En malta millään olla sivuamatta vielä kerran päättyneen kesän tapahtumia. Edellisessä merkinnässä listasin jo kauden satoa, mutta yksi tärkeä näkökulma jäi huomiotta. Kesä 2007 toi nimittäin jälleen useita merkintöjä taajama-alueiden äkkitulvien listaan – huippuna Porin 12. elokuuta sattunut kaupunkitulva. Äkkiseltään on vaikea sanoa, missä määrin äkkitulvat ovat yleistyneet vai uutisoidaanko niistä(kin) aiempaa ahkerammin. Todennäköisesti rakennettujen ja asfaltoitujen alueiden jatkuva kasvaminen on herkistänyt yhä useammat taajamat rankkojen sateiden seurauksille. Tämän kehityksen tietäen on aika vaikeaa ymmärtää, miksi esimerkiksi Ilmatieteen laitoksen säävaroitusvalikoimaan eivät kuulu vieläkään rankkasadevaroitukset. (Hakku osuu tässä samalla omaan polveen, mutta niin pitääkin.) Meteoalarm-yhteistyöhön (www.meteoalarm.fi) kuuluvista maista Suomi on ainoa, joka ei varoita kansalaisiaan rankasta sateesta.

On päivänselvää, että varoitusten avulla puut eivät pysy pystyssä eivätkä kellarit kuivina. Silti oikea-aikaisella ja onnistuneella varoittamisella voidaan saada aikaan arvaamattoman suurta hyötyä. Äärevään sääilmiöön osataan varautua, ja tämän avulla syntyviä vahinkoja voidaan lievittää tai osa jopa estää kokonaan. Tätä kautta yhteiskunnan kyky toipua luontoäidin pyöräyttämästä niskalenkistä nopeutuu. Jos palataan Porin tapaukseen, onnistuneella varoittamisella olisi ehkä voitu säästää osa kellareiden kastuneesta irtaimistosta sekä saada alueen pelastustoimeen ripeästi vahvistusta. Nyt tunnen jo kollegoiden osoittavat sormet ohimolla – millä apuvälineillä olisi voinut ennustaa Porin tapahtumat? Niinpä, pitääkin rehellisesti myöntää: me emme osaa tarpeeksi hyvin, meiltä puuttuu tietoa. Porin uitti konvektiivinen järjestelmä, jonka ns. etenemis- ja liikekomponentti osoittivat ”hilpeästi” vastakkaisiin suuntiin. Seuraus oli järjestelmä, jonka nettoliike oli liki nollassa ja taivas oli auki tunnin-kaksi lähes yhdellä ja samalla alueella. Oliko tämä sitten jotenkin ainutkertaista? Ei todellakaan. Samantapaisten ilmiöiden kanssa kamppaillaan ympäri palloa, ja tutkimustuloksia olisi opiskeltaviksi läjäpäin. Tätä tietoa tukemaan tarvittaisiin myös omaa tutkimusta, joka valottaisi kyseisten ilmiöiden kotimaisia erityispiirteitä. Tulin töihin Porin tapauksen jälkimaininkeihin ja muistan vilkaisseeni parin mallin ennustamat ylä- ja alavirtaan kehittyvien konvektiojärjestelmien liikevektorit. Niiden mukaan ylävirtaan kehittyvän järjestelmän olisi pitänyt liikkua paljon havaittua nopeammin koilliseen. Havaitussa luotauksessa koillinen liikenopeus oli selvästi pienempi, mutta muistaakseni yliarvio sekin. Mitä varoituksista vastaava meteorologi voi sitten tehdä? Mallien ja aiempien havaintojen antamat (mahdollisesti keskenään ristiriidassa olevat) reunaehdot mielessä meteorologi voi vaan käyttää silmiään ja syventyä tarkasti satavan olion elämän ensivaiheisiin säätutkan avulla. Mitä pidempi tämä syventymishetki on, sen suuremmaksi tulvista kärsivä alue sillä välin kasvaa. Päätös on siis tehtävä nopeasti tietäen mahdollisuuden, että vastaanottajat saavuttaessaan varoitus voi olla jo myöhässä. Säätutka on siitä vänkä laite, että se antaa mahdollisuuden arvioida kertynyttä sademäärää. Tämä mahdollisuus on jopa niin vänkä, että se on tyrkännyt käyntiin monia villejä ja epäsuotuisia ajatuskulkuja. Mitä esimerkiksi perinteisillä sademittauksilla tehdään, kun tutka näkee joka torppaan? Kunpa todellisuus olisikin näin ruusuinen. Menemättä sen kummemmin tutkameteorologisiin yksityiskohtiin, voi tylysti todeta, että tutkan mittaustarkkuus voi eri tekijöistä johtuen vaihdella helposti kertaluokan jompaankumpaan suuntaan todellisesta sademäärästä (tiedot: Hohti at al.). Sademääräarvioiden laatuvaihtelu on siis niin suurta, että uskottavaa ja pitkälle mietittyä äkkitulvavaroittamista ei voi perustaa pelkästään säätutkien varaan. Porin tapauksessa osoittautui, että säätutkan arvioima kertymä oli paikoin vain 50% todellisesta. (On silti todettava, että kaikista heikkouksista huolimatta säätutka on aika- ja paikkaerotuskyvyltään täysin ylivertainen mittalaite.) Rankkasadevaroitusten tulevaisuutta ei kirkasta yhtään sekään tieto, että säähavaintotoiminnan automaatioastetta hilataan määrätietoisesti kohti 100 prosenttia. Sateen havaitsemiseen on kohtalaisen laadukkaita täysin automatisoituja ratkaisuja, mutta sitä ei tiedä kukaan, paljonko Vantaassa ehtii virrata vettä ennen kuin niiden kattama havaintoverkko saadaan äkkitulvien kannalta edes välttävälle tasolle. Kaiken tämän marinan jälkeen on mukava kertoa hyvät uutiset: sadevaroitukset ovat viimeinkin tulossa IL:n varoitusvalikoimaan. Kun uusi varoituslaji otetaan käyttöön vuoden 2008 tai 2009 aikana, varoitusten laatu tullee alkuvaiheessa olemaan varmasti kirjava. Uuden opettelu kestää, mutta tässä tapauksessa vaiva varmasti kannattaa. Säävaroitusjärjestelmä on muutenkin joutumassa täydellisen läpivalaisun kohteeksi. Ainakin vaaraa aiheuttavaan konvektioon liittyvät aataminajoilta peräisin olevat varoitukset pöyhitään vastaamaan sisällöltään paremmin tätä päivää.

Jo tässä vähän odottelinkin, koska alkaa kolean ja sateisen kesän taivastelu. Heinäkuuta kestettiin noin kolme viikkoa, kun ensimmäiset uutiset aiheesta julkaistiin. Moinen ihmettely on tietenkin vuodentakaiset säät muistaen ymmärrettävää, mutta silti kansalta ja medialta tuntuu hukkuneen ymmärrys siitä, minkälainen on keskimääräinen kesä maassamme. Siihen ei kuulu nihkeät 30 milliä sadetta ja hulppeat 35 hellepäivää - onneksi.

Alla oleva kuva julkaistiin päivitetyin tiedoin 24.7. Helsingin Sanomissa. Siitä näkyy, että heinäkuun keskimääräinen lämpötila Helsingin Kaisaniemessä on ollut 17,2 astetta. Tämän vuoden heinäkuun kolme ensimmäistä viikkoa tuottivat lukeman 17,7 astetta – siis puolikkaan keskimääräisen yläpuolella. Loppukuun ennuste vaikuttaa, että lukema tuskin tulee suuresti heilumaan kumpaankaan suuntaan. Heinäkuusta on siis tulossa ainakin Helsingissä lämpötiloiltaan lähes keskimääräinen. Sademäärässä oltiin tätä kirjoittaessa vielä kuivan puolella, mutta tilanne saattaa vielä kuun lopun myötä tasoittua kohti keskiarvoa (tai jopa sen yli).

Väärälle mielikuvalle on kuitenkin järkeenkäyvä selitys. Lämpötilan vuorokausivaihtelu on ollut keskimääräistä miedompaa, jolloin päivän ylimmissä ollaan jääty ehkä aavistuksen kylmälle puolelle, mutta yön alimmissa taas niukinnaukin lämpimälle puolelle. Tämä kuvio oli vallalla pitkään kesällä 2004, joka jäi mieliin runsaista sateista ja koleudesta. Silti kuukauden keskilämpötila asettui hyvin lähelle pitkän ajan keskiarvoa.

Meteorologeille viime viikkojen kaltainen sää tarkoittaa yleensä sylkykuppina toimimista. Sään pilaamille hääjuhlille, piknikeille ja talonrakennusurakoille pitää tietenkin löytää syyllinen eikä sen keksimiseen tarvitse käyttää mielikuvitusta. Myönnän, se on ymmärrettävää ja inhimillistä. Vaikka nahka alkaa olla jo aika paksu, silti sanansäilä viiltää syvästi, kun yksi epäonnistunut ennuste mustaa yhdeksän onnistunutta ennustetta. Eikä kukaan todellakaan jälkikäteen muista kuin sen yhden epäonnistumisen. On vain vastailtava kysymyksiin, onko sään ennustaminen tullut aiempaa vaikeammaksi, ja miksi saman päivän ennuste vaihtuu jatkuvasti. Jos meteorologit alkaisivat tehdä ennusteitaan tämä kuvio mielessään, sateiset viikot voitaisiin kuitata esimerkiksi näin: ”Alkavalla viikolla sääennusteet tulevat olemaan ärsyttävän huonolaatuisia ja aiheuttavat todennäköisesti lukuisia epäonnistuneita lomapäiviä, kesäjuhlia ja pohjatonta mielipahaa.” Tiedän. Itse olen ammattini valinnut ja sylkykupiksi alkanut. Onneksi motivaatio tähän työhön nousee kuitenkin aivan muualta kuin syvien viiltojen aiheuttamista adrenaliiniryöpyistä. Koettakaa kestää – kesä tulee ensi vuonnakin ;)

Tulevasta ilmastosta on viime aikoina maalailtu mitä hurjimpia uhkakuvia, ja aiheeseen törmää niin paikallisen sähköyhtiön asiakaslehdessä kuin ohikuulemalta kaupan kassajonossa. Asioiden räväkkä ja huomiota herättävä esilletuonti on usein tehokkain tapa iskeä viesti ihmisten tajuntaan. Ilmiselvästi tärkeä sanoma onkin mennyt tai parhaillaan menossa perille. Tämänkaltaisessa viestinnässä on silti omat riskinsä. Aluksi viesti lähtee pyörimään pienenä lumipallona, jota pienilukuinen tiedemiesryhmä työntää eteenpäin. Sen jälkeen palloa alkaa puskea esille kasvava joukko median edustajia. Lopulta pallo joutuu alamäkeen ja lähtee vyörymään omavaltaisesti siten, että suurin osa tutkijaparoista jää rinteeseen hämillään huitomaan karkulaisen perään. Muutamat tutkijat onnistuvat juoksemaan pallon vieressä ja lappavat sen kylkeen vielä lisää lunta, vaikka lumen jyrsiminen pois pallon pinnasta voisi olla järkevämpää.

Vähemmän kuvainnollisesti sanottuna ilmastonmuutoskeskustelu on saavuttanut nykyisellään sellaisen huuman, että jopa vakavasti otettavat tutkijat saattavat sokaistua antamaan ylilyöviä lausuntoja. Keskustelun punainen lanka tuntuu olevan, että lähes kaikki äärevä (ehkä tulipalopakkasia lukuun ottamatta) tulee lisääntymään. Osaan näistä lausunnoista on vahva lukuisten ilmastosimulaatioiden tuki, mutta osa väitteistä tuntuu ilmestyneen keskusteluihin keittiön oven kautta. Eräs näistä väitteistä on, että hurrikaanit tulevat yleistymään ja voimistumaan Atlantilla. Viimeisimpien tutkimustulosten mukaan (korjatkaa, jos muistan väärin ;) hurrikaanien kokonaismäärään ei odoteta merkittävää muutosta, ja niiden voimakkuuteen odotetaan vain vähäistä kasvua. Toinen väitteistä on, että Suomessa myrskyisyys lisääntyy. Todellisuudessa asia on ilmastosimulaatioissa varsin avoin – on simulaatioita, joissa näin käy, mutta myös simulaatioita, joissa mitään merkittävää muutosta ei ole nähtävissä. Suomen sijaan aiempaa tuulisemmista ilmoista on melko vahvoja merkkejä Saksassa, Tanskassa, Ranskassa ja Brittein saarilla.

Kolmas väitteistä on, että voimakkaat ukkoset ja niiden lieveilmiöt (raesateet, trombit ja syöksyvirtaukset) tulevat lisääntymään. Näille väitteille en ole kuitenkaan etsimisyrityksistä huolimatta löytänyt mitään tukea tehdyistä tutkimuksista. Tilannetta selittää myös se, että osa-alueeseen liittyviä tutkimuksia on toistaiseksi tehty hyvin vähän. Epäilisin, että väitteet ovat peräisin oletuksesta, että ukkosia esiintyy entistä lämpimämmässä ilmastossa aiempaa enemmän. Kuulostaa ehkä maalaisjärkiseltä, mutta näin sanova tutkija/meteorologi ei ole todellakaan ajatellut asiaa pintaa syvemmältä, vaan hänestä tulee ilmastohuuman sokaisema huomaamattaan.

Tarkasti ottaen ukkosten syntymisen reseptiin 2 metrin korkeudella mitattu lämpötila ei liity mitenkään. Ratkaisevat ainekset ovat alatroposfäärin kosteus, riittävä lämpötilavähete ja kehityksen käynnistävä ”potku”. On totta, että helleilmamassassa ukkoset ovat pakkasilmamassaa voimakkaampia, mutta edes +40 asteen lämpötila ei takaa mitään, ellei resepti keity tavalla tai toisella kasaan. Niinpä ukkosten tulevaisuuden esiintymiselle pitäisi etsiä tukea aivan muista parametreista kuin 2 metrin lämpötilasta. Kannattaa huomata, että raesateiden, trombien ja syöksyvirtausten reseptiin kuuluu edellä mainittujen lisäksi monia muita tekijöitä, joten niihin 2 metrin lämpötila toimii todennäköisesti vielä tavallisia ukkosia huonommin.

Alla olevasta kuvasta näkyy vuoden keskilämpötila kolmelta kotimaiselta mittausasemalta useiden vuosikymmenien ajalta. Siitä on helppo huomata lätkämailan lavan taitos ylöspäin 1980-luvulta alkaen. Samaa oiretta esiintyy, jos tutkitaan kesäisiä kojukastepisteitä tai erityisesti kasvukauden lämpösummaa (kiitokset Hannu ja Kari ;). Jos otetaan näiden rinnalle salamoinnin vuosittain vaihtelu (toinen kuva alla), lätkämailan lavasta ei ole enää mitään tietoa, vaan mailan varsi jatkaa samalla linjalla pomppien viime vuosiin asti. Siis vaikka lämpötilat ja kosteus maanpinnalla ovat olleet ylämäessä, salamoinnissa ei nähdä mitään muutosta. Mielestäni jo pelkästään tämän pitäisi toimia signaalina sille, että ajatustyötä kannattaisi tehdä ennen kuin holtittomasti yhdistää lämpötilan ja ukkoset tulevassa ilmastossa. Ilmastomuutos on kaikessa vakavuudessaan asia, josta tuskin voi olla liikaa keskustelua. Kunpa vielä kokit kauhan varressa tutkisivat ilmakehäkeitostaan tarkemmin eivätkä tekisi perusteettomia ja hätiköityjä päätelmiä pari kauhallista maistettuaan.

Viikontakainen Helsingin sanomien artikkeli ”hypetti” voimakkaasti pitkiä kuukausien päähän ulottuvia sääennusteita ja herätti varmasti monen tavallisen kansalaisen mielenkiinnon. ”Mitä? Säätä osataan ennustaa kuukausiksi eteenpäin, mutta meille ei kerrota mitään!” Toisaalta kansalaisille on tarjottu mantraa, jonka mukaan sääennusteita ei voida laatia 10-15 vuorokautta pidemmälle. Ristiriitaisten viestien sumentamana ei ole ihme, jos mattimeikäläinen kääntyy Ilmatieteen laitoksen puoleen ja kyselee pokkana viiskymppisjuhliin täsmäsäätä Hinthaaraan 20. syyskuuta 2007 klo 15. Kysymyksen kuultuaan meteorologi jää huvittuneena miettimään, miksi näitä uteluja tulee. Viesti ei ole selvästikään mennyt perille, eivätkä tavalliset kansalaiset ymmärrä, mistä sään ennustamisessa on kyse. Miten tähän tilanteeseen on oikein päädytty?

Tulevista 12-24 tunnista eteenpäin sääennusteiden kulmakivenä ovat jo muutaman vuosikymmenen ajan olleet numeeriset säänennustusmallit. Niiden avulla on pyritty kuvaamaan vuorokaudesta toiseen vaihtelevat sääolot muutamasta aina reiluun 10 vuorokauteen asti. Laskentatehon kasvaessa ja ilmakehästä löytyneiden pitkäkestoisten ”häiriöiden” (mm. La Nina – El Nino – vaihtelu) innoittamana numeerisia malleja on viime vuosina alettu ajaa yhä pidemmälle tulevaisuuteen. Tällä hetkellä pisimmät ajot ulottuvat jo 6-12 kuukauden päähän (jos varsinaisia ilmastomalleja ei huomioida). Mutta miksi tietoja näistä ennusteista sitten tihkuu mediaan niin harvakseltaan ja harmillisen epätarkasti muotoiltuna?

Tilanteen mutkikkuuden taustalla suurimpana yksittäisenä tekijänä lienee vähäinen ellei mitätön kansan totuttaminen ja valistaminen uudentyyppisiin ennusteisiin. Mediassa on syötetty ja syötetään edelleen tulevien päivien säästä yhtä totuutta, jota ammattikielellä kutsutaan deterministiseksi ennusteeksi. Todellisuudessa säänennustamisessa epävarmuus on kuitenkin jatkuvasti läsnä kaikissa aika- ja kokomittakaavoissa. Epävarmuuden hallintaa varten ovat olemassa probabilistiset ennusteet, joiden avulla ilmaistaan jonkin tapahtuman todennäköisyys. Nämä ennusteet perustuvat alkutilaltaan häirittyihin malliajoihin, joista kukin tuottaa hieman eri tuloksen. Lopputulemana saadaan ennusteparvi, jonka hajontaa voidaan pitää jonkinmoisena ennustettavuuden mittana. Suurelle yleisölle probabilistiset ennusteet ovat kuitenkin suurelta osin täysin hepreaa, eikä toisaalta meteorologinen ammattikunta ole tehnyt juuri töitä tilanteen parantamiseksi. Käytännössä 3-5 päivää pidempien ennusteiden kanssa juuri probabilistinen lähestymistapa olisi ainoa oikea ja tarjoaisi parasta tietoa tulevasta säästä.

Suurelle yleisölle tulisi tässä tilanteessa viestiä, että sään vaihteluja tunnista ja päivästä toiseen on järkevää ennustaa vain 2-5 vuorokautta eteenpäin. 4-10 vuorokauden haarukassa on parasta tyytyä säätilan vaihtelujen kuvailuun todennäköisyyksin ilmaistuna. Yli 10-15 vuorokauden ennusteissa on järkevää metsästää viikon tai muutamien viikkojen mittaisten jaksojen ominaisuuksia todennäköisyyksin maustettuna (”30% todennäköisyydellä keskimääräistä lämpimämpää”). Näiden nyrkkisääntöjen valossa syyskuun 20. päivän sään utelu Hinthaaraan on jokseenkin absurdi. Kysymys sisältää vaatimuksen kolmen kuukauden mittaisesta deterministisestä ennusteesta. Sen tekeminen on nykyisin välinein toki mahdollista, mutta todellisuudessa täysin järjetöntä.

Kuvitellaan, että kansa sisäistäisi probabilististen ennusteiden salat. Tästä kansalaistaidosta ei kuitenkaan olisi mitään hyötyä, jos itse ennusteet olisivat laadultaan ala-arvoisia. Numeeristen mallien 5-15 vuorokauden ennusteiden probabilistinen tulkinta on tutkitusti hyödyllistä, joten kaikilta osin taito ei menisi hukkaan. Entä sitten tapaus Hinthaara? Alla on esitetty kahden 3-6 kk kausiennusteita tekevän sääennustuskeskuksen verifiointeja. Kuvissa näkyy ns. ROC-luku, jossa luku 1 kuvaa täydellistä ennustetta. Arvoa 0.5 pidetään yleensä rajana, jonka yläpuolella olevilla ennusteilla on jotain käyttöarvoa. ECMWF:n globaalista kartasta nähdään, että 2m kesä-elokuun lämpötilan osalta ROC-lukemat ovat erittäin hyviä lähellä Päiväntasaajaa. Sen sijaan, jos tarkastellaan Eurooppaa, nähdään paljon huonompia lukemia. Erityisesti itäisessä ja pohjoisessa Euroopassa ROC-lukema on selvästi alle puolikkaan. UK Met Officen verifiointi osoittaa samoja piirteitä, ja muidenkin verifiointiparametrien valossa tulokset ovat samansuuntaisia. Numeroja murskaamalla tehdyn laaduntarkkailun perusteella kotimaamme oloissa ennusteet vaikuttavat suurelta osin täysin käyttökelvottomilta. Muualla Euroopassa kausiennusteiden hypetys on kovaa ja meilläkin ollaan lähdössä tähän mukaan, mutta pitäisikö kuitenkin ensin arvioida kriittisesti verifiointituloksia meidän leveysasteilla?

Pitkän pohdinnan voisi kulminoittaa miettimällä hyötyjä, joita kausiennusteista voisi saada. Ajatellaan ensin maanviljelijää, joka on kiinnostunut kevään sääoloista. Viljelijä on takuulla tyytyväinen, jos saa kuulla kevään olevan keskimääräistä lämpimämpi, mutta sadeoloiltaan tavanomainen. Jos ennuste toteutuu, voiko jokin silti mennä pieleen, jos viljelijä päättää ottaa riskejä repiäkseen aikaisesta kasvukauden alusta kaiken hyödyn irti? Voi ja todella pahasti. Kausiennuste ei nimittäin kerro mitään päivittäisistä säänvaihteluista eikä etenkään jakson todellisista ääriarvoista. Ennuste voi siis olla täydellinen, mutta herkimpään aikaan sattuva erittäin ankara (joskin lyhytkestoinen) hallajakso voi tuottaa pahat satotappiot. Kokemus on osoittanut, että äärevimpien ilmiöiden kohdalla edes 2-5 päivän ennusteet eivät läheskään aina korosta tilanteen äärevyyttä tarpeeksi. Tällöin kuukausi- ja kausiennusteilta ei voi odottaa tämän suhteen juuri mitään.

Entä sitten tavalliset kansalaiset? Kukin voi tykönään miettiä, miten kesälomansa sijoittaa, jos keväällä kesä-elokuusta ennustetaan yli 50% todennäköisyydellä vähintään 2 astetta keskimääräistä lämpimämpää. Jos ennuste toteutuu, on hyvät mahdollisuudet saada lomaansa runsaasti aurinkoa ja lämpöä, mutta aina on mahdollista, että juuri ne kolme koleaa viikkoa osuvat kohdalleen. Olisi pahaa aliarviointia tyytyä lopuksi toteamaan kaiken asiaan liittyvän melun nousseen tyhjästä. Kuukausi- ja kausiennusteilla on takuulla omat käyttötarkoituksensa ja  -arvonsa, mutta aivan laput silmillä ei kannattaisi baanalle lähteä. Suomi on sentään kohtalaisen matkan päässä kuukausiennusteiden kultamaista.