Tuulen ennustamiseen liittyvät haasteet: Tiesitkö, että kanavoituminen voi tuplata tuulen nopeuden kahden esteen välissä

Tuulen nopeutta voivat joko rajoittaa tai kiihdyttää erilaiset pinnanmuodot. Tuuli syntyy ilmanpaine-erojen seurauksena.

Paikallisilmiöt, kuten tuulen kanavoituminen ja merituuli, voivat aiheuttaa haasteita tuuliennusteisiin. Tuulen nopeus saattaa pienen alueen sisällä vaihdella suuresti, ja sääennusteissa näin pienen mittakaavan ilmiöitä on hankala ilmaista.

Tuuli kanavoituu kahden esteen välissä

Kaduilla on toisinaan tuulista ja erityisesti kahden rakennuksen välissä tuuli tuntuu voimakkaalta. Kun ilmavirtaus joutuu kulkemaan kahden esteen välistä, sen nopeus kiihtyy. Tätä ilmiötä kutsutaan tuulen kanavoitumiseksi. Se voi tapahtua myös esimerkiksi kahden saaren välissä tai kapeassa salmessa.

Tuuliennusteissa hyvin pienen mittakaavan kanavoitumista on hankala huomioida, ja tämän vuoksi onkin hyödyllistä, jos esimerkiksi veneilijät osaavat jo etukäteen varautua alueisiin, missä kanavoituminen on mahdollista.

Jos tuulen nopeudeksi ennustetaan esimerkiksi 5 m/s, voi se kahden rakennuksen tai saaren välissä olla jopa 10 m/s. Tuulen nopeus voi siis ääriolosuhteissa jopa tuplaantua, kun sama "tuulienergia" joutuu liikkumaan kahden esteen välistä.

Pinnanmuodot vaikuttavat

Maan pinnanmuodot vaikuttavat olennaisesti tuulen voimakkuuteen eri alueilla. Rosoinen pinta aikaansaa kitkaa, mikä heikentää tuulta. Merialueilla ilmavirtaus pääsee etenemään esteettä, samoin myös rajakerroksen yläpuolella ylempänä ilmakehässä – tyypillisesti yli 1–2 kilometrin korkeudella. Mantereen yllä rakennukset, metsät, harjut, tunturit ja vuoret muovaavat ilmavirtausta.

Aurinkoisen kevätpäivän yllättävät tuulenpuuskat

Ilmakehää, jossa lämpötila laskee korkeuden mukana, kutsutaan labiiliksi eli epävakaaksi. Tällöin lämpimintä on maan pinnalla ja ylemmissä ilmakerroksissa kylmenee tasaisesti. Epävakaassa ilmakehässä ilma sekoittuu tehokkaasti eri ilmakerrosten välillä, ja tuloksena voi olla puuskaista tuulta maanpinnassa.

Aurinkoiset kevätpäivät ovat hyviä esimerkkejä tilanteesta, jolloin erityisesti ilmakehän alimmissa kerroksissa pystysuuntainen lämpötilaero on suuri. Maanpinta lämpenee nopeasti auringonsäteilyn vaikutuksesta, mutta ylempänä voi olla hyvinkin kylmää. Tämä asetelma voi tuoda yllättävänkin voimakkaita ja kylmältä tuntuvia tuulenpuuskia sisämaahan, kun kylmä ilma romahtaa alempiin ilmakerroksiin korkeammalta ilmakehästä.

Inversiotilanteessa tuuli tyyntyy

Stabiilissa eli vakaassa ilmakehässä ilman pystysuuntainen sekoittuminen on vähäistä, sillä lämpötilan kerrostuneisuus on päinvastainen kuin labiilissa ilmakehässä. Stabiili ilmakerros vallitsee talvisin inversiotilanteessa: tällöin maanpinnalla on kaikista kylmintä ja ylöspäin mentäessä lämpenee. Ilma seisoo paikallaan, eikä tuuli pääse viriämään.

Lue myös: Mikä on inversio?

Meriveden lämpötila voi vaikuttaa tuuleen

Meriveden pintalämpötila voi vaikuttaa tuulen nopeuteen ja puuskaisuuteen meren yllä. Kun syksyisin ja talvisin merivesi on yllä olevaa ilmaa selvästi lämpimämpää, voivat tuulen puuskat äityä ennustettua kovemmiksi. Jos merivesi on ilmaan nähden todella lämmintä, myös aallot voivat kasvaa ennustettua suuremmiksi.

Vastaavasti keväisin tilanne voi kääntyä päinvastaiseksi: kun merivesi on hyvin viileää, tuuliennusteet saattavat joskus olla jopa hieman yläkanttiin matalapaineen yhteydessä.

Myös meriveden kumpuaminen, eli kylmemmän veden pulpahtaminen pintaan syvemmistä vesikerroksista, voi vaikuttaa paikallisesti tuulisuuteen. Kylmemmän meriveden ylle voi muodostua stabiili ilmakerros, mikä heikentää tällä alueella tuulta. Kumpuamistilanteet ovat kuitenkin usein melko paikallisia.

Lue seuraavaksi: Mitkä tekijät vaikeuttavat lämpötilan ennustamista?

Päivitetty 9.9.2020 klo 09.34