Salainen lämpötila, kastepistelämpötila

Ilman lämpötilaa mittaillaan jatkuvasti. Asteet ja lukemat vilahtelevat sääennusteissa ja oman ulkolämpömittarin vilkaisemisesta on tullut monelle päivittäinen tapa. Kaikkien tunteman normaalin lämpötilan lisäksi ilmalla on aina myös toinen lämpötila: salainen kastepistelämpötila. Meteorologiassa kyseinen suure on usein jopa tavallista lämpötilaa tärkeämpi. Kastepistelämpötila eli Td kuvastaa, kuinka paljon ilmaan on ladattu piilevää energiaa vesihöyryn muodossa. Mitä korkeampi ilman Td on, sitä enemmän latenttia lämpöä se sisältää ja sitä suurempi energia sillä on vapautettavanaan vaikkapa ukkosmyrskyihin.

 

Kastepistelämpötilan määritelmä

Lämpimään ilmaan mahtuu enemmän näkymätöntä vesihöyryä kuin kylmään. Kun ilmaa kylmennetään, siinä oleva vesihöyry tiivistyy lopulta vedeksi tai jääksi. Juuri tätä lämpötilaa, jossa ilman sisältämä  kosteus tiivistyy,  kutsutaan kastepistelämpötilaksi. Kastepistelämpötilassa ilman näkymätön vesihöyry muuttuu siis näkyväksi. Tämän voimme hyvin havaita aamukasteena tai loppukesän iltaisena sumuna.

 

Ihminen aistii kastepistelämpötilaa usein tiedostamattaan

Samanlämpöinen ilma voi tuntua hyvinkin erilaiselta riippuen sen kastepistelämpötilasta. Alkukesästä ilma voi olla 20-asteista, vaikka kastepistelämpötila on vähän pakkasen puolella. Tällöin ilma on raikasta eikä ollenkaan hiostavaa. Auringon laskettua ilma kylmenee nopeasti ja tuntuu kuin iholle olisi sivelty kynsilakanpoistoainetta. Vastaavasti 20-asteinen ilma 17 asteen kastepistelämpötilalla saa ilman tuntumaan trooppisen painostavalta. Korkea kastepistelämpötila  selittääkin ”ukkosta ilmassa”-aistimuksen. Jo 15 asteen Td aiheuttaa monille painostavan olotilan ja yli 20 asteen Td tuntuu täkäläisittäin suorastaan piinaavan tukalalta.

Kastepistelämpötilalla on selvä yhteys ilman ukkosenergiaan eli CAPE-arvoon. Ukkoset ovat todennäköisimpiä alueilla, joilla on ympäristöään korkeammat kastepistelämpötilat. Tässä yli yhden vuorokauden ennusteessa kovimmat ukkoset löytyvät sekä CAPE-arvon että Td:n perusteella iltapäivän viime tunteina tai illansuussa Tampereen seudulta.

 

Toteutuneet ukkoset samassa tilanteessa (punaiset rastit). Kuva lisätty jälkeenpäin ja se edustaa aika hyvin ukkosten ennustustarkkuutta. Ukkosten ennustaminen ei koskaan tule olemaan täydellistä, mutta tällä tarkkuudella voit jo nyt itse ennustaa ukkosia käyttämällä CAPE- tai Td-karttoja.

Kastepistelämpötilalla on suuri rooli ilmakehän sääjärjestelmissä

Maapallon lämpimillä alueilla auringon säteily haihduttaa tehokkaasti kosteutta ja siihen käytetty energia siirtyy ilmaan näkymättömänä vesihöyrynä. Näin luonto nerokkaasti pakkaa lämmön helposti kuljetettavaan muotoon. Mitä enemmän kosteutta haihtuu, sitä korkeammaksi ilman kastepistelämpötila kohoaa. Tuulten mukana ilma kulkeutuu kylmemmille seuduille ja alkaa jäähtyä. Tarpeeksi jäähdyttyään se saavuttaa kastepistelämpötilansa ja näkymättömästä vesihöyrystä tiivistyy pilviä ja sateita. Samalla vapautuu ilmaan sama määrä energiaa, jonka aurinko käytti lämpimällä seudulla kosteuden haihduttamiseen.