Toistuuko viime talven lämpöennätys?

Koko dokumentti sivutettuna

Kirjoittaja: Ylimeteorologi Ilkka Juga työskentelee Ilmatieteen laitoksella, meteorologisen tutkimuksen yksikössä. Artikkeli on julkaistu Tilastokeskuksen Tieto&trendit-lehdessä 8/2008

Viime talvi oli Suomessa havaintohistorian lämpimin. Yli sadan vuoden jakson kattavat tilastot paljastavat, että myös talvi 1924-1925 oli tavanomaista lämpimämpi ja että vanhan ajan pakkastalvia koettiin viimeksi 1980-luvulla.
_______________

Talvi 2007-2008 jäi Etelä-Suomessa mieliin hämäränä, tihkusateisena ja lumettomana. Lämpötila oli koko maassa 4-6,5 astetta tavanomaista, eli vuosien 1971-2000 keskiarvoa korkeampi. Etenkin rannikkoalueilla oli pitkiä lumettomia jaksoja. Maan pohjoisosassa lunta oli tavanomainen määrä, paikoin keskimääräistä enemmänkin. Lauha sää toi usein sinne lumisateita mukanaan.

Näin saatiin esimakua tulevien vuosikymmenien yleistyvistä lauhoista talvista. Edelleen toki pätee se, että vuodet eivät ole veljeksiä ja myös kylmiä talvia koetaan, mutta jatkossa ne käyvät yhä harvinaisemmiksi. Osittain taustalla on globaali ilmaston lämpeneminen, mutta myös suursäätila on suosinut lauhojen lounaisten virtausten suuntautumista kohti Suomea.

Viimeiset "vanhan ajan" pakkastalvet koettiin 1980-luvulla. Tosin talven 2002-2003 aikana oli kireän pakkasen jaksoja Etelä-Suomea myöten. Muutoin viime vuosien aikana lauha talvisää on ollut vallitsevana.

Tilastollisessa mielessä viime talvi oli harvinaisuus. Edellisen kerran lähes yhtä lauhaa oli talvella 1924-1925. Esimerkiksi Helsingin Kaisaniemessä joulu-helmikuun keskilämpötila oli tuolloin +1,0, ja talvella 2007-2008 +1,4 astetta (vuosien 1971-2000 keskiarvo oli -3,8 astetta).

Vuodesta 1900 lähtien koko talven keskilämpötila on ylittänyt Helsingissä vain kolme kertaa 0-asteen rajan. Lisäksi muutamia kertoja on päästy aivan nollan tuntumaan (Kuvio 1). Ilmaston lämpeneminen parin viime vuosikymmenen aikana näkyy etenkin siten, että kylmät talvet ovat alkaneet harvinaistua.

Kuvio 1. Talvien 1900/1901-2007/2008 keskilämpötila Helsingin Kaisaniemessä (joulu-helmikuun keskiarvo)

Lähde: Ilmatieteen laitos

Suursäätila ja Pohjois-Atlantin värähtely

Ilmakehässä on havaittu esiintyvän useita värähtelymekanismeja, joihin liittyen pitkien aaltojen matala- ja korkea-paineiden sijainti vaihtelee. Pohjois-Euroopan sään kannalta merkittävä ilmiö on Pohjois-Atlantin värähtely (North Atlantic Oscillation = NAO). Tämän ilmiön voimakkuutta kuvataan niin sanotulla NAO-indeksillä, joka pohjautuu Islannin ja Azorien väliseen ilmanpaineen eroon.

Kun Azorien korkeapaine on tavanomaista vahvempi ja Islannin matalapaine keskimääräistä syvempi, vallitsee NAO-indeksin positiivinen vaihe. Jos taas ilmanpaine Azoreilla on keskimääräistä alempi ja Islannin tienoilla vallitsee tavanomaista korkeampi paine, on indeksi negatiivinen.

Skandinavian ja Suomen lauhoihin talviin liittyy usein positiivinen NAO-indeksi. Tällöin lauhat lännen ja lounaan väliset tuulet ovat vallitsevina. Kylmät talvet osuvat tyypillisesti indeksin negatiiviseen vaiheeseen (Kuvio 2). Kesäaikana NAO-indeksillä ja Pohjois-Euroopan lämpötiloilla ei ole samanlaista riippuvuutta kuin talvella.

Kuvio 2. Talven keskilämpötilan poikkeama Helsingin Kaisaniemessä ja NAO-indeksi (50 talvea)

Lähde: Ilmatieteen laitos ja NOAA

Sivun alkuun

Kuukausi- ja vuodenaikaisennusteita kehitetään

Ilmatieteen laitoksella seurataan sekä lyhyen että pitkän aikavälin sääennustemallien osuvuutta. Viimeisten 20 vuoden aikana ennustemallit ovat kehittyneet huomattavasti ja sääennusteista saatava hyöty ja laadun paraneminen näkyvät etenkin ensimmäisten 10 vuorokauden ennusteissa. Pitkät, jopa puolen vuoden päähän ulottuvat sääennusteet ovat vielä testaus- ja kehittelyvaiheessa, vaikka näitäkin ennusteita on jo monissa maissa julkisesti saatavilla.

Kuukausi- ja vuodenaikaisennusteita tuotetaan fysiikan lakeihin pohjautuvilla ennustemalleilla, joissa kuvattuina ovat koko maapallon ilmakehä, topografia ja esimerkiksi merenpinnan lämpötila sekä lumi- ja jääpeitteen laajuus maapallolla. Malli tarvitsee mahdollisimman tarkat lähtötiedot ennustetta varten eli säähavaintoihin pohjautuvan analyysin. Ennusteita lasketaan eri maissa sijaitsevissa sääennustekeskuksissa. Suomessa käytetään eniten Euroopan sääkeskuksen (ECMWF, Reading) tuottamia ennusteita.

Pidemmälle ulottuvissa ennusteissa ei ole mahdollista ennustaa esimerkiksi jonkin tietyn päivän säätä yksityiskohtaisesti, vaan tietoa hyödynnetään eri ilmiöiden todennäköisyyksinä tai pidemmän aikajakson keskiarvoina. Jotta eri ilmiöiden todennäköisyyksien kirjo saataisiin mahdollisimman kattavasti ennustettua kussakin säätilanteessa, käytetään niin sanottua parviennustemenetelmää. Tällöin lasketaan useita rinnakkaisia ennusteita hieman toisistaan poikkeavin lähtötiedoin.

Esimerkiksi ECMWF:n kuukauden päähän ulottuvissa ennusteissa rinnakkaisajoja on noin 50. Ennusteen alkuhetken säätilan analyysiin tehdään pieniä muutoksia ja näin saadaan joukko enemmän tai vähemmän toisistaan poikkeavia ennusteita (ennusteparvi). Siitä saadaan todennäköisyysjakauma eri sääparametreille ja todennäköisyys esimerkiksi runsaalle sateelle viikon ajanjaksolla tietyssä pisteessä sekä ennusteparven keskiarvo sademäärälle, vaihteluväli ym.

Euroopan sääkeskuksen kuukauden päähän ulottuvissa ennusteissa tietoa tarkastellaan pääasiassa viikkokeskiarvoina (kalenteriviikot) ja vuodenaikaisennusteissa kolmen kuukauden mittaisen jakson keskiarvoina. Parviennusteen ennustusjaksolle tuottamaa jakaumaa verrataan mallin omaan klimatologian (ilmaston) jakaumaan, jolloin saadaan esimerkiksi ennustettu poikkeama lämpimään tai kylmään suuntaan sekä kuivaan tai sateiseen suuntaan (Ks. esimerkkeinä kuukausiennusteesta Kuvio 3 ja vuodenaikaisennusteesta Kuvio 4).

Kuvio 3. Euroopan sääkeskuksessa 30.11.2006 laskettu kuukausiennuste, jossa on esitetty Euroopan alueelle ennustettu keskilämpötilan poikkeama tavanomaisesta eri väreillä. Vasemmalta ylhäältä alkaen on nähtävissä joulukuun 2006 ensimmäiselle, toiselle, kolmannelle ja neljännelle viikolle kohdentuva ennuste.

Joulukuu 2006 oli hyvin lauha Suomessa ja ennustemalli saikin vahvan lämpimän signaalin koko kuukauden jaksolle etenkin Itä- ja Pohjois-Eurooppaan. Usein ennusteissa ei näy näin vahvoja signaaleja neljänteen ennustusviikkoon saakka.

Lähde: ECMWF

Kuvio 4. Euroopan sääkeskuksen marraskuussa 2007 laskema vuodenaikaisennuste Euroopan alueelle jaksolle joulukuu 2007 - helmikuu 2008. Kuvassa on ennustettu talven keskilämpötilan poikkeama tavanomaisesta.

Mallin ennustama lämpötilan poikkeama Suomen kohdalla oli oikeansuuntainen mutta arvoltaan liian pieni. Havaittu poikkeama ennätyslauhana talvena oli 4-6,5 astetta lämpimään suuntaan.

Lähde: ECMWF

Sivun alkuun

Pitkän ajan ennusteiden käyttöarvo lisääntymässä

Säätyypin muuttuessa - tai poiketessa suuresti tavanomaisesta - tulee riittävän monen ennusteparven jäsenen antaa oikeansuuntainen ratkaisu, jotta muutoksesta tai poikkeamasta saadaan signaali. Esimerkiksi NAO-indeksin vaihe voi muuttua positiivisesta negatiiviseksi, jolloin talviaikaan voi seurata merkittävä sään kylmeneminen. Useiden viikkojen päässä ennustemallien signaalit ovat usein heikkoja tai ne voivat olla myös vääränsuuntaisia.

Kuukausiennusteet tuovat lisäarvoa lämpötilan osalta keskimäärin vielä kolmannelle ennusteviikolle saakka. Sademääräennusteen käytettävyys rajoittuu Suomen alueella kahteen viikkoon.

Vuodenaikaisennusteita voidaan hyödyntää esimerkiksi tropiikissa nykyisin jo huomattavasti paremmin kuin Suomessa. Niiden käytöllä on saatu selviä parannuksia maataloustuotantoon kehitysmaissa. Suomessa ja muutenkin pohjoisilla leveysasteilla vuodenaikaisennusteiden käyttöarvo on vielä melko alhainen, mutta malleja kehitetään jatkuvasti ja jatkossa ennusteiden käyttöarvon odotetaan parantuvan.

Ilmatieteen laitos seuraa kuukausi- ja vuodenaikaisennusteiden laatua ja käytettävyyttä yhdessä sään ammattikäyttäjäryhmien kanssa. Säännöllisesti julkisesti jaeltavat sääennusteet kattavat toistaiseksi enintään 10 seuraavaa vuorokautta.

Sivun alkuun

Entäpä tuleva talvi 2008-2009?

Kuviossa 1 näkyvän pitkän aikasarjan perusteella ei voi kovin paljoa päätellä alkaneen talven lämpöoloista, sillä vaihtelu vuodesta toiseen on hallitsevaa. Viimetalvisten ennätyslauhojen olosuhteiden toistuminen olisi kuitenkin poikkeuksellista. Mahdotonta se ei tietenkään ole, vaikka pitkästä aikasarjasta näkyy, että kaikkein lauhimmat talvet ovat pääosin esiintyneet yksittäisinä huippuina.

On arvioitu, että nykyisessä lämpenevässä ilmastossa talven 2007-2008 kaltaisen lämpimän talven toistuvuus olisi keskimäärin kerran 35 vuodessa. Tuoreimmat vuodenaikaisennusteet antavat talvelle 2008-2009 varovaista signaalia tavanomaista lauhempaan suuntaan. Nähtäväksi kuitenkin jää, valaiseeko tulevan helmikuun aurinko Etelä-Suomessa hohtavia hankia vai tummanpuhuvaa maisemaa.

Päivitetty 19.12.2008