Avaruusilmastomalli viittaa lauhaan ja tuuliseen lopputalveen – satunnaiset helmiäispilvet mahdollisia
Revontuliin liittyvä hiukkasaktiivisuus hajottaa stratosfäärin otsonia ja vahvistaa kylmää polaaripyörrettä, mikä pitää pakkaset kaukana pohjoisessa napa-alueen yllä. Oulun yliopiston avaruusilmasto-tutkimusryhmässä kehitetty malli ennustaa todennäköisyyden polaaripyörteen rikkoutumiselle joulukuusta eteenpäin. Mallin ennuste laskettiin jo kesällä, ja tänä vuonna näyttää siltä, että polaaripyörre ei todennäköisesti rikkoudu enää kuluvan talven aikana eikä siis pääse valuttamaan kylmää ilmaa Suomeen. Tämän perusteella Suomen lopputalvesta on todennäköisesti tulossa lauha ja tuulinen.
Ennustemalli eroaa Euroopan keskipitkien ennusteiden keskuksen ja muista pitkäaikaisennusteista, sillä se huomioi revontulihiukkasten vaikutuksen stratosfääriin. Revontulet seuraavat Auringon 11 vuoden aktiivisuussykliä ja ovat yleensä voimakkaimmillaan muutama vuosi aurinkosyklin huipun jälkeen, eli juuri näihin aikoihin. Revontulten täsmällistä voimakkuutta on kuitenkin vaikea ennustaa pitkiä aikoja etukäteen.
Oulun yliopiston ennustemalli huomioi revontulten lisäksi muitakin tekijöitä. Esimerkiksi päiväntasaajan stratosfäärin tuulten (niin sanotut QBO tuulet) suunta vaikuttaa siihen, pystyvätkö revontulihiukkaset vaikuttamaan polaaripyörteen vahvuuteen. ”Kun päiväntasaajalla tuuli puhaltaa idästä länteen eli vastakkaiseen suuntaan kuin polaaripyörre, kytkentä näyttää olevan päällä ja revontulihiukkaset pääsevät vahvistamaan polaaripyörrettä. Tällä hetkellä myös Tyynenmeren La Niña -suursäätila on vahvistumassa, mikä usein näkyy Pohjois-Euroopassa lauhana talvisäänä”, selostaa professori Timo Asikainen.
”Pyrkimyksenä on, että avaruussään aiheuttamien ilmiöiden tutkimuksella voimme auttaa tarkentamaan pitkäaikaissääennusteita”, Asikainen kertoo.
Tutkimus on osa avaruusilmaston ja avaruussään tutkimusta, joka keskittyy Auringon aktiivisuuden pitkäaikaisvaihteluihin sekä vaikutuksiin Maan lähiavaruudessa, ilmakehässä ja ilmastosysteemissä. Tutkimuksessa hyödynnetään historiallisia havaintoaineistoja sekä satelliittihavaintoja.
Revontulihiukkaset vaikuttavat Suomen sähkönkulutukseen ja tuulivoiman tuotantoon
Väitöskirjatutkija Veera Juntunen on tutkinut väitöstyössään revontulihiukkasten tilastollisia vaikutuksia tammi-maalikuussa Suomen energiankulutukseen ja tuulivoimatuotantoon. Kun revontulten hiukkasaktiivisuus vahvistaa polaaripyörrettä, lauhan talven lisäksi länsituulet lisääntyvät, jolloin myös tuulisuus ja sähköntuotanto kasvavat. Lauhassa talvisäässä taas lämmitystarve ja sähkönkulutus vähenevät. Revontulihiukkasten vaikutuksen on tutkittu selittävän parhaimmillaan noin 14 prosenttia Suomen talviajan sähkönkulutuksen keskimääräisestä tasosta.
Uudessa tutkimuksessa on Juntusen tulokset yhdistetty väitöskirjatutkija Mikhail Vokhmyaninin kehittämään polaaripyörteen ennustemalliin, joka huomioi revontuliaktiivisuuden. Tuloksena on saatu tilastollinen pitkäaikaisennuste revontuliaktiivisuuden vaikutuksista Suomen sähkönkulutukseen ja tuotantoon. ”Sen mukaan Suomi kuluttaa keskimääräistä vähemmän sähköä ja tuottaa keskimääräistä enemmän tuulisähköä talven 2025–2026 aikana. Siinä mielessä talven asetelma on energiataloudelle suotuisa, mutta korostan, että puhumme todennäköisyyksistä, emme päiväkohtaisista ennusteista”, Asikainen painottaa.
Helmiäispilviä voi ilmestyä tammi-helmikuussa, jos olosuhteet sallivat
Paras sesonki helmiäispilville on tammi-helmikuussa, jolloin polaaripyörre on yleensä voimakkaimmillaan ja siten stratosfääri kylmimmillään. Helmiäispilvet vaativat yli 85 pakkasastetta sekä vesihöyryä syntyäkseen. Vielä tänäkin talvena stratosfäärissä on poikkeuksellista vesihöyryä vuoden 2022 Hunga Tongan vedenalaisen tulivuoripurkauksen jäljiltä, mikä edesauttoi viime talvena helmiäispilvien ilmaantumista.
Oulun yliopiston ennustemallin mukainen polaaripyörre siis osaltaan suosisi myös helmiäispilvien muodostumista. Jos kylmä polaaripyörre keikahtaa Suomen ylle ja samaan aikaan voimakkaat länsituulet puhaltavat Skandien vuoriston yli ja luovat sopivaa ilman aaltoilua, helmiäispilviä voi syntyä Suomen taivaalle. Lauha talvi kuitenkin tuo mukanaan usein pilvisyyttä matalammalla ilmakehässä, mikä estää korkeammalla stratosfäärissä hehkuvien helmiäisten näkemisen.