Talviset kylmät ilmamassat ovat pitäneet pintansa ilmaston lämmetessä

Ilmaston lämpenemisen myötä talviset keskilämpötilat ovat nousseet erityisen voimakkaasti alueilla, jotka ovat Euroopan kylmien ilmamassojen yleisimpiä lähdealueita. Tuore tutkimus kuitenkin osoittaa, että Euroopan ylle kulkeutuvat kylmimmät talviset ilmamassat ovat edelleen lähes yhtä kylmiä kuin vuosikymmeniä aiemmin.

Tulosta selittävät muutokset Eurooppaan kulkeutuvien kylmimpien ilmamassojen lähdealueissa sekä ilmakehän virtauksessa, joka entistä useammin kuljettaa kylmimpiä ilmamassoja suhteellisti lämpimän meren sijaan mantereiden yllä. Muutoksista jälkimmäinen mahdollistaa tehokkaamman säteilyjäähtymisen ilmamassan kulkureitin varrella. Lisääntynyt jäähtyminen reitin varrella siis kompensoi lähdealueen kohonneen lämpötilan vaikutusta ja mahdollistaa hyvin kylmien ilmamassojen esiintymisen edelleen.

Vaikka tutkimus ei suoranaisesti käsitellyt Euroopan talvien tulevaisuutta, tulokset ovat osoitus, että ilmaston lämmetessä Euroopan tulee edelleen olla varautunut myös hyvin kylmiin jaksoihin talvisin.

Tutkimuksessa selvitettiin koneoppimismenetelmin ilmamassojen lähteitä ja syntyä

Kaiken kaikkiaan tutkimuksessa selvitettiin kattavasti Euroopan talvisten kylmien ilmamassojen lähteitä, fysikaalisia syntymekanismeja ja niihin liittyviä ilmakehän virtausrakenteita. Kylmiä ilmamassoja tarkasteltiin noin 1,5 kilometrin korkeudella, johon maapallon pinnan suorat vaikutukset ja vuorokausivaihtelu eivät yllä.

Tulokset osoittavat, että kylmimmät ilmamassat Euroopan länsi- ja kaakkoisosissa liittyvät erityisesti ilmamassojen kulkeutumiseen ilmastollisesti selvästi kylmemmiltä alueilta. Itä-Euroopan kylmimmissä ilmamassoissa sen sijaan näkyy kylmän lähdealueen ja matkan varrella tapahtuneen säteilyjäähtymisen yhteistyö.

Tutkimuksessa hyödynnettiin ilmakehän uusanalyysiaiheistoa vuosilta 1979–2020 Euroopan alueelta. Aineistoon sovellettiin koneoppimiseen perustuvaa Self-Organized Map -menetelmää, jonka avulla voitiin tarkastella Euroopan kylmiä ilmamassoja ja niihin liittyviä ilmakehän virtauskenttien piirteitä tyypeittäin. Lisäksi ilmamassojen reittejä selvitettiin kahden miljoonan trajektorilaskelman avulla.

Tutkimus toteutettiin Ilmatieteen laitoksen sekä sveitsiläisen ja ruotsalaisen yliopiston yhteistyönä osana Suomen Akatemian rahoittamaa Arctic Forcing on European Weather and Climate (AFEC) -projektia.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Tiina Nygård, Ilmatieteen laitos, p. 050 3649089, tiina.nygard@fmi.fi

Tieteellinen artikkeli on saatavilla Weather and Climate Dynamics -tiedelehdesä.

Viite: Nygård, T., Papritz, L., Naakka, T. and Vihma, T. (2023) Cold wintertime air masses over Europe: Where do they come from and how do they form? Weather and Climate Dynamics, 4, 943–961, https://doi.org/10.5194/wcd-4-943-2023, 2023.