Suomen ukkosilmasto

Ukkoset ovat tuttu ilmiö jokaiselle suomalaiselle. Suomen ukkoskausi alkaa toukokuussa ja päättyy syyskussa. Muulloinkin kyllä ukkosia esiintyy, mutta niiden merkitys tilastoihin on vähäinen. Eteläisempiin maihin verrattuna Suomen vuotuiset salamamäärät ovat alhaiset, mutta pahimmillaan myös Suomen ukkoset voivat olla poikkeuksellisen rajuja.

Historiaa

Ilmatieteen laitos (tai sen edeltäjät) on kerännyt ukkoshavaintoja aina vuodesta 1887 lähtien. Alkuvuosina tiedot olivat havainnontekijöiden merkitsemiä ukkospäivähavaintoja ja vahinkokuvauksia. Vuonna 1960 havaintoja alkoivat tehdä ihmisten ohella automaattiset salamanlaskijat. Laskija on laite, joka havaitsee reilun 10 km säteellä salamoiden synnyttämiä sähkömagneettisia signaaleja. Tiedoista saatiin siis arvio kunkin laskijan lähistöllä esiintyneelle salamamäärälle. Ilmatieteen laitoksen ensimmäinen salamanpaikannin hankittiin 1984. Se käsitti neljä maan eri puolilla olevaa suunninta. Suunnin kuten salamanlaskijakin vastaanottaa salaman aiheuttaman signaalin, mutta määrittää lisäksi sen tulosuunnan. Mittauksen tiedot siirtyvät keskusyksikköön, joka laskee salaman paikan aina kun vähintään kahdesta suuntimesta saapuu samanaikainen tieto. Näin saatava tosiaikainen salamoiden paikkatieto on käyttökelpoista sään seurannassa, varoitusten antamisessa, tilastojen pohjana jne. Paikannin kattoi Suomen eteläpuoliskon.

Uusi salamanpaikannin hankittiin kesällä 1997. Se käsittää useita antureita ja keskusyksikön. Uudet anturit on varustettu suuntimen lisäksi satelliittipaikannus- eli GPS-vastaanottimella, jonka avulla saadaan havaituille signaaleille tarkka aika. Salamat paikannetaan kahden riippumattoman menetelmän, suuntimisen ja aikaeropaikannuksen, yhdistelmänä. Näin on tarkkuus parantunut huomattavasti. Nykyisen järjestelmän havaintoalue on koko Skandinavia Islantia lukuunottamatta; tämän on mahdollistanut pohjoismainen yhteistyö.

Ilmatieteen laitoksen havaintoaineisto käsittää siis useilla eri menetelmillä tehtyjä ukkos- ja salamahavaintoja. Alkuvuosien havainnot on pyritty korjaamaan mahdollisimman tarkasti käyttäen apuna nykyisen paikantimen tarkkoja havaintoja. Nykyistä salamanpaikanninta voidaankin pitää luotettavimpana menetelmänä tilastoida ukkosia.

Ukkospäivät ja salamatiheydet

Kaksi yleisesti käytettyä ukkossuuretta ovat ukkospäivä sekä salamatiheys. Ukkospäivällä tarkoitetaan niiden vuorokausien lukumäärää, jolloin ukkosta on esiintynyt. Suomessa esiintyy ukkoskauden eli kesän (touko-syys) aikana ukkosia noin 100 päivänä jossakin päin maata. Paikallinen ukkospäiväluku, eli tietyllä paikalla havaittujen ukkospäivien lukumäärä vuodessa, on keskimäärin 12, ja sen jakautuma Suomessa on melko tasainen. Kuvissa on esitettynä keskimääräinen ukkospäiväluku jaksolla 1887-2011 sekä sen maantieteellinen jakautuma.

Jakson 1887-2012 keskimääräinen ukkospäiväluku Suomessa. Ukkospäivällä tarkoitetaan niiden päivien lukumäärää, jolloin tietyssä paikassa (esim. Helsingin Kaisaniemessä) on kuultu ukkosen jyrinää.


Salamatiheydelle tarkoitetaan havaittujen salamoiden lukumäärää pinta-alayksikköä kohden jollakin jaksolla (yleensä vuorokausi tai vuosi). Suurempi tiheys siis tarkoittaa, että salamoita on tullut tietylle alueelle kyseisellä jaksolla runsaasti. Yleisesti käytetty pinta-ala, jolle tiheys lasketaan on 100 km2, eli 10 km x 10 km ruutuun tulleiden salamoiden määrä. Kuvissa näkyy jakson 1960-2009 keskimääräinen vuotuinen koko maan maasalamatiheys sekä maantieteellinen jakautuma jaksolla 1998-2009 10 km x 10 km ruuduissa.



Jakson 1960-2012 keskimääräinen vuotuinen maasalamatiheys (salamoita sadelle neliökilometrille). Punainen viiva kuvaa keskiarvoa (38 sal./100km2).


Kuten ukkospäiväluvunkin tapauksessa, salamatiheydessä on huomattavaa vuosittaista vaihtelua, kuten Suomen säässä yleensäkin. Joinakin vuosina ukkosia ja salamoita on esiintynyt hurjasti, toisina vähänlaisesti. Jakson 1960-2011 runsaimmat vuodet ovat olleet 1972 sekä 1988, jolloin Suomessa esiintyi yli 300 000 maasalamaa; keskimääräinen vuotuinen arvo on 140 000. Viimeisen reilun kymmenen vuoden jaksolla salamointi on painottunut maan itä- ja länsiosiin, etenkin Pohjanmaalle. Toisaalta Pohjanmaan suurissa tiheyksissä painottuu vielä vuosi 2003, joka oli poikkeuksellisen raju. Kesät 2010 ja 2011 olivat myös voimakkaiden ukkosten aikaa, sekä salamoinniltaan että massivisten tuulituhojen osalta.

 

Suomen keskimääräiset vuorokautiset maasalamamäärät jaksolla 1998-2012.

Ukkosen voimakkuus

Ukkosen voimakkuutta voidaan kuvata monin tavoin, esim. rankkasateen, rakeiden, tuulien, tai vaikkapa tuhojälkien perusteella. Eräs tapa perustuu salamamääriin, eli mitä enemmän ukkonen tuottaa salamoita paikallisesti vuorokauden aikana, sitä voimakkaampi ukkonen on.

Kuuro- ja ukkospilvet esiintyvät halkaisijaltaan 10-20 km soluina, joiden keskellä on 5 km luokkaa oleva rankan kuurosateen ydin. Laaja-alaisissa monisolu-ukkosissa pilvialue on laaja, yksittäisten solujen yhteensulautuma, mutta solurakenne säilyy pohjalla - soluryhmässä tavallisesti yksi solu kuolee ja toinen kehittyy viereen.

Tilastollisessa mielessä voidaan kuvitella, että yhdellä havaintopaikalla syntyy (tai kulkee ohi) yksi solu yhden ukkospäivän aikana, vaikka rajuimmissa monisolu-ukkosissa paikalle voi osua useampikin solu päivän mittaan. Ukkossolun koko on käytänössä sopivasti sama kuin aistihavaitsijan havaintoala, joten ukkospäivän aikana havaittu "ukkonen" voidaan ajatella ukkossoluksi. Laskentaa varten solu tai ukkonen määritellään 20 km x 20 km ruuduksi suorakulmaisessa ruudukossa. Kullekin ruudulle voidaan laskea salamanpaikannustiedoista salamatiheys.

Jos salamamäärän vaihteluväli jaetaan logaritmisesti tasaväliseksi, voidaan ukkosen voimakkuus jakaa luokkiin seuraavasti:

L5: yli 320 salamaa ruudussa:     poikkeuksellisen raju (ei esiinny joka vuosi)
L4: 101-320 salamaa ruudussa: raju
L3: 33-100 salamaa ruudussa:   kova
L2: 11-32 salamaa ruudussa:      kohtalainen
L1: 1-10 salamaa ruudussa:        heikko

Kuvassa on esimerkki rajusta ukkospäivästä analysoituna yllä oleviin voimakkuusluokkiin. Kuvasta nähdään, että usealla paikkakunnalla (mm. Perhossa) salamointi yltyi luokkaan L5, eli poikkeuksellisen rajuksi.

Pääosa Suomen salamoista saadaan harvoissa rajuissa ukkosissa, mutta suurin osa ukkosista on asteikon heikommassa päässä, ja keskiarvo asettuu luokkaan "kohtalainen". Salamatiheysasteikossa (salamoita/100 km2) edellisen taulukon rajat jaetaan 4:llä.

Jos ukkosen todelliseksi kestoksi ruudussa oletetaan tunti ja pilvisalamointi lisää leiskunnan 2-3-kertaiseksi, leiskuu esim. rajussa ukkosessa tyypillisesti 10 sekunnin välein ja kovassa minuutin välein; poikkeuksellisen rajussa salamointi on käytännössä jatkuvaa.
 

Kirjallisuutta

Yhteenvetotietoja paikannetuista salamoista julkaistaan vuosittain Ilmatieteen laitoksen sarjoissa nimellä Salamahavainnot YYYY, jossa YYYY = vuosi. Teksti on kaksikielinen (suomi, englanti). Julkaisu ilmestyy yleensä vuoden loppuun mennessä ja se on saatavissa myös pdf-muodossa.

Salamanpaikantimen anturi.
 
 
Keskimääräinen ukkospäiväluku 1998-2012.
 
 

Keskimääräinen vuotuinen maasalamatiheys (salamoita sataa neliökilometriä kohden) jaksolla 1998-2012.

 

Paikannetut maasalamat 8.8.2010 (yhteensä 42 200). Suomen maa-alueilla salamoita on noin 25 000, joka on poikkeuksellisen suuri määrä.