Kuinka sääennuste syntyy?

Meteorologi ennustaa säätä käyttäen apuna erilaisia säähavaintoja ja säänennustusmallien tuottamia ennusteita. Säänennustusmallin pohjaksi tarvitaan tieto alkutilanteesta, jonka avulla malli laskee ilmakehän tilaa alkuhetkestä eteenpäin.

Meteorologilla täytyy olla runsaasti teoreettista ja käytännön osaamista sään käyttäytymisestä, jotta tuloksena olisi oikeaan osuva ennuste.

Sääennuste pariksi lähitunniksi voidaan tehdä pelkästään havaintojen avulla

Säähavaintoja saadaan:

  • havaintoasemilta maalta ja mereltä

  • sääluotausasemilta

  • sääsatelliiteista

  • säätutkista

  • muista mittauksista esimerkiksi salamanpaikannusjärjestelmästä.

Säänennusteen synty piirroksena. Sisältö kerrottu tekstissä.
Kuva: Havainnot ja säänennustusmallista saadut tiedot tallennetaan tietokantaan. Meteorologi muokkaa näitä tietoja. Muokatut tiedot tallennetaan tietokantaan. Ennusteet tehdään näistä tiedoista. Piirros Tommi Mäkelä.

Paria tuntia pitempiin ennusteisiin tarvitaan säänennustusmalleja

Säänennustusmallien avulla lasketaan ilmakehän tilaa kolmiulotteisesti ajassa eteenpäin. Siihen tarvitaan tehokkaita supertietokoneita. Säänennustusmallit sisältävät ilmakehän tilaa kuvaavia fysiikan yhtälöitä. Säänennustusmallit eivät siten ole tilastollisia malleja.

Säänennustusmallia lasketaan ilmakehässä sekä vaaka- että pystysuunnassa. Nämä laskentapisteet muodostavat eräänlaisen hilaruudukon. Olennainen osa mallin laskentaa on alkutilanteen määritys, jossa edellistä malliajoa korjataan tuoreilla havainnoilla, joten mallitkaan eivät pärjää ilman havaintoja.

Säänennustusmalleja on monenlaisia:

  • lähihetkimallit pienelle alueelle muutamaksi tunniksi

  • alueelliset mallit esimerkiksi Euroopan alueella pariksi vuorokaudeksi

  • keskipitkien ennusteiden mallit koko maapallolle viikosta jopa kahteen saakka

  • pitkien ennusteiden mallit myös koko maapallolle viikoiksi tai kuukausiksi

  • jatkojalostusmallit, joilla lasketaan esimerkiksi jalankulkukelille indeksiarvo käyttäen apuna alueellista mallia.

Lyhemmän ajan ennustusmalleja lasketaan ajallisesti ja paikallisesti tarkemmin kuin pitemmän ajan ennusteita. Tiheimmillään hilaväli, jossa ennustetta lasketaan, on vain pari kilometriä. Keskipitkissä malleissa hilaväli on tyypillisesti vajaasta kymmenestä parikymmeneen kilometriä ja pitkissä pari kymmentä kilometriä. Mitä tiheämmin laskentapisteitä on, sitä pienempiä ilmiöitä sillä pystytään ennustamaan.

Esimerkkikuva sääennustusmallin tulosteesta.
Kuva: Euroopan keskipitkien ennusteiden keskuksen eli ECMWF:n ennustemallin tuottama ennuste. Isoviivoin eli samanarvon käyrin on merkitty millä korkeudella ilmanpaine on 500 hPa. Väreillä on merkitty lämpötila 850 hPa:n korkeudella eli noin 1,5 kilometrin korkeudessa. Tämä arvo kuvaa hyvin ilmamassaa. Näitä suureita meteorologit käyttävät päivittäin.

Meteorologi yhdistää osaamiseensa havainnot, säänennustus- ja jatkojalostusmallit

Meteorologin osuus laadukkaan sääennusteen synnylle on erityisen merkittävä tilanteissa, joissa säänennustusmallit eivät kykene ennustamaan säätä riittävän hyvin.

Meteorologia tarvitaan erityisesti:

  • vaarallisessa säässä

  • voimakkaiden sääilmiöiden tapauksessa

  • nopeasti muuttuvissa säätilanteissa

  • kun erot säässä ovat pienellä alueella suuret, esimerkiksi lämpötilaerot rannikolla keväisin.

Miljoonia ennusteita päivässä

Meteorologi tekee nykyään hyvin harvoja ennusteita alusta loppuun asti. Tällaisia alusta loppuun kirjoitettavia ennusteita ovat edelleen esimerkiksi Radio Suomen ja Radio Vegan maa- ja meriennusteet.

Nykyisin säähavainnot, säänennustusmallit yms. tallennetaan tietokantaan, joka on sähköinen tietojen varasto. Meteorologi muokkaa tietokannan tietoja hyödyntäen omaa osaamistaan. Työkaluna hänellä on Ilmatieteen laitoksella kehitetty ohjelmisto. Muokattu tieto tallennetaan tietokantaan, josta tiedot ovat sääennusteita tuottavien ohjelmien käytössä.

Näin saadaan esimerkiksi paikallissään lukuisat ennusteet tehtyä. Meteorologi ei siis erikseen tee sääennustetta jokaiselle paikkakunnalle, vaan muokkaa pohjatiedot. Meteorologin muokkaamista tiedoista tehdään tuotteet. Näin yksittäisellä havainnolla ei ole merkitystä kyseisen paikkakunnan sääennusteeseen, vaikka havainnot kokonaisuudessaan ovat välttämättömiä.

14.6.2022