Suomalaisten sadepisaroiden koot on mitattu
Ilmatieteen laitos on yhdessä Helsingin yliopiston Fysiikan laitoksen kanssa mitannut viisi vuotta sadepisaroiden kokoa Järvenpäässä. Mittalaitteena on käytetty distrometrejä. Ne tunnistavat pisaran koon sen aiheuttamasta iskusta laitteessa olevaan törmäyslevyyn tai suoraan valokuvaamalla pisaroita kahdesta eri suunnasta. Mittausaineisto käsittää 71 000 pisarakokojakaumaa, joissa pisaroiden koot vaihtelevat välillä 0,3 mm - 5 mm. Tätä pienempiä tihkusadepisaroita ei pystytä mittaamaan iskudistrometrillä, ja kuutta milliä isommat pisarat eivät ole pysyviä, vaan hajoavat pudotessaan pienemmiksi pisaroiksi.
Vastoin yleistä tietoa, putoavissa sadepisaroissa ei ole ”häntää” eli ne eivät ole kyyneleen muotoisia, vaan pienet pisarat ovat pallomaisia. Suuret pisarat ovat litistyneitä etenkin alapuoleltaan eli muistuttavat muodoltaan pullia tai pihvitomaatteja.
Pieniä pisaroita on tyypillisesti paljon enemmän kuin isoja: puolen millin pisaroita voi olla esimerkiksi 5000 kappaletta kymmenessä kuutiometrissä sadeilmaa, kun samassa sateessa kahden millin pisaroita on tyypillisesti vain yksi kappale kymmenessä kuutiometrissä. Pisarakokojakaumia voidaan kuvata matemaattisesti esimerkiksi eksponentti- tai gammafunktioilla.
Pisarakokojakaumia tarvitaan moneen tarkoitukseen
Uusi tieto on otettu käyttöön päivittäisessä sääpalvelussa sateen tutkamittauksissa, sillä se pienentää niiden epätarkkuutta noin 30 prosenttia. Sateen tarkka mittaaminen ja sadeilmaston tunteminen on yhteiskunnallisesti tärkeää esimerkiksi viemäriverkostojen, teiden ja rakennusten suunnittelussa sekä sateen ennustamisessa ja rankkasadevaroitusten antamisessa.
Sade on aivan keskeinen osa Maan ilmastojärjestelmää. Ilmaston muuttuessa myös sateen ominaisuudet, kuten sen voimakkuus sekä lumihiutaleiden ja pisaroiden kokojakaumat on pystyttävä kuvaamaan ilmastomalleissa. Koska sateen voimakkuus voi vaihdella jo kilometrin matkalla hyvin rankasta poutasääksi, ei tarpeeksi tiheä sademittariverkko ole taloudellisesti mahdollinen. Kätevää on turvautua maahan tai satelliitteihin sijoitettujen tutkien mittauksiin. Ne ovat ainoa keino kartoittaa tiheästi sateen voimakkuutta ja nykyistä sadeilmastoa esimerkiksi Lapissa ja Jäämerellä. Jotta tutkasignaalista voidaan laskea sateen voimakkuus, on tärkeää tuntea pisaroiden kokojakauma mahdollisimman hyvin. Tutkimukseen osallistui myös NASA:n sadetta mittaavan GPM-tutkasatelliitin suunnitteluryhmä Yhdysvalloista. Satelliitin laukaisu Japanista on suunniteltu alkuvuodeksi 2014.
Uusi pisaratieto on käytössä Ilmatieteen laitoksen päivittäisissä säätutkamittauksissa
Tutkimuksessa laskettu suomalainen keskimääräinen pisarakokojakauma on otettu käyttöön Suomen kahdeksan säätutkan mittaamissa sadetuotteissa. Vaikka tutka on ylivoimaisen hyvä näkemään, missä ja milloin sataa joka hetki, on se kuitenkin epätarkempi sateen määrän pistemittari kuin perinteinen sademittari. Vertailuissa sademittareihin on havaittu, että uusi pisarakokojakauma pienentää sateen säätutkamittausten epätarkkuutta noin 30 %.
Lisätietoja:
Ilmatieteen laitos tutkija Jussi Leinonen, puh. 029 539 2707, jussi.leinonen@fmi.fiHelsingin yliopisto Dmitri Moisseev, Ilmakehätieteiden osasto, puh. 050 415 4761, dmitri.moisseev@helsinki.fi
Lue lisää säätutkista: http://ilmatieteenlaitos.fi/saatutkat