Nowcast-ennuste: Paras ja tarkin sääennuste lähitunneille

Nowcasting eli lyhyen aikavälin sään ennustaminen tarkoittaa meteorologiassa sään ennustamista lähitunneille edeltävien tuntien säähavaintoja hyödyntäen. Forecan nowcast-menetelmän hyödyt tulevat parhaiten esiin lähituntien sade-ennusteen tarkkuudessa.

Sääennuste ei ole koskaan täydellinen, eikä se missään olosuhteissa ole lupaus tulevasta säätilasta. Mitä pidemmälle aikavälille ennusteita tehdään, sen enemmän epävarmuutta joutuu sietämään. Mitä lyhyemmälle aikavälille ennuste puolestaan tehdään, sitä enemmän siinä kannattaa hyödyntää tuoreita säähavaintoja.

Numeerinen ennustemalli lasketaan tyypillisesti muutaman kerran vuorokaudessa. Jos iltapäivän ennuste tehtäisiin aamupäivän aikana, numeerinen ennustemalli perustuisi kuluneen yön säähavaintoihin, jolloin aivan tuorein mahdollinen tieto ei olisi käytettävissä.

Jotta aivan viimeisimmät havainnot voidaan hyödyntää, lähituntien ennuste lasketaan erillisen nowcast-ennustemallin perusteella.

Forecan ennusteissa ja useissa tuotteissa hyödynnetään nowcasting-menetelmää. Sen avulla pystymme parantamaan nykyhetken ja lähituntien ennusteen tarkkuutta. Nowcastingin kehittyessä tarkkuus tulee yhä parantumaan.

Lue myös: Miten sadetutka toimii ja mitä tietoa siitä saa?

Havainnot ja ekstrapolointi mahdollistavat korkealaatuisen nowcast-ennusteen

Nowcast-ennuste on ikään kuin säähavaintojen ja sääennusteen yhteensulautuma, jossa lähituntien säätilaa pyritään ennustamaan mahdollisimman tarkasti tavallista säämallia paremmalla resoluutiolla. Nowcast-ennusteen onnistumisen kannalta onkin tärkeää, että saadaan mahdollisimman laadukkaita ja tihein aikavälein mitattuja havaintoja sään nykytilasta. Luotettavat ja monipuoliset havainnot ovat korkeatasoisen sääennusteen tärkein kulmakivi.

Nowcasting-tekniikka pyrkii luomaan useasta eri havaintolähteestä yhtenäisen kuvan tämän hetken säästä. Asia on monimutkaisempi kuin ensin luulisi, sillä esimerkiksi säätutka ei aina näe sadealueita kokonaan, kun tutkan kantama ei yllä tarpeeksi pitkälle. Nowcast hyödyntääkin useita muita datalähteitä, kuten pintasäähavaintoja ja satelliittimittauksia, ja muodostaa näiden perusteella yhtenäisen tilannekuvan vaikkapa sateen voimakkuudesta.

Nowcastin luomaa tilannekuvaa voidaan laskea tulevaisuuteen ennustemallin tavoin. Sen sijaan että laskennassa yritettäisiin kuvata ilmakehän fysikaalisia prosesseja, pyritään siinä tunnistamaan esimerkiksi sadealueiden liikesuunta ja -nopeus. Tämän jälkeen liikesuuntaa ja -nopeutta ekstrapoloidaan tulevaisuuteen.

Ekstrapoloinnilla tarkoitetaan meteorologiassa sitä, että sääennustetta lasketaan säähavaintojen aikasarjan muodostaman trendin mukaisesti ajassa eteenpäin ja tämä tieto yhdistetään säämallin laskemaan ennusteeseen. Ekstrapolointi parantaa merkittävästi sääennustetta lyhyellä aikavälillä.

Apuna kuurosateiden ennustamisessa tiettyyn pisteeseen saakka

Nowcast-menetelmästä on hyötyä usealla eri osa-alueella. Nowcastingissa hyödynnettävät algoritmit pystyvät laskemaan, mikä on esimerkiksi tuulen vaikutus sadekuuron liikkeeseen ja tämä huomioidaan myös ennusteessa.

Nowcast-ennusteen etu on myös, että esimerkiksi kesäisessä, sadekuuroherkässä tilanteessa säämalli ennustaa kuurosateita laajalle alueelle, mutta nowcasting-menetelmän avulla voidaan ennustaa jopa yksittäisen ja pienikokoisen kuurosateen liike lähitunteina, kunhan kuuropilvi johonkin kohtaan syntyy.

Näin esimerkiksi Viron pohjoisrannikolla havaittua laaja-alaista ukkoskuuroa voidaan liikuttaa lähituntien kuluessa kohti Helsinkiä, ja päivittää ennusteita nopeasti uudella tiedolla. Nowcast-laskenta on huomattavasti yksinkertaisempaa kuin varsinainen ennustemallin laskenta – siinä missä esimerkiksi eurooppalainen (ECMWF) säämalli laskee ennusteensa kahdesti vuorokaudessa, nowcast-laskentaa voidaan tehdä uudestaan 15 minuutin välein.

Nowcastingin avulla voidaan sateiden lisäksi ekstrapoloida myös pilvisyyttä.

Kesäisin voi tulla kuitenkin sellainen tilanne vastaan, ettei sateiden liikuttelusta nowcastingissa ole hyötyä. Kesäisten sadekuurojen elinkaari voi olla joitain kymmeniä minuutteja, eikä nowcasting voi luoda sateita tyhjästä, eikä myöskään poistaa niitä. Tällaisessa tilanteessa päivystävä meteorologi voi kuitenkin muokata nowcasting-mallin osana olevaa numeerista ennustemallia, mikäli kuurosateita näyttää syntyvän tai jää syntymättä tietyille alueille aiemmasta tiedosta poiketen.

Tyypillisesti nowcast antaa laadukkaimman ennusteen lähimmälle tunnille tai parille, sen jälkeen nowcast-ennuste vähitellen sulautetaan numeriseen ennusteeseen.

Lue myös: Miten lämpötilamittauksia tehdään?

Vaaraa aiheuttavien sääilmiöiden ennustaminen

Nowcasting-menetelmästä on suuri hyöty esimerkiksi Yhdysvalloissa, missä tornadot aiheuttavat runsaasti vahinkoa vuosittain. Numeeriset, synoptisen mittakaavan sääennusteet eivät pysty ennustamaan, missä yksittäiset supersolupilvet tornadoineen syntyvät, mutta mikäli voimakas ukkospilvi tai tornado johonkin kohtaan syntyy, nowcasting-teknologia mahdollistaa tiedotuksen.

Nowcast-algoritmit pystyvät laskemaan tavallista sääennustetta tarkemmin, mihin suuntaan jo syntynyt ukkospilvi liikkuu lähituntien aikana. Tämä tiedon avulla voidaan jo muutamia tunteja etukäteen varoittaa ihmisiä, jotka asuvat tornadon kulkureitillä, mikäli tornadopotentiaalinen tilanne on jo syntynyt.

Lue seuraavaksi: Mistä johtuvat sadetutkan virhekaiut?

Päivitetty 22.11.2021 klo 16.09