 |
|
|
|
Kysymyksiä ja vastauksia | Lämpötilat ja kosteus
Lämpötilat ja kosteus
Tähän on yksinkertainen vastaus: ei kumpaakaan. Väärinkäsityksen vaara on ilmeinen kummassakin tapauksessa. On syytä puhua pakkasen heikkenemisestä ja kiristymisestä. Kannattaa myös muistaa, että silloin, kun puhutaan pakkasesta, ei käytetä miinusmerkkiä.
Suomen ilmastoon liittyvät niin suuret säänvaihtelut, että mitään tämänkaltaisia riippuvuuksia eri vuodenaikojen välillä ei ole. Kylmää talvea voi seurata yhtä hyvin lämmin kuin kylmäkin kesä. Ainoa tosiasia on, että kesällä on lämpimämpää kuin talvella.
Viralliset ilman lämpötilan mittaukset suoritetaan kahden metrin korkeudelta. Mittarit on sijoitettu pääsääntöisesti nurmikolle, riittävän kauas maaston muodostumista (kuten kalliot) tai rakennuksista, joiden lämpösäteily voisi vaikuttaa lämpötiloihin.
Ilmatieteen laitoksen lämpömittareilla mitataan ilman, ei itse mittarin, lämpötilaa. Mittauksessa käytetään nykyisin platinavastusantureita. Lämpötilat rekisteröidään 0,1 asteen tarkkuudella. Jotta auringon suora, lämmittävä vaikutus voidaan minimoida, lämpömittari sijaitsee valkean ja ilmaa läpäisevän säteilysuojan sisällä.
Havaintolaitteita ja mittareita tarkistetaan, huolletaan ja kalibroidaan vuosittain. Virheelliset säähavainnot korjataan tai poistetaan tietokannoista havaintojen tarkistuksessa.
Ilmatieteen laitos noudattaa säähavainnoissaan Maailman ilmatieteen järjestön WMO:n havainto-ohjeita. Säähavaintojen yhtenäistämiseksi havaintoja tehdään samanaikaisesti joka puolella maapalloa mahdollisimman samalla tavoin.
Mittausteknisten erojen lisäksi lämpötila voi vaihdella huomattavasti pienelläkin alueella esimerkiksi maaston muotojen vuoksi. Tämän ilmiön havaitsee myös merillä tai järvillä: merellisillä havaintopaikoilla lämpötilat vaihtelevat usein montakin astetta maa-asemien mittaustuloksista. Kaupungeissa rakennukset vaikuttavat kesäisin lämpötilaa kohottavasti. Tästä syystä kaikkien Ilmatieteen laitoksen havaintoasemien sijainti ja ympäristön tiedot on kartoitettu.
Paikallissääsivujen havaintoasemien kuvaukset
Havaintotiedot sääasemilta ovat luotettavia ainakin 1800-luvun puolivälistä lähtien. Havainnot tehtiin kontrolloiduissa olosuhteissa tarkistetuilla mittareilla, jotka antoivat lämpötilalukemat 0,1 asteen tarkkuudella. Lämpötilaa mitattiin elohopea- tai spriilämpömittarilla, jollaisia oli käytössä vielä 1990-luvun alussa.
Menneinä aikoina Ilmatieteen laitoksen sääasemilla havainnontekijä kirjasi ylös lukemat kolme kertaa vuorokaudessa. Huippulämpötila mitattiin erillisellä maksimi/minimimittarilla. Lämpömittarit olivat erityisen säteilysuojan sisällä, kuten nykyisinkin.
Vuonna 1914 Suomessa oli noin 60 havaintoasemaa ympäri maata Lappia myöten. Koko heinäkuu 1914 oli poikkeuksellisen helteinen, ja Inarissakin mitattiin 35 asteen lämpötila. Helsingin huippu oli 31,1, joka sen jälkeen on ylitetty vain kolme kertaa, viimeksi vuonna 1945.
Kuvattu ilmiö johtuu lämpösäteilystä ja sen aiheuttamasta lämpötilan laskusta. Selkeällä säällä taivasalla olevasta kappaleesta, esim. autosta säteilee lämpö- eli infrapunasäteilyä taivaalle, jolloin kappaleen lämpötila laskee ja vesihöyry härmistyy pintaan kuuraksi. Puun tai katoksen alla ja pilvisellä säällä ylhäältä tuleva nk. vastasäteily hidastaa lämpötilan laskua ja estää kuuran muodostumista.
Ilmiö johtuu ilmakehän jäähtymisesssä olevasta viiveestä. Vuorokauden keskilämpötila on alimmillaan tilastollisesti helmikuun alussa, joskin eri vuosien osalla voi olla suuriakin eroja. Sama viive on ilmakehän lämpenemisessä kesällä, eli vuorokauden keskilämpötila on ylimmillään tilastollisesti vasta heinäkuun lopussa.
Ilmatieteen laitos laskee vuorokauden keskilämpötilan kullakin havaintoasemalla tasan 3 tunnin välien tehdyistä lämpötilamittauksista. Lämpötila
lueteen lämpömittarista normaalikellonaikana klo 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20 ja 23, kesäaikana tuntia myöhemmin.
Vuorokauden keskilämpötila on suora kahdeksan havaintoarvon aritmeettinen keskiarvo. Kuukauden keskilämpötila lasketaan kyseisten vuorokausikeskilämpötilojen keskiarvona.
Käytäntöä noudatetaan edelleen suurimmassa osassa havaintoasemiamme, myös automatisoiduista havaintoasemista. Lisäksi on jäljellä jonkin verran ns. vanhoja ilmastoasemia, joilla mittaukset tehdään 3 kertaa vuorokaudessa ja lisäksi erikoismittauksin saadaan yön alin ja päivän ylin lämpötila. Näillä asemilla vuorokauden keskilämpötilan laskennassa käytetään kuukausikohtaisia ns. empiirisiä kaavoja, joiden avulla lopputulos saadaan mahdollisimman lähelle edellä kuvattua aritmeettista keskiarvoa. Täten kaikkien havaintoasemien kuukausikeskilämpötilat ovat keskenään vertailukelpoisia.
Kun suotuisalla säällä tarkoitetaan mahdollisimman runsasta auringon paistetta, ei kovia myrskyjä tai ukkosia, eikä kovia pakkasia tai helteitä niin trooppisten vyöhykkeiden valtameren syleilyssä olevat saaret ovat varsin ihanteellisia ihmisen asuinpaikkoja. Siksipä turismi on näillä saarilla tunnetusti vallitseva elinkeino. Mutta aivan ilman vaaroja, kuten hirmumyrskyn mahdollisuutta ei niilläkään yleensä pärjätä kuten uutisoinnista aina silloin tällöin huomaamme.
Suotuisa sää vallitsee siis esimerkiksi Karibian saarilla ja suurten mantereiden rannikoilla. Näilläkin seuduilla on sadekausi Suomen talvikuukausina, mutta yleensä sateet ovat lämmintä kuurosadetta, joskin vettä sataa ajoittain kaatamalla. Tyynen valtameren saaret päiväntasaajan molemmin puolin ovat niinikään erinomaisia lomakohteita (esim. Fidzi, Nauru ja Havaiji). Havaijilla hirmumyrskyjäkään ei tavata. Niitähän esiintyy Karibian seuduilla kuin myös Kiinan meren laajalla alueella, ja myös Australiassa jonkin verran. Hurrikaanien tavallisin esiintymisaika Karibialla vuodessa on elo- marraskuu.
Havaintoasemillamme on lämpömittari kahden metrin korkeudella maanpinnasta olevassa kojussa. Kun lämpötila 2 metrin korkeudella laskee alle nollan on pakkasta.
Lisäksi säähavaintoasemilla mitataan yön alin lämpötila myös maanpinnan tasolla. Hallaa on silloin, kun lämpötila maanpinnan tasolla laskee pakkasen puolelle kasvukauden aikana. Kun lämpötila maanpinnan tasolla laskee alle -4 puhutaan ankarasta hallasta.
Öisin lämpötila on vuoden ympäri maanpinnan lähellä aina alempi kuin kojussa. Kasvukaudella tämä ero on keskimäärin 3 astetta. Suurimmillaan kesäaikana lämpötilaeron on havaittu olevan jopa 10 astetta. Kun kirkkaana, selkeänä ja tyynenä kevät- tai syysyönä kojussa mitataan yön alimmaksi lämpötilaksi vielä +4 astetta, on maanpinnalla voinut olla -3 astetta eli hallaa.
Hallaa esiintyy Etelä-Suomessa kasvukaudella eli toukokuun ja syyskuun välisenä aikana keskimäärin yli kaksi kertaa useammin kuin yöpakkasia.
Muuttaaksesi celsiusasteet fahrenheitasteiksi:
kerro lämpötila yhdeksällä, jaa vastaus viidellä ja lisää siihen luku 32.
Muuttaaksesi fahrenheitasteet celsiusasteiksi:
vähennä fahrenheitasteista 32, jaa vastaus yhdeksällä, kerro vastaus viidellä.
Lämpötilojen muuntolaskuri verkkopalvelussamme
Jään sulamispiste on celsiusasteina nolla ja kelvineinä 273,16 K. Muunnokset voi tehdä helposti yhteen- ja vähennyslaskuilla, sillä 1 kelvin on samansuuruinen kuin 1 celsiusaste.
Esimerkki laskutoimituksesta:
negatiiviset celsiusasteet -30 astetta
273,16 - 30 = 243,16 K
Positiiviset celsiusasteet +30 astetta
273,16 + 30 = 303,16 K
Lämpötilojen muuntolaskuri verkkopalvelussamme
Nestelämpömittarit koostuvat säiliöstä ja sen sisään suljetusta nesteestä, joka on tavallisesti elohopeaa tai alkoholia. Elohopeamittari on näistä kahdesta tarkempi, mutta sen ongelmana on noin -39 Celsius-asteen jäätymispiste. Kaikkein kylmimmissä olosuhteissa elohopeamittareita ei siis voida käyttää.
Mittarin toiminta perustuu seuraavaan ilmiöön: Nesteen tilavuus muuttuu lämpötilan vaihdellessa paljon enemmän kuin ympäröivän kapillaariputken ja toisaalta kylmässä nesteen tilavuus on pienempi kuin lämpimässä. Lämpötilan suuretessa neste siis laajenee ja nestepatsas nousee ohuessa putkessa. Vastaavasti lämpötilalukeman pienetessä nesteen tilavuus pienenee.
Monet historialliset lähteet viittaaavat siihen, että Euroopassa olisi vuosiin 1550-1850 osunut runsaasti kylmiä tai erittäin kylmiä vuosia. Jakso oli keskimäärin kylmempi kuin edeltävät tai seuraavat vuosisadat. Usein puhutaan "Pikku jääkaudesta" (Little Ice Age).
Eri tutkijat antavat eri vuosia jakson alku- ja loppuvuosiksi. Ei myöskään ole selvää kuinka laaja ilmiö "Pikku jääkausi" oli. Tuoreessa pohjoisen pallonpuoliskon keskilämpötilan 1000 vuoden rekonstruktiossa Pikku jääkausi on osa tasaista viilenevää suuntausta. Lisätietoja ilmastonmuutoksesta kertovilta sivuilta.
Ilmastonvaihtelua aiheuttavat monet tekijät. Syytä siihen mikä aiheutti Pikku jääkauden ei tiedetä. Muun muassa seuraavia tekijöitä, yhdessä tai erikseen, on pidetty mahdollisina: Pohjois-Atlantin pohjoiseen suuntautuvan lämpimän merivirran hidastuminen, tulivuorenpurkausten aiheuttamaa ilmakehän samentuminen, auringon säteilytehon muutokset, ilmastojärjestelmän sisäinen pitkäjaksoinen vaihtelu. Mahdollista on, että taustalla vaikuttava maapallon rataparametrien hidas muutos riittää "selitykseksi". Pohjoisen pallonpuoliskon kesien auringonsäteilyn määrä nimittäin on hitaasti vähentynyt viime jääkauden loppumisen jälkeen eli noin 10 000 vuotta sitten.
Lämpötila on alimmillaan selkeällä ja puolipilvisellä säällä yleensä vähän sen jälkeen, kun aurinko nousee. Yöllä lämpöenergiaa katoaa maan pinnalta. Kun aurinko nousee, lämpötila alkaa kohota. Aluksi aurinko paistaa kuitenkin niin alhaalla, ettei se lämmitä. Selkeinä öinä lämpötila maan pinnan lähellä on yleensä alempi kuin ylempänä ilmakehässä eli on ns. maanpintainversio.
Asia olisi helpompi selittää kuvalla, mutta täytyy yrittää sanallisesti. "Kylmä kakku" maanpinnan lähellä on hyvin ohut tyynellä säällä, joten se häviää helposti esim. auringon lämmittäessä tai tuulen voimistuessa. Pienikin energian muutos aiheuttaa suuren vaikutuksen, kun se kohdistuu ohueen ilmakerrokseen. Tällöin lämpötila voi aamutuimaan auringon nousun aikaan laskea alas ja nousta sitten nopeasti kun aurinko nousee. Ilmankosteus vaikuttaa asiaan. Jos on kosteaa, muodostuu helposti sumua tai sumupilveä ja lämpötilan lasku pysähtyy. Ilman tiheyteen asia vaikuttaa niin, että kylmä ilma on raskaampaa ja esim. laaksopaikkoihin virtaa ylempää kylmää ilmaa.
Kaikki luetellut suureet kuvaavat ilman vesihöyrysisällön määrää. Absoluuttinen kosteus on esim. vesihöyryn massan suhde joko kuivan tai kostean ilman kokonaistilavuuteen. Yksikkönä käytetään grammoja vettä kuutiometrissä ilmaa (g/m^3). Absoluuttisella kosteudella on yläraja, kyllästyskosteus, joka määrittelee, paljonko vesihöyryä ilmassa voi olla kussakin lämpötilassa. Lämmin ilma voi sisältää enemmän vesihöyryä kuin kylmä. Jos ilmaan haihdutetaan väkisin vettä yli kyllästyskosteuden, vesihöyry alkaa tiivistyä pisaroiksi. Samoin käy, kun ilma jäähtyy, sillä silloin kyllästyskosteus laskee.
Suhteellinen kosteus on todellisen vesihöyrynpaineen ja kyllästyshöyrynpaineen välinen suhde tietyssä lämpötilassa. Se siis kertoo montako prosenttia absoluuttinen kosteus on vallitsevan lämpötilan kyllästyskosteudesta. Kastepistelämpötila, lyhyemmin kastepiste, on lämpötila, johon ilman pitäisi jäähtyä, jotta kyllästystila saavutettaisiin.
Sivun alkuun Takaisin etusivulle
|
|
|
|