Tiedotearkisto: 2003

Kuuropilvien joukkuepeliä

28.7.2003 12:00

Joka kesä Suomessa koetaan päiviä, jolloin laajoilla alueilla mitataan suuria sademääriä ja salamanpaikantimet rekisteröivät tuhansia salamaniskuja. Tällöin saattaa olla kyse mittavista kuuropilvien yhteenliittymistä, joita voidaan kutsua mesomittakaavan konvektiivisiksi järjestelmiksi. Meteorologisen tutkimuksen kannalta konvektiivisiksi järjestelmiksi luetaan yleensä tiiviit kuuropilvien yhteenliittymät, jotka ovat läpimitaltaan vähintään 100 kilometriä ja satavat rankasti ainakin muutaman tunnin ajan.

Kuva: Eija Vallinheimo

Konvektiivisten järjestelmien kehittyminen ja elinkaari
Konvektiivisten järjestelmien syntyresepti on pitkälti sama, kuin minkä tahansa yksittäisten sadekuurojen kohdalla. Yleisesti ottaen tarvitaan epävakaa ilmamassa sekä jokin kuurokehityksen laukaiseva tekijä. Jotta yksittäiset kuuropilvet yhdistyisivät laajemmaksi kokonaisuudeksi, pitää perusreseptiä laajentaa muutamalla lisäehdolla. Tutkimuksin on havaittu, että selvä virtauksen voimistuminen ylöspäin mentäessä alimman parin kilometrin korkeudelle asti on kuuropilvien ryhmittymistä tukeva tekijä. Myös rintamavyöhykkeet voivat saada aikaan kuuropilvien nauhamaisia muodostelmia.

Tyypillinen keskikesän konvektiivisen järjestelmän kehityskaari käynnistyy yksittäisten sadekuurojen synnyllä alkuiltapäivän tunteina. Muutaman tunnin päästä sadekuurot alkavat yhdistyä pieniksi ryhmiksi. Päivän taittuessa myöhäisen iltapäivän puolelle saattaa säätutkalla näkyä jo hyvin voimakas, parin sadan kilometrin mittainen konvektiivinen järjestelmä. Jossain tapauksissa konvektiivinen järjestelmä jatkaa kasvuaan pitkälle iltaan ja jopa yöhön ja heikkenee vasta aamun sarastaessa.

Konvektiivisten järjestelmien rakenne
Yleisimmin konvektiivisten järjestelmien etureunassa on hyvin rankan sateen nauha ja sitä seuraa tunnin-parin ajan tasaista, heikompaa sadetta. Järjestelmän etureunan voimakkaat kuuropilvet saavat voimansa järjestelmän etupuolella olevasta ilmasta. Tämä kostea ja lämmin sisäänvirtausilma imeytyy kuuropilvien nousuvirtauksiin, joiden takana rankan sateen piiskaamat laskuvirtaukset putoavat kohti maanpintaa. Tavoittaessaan maanpinnan laskuvirtausilma leviää eri suuntiin ja osa siitä kohtaa lopulta järjestelmän etureunan sisäänvirtausilman. Tällä tavoin konvektiivinen järjestelmä luo etureunaansa edellytykset uusien kuuropilvien synnylle ja järjestelmän ylläpidolle. Vaikka järjestelmä siis kykenee itse ylläpitämään rankkaa sadetta ja voimakkaita nousuvirtauksia, sisään virtaava ilma säätelee usein järjestelmän elinikää. Mikäli järjestelmä joutuu alueelle, jossa sisäänvirtausilma on liian kuivaa ja viileää, siitä seuraa välittömästi sateen heikkeneminen ja mahdollisesti koko järjestelmän häviäminen.

Esiintyminen Suomessa
Elinaikanaan konvektiivinen järjestelmä saattaa edetä jopa muutaman tuhannen kilometrin matkan ja voi kylvää tällä välin monentyyppistä tuhoa. Erityisesti voimakkaisiin järjestelmiin liittyy usein voimakasta salamointia, rankkaa sadetta, rakeita, puuskaista tuulta sekä jopa trombeja. Suomessa tyypillisimmät vaikutukset ovat melko lyhytkestoinen rankka sade sekä salamointi. Vaikka meillä konvektiiviset järjestelmät ovat pääosin suhteellisen vaarattomia, äärimmäisessä tapauksessa järjestelmä voi äityä Untonpäivän rajuilman (5.7.2002) tapaiseksi vaarallisten ja puuskaisten tuulien kuuronauhaksi.

Kolmen edellisen kesävuosipuoliskon (2000-2002) aikana Suomessa havaittiin 532 mesomittakaavan konvektiivista järjestelmää, joista kolmasosa oli melko voimakkaita. Järjestelmät jakautuivat siten, että niitä esiintyi selvästi eniten heinäkuussa ja vähiten kevät- ja syyskuukausina.

Konvektiiviset järjestelmät kuukausittain vuosina 2000-2002
Mesomittakaavan konvektiivisten järjestelmien kuukausittaiset, yhteenlasketut lukumäärät vuosina 2000-2002. Kaikkien järjestelmien lukumäärät on esitetty valkoisin pylväin ja voimakkaiden järjestelmien määrät mustin pylväin.

Heinäkuussa noin puolet tapauksista oli voimakkaita, kun vastaava osuus kevätaikaan oli vain 10-15%. Tilastoinnin mukaan aika, jonka konvektiiviset järjestelmät vaikuttivat Suomessa tai sen välittömässä läheisyydessä oli pisimmillään huhtikuussa, noin 13 tuntia ja lyhimmillään heinäkuussa, noin 9,5 tuntia.

Konvektiivisten järjestelmien vaikutusaika tunneissa
Mesomittakaavan konvektiivisten järjestelmien keskimääräinen vaikutusaika Suomessa ja sen välittömässä läheisyydessä vuosina 2000-2002.

Vaikutusaikojen vaihtelu oli kuitenkin suurta alkaen muutamasta tunnista ja päätyen jopa yli 24 tuntia kestäviin tapauksiin. Lisäksi havaintojen mukaan valtaosa voimakkaista järjestelmistä saapui kesä-, heinä- ja elokuussa Saarenmaan ja Karjalan kannaksen rajaamasta sektorista ja liikkui kohti pohjoista tai luodetta.

Mesomittakaavan konvektiivisilla järjestelmillä on suuri merkitys esimerkiksi kesäajan sademääriin myös Suomessa. Järjestelmien painoarvo jokapäiväisessä säässä korostuu erityisesti keskikesällä kostean eteläisen tai kaakkoisen ilmavirtauksen vallitessa. Tällöin saattaa esiintyä myös äärimmäisen voimakkaita konvektiivisia järjestelmiä, joilla voi Untonpäivän rajuilman tapaan olla jopa yhteiskunnallisia vaikutuksia.