Syöksyvirtaukset

Useimpiin ukkospilviin liittyy tuulenpuuskia. Yleensä nämä puuskat ovat melko heikkoja eivätkä aiheuta minkäänlaista vahinkoa. Joka kesä maassamme esiintyy kuitenkin lukuisia ukkospilviä, joiden aiheuttamat ukkospuuskat kaatavat metsää ja repivät kattopeltejä. Laajimmillaan tuulivahinkoja saattaa esiintyä maakuntien kokoisilla alueilla ja niiden taloudelliset vaikutukset voivat olla merkittäviä. Näin tapahtui muun muassa rajuilmoissa kesinä 2010 ja 2002.

Syöksyvirtausten synty

Vallitsevan käsityksen mukaan ukkospilveen muodostuva sadevesi ja sen paino käynnistävät ukkospilven laskevan ilmavirtauksen. Pilvetön laskeva ilma lämpenee, mutta ukkospilvissä veden olomuodon muutokset (haihtuminen, sulaminen ja sublimoituminen) sitovat lämpöä ja näin ollen "vastustavat" lämpenemistä. Vaikutus on niin suuri, että se ylittää helposti laskevasta liikkeestä aiheutuvan lämpenemisen. Näin laskeva ilma tulee yhä kylmemmäksi ympäristöönsä nähden, ja ukkospilven laskuvirtaus voimistuu. Lopulta virtaus kohtaa maanpinnan ja leviää pintaa pitkin eri suuntiin.(ks. alla oleva kuva) Juuri tämä eri suuntiin leviävä kylmä ilma koetaan maanpinnalla ukkospuuskina.

Mikäli ukkospilvet esiintyvät voimakkaiden ilmavirtausten vallitessa, ukkospilven laskuvirtaus voi tuoda mukanaan maanpinnalle jopa kilometrin-parin korkeudelta nopeasti vaakasuunnassa virtaavaa ilmaa. Tämä vaakasuuntaisen liikemäärän siirtyminen maanpinnalle, voimistaa joskus oleellisesti maanpinnan tuntumassa havaittavia puuskia.

Jos on kyseessä ukkospilvien rykelmä, eri ukkospilvien laskevat ilmavirtaukset voivat muodostaa laajan kylmän ilman "kakun" pilvirykelmän alle. Tällöin myös ukkospuuskia voidaan kokea hyvin laajalla alueella, jopa kymmenien kilometrien päässä ukkossateesta täysin poutaisella alueella. Äärimmillään nämä tilanteet voivat johtaa syöksyvirtausparven esiintymiseen. 



Ukkospilven poikkileikkaus. Ukkospilvi liikkuu kuvassa oikealle ja sen ääriviivat on rajattu aaltoviivalla. Pilveen liittyvät ilmavirtaukset on esitetty nuolin ja pilvestä tuleva sade harmaalla varjostuksella. Tuulivahinkojen mahdollisuus on suurin punaisella merkityllä alueella. Kuva: A-J Punkka.
 

Kuvasarja kuuropilvestä laskeutuvan kylmän ilman leviämisestä pitkin merenpintaa. Kuva: Paavo Korpela.

Syöksyvirtausten aiheuttamat vahingot

Syöksyvirtauksissa esiintyvä tuuli etenee maanpinnalla jokseenkin suoraan tai lievästi kaartuen. Sen sijaan trombissa tuuli on voimakkaan pyörteinen. Tämän peruseron vuoksi syöksyvirtauksen ja trombin tuhojäljet ovat usein erilaisia. Syöksyvirtauksen jäljiltä puut kaatuvat likimain saamaan suuntaan, ja puiden kaatumiskuvio on usein lievästi hajaantuva. Tämän kaltaisen tuhojäljen voi tehdä ukkospuuskan lisäksi ainoastaan hyvin nopealiikkeinen trombi. Jos tuhopaikalla ei kuitenkaan havaita tuulen jälkiä aivan maanrajassa eikä isojen esineiden siirtymistä pitkiä, jopa satojen metrien tai kilometrin matkoja, vahingot voi suurella todennäköisyydellä laittaa syöksyvirtausten tiliin.

Syöksyvirtauksen aiheuttamia puustovahinkoja harvahkossa kangasmetsässä Unto-rajuilman jäljiltä 5.7.2002. Tuulen nopeus oli vahinkopaikalla todennäköisesti yli 30 m/s. Kuva: A-J Punkka.
 

On yleistä, että laajan puuskaisuuden lisäksi, tuulisella vyöhykkeellä esiintyy suppeilla alueilla erittäin voimakkaita puuskia. Nämä voivat tuhota täysikasvuisen ja hyväkuntoisen metsän satojen metrien mittaiselta matkalta. Tämän kaltaisia täyden tuhon läikkiä voi esiintyä kymmenittäin yhden syöksyvirtausparven reitillä. Läikkien pituus on yleensä selvästi pienempi kuin trombien tuhojälki, jolla voi olla mittaa jopa yli 10 kilometriä.

Kuvassa taka-alalla syöksyvirtauksen aiheuttama täydellinen puustotuho tiheään metsään Rautjärvellä. Puut kaatoi ja katkoi 29.-30.7.2010 Asta-rajuilma. Tuulen nopeus on saattanut yltää tällä alueella jopa yli 50 metriin sekunnissa. Kuva: A-J Punkka.

Syöksyvirtausten esiintyminen Suomessa

Useimmiten tuulen nopeus ukkospuuskissa jää alle 15 metriin sekunnissa. Tuulivahinkoja alkaa syntyä merkittävässä määrin, kun puuskat yltyvät yli 20 metriin sekunnissa. Ukkoskuuroja, joissa näin voimakkaita ukkospuuskia muodostuu, esiintyy useana päivänä kesässä. Sen sijaan ukkospuuskat, jotka tekevät edellä kuvattuja aukkoja metsiin, ovat selvästi harvinaisempia. Näitä havaitaan karkeasti arvioituna vain päivänä tai parina kesässä, ja yleensä vahingot rajoittuvat hyvin pienikokoisille alueille. Havaittujen vahinkojen perusteella on arvioitu, että pahimmilla paikoilla tuulen nopeus voi näissä tilanteissa ylittää jopa 50 m/s.

Harvinaisimpia ovat syöksyvirtausparvet, joissa merkittäviä vahinkoja esiintyy useissa maakunnissa. Syöksyvirtausparvien toistuvuudeksi Suomessa onkin arvioitu noin kerran vuosikymmenessä. Tähän mennessä varmistettuja syöksyvirtausparvia ovat ainoastaan Asta-rajuilma 30.7.2010 ja Unto-rajuilma 5.7.2002.

Määritelmiä

Ukkospilvien aiheuttamista tuulenpuuskista voidaan käyttää yleisnimitystä ukkospuuska.

Voimakkaita puuskia voi esiintyä myös tavallisten sade- tai jopa lumikuurojen yhteydessä. Tällöin kuvaavampi nimi ilmiölle on sadekuuropuuska tai lumikuuropuuska.

Ukkospilvestä poispäin virtaavan puuskaisen tuulen alueen etureunaa, jossa tuuli muuttuu puuskaiseksi ja muuttaa äkillisesti suuntaansa kutsutaan puuskarintamaksi.

Termiä syöksyvirtaus voidaan käyttää synonyyminä voimakkaalle ukkospuuskalle, mutta useimmiten se liitetään erityisesti tilanteisiin, joissa on esiintynyt tuulivahinkoja.

Meteorologisessa kirjallisuudessa erotellaan joskus syöksyvirtauksia toisistaan myös koon perusteella: puhutaan pienikokoisista mikropurkauksista ja useiden kilometrien levyisistä makropurkauksista.  

Mikäli kehittyy laaja ukkospilvirykelmä, jossa esiintyy vaarallisen voimakkaita ukkospuuskia jatkuvasti satojen kilometrien matkalla, ilmiöstä voidaan käyttää nimitystä syöksyvirtausparvi (derecho). Yhdysvalloissa luodun määritelmän mukaan voimakkaita ukkospuuskia täytyy esiintyä syöksyvirtausparvessa yli 400 km matkalla.