Posted on Jätä kommentti

Merituuli – opi itse ennustamaan säätä

merituuli antaa riittävästi voimaa kiteilijöille

On vähän sääli, että tuuliennusteet ovat huonoimmillaan juuri kesällä, kun ennusteita kaikkein eniten käytetään. Tietokone-ennusteet pystyvät nykyaikana ennustamaan uskomattoman hyvin laajoja sääjärjestelmiä ja voimakkaita matalapaineita myrskytuulineen. Sen sijaan kaikkein pienimmät ilmiöt tuottavat tietokoneille edelleen huomattavaa ”päänvaivaa”. Kesällä lämpötilan vuorokausivaihtelu on suurta ja se synnyttää paljon erilaisia pienikokoisia vuorokauden rytmissä eläviä paikallistuulia. Juuri tällaiset heikkotuulisessa tilanteessa syntyvät vuorokauden rytmissä elävät paikallisilmiöt ottavat vallan kesän heikkotuulisista tilanteista. Merituuli on paikallisilmiöistä ehkä kaikkein yleisin, silti se useimmiten on vähän väärin ymmärretty.

Merituuli pystyy kääntämään tuulen suunnan päivällä muutaman tunnin aikana jopa täysin päinvastaiseksi. Usein se voimistaa tuulta iltapäivällä, mutta toisinaan se voi myös heikentää iltapäivän tuulia. Merituulta ja muitakin paikallisilmiöitä voi itse oppia ennustamaan varsin tarkasti, kunhan ensin opettelee muutaman perusasian.

Merituuli on itsenäinen tuulijärjestelmä

Merituuli saa energiansa auringosta. Kun aurinko kohoaa taivaalle, alkaa se lämmittää maan pintaa. Maa ja meri lämpenevät kovin eri tavalla. Meri ei päivän aikana juurikaan lämpene. Maa puolestaan lämpenee päivällä useilla kymmenillä asteilla! Päivällä maa on siis huomattavasti merta lämpimämpi ja lämpimän maan yllä ilma alkaa kohota ylöspäin. Jostain ilmaa on virrattava tilalle ja tämä tapahtuu kylmältä mereltä, jossa ei kesäpäivinä nousevia virtauksia juurikaan esiinny (samasta syystä merelle ei myöskään synny lainkaan kumpupilviä). Näin syntyy merituulisolu, jossa mantereen lämmin ilma kohoaa ylöspäin ja mereltä puhaltaa korvaava merituuli sisämaahan. Todellisuudessa ylempänä ilmakehässä tuuli puhaltaa päinvastaiseen suuntaan eli maalta merelle päin ja meren yllä ilma laskeutuu alas kohti merenpintaa. Näin syntyy jatkuva kiertoliike ja itsenäinen tuulijärjestelmä; merituulisolu. Itse merituulisolu on varsin herkkä rakenne ja sen ymmärtäminen on yksi ratkaisevimpia tekijöitä osuvien ennusteiden laatimisen kannalta.

Merituulisolu ja sen kiertoliike
Merituuli muodostaa oman suljetun kiertoliikkeen ns. merituulisolun. Pinnassa tuuli puhaltaa mereltä maalle päin ja ylhäällä päinvastoin maalta merelle päin. Mantereella ilma on nousevassa liikkeessä ja päivällä syntyy kumpupilviä. Merellä ilma on laskevassa liikkeessä eikä pilviä päivän aikana synny Kuva: Sääneuvos

Merituulisolun voimakkuus riippuu tuulen suunnasta

Voimakas merituulisolu syntyy, kun perusvirtaus (tuuli aamulla) käy maalta merelle päin. Toisin kuin yleensä luullaan, perustuulen puhaltaessa jo alun alkaenkin mereltä maalle päin merituulisolu jää heikoksi eikä yleensä voimista tuulta lainkaan.

merituulisolu maatuulella
Voimakas merituulisolu syntyy, kun tuuli puhaltaa maalta merelle päin. Tällöin syntyy terävä merituulirintama: Merituuli tuo meren kylmää ilmaa rannikolle ja toisaalta maalta puhaltava perustuuli tuo puolestaan lämmintä mantereista ilmaa myös aivan rannikon tuntumaan. Tämä jyrkkä lämpötilaero (rintama) voimistaa nousevaa virtausta ja samalla koko merituulisolu voimistuu.
Lisäksi, kun perustuuli käy maalta merelle päin, on merituulen paluuvirtaus jo valmiiksi oikeasta suunnasta. On paljon helpompi kääntää tuulen suunta lähellä maanpintaa kuin lähes kilometrin korkeudella.
merituulisolu tuulen puhaltaessa mereltä maallepäin
Heikko merituulisolu syntyy, kun tuuli puhaltaa valmiiksi mereltä maalle päin. Tällöin ei synny jyrkkää lämpötilaeroa mereisen ja mantereisen ilman välille, vaan meren viileä ilma sekoittuu ja leviää pitkälle sisämaahan. Ilman voimakasta merituulirintamaa kiertoliike jää vaatimattomaksi ja usein ajautuu sisämaan puolelle.
Lisäksi, kun ylempänä ilmakehässä sijaitseva paluuvirtaus pitäisi kääntää puhaltamaan maalta merelle päin, ei energia yksinkertaisesti riitä kunnon merituulisolun synnylle. Mikäli perustuuli on hyvin heikkoa ja paluuvirtauksen korkeudellakin alle 2 m/s voi syntyä noin 5 m/s puhaltavaa merituulta.

Voimakas merituulisolu ei ole aina sama asia kuin voimakas merituuli

Voimakkain merituulisolu syntyy kevyellä maatuulella. Jos tuuli on aamulla alle 5 m/s ja suunta maalta merelle päin ja lisäksi sää on aurinkoista, on päivällä hyvin todennäköisesti syntymässä merituulta, vaikka tietokone-ennusteet muuta väittäisivätkin! Toisin sanoen tuulen suunta tulee päivällä kääntymään puhaltamaan lähes päinvastaisesta suunnasta eli mereltä maalle päin. Illan mittaan tuuli tulee kääntymään takaisin alkuperäiseen suuntaansa (ellei suursäätilassa tapahdu muutosta). Tuulen suunnan muuttuminen onkin varmin tapahtuma voimakkaassa merituulisolussa. Itse merituulen voima on sitten vielä oma asiansa, joskin ei kovin vaikea. Merituulen voimaan vaikuttaa eniten maatuulen tarkempi suunta. Suunnan perusteella merituulen voima voidaan jakaa kahteen ryhmään: Voimakkaaseen ja heikkoon merituuleen.

Merituuli ja tuulen suunnan vaikutus
Voimakas merituuli: Mikäli perustuuli puhaltaa maalta merelle päin rantaviivan yli oikealta vasemmalle (rannalla seisten ja merelle katsoen), syntyy ”voimakasta” merituulta. Merituulta on tällöin iltapäivällä tyypillisesti 7 tai 8 m/s joskus jopa 10 m/s.
Heikko merituuli: Mikäli tuuli puhaltaa maalta merelle päin vasemmalta oikealle, merituuli on jäämässä heikoksi ja usein merituuli on iltapäivällä jopa alkuperäistä tuulta heikompaa. Tuulen suunnan muutos on kuitenkin huomattava ja toisinaan tuulen suunta kiertää ”täyden ympyrän” myötäpäivään. Perustuulen nopeudesta riippuen tällöin voi muodostua useampiakin tyyniä vyöhykkeitä, jotka päivän kuluessa muuttavat paikkansa.
Tarkemmat muutokset ovat paikkakohtaisia ja ne on syytä opetella itse omalle merialueelleen. Useimmiten käytös on hyvin samanlainen ja ratkaiseva tekijä on perustuulen suunta ja nopeus. Mikäli tuuli puhaltaa suoraan maalta merelle päin on iltapäivän merituuli jotain näiden kahden esimerkin väliltä. Ilman aiempaa kokemusta merialueesta ensimmäinen arvaus iltapäivän merituulen nopeudeksi on noin 5 m/s tai vähän yli.

Perustuulen nopeus vaikuttaa myös oleellisesti merituulen syntyyn

Mitä heikompaa perustuuli on, sitä varmemmin merituulisolu syntyy. Lähes tyynessä säässä voi syntyä kunnon merituulisolu, vaikka perusvirtaus kävisi hiljakseltaan mereltä maalle päin. Toisaalta, jos perustuuli on yli 10 m/s (usein riittää jo 8 m/s) merituulisolu ei enää pysy kasassa vaan hajoaa (poikkeuksena kulmaefekti). Eli vaikka maatuulella syntyisi kuinka hieno tai voimakas merituulisolu, se voi kesken kaiken hajota, jos perustuuli voimistuu selvästi yli 8 m/s. Käytännössä se silloin tarkoittaa tuulen suunnan nopeaa muutosta takaisin puuskaiseksi maatuuleksi.

Tuulennopeudella on toinenkin merkitys. Mikäli perustuulen maalta merelle päin puhaltava tuulen komponentti on yli 5 m/s, jää merituulirintama selvästi meren puolelle ja rannikolla tuuli on puuskissa maalta merelle päin.

Miten ennustaa itse merituulta?

Merituulta voi usein ennustaa ilman tietokonemallejakin. Jos aamu on aurinkoinen ja tuuli heikkoa maalta merelle päin, on päivällä syntymässä merituulta. Usein riittää, että vain ymmärtää kummin päin viistoon tuuli merelle päin puhaltaa eli onko tulossa voimakas merituuli vai heikko merituuli.

Suursäätila saattaa kuitenkin muuttua kesken päivän ja siksi merellä liikkuessa on järkevää säännöllisin väliajoin seurata tietokoneiden laskemia sää- ja tuuliennusteita. Tarkimmat tietokonemallit pystyvät myös havaitsemaan merituulta. Mallit antavat usein merkkejä merituulen syntymisestä, mutta vain harvoin ne pystyvät ennustamaan merituulen suunnan ja nopeuden oikein. Merituuli on malleille yksinkertaisesti vähän liian pieni ilmiö tarkasti ennustettavaksi ja todellisuudessa parhaimpienkin mallien saamat muutokset ovat yleensä ennustettua selvästi suurempia. Jos opettelet edellä kuvatut merituulen sielunelämän pääpiirteet, pystyt saamaan sääennusteista paljon enemmän irti.

Merituuli tietokonelaskelman näkemänä

Ennustekartta aamulla ennen merituulta
Kuvassa on tuuliennuste eräältä aurinkoiselta kevätaamulta, jolloin merituulta on selvästi odotettavissa. Suomenlahdella tuuli on aamulla pohjoisen ja koillisen väliltä (maatuulta) eli karkealla arviolla on tulossa heikkoa merituulta (perustuuli vasemmalta oikealle). Selkämerellä ja Saaristomerellä perustuuli on myös koillisen puolelta, mutta täällä tuulen suunta rantaviivan yli on oikealta vasemmalle eli onkin odotettavissa voimakasta merituulta. Porin pohjoispuolella tuuli on jo valmiiksi mereltä maalle päin eli kovin kummoista merituulta ei ole odotettavissa. Sääneuvoksen kartoilla värit on valittu kuvaamaan tuulen luonnetta ja myös heikkoja tuulia siten, että merituulen pienetkin muutokset näkyisivät heikoissa tuulissa mahdollisimman voimakkaasti.
Ennustekartan kuvia merituulen kehittymisestä
Kuvassa nähdään merituulen kehittyminen tietokonelaskelman näkemänä. Mainittakoon, että tässä tilanteessa ennuste sai pienet vivahteet normaalia paremmin kiinni. Esimerkkitilanteessa perustuuli oli hyvin heikkoa sekä meren ja maan lämpötilaero oli noin 30 astetta. Usein mallit löytyvät merituulen ilmiönä, mutta eivät yleensä käännä tuulen suuntaa riittävästi tai voimista ja heikennä tuulta tarpeeksi. Siksi on tärkeää, että osaa kiinnittää huomion oikeisiin asioihin… Toisinaan tuuliennusteen ainoa merkki syntyvästä merituulesta voi olla vain mallin saama pienoinen tuulen suunnan kääntyminen tai tuulen heikkeneminen meren yllä.
Ensimmäisessä kuvassa näkyy ennuste kello 13: Ennusteessa sekä Suomenlahdella että Selkämeren eteläosassa tuuli on kääntynyt puhaltamaan vähän mereltä päin. Todellisuudessa tilanne oli jo tapahtunut vähän aikaisemmin. Tärkeää on huomata, että ennusteessa Suomenlahdella merituuli näkyy tuulen heikkenemisenä. Selkämerellä puolestaan merituuli näkyy ennusteessa tuulen pienoisena voimistumisena merellä.
Kello 17 ennusteessa: Voimakas merituuli näkyi Uudenkaupungin kohdalla vihreänä värinä (5-8 m/s). Todellisuudessa 6-9 m/s tuulia esiintyi jo aikaisemmin iltapäivällä Raumalta Saaristomerelle asti. Porin pohjoispuolella ei mainittavaa merituulta esiintynyt ennusteessa eikä todellisuudessakaan. Suomenlahdella merituuli oli todellisuudessakin kovin heikkoa niin kuin ennusteestakin olettaa saattoi. Enimmäkseen merituuli Suomenlahdella oli kaakon ja etelän väliltä ja vain paikoin se jaksoi kääntyä lounaaseen asti, vaikka ennusteen mukaan merituulen olisi pitänyt kääntyä yleisesti puhaltamaan lounaan puolelta.

Merituuli-algoritmi ja pikamuistilista

Tämän algoritmin avulla pääsee merituuliennusteissa jo pitkälle

Algoritmi merituulen synnylle
Perustuulen suunnan mukaan voi arvioida tarkemmin, onko luvassa heikkoa merituulta vai voimakasta merituulta. Eri tuulen suunnilla syntyy erilaista merituulta. Tarkimmat ennusteet saa, kun opettelee oman merialueen kannalta, miten eri tuulen suunnat vaikuttavat merituulen kehitykseen. Eri merialueilla on eroavaisuuksia. Yksi suurimmista tekijöistä on rantaviivan suunta. Karkeasti sanottuna herkimmin merituulta syntyy, kun maatuuli on kylmästä suunnasta (pohjoisen puolelta) ja vähemmän herkästi, jos maatuuli on lämpimästä suunnasta (kaakon suunnasta). Tämä johtuu ilmakehän pystyrakenteesta ja siitä, kuinka helposti ja voimakkaita nousevia virtauksia pystyy kehittymään.

Tässä vielä pieni muistilista, joka on hyvä pitää mielessä merituulen kehityksen tarkkailussa.

merituulen omnaisuuksia
Sääneuvoksen blogeissa käymme kesän mittaan läpi muitakin paikallisilmiöitä…

Mikäli kiinnostuit veneilysääkoulutuksesta ole yhteydessä petri.takala@saaneuvos.fi tai 040-5448545