Kevad on käes

10. aprillil läks sulale ja 11. aprillil oli esimene kevadpäev. Algas varakevad, mille tunnuseks on lume lõplik sulamine ja ööpäeva keskmine temperatuur 0...5°C.  Mis siis on selle otseseks põhjuseks?

AO indeks viimase 120 päeva jooksul. Seda saab igaüks siis jälgida: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/daily_ao_index/ao_index.html

Ühes eelmises postituses sai selgeks, mis on AO indeks ja kuidas see on seotud ilmastikuga. Graafikult näeme, et AO indeks on muutunud positiivseks. See on märk polaarpöörise tugevnemisest ja sellega seoses ka aktiivsemast tsüklonaalsest tegevusest. Ühesõnaga, toimuvad suuremad ümberkorraldused tsirkulatsioonis ja Gröönimaa antitsükloni mõju kaob. Nii jõuabki läänetsüklonite idaservas mereline polaarne õhumass kohale ja see siis tähendab vähemalt varakevadet. 

9. aprill oli viimane päev, kui selgelt valitses veel väga külm ja kuiv arktiline õhumass.

11. aprillil asendus mitmel pool lumi juba vihmaga, ehkki ikkagi mitte veel kõikjal. Lumi hakkas intensiivsemalt sulama.

Lõuna paiku muutusid kihtsajupilved kõrgkihtpilvedeks ja pärastlõunal avanes selline vaatepilt. Siin on näha sellist pilveerimit, mis on korraga nii kiudkihtpilved (halo, tekkisid õrnad täisvarjud) kui kõrgkihtpilved (ühtlane hallikas pilvekiht, päike paistab läbi mattklaasi).

Alanud kevad muidugi ei tähenda, et rohkem lörtsi ja lund ei tule. Kuu teisel poolel võib ikka tulla mõni lörtsi- või lumesadu.
Lisaks sellele sain pahase e-kirja, mida liigitaksin kurioosiumite kategooriasse. Selles kirjas avaldati pettumust selles osas, et lumi sulab ja kevad käes. Toon oli selline, nagu oleksin mina süüdi selles, et kevad jõudis kätte. Niisiis leidub inimesi, keda tõsiselt vihastab lume sulamine ja kevade saabumine. Jah, keegi peab ju süüdi olema :). Selle peale tuli meelde see: http://www.elu24.ee/1180504/britt-suudistab-kulmas-ilmas-soomlasi/. Kui see äärmuslik juhtum välja arvata, siis olen kohanud viimase paari nädala jooksul veel mitmeid inimesi, kes arvavad, et talv võiks ikka veel kesta ja kahju kohe, et lumi sulab. Aga keegi neist pole seetõttu vihane olnud.

Alanud muutused tõid meelde veel ühe diskussiooni seoses pööripäevadega. Mõttevahetuse algatasin seetõttu, kuna rääkisin ühele tuttavale oma mõtetest ja ta pidas seda intrigeerivaks teemaks. Otsustasin siis tuua selle laiema inimesteringini.
Algatustekst on selline: "Tavaliselt öeldakse, et pööripäevi on neli: talvine, kevadine, suvine ja sügisene. Sel juhul peaks 20. märts olema siis kevadine pööripäev. Aga minu arvates pole see õige. Kõneleda saab ainult kahest pööripäevast, milleks on talvine ja suvine, sest siis tõesti toimub pööre. Aga ülejäänud kaks on võrdpäevsused, sest pööret siis pole. Seega saame rääkida ainult kevadisest ja sügisesest võrdpäevsusest, kui öö ja päev on sama pikad. Pööret siis ei toimu, vaid varem alguse saanud protsess (näiteks päeva pikenemine) lihtsalt jätkub."

Õnneks vastas ja võttis mõttevahetusest päris palju inimesi osa. Ühe kõige põhjalikuma arvamuse kirjutas atmosfäärifüüsik: "Kui on ainult kaks aastaaega, mis vahetuvad päikeseseisakute ajal, siis kuidas neid kutsuda? Nad pole kumbki ei suvi ega talv. Kui aga rääkida kahest aastaajast võrdpäevsusel vahetuvatena, siis üks neist oleks külm poolaasta ja teine soe. Kuna meil on suur osa ilmadest importilmad, siis määrab aastaaegade vaheldumise tegelikult atmosfääri tsirkulatsiooni režiimi vaheldumine sooja poolaasta ja külma poolaasta režiimi vahel. Need vahetused toimuvad tavaliselt aprillis ja oktoobris. Tegelikult pole päikeseseisakud mingid pööripäevad, sest peale päikese näiva liikumise ei muutu miski. Juba nimi ütleb, et miski ei muutu, vaid seisab. Kõige suuremad muutused toimuvad looduses ikkagi võrdpäevsuste ümbruses (päeva väga kiire pikenemine, kiired temperatuurimuutused, tsirkulatsioonimuutus jne)."
Veel on huvitav see, et võrdpäevsus läheb kokku ikka päikeseseisakuga, kusjuures soome keeles tehakse sellist vahet: päivänseisaus vs päiväntasaus ehk siis selle järgi, kas päeva pikkus on stabiilne või on öö ja päev võrdsed.

Minu kokkuvõte sellest: meil on kaks päikeseseisakut, kaks võrdpäevsust ja kaks pööriaega. Kasutan sõna pööriaeg, sest ühe päevaga ju ei toimu näiteks eespool atmosfäärifüüsiku  kirjeldatud-mainitud muutused, vaid see võtab aega. Seega siis oleks ehk sobivam öelda pööriaeg.
Ja praegu ju on pööriaeg, sest atmosfääris muutub olukord põhjalikult, sest toimuvad muutused tsirkulatsioonis (Gröönimaa antitsükloni mõju kaob, taastub läänevool)), seetõttu vahetub arktiline õhumass polaarse vastu, mis omakorda toob/tõi kaasa lume sulamise ja varakevade ning muudki muutused.  Pööriaeg on näha ka eespoololevast AO indeksi graafikult.

Selle alapeatüki lõpetuseks: Bad Astronomer Phil Plait arvab aastaaegade algusest hoopis sedasi: http://www.badastronomy.com/bad/misc/badseasons.html

Minu kirjutatud põhjalikum jutt lumesulamisest põhjustas ka teatud arusaamatusi. Selgus, et päris palju on neid inimesi, kes ei tea, et tavaline termomeeter mõõdab ainult iseenda temperatuuri, mitte aga õhu temperatuuri. Kui tahame õhu temperatuuri otseselt mõõta, peame registreerima gaasi emiteeritavat soojuskiirgust. 

Kuna 11. aprillil sadas vihma, mõnel pool, näiteks Viljandimaal, raporteeriti isegi kuni 9 mm vihma (sadu kestis 13.40-20.00). Seetõttu tekkis jälle arvamusavaldusi, et nonii, see vihm sulatab lume. Ometigi on tegelik olukorda hulga keerulisem. Selgitan seda.
11. aprilli vihma temperatuur oli vaid mõni kümnendik kraadi üle nulli (850 hPa pinnal 0°C või madalam). Isegi mõõduka saju korral on sellise külma vihma üleantav soojushulk tühine. Seega otseselt sulatavat mõju ei ole. Kui vihma temperatuur on juba paar kraadi üle nulli, siis võiks mõõdukas vihm küll lume sulamisele kaasa aidata. Järgmisel nädalal saabub prognooside kohaselt Eesti kohale 850 hPa pinnal 5°C isoterm, mille puhul võiks juba soojemat vihma oodata, mille lume sulatamise potentsiaal on märksa suurem.

Kui lumi küllastub vihma tõttu veest, siis selline veest küllastunud lumi sulab palju visamalt. Asi on selles, et vesi on väga suure soojusmahutuvusega (soojeneb ja jahtub aeglaselt) ja seetõttu on sooja õhu mõju lume sulamisele palju väiksem kui siis, kui lumi on kohev ja kuiv. Teisalt, kui ilm on päikeseline, siis on märja lume albeedo jällegi ju madalam kui värske ja kuiva lume oma, järelikult neeldub rohkem kiirgust, mis peaks sulamisele kaasa aitama.

Sellele andis huvitava nüansi üks loeng, mida geograafia doktorantide seminari raames TÜs 10. aprillil pidas loodusgeograafia doktorant Timo Palo teemal "Arktika madalad temperatuuriinversioonid ja nende tekkemehhanismide analüüs 2007. aasta kevade ja suve andmete põhjal". 

Nimelt, sulamine on endotermiline protsess. Järelikult kulub lume sulamiseks soojust ja see soojus saadakse ainest või keskkonnast. Kui päike paistab ja lumi on mingil põhjusel juba sulama hakanud (näiteks õhutemperatuur on üle 0°C), siis sulava lume albeedo langeb ja neeldub rohkem kiirgust. Neeldunud kiirgus kulub suures osas lume sulamiseks (sidemete lõhkumiseks on vaja ju energiat) ja kui sulamine on intensiivne, siis võetakse lisaks neelduvale kiirgusele energiat ka ümbritsevalt keskkonnalt, antud juhul lume kohal olevast õhust. Sellisel juhul langeb lume kohal oleva õhu temperatuur, aga suuremas kõrguses (mõni meeter ja rohkem) on ikka soojem õhk. Nii võib kujuneda üks inversioonide eritüüp - sulamisinversioon. Selle tekkeks on soodne sooja õhumassiga päikeseline ilm, kui lumi sulab intensiivselt. Ehkki soojusbilanss on tugevalt positiivne, kujuneb lume sulamise kui endotermilise protsessi tõttu praktiliselt aluspinnalt algav märkimisväärne inversioonikiht. 

Nüüd, kui lõpuks on enam-vähem välja mõeldud lume sulamise soojus- ja kiirgusbilansi komponendid, saab juba hakata mõtlema lume sulamise mudelile. Esialgu saab see olla vaid hinnanguline, sest täpsemaks mudeliks tuleks teha mõõtmisi.