retkeilijän ilmasto ja sää

NaturaMagister/ Erätaidot

www.naturamagister.com



RETKEILIJÄN SÄÄ JA ILMASTO



Yleisiä ihmetyksen aiheita

• Miksi taivas on sininen?

• Mitä on kaste, kuura, huurre?

• Miksi sataa?

• Miten rakeet syntyvät?

• Mitä revontulet ovat?

• Mitä nuo pilvet ovat?

• Miksi aurinko paistaa keskellä kesää 24h pohjoisessa?



Termistö: Ilmankosteus • Absoluuttinen kosteus= kuutiossa ilmaa olevan vesihöyrynmäärä

grammoina

• Kyllästyskosteus= vesihöyryn enimmäismäärä tietyssä lämpötilassa -20ºC = 1,1 g/m3

0ºC = 5 g/m3

+20 = 17g/m3

+80 = 360g/m3

• Suhteelinen kosteus= kertoo % paljonko ilmassa vesihöyryä verrattuna kyllästyskosteuteen – Esim. Huoneilma 30% = 17 x 0,30 =5 g/m3

– Esim. ulkona - 20ºC, suhteellinen kosteus 80 %, eli vesihöyryä 0,9g/m3, tämä ilma virtaa sisälle ja lämpiää +20ºC ilman suhteellinen kosteus on 0,9/17 x 100% = 5 %

• Kyllästystila = 100% suhteellinen kosteus

• Kastepiste = lämpötila, johon ilman tulee viilentyä, jotta siinä oleva

vesihöyry alkaa tiivistyä.



Sää ja ilmasto • Ilmakehä on ohut kaasuvaippa

• Sen perusolot määräytyvät seuraavista tekijöistä:

– Auringon säteilemä energia

– Maapallon etäisyys auringosta

– Maapallon kiertorata

– Maapallon heijastusominaisuudet

• Maapallon pyörimisakselin nopeus ja pyörimisakselin suunta säätelee auringon energian jakautumista ilmakehän ulkorajalle

• Kun auringon säteilemä energia imeytyy ilmakehään syntyy sää ja ilmasto



Ilmakehä kemiallinen koostumus • Ilmakehä koostuu

– Typestä n.78%

– Hapesta n. 21%

– Argon,neon, helium, hiilidioksidi, vesihöyry n.1%

• Eläimet ja kasvit tarvitsevat typpeä rakennuaineeksi

• Happi on elämän kannalta välttämätön ja sillä on tärkeä merkitys otsonin muodostuksessa

• Hiilidioksidi säätelee maapallon pintalämpötilaa



Troposfääri 0-10 km • Koostuu kahdesta kerroksesta

– Rajakerros (0,1-2 km)

– Vapaa ilmakehä

• Alhaaltapäin lämmitetty kerros • Kaikki sääilmiöt tapahtuvat troposfäärissä

• lähes kaikki pilvet sijaitsevat troposfäärissä

• 90 % ilmakehän massasta on sitoutuneena troposfääriin

• Ilmanlämpötila laskee keskimäärin 6,5 ºC kilometriä kohden (huom! Inversio)



Inversio • Inversio on ilmakehässä tilanne, jossa lämpötila

kasvaa ylemmäs mentäessä

• pintainversio silloin, kun säteilyjäähtyminen jäähdyttää maanpintaa

– Tunturin laki vs. laakso

– Havaitaan pilvettöminä ja tyyninä öinä

• Tulppainversio on ala-ja keskitroposfäärin rajalla oleva ilmakerros

– se syntyy aamupäivällä auringon lämmittäessä maanpintaa, jolloin lämmennyt ilma kohoaa ja muuttuu yläpuolista ilmaa kylmemmäksi

http://www.youtube.com/watch?v=D13W_qShxvA



Stratosfääri (10-50km) • Suojaa UV ja kosmiselta säteilyltä

• Ilma on ohutta

– statopaussin korkeudella 0,1 % maanpinnan ilmanpaineesta

• Suurin osa ilmakehän otsoonista sijaitsee 14-50km korkeudessa

• Lämpötila nousee ylöspäin mentäessä

– Ilman sekoittuminen pystysyynnassa vähäistä

• Tuulet voimakkaita ja tuulijärjestelmät suuria yleensä koko maapallon kattavia

• Lähellä napoja voidaan havaita helmiäispilviä



Mesosfääri (50-85km)

• Lämpötila laskee ylöspäin mentäessä mesopaussissa n. -100ºC

• Lämpötilassa tapahtuva vaihtelu on vastakkaista vuodenajoille

• Mesopaussissa vallitsee lähes tyhjiö

• Tähdenlennot ja valaiseisevat yöpilvet esiintyvät mesosfäärissä



Uloimmat kerrokset

• Termosfääri

• Eksosfääri

• Ionosfääri on alin magneetikentän hallitseva osa

– Sijaitsee termosfäärin alaosassa

– Ionosfäärissä auringon säteily hajoittaa atomeja ioneiksi

– Revontulet esiintyvät ionosfäärissä



Tuulet

• Tuuli on ilmakehässä liikkuva Maapallon suuntainen ilmavirtaus

• Tuulen energianlähde on Aurinko, joka lämmittää maapalloa epätasaisesti

• Syntyvät lämpötilaerot saavat aikaan ilmanpaineen eroja, ilmanpaine-erot puolestaan paine-erovoiman, joka laittaa ilman liikkeelle

• Tuulen nopeuteen vaikuttaa myös kitka



Coriolisvoima

• Coriolisvoima on maapallon pyörimisliikkeestä johtuva (näennäinen) voima, joka kääntää liikkeen suunnan pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla vasemmalle

• Sen vaikutus näkyy tuulien ja merivirtojen sekä pitkien jokien suuntautumisessa



Maa -Merituuli

• Syntyy aurinkoisina päivinä keväällä ja alkukesällä (kun meri on viileä)

• Virtaa mereltä rannikolle päin

– Alkaa viritä aamupäivän aikana

– Kovimmillaan iltapäivästä

– Tyyntyy illaksi

– Yöllä suunta vaihtuu maalta merelle päin

• Merituulesta johtuen “Vaasa” on suomen aurinkoisin kaupunki



Föhn tuulet

• Lämmittävät tuulet voivat nostaa lämpötilan + puolelle talvisin

• Syntytyvät Norjassa kölivuoristossa silloin

kun ilma virtaa kohtisuoraan lännestä



Merivirrat

• 1 kuutio vettä sitoo 4000 kertaa enemmän lämpöenergiaa kuin 1 kuutio ilmaa

• Veden kiertoliikettä aiheuttaa

– Tuulet

– Lämpötila

– Suolapitoisuus

• Merivirtojen nopeudet ovat n. 10-30 km/d

– Golf virralla jopa 400 km/d



Pilvet

• Pilvien muodostumiseen tarvitaan kosteutta ja kosteuteen nähden sopivan matala lämpötila

– Pilvet syntyvät siten että esim. ilma kohoaa ylöspäin, jolloin se jäähtyy

– Ilmassa oleva vesihöyry tiivistyy pilvipisaroiksi tai härmistyy jääkiteiksi sopivien ytimien ympärille.



Pilvien luokittelu

• Yläpilvet

– Muodostuvat jääkiteistä

– Alaraja 5-9 km korkeudella

• Untuvapilvi, Cirrus;

• Harsopilvi, Cirrostratus;

• Palleropilvi, Cirrocumulus



Cirrus

• höyhentä muistuttava, kuituinen kauniin ilman pilvi.

• Se muodostuu jääkiteistä. Jalaspilvet (Cirrus uncinus) ovat cirruspilviä, joissa on pitkä kuituinen osa ja päässä koukku.

• Jos cirruspilviä seuraa paksumpia pilviä, se voi olla merkki lämpimän rintaman lähestymisestä ja sään huononemisesta vuorokauden sisään tai lyhyemmässäkin ajassa



Cirrostratus

• korkealla oleva valkea tai valkeanharmaa monesti tasaisen kerrosmainen pilvi.

• Pilvessä voi olla kuituisia osia tai se voi koostua laikuista tai suikaleista, jotka ovat kerrosmaisia.

• Tämä pilvityyppi aiheuttaa usein haloilmiöitä eli kehiä auringon ja kuun ympärille.

• Pilvi enteilee usein varsinkin tasaisena lämpimän rintaman saapumista, varsinkin jos pilvet tuntuvat lähestyvän kuituja kohti kohtisuoraan ja paksunevan



Cirrocumulus

• korkealla oleva valkoisista pienistä laikuista tai nauhoista koostuva lautta.

• Pilvi voi olla hattaroita, aaltoja ja kareita

• Cirrocumulukessa ei ole varjoja, ne ovat tasaisen valkeita tai vaalean sinisiä.

• Cirrocumulus on ohut, aurinko tai kuu ei näy pilven läpi.

• Pilvi kertoo ylhäällä olevasta ilmakehän epävakaisuudesta.



Pilvien luokittelu

• Keskipilvet – Sisältävät sekä vettä ja jäätä

– Alaraja 2-6 km korkeudella

• Verhopilvi, Altostratus;

• Hahtuvapilvi, Altocumulus;

• laaja sadepilvi, Nimbostratus



Altostratus

• yleensä tasaisen harmaa pilvikerros, jonka läpi aurinko paistaa kuin maitolasin läpi. Tässä pilvityypissä ei ole laikkuista rakennetta.

• Verhopilvi on sadepilveä vaaleampi, mutta harsopilveä tummempi.

• Koko taivaan peittämänä tämä pilvi ennustaa lämmintä rintamaa ja pitkään kestävää sadetta, kesällä myös ukkosta.



Altocumulus

• on usein valkeista tai harmaista pienistä laikuista, kokkareista tai nauhoista koostuva ohut lautta.

• Monesti pilvissä on aaltomaisia kuvioita.

• Altocumuluksia on monesti kylmän rintaman edellä, ja kesäisin ne enteilevät ukkosta jos päivä on lämmin ja kostea.

• Altocumuluksia syntyy muun muassa kumpupilvien ja kuuropilvien kohotessa ja hajotessa, ja myös verhopilvistä.



Nimbostratus

• harmaa ja hyvin paksu, melko tasainen tummanharmaa pilvikerros, josta sataa vettä kauan.

• Pilven alapuolella liikkuu sadepilveä nopeammin tummia repalepilviä, fractostratuksia.

• Sadepilvi liittyy lämpimään rintamaan, jonka sade alkaa ensin hyvin pieninä pisaroina, mutta kiihtyy vähitellen "kunnon losotukseksi".



Pilvien luokittelu

• Alapilvet

– Enimmäkseen nestemäisten pisaroiden muodostamia

– Alaraja alle 2 km

• Kumpupilvi, Cumulus;

• Kumpukerrospilvi, Stratocumulus;

• Sumupilvi, Stratus

• Kuuropilvi, Cumulonmbus;



Cumulus

• muodoltaan kumpumainen pilvi.

• Kaikkein pienimmät kumpupilvet ovat valkeita hattaroita, suuret tummia myökkyjä. Nämä pilvet kasvavat ja muuttuvat nopeasti.

• Kumpupilviä syntyy Suomessa keväällä, kesällä ja syksyllä vesihöyrypitoisen ilman noustessa pystysuoraan ylöspäin auringon lämmittäessä maata.

• Lämmin ilma on ympäröivää viileämpää ilmaa kevyempää. Kun lämmin, kostea ilmakupla nousee sopivalle korkeudelle, kuplassa oleva kosteus tiivistyy näkyväksi pilveksi.



Stratocumulus

• hyvin yleinen pilvityyppi, joka on usein kerrosmainen, suurista pehmeistä pilvilaikuista tai litteistä hattaramaisista jonoista, "rullista" tai "makkaroista" koostuva matto.

• Vaikka kumpukerrospilvi on joskus tumma ja uhkaavan näköinen, se sataa harvoin ja silloinkin vain jonkin verran vettä tai lunta.



Stratus

• tasaisen harmaa pilvi. Se muistuttaa sumua, mutta ei ulotu maahan asti.

• Sumupilviä esiintyy

• -pitkään jatkuneen sateen aikana, kun sateesta haihtunut vesi tiivistyy pilviksi

• -kesäaamuina, kun viriävä tuuli nostaa sumuhattarat sumupilveksi tai sumupilven riekaleiksi

• -lumen sulamisaikaan varsinkin heikkotuulisissa korkeapainetilanteissa

• -kumpukerrospilven alapinnan laskeutuessa syntyy monesti sumupilvi.



Cumulonimbus

• on erittäin korkea, monesti tornimainen ja jopa yli 10 kilometrin korkeuteen ulottuva kumpupilvi. Se sataa kuuroittaista rankkasadetta, rakeita ja monesti, joskaan ei aina, ukkostaa.

• Ukkospilvestä voi Suomenkin oloissa syntyä joskus pieni pyörremyrsky, trombi.



Kaste, Kuura Huurre

• Kastetta kertyy tyypillisesti poutasäällä, kun esineet, tai kasvinlehdet jäähtyvät auringon laskiessa alle kastepisteen

• Kuura muodostuu vesihöyrystä joka kiteytyy suoraan pehmeiksi jääkiteiksi

• Huurre ei ole kuuraa!!

– Huurre kerrostuu alijäähtyneestä sumusta



Sumu ja utu

• Kun näkyvyys on alle km = sumua

• Kun näkyvyys on yli km = usvaa

• Kumpikin syntyy iman jäähdyttyä kastepisteeseensä

• Säteilysumu

• Advektiosumu

• Sekoitesumu = merisavu

retkeilijän ilmasto ja sää

Education