Kuinka sääennuste syntyy

Meteorologi ennustaa säätä hyödyntämällä erilaisia säähavaintoja ja niin sanottujen sääennustusmallien tuottamia ennusteita. Sääennusteen pohjaksi tarvitaan tieto alkutilanteesta, jonka avulla sääennustusmalli laskee ilmakehän tilaa eteenpäin.

Meteorologilla täytyy olla runsaasti teoreettista ja käytännön osaamista sään käyttäytymisestä, jotta sääennusteesta tulisi hyvä.

 

Sääennuste syntyy, kun meteorologi hyödyntää tietokantoihin talletettuja sääennustusmalli ja havaintotietoja sekä osaamistaan. Tiedot talletetaan tietokantaan, josta voidaan tehdä eri tuotteita esim. verkkosivuille.

Havainnot ja sääennustusmallitiedot tallennetaan tietokantaan. Meteorologi muokkaa tiedot, jotka tallennetaan tietokantaan. Ennusteet tehdään näihin muokattuihin säätietoihin perustuen.

 

Sääennuste pariksi lähitunniksi voidaan tehdä pelkästään havaintojen avulla

Säähavaintoja saadaan:

  • havaintoasemilta maalta ja mereltä
  • sääluotausasemilta
  • sääsatelliiteista
  • säätutkista
  • muista mittauksista esimerkiksi salamanpaikannusjärjestelmästä.

Lisätietoa:
Säähavainnot maanpinnalla
Sääsatelliitit
Säätutkat
 

Kuva Kaisaniemen havaintoasemasta. Kuvaaja Sari Hartonen.

Esimerkki säähavaintoasemasta, jossa mitataan muun muassa lämpötilaa, sademäärää ja ilmanpainetta. Kuva: Sari Hartonen.
 

Paria tuntia pitempiin ennusteisiin tarvitaan sääennustusmalleja

Sääennustusmallien avulla lasketaan ilmakehän tilaa kolmiulotteisesti ajassa eteenpäin. Siihen tarvitaan tehokkaita supertietokoneita. Sääennustusmallit sisältävät ilmakehän tilaa kuvaavia matemaattis-fysikaalisia yhtälöitä. Sääennustusmallit eivät siten ole tilastollisia malleja kuten mallit, joilla arvioidaan vaikkapa kouluikäisten lasten määrää kunnan alueella.

Sääennustusmallissa on laskentapisteitä ilmakehässä sekä vaaka- että pystysuunnassa. Nämä muodostavat eräänlaisen hilaruudukon. Olennainen osa sääennustusmallia on alkutilanteen määritys, jossa edellistä malliajoa korjataan tuoreilla havainnoilla, joten mallitkaan eivät pärjää ilman havaintoja.

Sääennustusmalleja on monenlaisia:

  • lähihetkimallit pienelle alueelle muutamaksi tunniksi
  • alueelliset mallit esimerkiksi Euroopan alueella pariksi vuorokaudeksi
  • keskipitkien ennusteiden mallit koko maapallolle viikosta jopa kahteen saakka
  • pitkien ennusteiden mallit myös koko maapallolle viikoiksi tai kuukausiksi
  • jatkojalostusmallit, joilla lasketaan esimerkiksi jalankulkukeli-indeksin arvo käyttäen apuna alueellista mallia.

Lyhyemmän ajan ennustusmalleja lasketaan ajallisesti ja paikallisesti tarkemmin kuin pitemmän ajan ennusteita. Tiheimmillään hilaväli, jossa ennustetta lasketaan, on vain pari kilometriä. Keskipitkissä malleissa hilaväli on tyypillisesti kymmenestä parikymmeneen kilometriä ja pitkissä pitempi. Mitä tiheämmin laskentapisteitä on, sitä pienempiä ilmiöitä sillä pystytään ennustamaan.

Lisätietoa
Sääennustusmallit ennusteen apuna

 Esimerkki kuva sade- ja ilmanpaine-ennusteesta Hirlam-mallissa

Esimerkkikuva sääennustusmallin (Hirlam) ennusteesta. Kuvassa punaisella viivalla on merkitty ilmanpaineen samanarvokäyrät eli isobaarit, kellertävällä vesi-, vihreällä räntä- ja turkoosilla lumisadealueet.
 

Meteorologi yhdistää osaamiseensa havainnot, sääennustusmallit, jatkojalostusmallit

Meteorologin osuus laadukkaan sääennusteen synnylle on erityisen merkittävä tilanteissa, joissa sääennustusmallit eivät kykene ennustamaan säätä riittävän hyvin.

Meteorologia tarvitaan erityisesti:

  • vaarallisessa säässä
  • voimakkaiden sääilmiöiden tapauksessa
  • nopeasti muuttuvissa säätilanteissa
  • kun erot säässä ovat pienellä alueella suuret, esimerkiksi lämpötilaerot rannikolla keväisin.

Lisätietoa:

Mitä meteorologi tekee

Miljoonia ennusteita päivässä

Meteorologi tekee nykyään hyvin harvoja ennusteita alusta loppuun asti. Tällaisia alusta loppuun kirjoitettavia ennusteita ovat edelleen esimerkiksi Radio Suomen ja Radio Vegan maa- ja meriennusteet.

Nykyisin säähavainnot, sääennustusmallit yms. tiedot tallennetaan tietokantaan, joka on sähköinen tietojen varasto. Meteorologi muokkaa tietokannan tietoja sääanalyysin ja oman osaamisensa avulla oikeiksi työasemaohjelmistolla. Muokattu tieto tallennetaan tietokantaan, josta tiedot ovat sääennusteita tuottavien ohjelmien käytössä.

Näin saadaan esimerkiksi paikallissään lukuisat ennusteet tehtyä. Meteorologi ei siis erikseen tee jokaista paikkakuntaa, vaan muokkaa pohjatiedot oikeaksi ja meteorologin muokkaamista tiedoista tehdään tuotteet. Näin yksittäisellä havainnolla ei ole merkitystä kyseisen paikkakunnan sääennusteeseen, vaikka havainnot kokonaisuudessaan ovat välttämättömiä.

Monilla verkkosivustoilla ennusteet ovat suoraan sääennustusmallista, mutta Ilmatieteen laitoksen tuottamilla sivustoilla ne ovat meteorologin korjaamasta tiedosta tehtyjä ja siksi huomattavasti parempia.