Hyppää pääsisältöön

Luonto

Helsingin yliopiston kasvitieteellinen puutarha Kaisaniemessä.

Sääasemien data on avain sekä sään ennustamiseen että ilmastotietoon – silti havaintoja voi häiritä vaikkapa tintti mittarissa

Kaisaniemessä kerätään tarkkoja säätietoja huolellisesti varjeltuun, melkein 180 vuotiaaseen datasettiin. Ilman Suomen satoja sääasemia ei säätä voisi ennustaa ja ilmastonmuutoskin jäisi näkymättömiin.

Kaisaniemen sääaseman automaattisessa näkyvyysmittalaitteesta roikkuu muovinen lelukäärme.

– Tuo ei kuulu meidän normaaliin varusteluun säässä, tutkija Juho-Pekka Kaukoranta Ilmatieteen laitokselta hymähtää. 

Mittari itse on T-kirjaimen muotoinen tolppa. T:n molemmissa päissä on suurin piirtein kahvikupin levyiset putkenpätkät, jotka on asetettu osoittamaan viistosti toisiaan kohden. Ne mittaavat sitä, miten paljon ilmassa on näkyvyyttä haittaavia partikkeleita, kuten sumua.

Käärme puolestaan on testi. Mittaustuloksissa on ollut ajoittain häiriöitä, jotka käärme toivottavasti ratkaisee:

– Yhteen aikaan usealla asemalla ihmeteltiin sitä, että säähavainto aina katkeaa, kun aurinko laskee ja alkaa toimia taas auringon noustessa. Kun käytiin katsomassa, niin tuli tiainen ulos laitteesta. Putki on suojainen ja lämmitetty, niin tiaiset menevät sinne mielellään yöksi.

Onko käärme auttanut?

– On se hetken auttanut, mutta linnut ovat tottuneet siihen.

Helsingin Kaisaniemen havaintoasemalta on peräisin Suomen pisin yhtäjaksoinen sään havaintosarja. Mittaaminen aloitettiin jo vuonna 1844, ensimmäisenä Suomessa. 

Täällä myös mitataan säätä montaa muuta asemaa monipuolisemmin: Näkyvyyden lisäksi Kaisaniemessä mitataan myös pilvisyyttä, lämpötilaa sekä sade- ja lumimääriä. Tuulimittari on vähän etäämpänä rautatien varressa. Havainnot lähtevät koneista automaattisesti Ilmatieteen laitokselle kymmenen minuutin välein.

Kaisaniemen säähavaintoaseman mittalaitteet.
Kuvateksti Kaisaniemen automaattiasema tekee uusia säähavaintoja 10 minuutin välein. Ennen havainnot tehtiin käsipelillä noin kolme kertaa vuorokaudessa.

Nykyisin erilaisia havaintoasemia on Suomessa jo satoja. Niiden dataa käytetään päivittäin sään ennustamiseen. Pitkällä aikavälillä havaintosarjat auttavat ymmärtämään ilmastonmuutoksen etenemistä.

Mikä ihmeen mittaushistoria?

Sää- ja ilmastouutisissa vilahtelee usein termi mittaushistoria. Yleensä sillä tarkoitetaan 1800-luvun lopun jälkeen kertyneitä säähavaintojen aikasarjoja. Todellisuudessa tällaisia pitkiä aikasarjoja on vain muutamalta paikalta Suomesta. Kaisaniemi on yksi niistä. 

– Käytännössä mittaushistoria tarkoittaa sitä aikasarjaa, joka tietyllä sääasemalla on. Täytyy tietää, onko asemapaikka muuttunut ja onko sen ympäristössä tapahtunut muutoksia, eli onko tekijöitä, jotka vaikuttavat siihen pienilmastoon, Kaukoranta selittää.

Kuvassa Juho-Pekka Kaukoranta seisoo syksyisellä hiekkatiellä ja katsoo kameraan, taustalla näkyy puutalo ja ruskanvärisiä puita.
Kuvateksti Tutkija Juho-Pekka Kaukoranta on nähnyt mittausasemilla monenlaista ilkivaltaa. "On ollut matkailuyrittäjiä, joiden mielestä mittausasemalla on liian vähän lunta. He ovat laittaneet vaikka autonrenkaita mittarin alle, että näyttäisi olevan enemmän. Siitä tulee kyllä virheilmoitus heti.”

Valtaosa Suomen sadoista havaintoasemista on perustettu vasta 1900-luvun loppupuolella. Sitä ennen asemaverkko oli paljon harvempi. Erityisesti 1800-luvun lopulla perustetut asemat sijaitsivat lähinnä majakoiden yhteydessä.

Käytännössä mittaushistorialla tarkoittaa sitä aikasarjaa, joka tietyllä sääasemalla on. Täytyy tietää, onko asemapaikka muuttunut ja onko sen ympäristössä tapahtunut muutoksia.

Vuosien kuluessa asemia on myös lakkautettu tai jouduttu siirtämään. Silloin aseman aikasarja ei ole enää vertailukelpoinen.

Sellaisia asemia, joista on saatavilla pitkiä, luotettavia aikasarjoja on vain joitain kymmeniä. 

– Meillä on 20–30 sellaista asemaa, jotka eivät ole koko niiden toiminnan historiassa kertaakaan vaihtaneet paikkaa ja jotka ovat kuitenkin toimineet pidempään kuin 50 vuotta. Tällaiset aikasarjat ovat hyvin arvokkaita. Arvokkaita ovat toki myös ne, jotka ovat alkaneet jo 1800-luvulla, mutta siirtyneet hyvin vähän, Kaukoranta kertoo.

Sääasemien siirtely vaatii tarkkuutta, tai tärkeä tieto menee harakoille

Vaikka Kaisaniemestä on saatu Suomen pisimmät vertailukelpoiset aikasarjat, ei asema itse asiassa ole enää samalla paikalla kuin mihin se on alun perin perustettu. Sitä on jouduttu siirtämään kahdesti: ensin 1960-luvulla korkeammalta paikalta Helsingin Vuorikadulta noin sadan metrin matka kasvitieteelliseen puutarhaan ja muutama vuosi myöhemmin vielä joitain kymmeniä metrejä syvemmälle puistoon. 

Siirron vaikutus on hyvin pieni. Lämpötilassa on eroa vain tyynellä talvisäällä, jolloin nykyisellä paikalla puistossa voi olla vähän kylmempää kuin korkeammalla Vuorikadulla. 

Kuvassa maisema Kaisaniemen kasvitieteellisestä puutarhasta syksyllä. Taustalla näkyy nostokurki.
Kuvateksti Nykyinen havaintoasema sijaitsee aivan kasvitieteellisen puutarhan reunalla. Sen alkuperäinen sijainti on suurinpiirtein nostokurjen kohdalla Vuorikadulla.

Havaintoasemia siirtäessä tärkeää onkin löytää niille olosuhteiltaan mahdollisimman samanlainen paikka kuin vanha.

– Entisaikaan se oli huomattavasti vaikeampaa, oltiin harvaan asutulla alueella. Tyypillisesti sääasemat olivat jossain maalaistalon yhteydessä. Jos sieltä muutettiin muualle, niin se seuraava, joka suostui sääasemaa pitämään saattoi löytyikin sitten aika pitkän matkan päästä. Eikä se paikka aina ollutkaan samanlainen. Asema oli ennen jossain laaksossa ja nyt jouduttiin menemään vaikka mäen päälle. Silloin pitkän ajan seurantaa on vaikea tehdä, Kaukoranta kertoo.

Yksi tällainen siirto tehtiin Kittilän Pokassa aseman automatisoinnin yhteydessä vuonna 2008. Vanha asema sijaitsi kylmässä laaksossa ja tahkosi aikanaan useita Suomen pakkasennätyksiä. Uusi asema on leudommalla paikalla tunturin selänteellä. Se edustaa paremmin ympäröivää aluetta, mutta pakkasennätyksiä ei enää synny vanhaan malliin, mikä oli pokkalaisille kova paikka.

– No ei niitä oikein voi vertailla keskenään. Siinä on tosiaan tapahtunut sen verran suuri muutos siinä pienilmastossa, Kaukoranta kertoo.

Meillä on erikseen asemat, missä on merkittävä pitkä aikasarja. Ne, jotka ovat vaikka jo ennen sotia aloittaneet, niistä pyritään pitämään erityisen hyvää huolta.

Kun vertailu tulee mahdottomaksi, jää havaintoasema Ilmatieteen laitoksen ilmastomalleista pois. 

– Meillä on erikseen asemat, missä on merkittävä pitkä aikasarja. Ne, jotka ovat vaikka jo ennen sotia aloittaneet, niistä pyritään pitämään erityisen hyvää huolta. Pyritään siihen, että ne voisivat pysyä täsmälleen samalla paikalla. Jos tulee pakottava tarve, pyritään siihen, että se siirto olisi mahdollisimman lyhyt, eikä pienilmasto muuttuisi siinä ollenkaan. 

Ylipäätään mittausasemien paikat valitaan hyvin tarkoin kriteerein: 

– Maailmanlaajuisesti pyritään kyllä asettamaan nämä mittausasemat sellaisille paikoille, että ne edustavat mahdollisimman laajaa aluetta. Tässä ilmaston tai sään ennustamisessa on hyvin tärkeää, ettei asema edusta vain jotain paikallista notkoa.

Havainnot kulkivat televisioonkin faksilla vielä 2010-luvulla

Mittausasemilla on edelleen tärkeä rooli siinä, miten säätä ennustetaan. Kun meteorologi Anniina Valtonen tulee aamulla töihin, ovat menneet säähavainnot ensimmäisenä tarkastettavien asioiden listalla yhdessä tutkahavaintojen kanssa.

Meteorologi Anniina Valtonen hymyilee kameralle työpisteellään ja häntä ympäröi yhteensä 10 näyttöä, joilla on erilaisia sääkarttoja.
Kuvateksti Meteorologi Anniina Valtosella on päällä kymmenen näyttöä, kun hän luo sääennustetta. “Hyvän meteorologin tehtävä on kilpailla säämallien kanssa. Jotta minusta olisi jotain hyötyä, pitää aina tuoda jotain lisäarvoa eikä vain uskoa siihen, mitä säämalli sanoo.”

Havainnot ovat myös lähtökohta supertietokoneen tekemille laskelmille, jonka lopputuloksena on säämalleja. Valtosella on niitä työssään käytössä neljä erilaista. Jokaisessa mallissa ilmakehä on jaettu kuutioihin, joille arvoja lasketaan. Tarkimmassa mallissa kuution sivu on vain 2,5 kilometriä ja pitkän aikavälin säämalleissa 7,5 kilometriä.

Edistys on ollut hurjaa: kymmenen vuotta sitten resoluutio oli 20 kilometrin luokkaa.  Nykyisen, tarkimman mallin kuutio on siis niin tarkka, että niitä mahtuisi vanhaan kuutioon yli 500 kappaletta.

– Ennen joku sadekuuro oli vain sellainen iso möntti tuossa kartalla. Nyt näissä sateissa alkaa olla pieniä rakenteita, ne alkaa jopa jo vähän näyttää kuurottaiselta, Valtonen kertoo.

Ennusteiden tekeminen on siis helpottunut ja tarkentunut. Kaikki tieto tulee käytettäväksi automaattisesti, mutta Valtosen aloittaessa työt meteorologina Ilmatieteen laitoksella 10 vuotta sitten, lähetettiin Ylellekin alueiden säätaulukot vielä faksilla. 

– Ei siinä loppujen lopuksi kauaa ole. Kerran, kun olin yövuorossa Ilmatieteen laitoksella, kävi niin, että se meidän piirtotyökalu ei toiminut enkä saanut karttoja lähetettyä Ylelle. Silloin piirsin käsin Suomen ja siihen muutaman symbolin ja jotain lämpötiloja ja faksasin sen, Valtonen kertoo.

Miksi uusia sääennätyksiä rikotaan kokoajan?

Ennätyskuumaa, kylmää ja sateista. Lähes päivittäin otsikoissa komeilee jokin sääennätys. Niistä uutisoidaan, koska sää kiinnostaa yleisöä.

– Toisaalta myös ilmastonmuutos vaikuttaa tosi paljon siihen, että niitä ennätyksiä tulee: Lämpöaallot yleistyvät, talven tulo viivästyy eikä valkoinen talvi olekaan enää päivänselvä juttu, Valtonen pohtii.

Ilmastonmuutos vaikuttaa tosi paljon siihen, että sääennätyksiä tulee: Lämpöaallot yleistyvät, talven tulo viivästyy eikä valkoinen talvi olekaan enää päivänselvä juttu.

Lokakuun alusta Ilmatieteen laitos otti käyttöön uuden ilmastollisen vertailukauden, joka määrittää sen, mikä kullekin vuodenajalle on normaalia säätä. Aiempi vertailukausi oli laskettu vuosilta 1981–2020, uusi, nykyiset ilmasto-olosuhteet paremmin huomioon ottava vertailukausi taas vuosilta 1991–2020. 

Uudessa ilmastomallissa muutos näkyy erityisesti talvissa: talvi on lyhentynyt kahdella viikolla etelä- ja länsirannikolla. Vielä vanhempaan, eli vuosien 1961–1990 vertailukauteen verrattuna Ahvenanmaalla talvesta on lähtenyt jo yli kuukausi pois. 

Samalla pysyvä lumipeite on lyhentynyt maan etelä- ja keskiosassa 1-2 viikkoa 1981–2010 verrattuna ja paikoittain jopa yli kuukaudella verrattuna vertailukauteen 1961–1990.

Millainen syksy tämä uuden vertailukauden ensimmäinen sitten on ollut? Anniina Valtonen avaa vuodenaikatilastot yhdelle kymmenestä näytöstään.

– Asteen verran tavanomaista lämpimämpi suuressa osassa maata. Lapissa syksy on ollut hyvinkin sateinen.