Isot järvet vaikuttavat säähän

Ilmatieteen laitoksessa on viime vuosina paljon tutkittu järvien vaikutusta säähän ja parannettu sitä, miten järvien vaikutus otetaan huomioon säämalleissa.

Järvet peittävät kymmenesosan Suomen pinta-alasta. Fennoskandian alueella sijaitsevat Euroopan suurimmat järvet Laatokka, Ääninen ja Vänern, joiden yhteenlaskettu pinta-ala on yhtä suuri kuin kaikkien Suomen järvien yhteensä. Lähes kaikki Fennoskandian järvet jäätyvät talvisin. Järvien vaikutus säähän onkin suurimmillaan niiden jäätyessä ja sulaessa.

Laatokka vaikuttaa Suomenkin säihin

Hyvä esimerkki sään vaikutuksesta järviin saatiin tammikuussa 2012. Tuolloin Laatokka jäätyi kokonaan tammikuun lopussa, kun kylmä koillinen ilmavirtaus ja vahva korkeapaine ulottuivat lähes kolmen viikon ajan Suomen ja Venäjän Karjalaan. Ilmatieteen laitos ennusti Joensuuhun, Lappeenrantaan ja muualle kaakkoon kolmenkymmenen asteen paukkupakkasia, mutta pakkasta oli lopulta vain kymmenestä viiteentoista astetta.

- Syynä tähän oli se, että vielä osittain sulan Laatokan ylle syntyi pilviä, jotka liikkuivat tuulen mukana laajalle alueelle Kaakkois-Suomeen. Pilvi on kuin turkki, joka estää maanpinnan läheisen ilman säteilyjäähtymistä, kuvailee tilannetta Ilmatieteen laitoksen tutkija Laura Rontu.

- Tutkimus tästä tapauksesta osoittaa, että Ilmatieteen laitoksen HIRLAM-säämalli osasi ennustaa sään hyvin jos se sai oikeaa tietoa Laatokan pinnan tilasta. Tällaisen tiedon voivat antaa säämallin parametrisoinnit, jotka perustuvat sen osana toimivaan järvimalliin.

- Tässä tapauksessa yhtä hyvän tuloksen antoivat satelliittihavainnot järven pintalämpötilasta, jotka tuotiin osaksi säämallin alkutilan kuvausta. Pilvien liikkeistä ja lämpötiloista mallissa kertoo  kanadalaisen kolleegamme HIRLAM-ennusteista laatima video, Laura Rontu toteaa. 

Järvien pintalämpötilahavainnot paremmin mukaan säämalliin

Ilmatieteen laitos pyrkii parantamaan satelliiteista saatavien järvihavaintojen käyttöä säämallien alkutilana. Nykyisin järvimalliin perustuvat parametrisoinnit ja havaintoihin perustuva kuvaus elävät säämallissa rinnakkain, tavallaan toisistaan riippumatta. Laitoksessa kehitetään ns. laajennetun Kalman-suotimen käyttöön perustuvaa menetelmää havaittujen ja säämallin tuottamien pintalämpötilojen yhdistämiseen. Menetelmän avulla järvien pintalämpötilahavainnot pääsevät paremmin vaikuttamaan sääennusteisiin.

Sää- ja ilmastomallit tarvitsevat tietoa järvien sijainnista ja syvyyksistä. Tämän tiedon tuo järvitiedon tietokanta, joka on rakennettu juuri ilmakehämalleja ajatellen Tietokantaa on kehitetty Ilmatieteen laitoksen ja pietarilaisten tutkijoiden yhteistyönä. Maailman miljoonista järvistä vain osan syvyyksiä on mitattu. Tietokannan uudessa versiossa käytetään geologista menetelmää pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvensyvyyksien arviointiin silloin kun mitattua tietoa ei ole.

Sodankylän Orajärvellä on tehty kolmena talvena lämpötilamittauksia jääpoijun avulla. Poijun anturit mittaavat lämpötilan pystyjakaumaa vedessä, jäässä ja lumessa. Poijuhavaintoja on vertailtu satelliittimittauksiin sekä Ilmatieteen laitoksen termodynaamisen HIGHTSI-jäämallin tuloksiin. Jäämallin tuloksiin vaikuttaa eniten se, miten hyvää tietoa malli saa lumisateesta, säähavaintojen tai säämallin perusteella.

Aiheeseen liittyviä tutkimustuloksia on nyt julkaistu Tellus-tiedelehden artikkeleissa, joissa kirjoittajina on ollut Ilmatieteen laitoksen tutkijoita.

Lähde: Ilmatieteen laitos