 |
|
|
|
Kysymyksiä ja vastauksia | Ilmanpaine
Ilmanpaine ja ilmapuntarit
Ilmanpaine on pinta-alayksikköä vastaan kohdistuva voima, joka aiheutuu sen yläpuoliseen ilmapilariin vaikuttavasta painovoimasta. Ilmanpaine kuvaa siis ilmakehän painoa.
Paineen yksikkö SI-järjestelmässä on Pascal, Pa. Meteorologiassa paineen yksikkönä käytetään usein hehtopascaleita, hPa, jossa h siis on etuliite, joka tarkoittaa lukusanaa sata. 1 hPa = 100 Pa.
Ilmanpaineen yksikköinä käytetään joskus myös millibaareja (mbar) tai elohopeamillimetrejä (mmHg). 1 hPa = 1 mbar = 0,750 mmHg.
Ilmanpainekäyrä eli isobaari tarkoittaa viivaa, joka on sääkartalla piirretty niiden pisteiden läpi, joissa on sama ilmanpaine tietyllä korkeudella, esim. merenpinnan tasossa.
Aina ilmapuntareiden tauluissa ei ole ilmanpaineen yksikköä merkittynä. Vanhoissa rasiailmapuntareissa on usein kaksikin asteikkoa rinnakkain.
Yksikkö voidaan päätellä asteikon minimi- , maksimi- ja keskimmäisistä ("vaihtelevaa") arvoista. Viisarinäyttöisten rasiailmapuntarien keskimääräistä merenpintapainetta vastaavat lukemat ovat tavallisesti asteikkotaulun kaaren ylimmässä kohdassa. Valmistajasta riippuu, miten laajaa asteikkoa mittarissa on käytetty.
| minimi |
maksimi |
keskim. |
yksikkö |
| 920 |
1080 |
1013 |
hPa tai mbar |
| 92 |
108 |
100 |
kPa (kilopascal) |
| 670 |
790 |
760 |
mmHg tai Torr |
| 67 |
79 |
76 |
cmHg |
Erityisesti ulkomailta tuoduissa ilmanpainemittareissa voi olla käytössä eksoottisempiakin ilmanpaineen yksiköitä esim. inHg (elohopeatuumaa).
Helpoiten koti-ilmapuntarin voi virittää vertaamalla sen ilmanpainearvoa paikallissääsivujen ilmanpainehavaintoihin mahdollisimman läheiseltä havaintoasemalta. Verkkosivuillamme ilmanpainehavainnot on muunnettu merenpinnan tasoon.
Ilmanpaineen tarkat arvot saa selville viemällä kalibrointikelpoisen ilmanpainemittarin kalibroitavaksi painelaboratorioon. Ilmatieteen laitos tekee kalibrointeja, mutta töistä ja kustannuksista on sovittava tapauskohtaisesti. Kalibrointipalveluja voi tiedustella myös esimerkiksi Mittatekniikan keskuksesta, mikäli kalibroinnista tarvitaan virallinen kalibrointitodistus ammattikäyttöön.
Ilmakehää tarkasteltaessa ilmanpaine laskee ylöspäin mentäessä. Maanpinnan läheisissä ilmakerroksissa 8 metrin nousu korkeussuunnassa merkitsee noin 1 hPa (1 mbar) vähennystä ilmanpaineessa.
Ilmapuntarin ollessa esim. 200 m merenpinnan yläpuolella on lähimmän sääaseman merenpintapaineesta vähennettävä 25 hPa:ia, jotta saataisiin likimääräinen ilmanpaine ilmapuntarin sijaintipaikalla. Luonnollisestikin kummankin paikan painelukemien tulisi olla likimain samanaikaisia. Sijaintipaikan korkeuden saa selville esim. maastokartasta.
Muunnos tehdään, jotta painehavainnot saadaan keskenään meteorologisesti vertailukelpoisiksi. Korkeuden korjauksen lisäksi Ilmatieteen laitoksen ilmanpainehavaintoihin tehdään lämpötilasta ja painemittarin tyypistä riippuvat korjaukset.
Merenpintapaineen ohella esim. lentäjälle on olennaista tietää saapumislentokentän tasolla vallitseva ilmanpaine, jotta hän voi säätää oikein lentokoneen korkeusmittarin, joka itse asiassa on ilmapuntari.
Ilmanpaine ja sen muutokset liittyvät matala- ja korkeapaineisiin ja niiden liikkeisiin. Sään arvioinnissa kannattaa huomioda nimenomaan ilmanpaineen muutoksen suunta ja nopeus, sillä muutokset ovat sään kehityksen kannalta tärkeämpiä kuin absoluuttiset painelukemat.
Mitä voimakkaampi paineenmuutos on, sitä nopeampi säätilan muutos on odotettavissa. Muutosta, joka on yli 1 hPa tunnissa, voidaan pitää suurena.
Säätiedotuksissa vilahtavat usein sanat matalapaine ja korkeapaine. Ilmakehän fysiikkaan liittyvänä sanana matalapaine kertoo, että matalapaineen keskustassa ilmanpaine on pienempi kuin ympäristössä ja korkeapaineessa taas vallitsee ympäristöä suurempi ilmanpaine. Kolmiulotteisesti ilmaistuna ilmakehän korkeapaine on kuin laaja, loiva kukkula, matalapaine taas pyöreä syvä ja jyrkkäreunainen laakso.
Korkeapaine tietää kesällä yleensä kaunista, aurinkoista poutasäätä, joskin iltapäivällä sadekuuro voi virkistää auringonpaisteen lomassa. Matalapaine taas tuo pilvet, sateet ja tuulisen sään kuten syksyisin ja talvisin usein tapahtuu. Sää ja ilmanpaine kytkeytyvät täten yhteen matala- tai korkeapaineessa. Jotta matalapaine alkaisi kehittyä, pitää eteläisen lämpimän ja pohjoisesta virtaavan kylmän ilman kohdata. Mutta pelkkä kohtaaminen ei riitä. Matalapaineen syntyyn ja kehitykseen vaikuttavat myös muut tekijät kuten ilmakehän ja valtameren tai muun alustan vuorovaikutus, maapallon pyörimisliike, eri ilmamassojen kohtaamisen voimallisuus ja yleisen ilman kiertoliikkeen vaihe sekä vuodenaika.
Ilmakehässä ja hetkellisesti vallitsevassa säässä jokaisesta perussäännöstä on poikkeuksia. Juuri säämuunnelmat tekevät päivittäisen sään seuraamisesta, ennustamisesta ja tulkitsemisesta mielenkiintoisen. Kahta samanlaista säätä ei ole, on vain samankaltaisia säitä.
Korkeapaineessa on sää yleensä kauniimpi, selkeämpi, sateettomampi kuin matalapaineessa, jolloin on usein pilvistä ja sateista. Jos ilmapaine on hyvin korkea, yli 1030 hPa, on hyvin todennäköistä, että on pilvetöntä. Kotien ilmapuntarin merkinnät perustuvat tälle olettamukselle. Tämä on kuitenkin vain suuntaa antava oletus.
Pilvisyys ja ilmanpaine eivät kulje käsi kädessä. Ei ole myöskään mitään ilmanpainerajoja matala- ja korkeapaineelle. Matalapaineessa on ilmanpaine ympäristöään alhaisempi ja korkeapaineessa taas ympäristöään korkeampi. Ei ole olemassa mitään hPa -rajaa, siitä mikä on korkeapaine.
Sää voi vaihdella korkeapaineessakin. Etenkin talvella voi olla pilvistä, vaikka on korkeapaine. Tähän kaikkeen vaikuttaa auringon säteily ja ylempien ilmakerrosten fysikaalinen tila.
Myös pinnanmuodostus, vesistöt ja vuodenaika vaikuttavat pilvisyyteen. Talvella kylmien pintojen, kuten lumen ja ympäristöään kylmemmän veden, yllä ei synny ilmassa pystyvirtauksia. Tällöin ei synny myöskään herkästi kumpupilviä. Esimerkiksi laajojen vesistöjen ja meren yläpuolella sekä rannikoilla pilvisyys on keskimääräistä vähäisempää.
Syksyllä taas vesistöjen lämpötila voi olla korkeampi kuin maan yläpuolella. Vedestä haihtuva vesihöyry tiivistyy pilviksi ja sankat pilvet ovat etenkin meren päällä kun taas maalla voi olla täysin pilvetöntä.
Eri vuodenaikoina matala- ja korkeapaineiden säät ovat erilaiset. Kesällä korkeapainesää on tavallisimmin aurinkoinen ja lämmin. Kesäisessä korkeapaineessa voi esiintyä kuitenkin ns. lämpöukkosia iltapäivällä. Toisinaan kesäinen hellesää päättyy voimallisiin ukkosiin ja kylmän rintaman tuomaan viileään ilmaan.
Kesällä matalapaineet ovat selkeästi heikompia kuin talvella. Kesällä matalapaine tuo meille ensin lämpimän sektorin hiostavan kostean ilman ja sateita. Matalapaineet voivat kuitenkin pysähtyä meille ja silloin jatkuu viileä kuurosateinen sää pitempään ennen kuin seuraava korkeapaine löytää tiensä maahamme.
Talvella korkeapaineessa on kaikkein kylmin sää. Silloinkin sää on usein selkeää, mutta siitä seuraa, että lämpö karkaa maan pinnalta avaruuteen ja jilma jäähtyy. Talvikorkeapaine on usein peräisin Venäjältä tai Siperian mantereelta, jossa ilma on napayön aikana jäähtynyt valmiiksi jo perusteellisesti. Keväämmällä kun aurinko nousee korkeammalle ja lämmittää jo päivällä, on kylmän yön jälkeen korkeapaineen vallitessa mitä hienoin kevättalvinen sää. Maaliskuussa päivällä auringon lämpö sulattaa hankia, mutta yöllä ne jäätyvät vielä uudestaan.
Talvimatalapaineet taas tuovat lauhan, mutta harmaan pilvisen sadesään lähes aina meille. Vuodenaikojen vaihtelu säätelee vahvasti meillä kulloinkin vallitsevan sään luonteen.
Lue lisää Suomen ilmastosta ja
sään havainnoinnista
Paine pienenee ylös päin mentäessä noin 1 hPa / 8 m. Jos nouset hissillä kuudenteen kerrokseen paine pienenee noin 3 hPa. Kun tulet alas, paine kasvaa noin 3 hPa.
Tietyn paikan ilmanpaineen vaihteluihin vaikuttavat säärintamat. Ilmanpaine voi muuttua 1 tunnin aikana 0 - 5 hPa. Yleensä paine muuttuu matalapaineen lähestyessä noin 1- 2 hPa/h. Erittäin nopeasti etenevissä matalapaineissa muutos voi olla jopa 5 hPa/h, mutta tämä on harvinaista. Joskus ukkosiin liittyvissä puuskarintamissa paine voi muuttua myös rajusti.
Ilmanpainevaihtelut ovat suurimmillaan talvella ja pienimmillään kesällä. Keskimääräinen ilmanpaine on kaikkein pienin tammikuussa ja suurin toukokuussa. Tammikuussa keskimääräinen ilmanpaine vaihtelee Utsjoen 1007 hPa:sta Pohjois-Karjalan 1013 hPa:han, toukokuussa taas Lounais-Suomen 1014 hPa:sta Itä-Suomen yli 1015 hPa:han.
Suomen ilmanpaine-ennätykset
Kaikkein alhaisimpia ilmanpaineen arvoja Suomessa ilmenee todennäköisimmin voimakkaassa ja tuhoa aiheuttavassa trombissa. Mittauksellinen täysosuma ulkoilmassa johtaisi kuitenkin aivan varmasti mittauslaitteen rikkoutumiseen ja sananmukaisesti sen lentämiseen taivaan tuuliin. Toisaalta taas riittävän massiivisen kivitalon suojassa mitattu trombin ilmanpaine olisi mitä ilmeisimmin liian korkea eikä vastaisi todellista arvoa.
Tarkista myös maailman ilmanpaine-ennätykset
Ilmanpaine voidaan jakaa staattiseen ja dynaamiseen paineeseen. Meteorologiassa ilmanpaineesta puhuttaessa tarkoitetaan yleensä staattista ilmanpainetta. Ilmanpaine mitataan suojatussa tilassa, jotta tuulen aiheuttama dynaaminen paine ei vaikuta lukemiin. Jos tuuli pääsee suoraan puhaltamaan ilmanpaineanturiin, paine heilahtelee.
Ilmatieteen laitoksessa käytetään ilmanpaineen mittaukseen elohopeailmapuntareita, jotka havainnontekijän käy lukemassa. Automaattisissa mittauksissa käytetään sähköisiä painesensoreita.
Säähavaintoja varten on aikoinaan perustettu merialueille ankkuroituja säälaivoja, joilla säähavaintoja on tehty. Laivojen ylläpito on ollut kallista ja nykyisin laivoja on esim. Atlantilla enää 2, toinen Norjan rannikolla ja toinen keskellä Atlantia. Mahdollisuuksien mukaan saarilla, kuten Grönlannissa, Islannissa, Fär-saarilla ja Huippuvuorilla mitataan säätietoja.
Nykyään monet rahti- ja muut laivat on varustettu automaattisilla sääasemilla, jotka välitettävät tietonsa kansallisiin meteorologisiin laitoksiin. Sääsanomissa on mukana laivan sijaintitieto, joten niiden avulla saadaan selville pistekohtaiset säätiedot.
Sivun alkuun Takaisin etusivulle
|
|
|
|