toukokuun alkupuoliskolle ja pohjoisessa touko-kesäkuun vaihteeseen", kertoo aerobiologian yksikön johtaja Annika Saarto.

"Tänä vuonna kukinta on todennäköisesti jonkin verran myöhässä, ellei huhtikuussa saada maahan lämpöaaltoa."

Koivun jälkeen allergikkoja kiusaa vielä heinien ja pujon kukinta. Niiden kukinnan runsaudesta ei voi antaa ennustetta tässä vaiheessa vuotta. 

Siitepölytilannetta ja -ennustetta voi seurata Turun yliopiston ylläpitämältä sivustolta www.norkko.fi.  

Osoitteesta app.norkko.fi voi tarkistaa paikkakuntakohtaisen tilanteen jopa kahden tunnin tarkkuudella.

*

Juttu on Turun yliopiston tiedote hieman toimitettuna. Otsikkokuva: Kuva: Thayne Tuason (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 5
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Luonto RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved