Neljapäev, 29. detsember 2011

Polaarfront

Polaarfrondi teooria lõi Norra koolkond 1920ndatel. See juhatas sisse uue ajastu meteoroloogiasse ega pole minetanud oma tähtsust tänapäevalgi. Sellel on keskne koht, seletamaks parasvöötme tsüklonite teket ja arengut. Polaarfront on klimatoloogiline front, mis eraldab polaarset õhumassi troopilisest ja kõige aktiivsem tsüklonaalne tegevus on seotud just sellega.
Taas võib välja tuua ühe erakordselt ilmeka näite polaarfrondist, kust saab aimata ka Rossby laineid:


Gröönimaa juures on näha arktilist fronti. Klikkides pildile näeb originaali.

Kolmapäev, 28. detsember 2011

Kolmas kord juba

28.12. kordus kolmas kord: päev oli ilusa ilmaga, aga õhtuks tekkisid kiudpilved, tuul pöördus ja õhurõhk hakkas intensiivselt langema. See on märk lähenevad tormist. 29.12. torm tuleb nõrgem, sest tsüklon on küllaltki palju jõudnud okludeeruda. See aga tähendab veel seda, et tsükloni liikumiskiirus väheneb, seda ümbritseb külm õhumass ja vihm asendub aja jooksul lumega. Nii tulebki uusaasta miinuskraadidega. Vähetõenäoline siiski, et see jääb püsima, vaid paar päeva on külmemat ilma ja siis taas sula.
Praegusele sarnane tsüklonite aktiivsus oli ka oktoobris ja novembris, kuid ometigi oli siis ilm ebatavaliselt vaikne ja soe. Alles novembri lõpus olid ilmad tormisemad ja tuli ka arvestatav kogus sademeid. Sügisel liikusid tsüklonid nii kaugel põhjas, et nende otsene mõju siia ei ulatunudki, kuid siiski hoidsid lihtsalt õhu hästi soojana. Nüüd aga on polaarfront liikunud lõuna poole ja tsüklonite trajektoor on samuti väiksematel laiustel ja need toovad palju sademeid ja torme. On põhjust arvata, et aja jooksul liigub polaarfront veelgi lähemale, mistõttu tsüklonid hakkavad üle Eesti liikuma. See tähendab ka talvisemat, kuid veelgi muutlikumat ilma. Maksimum võib tulla veebruaris, kuid edaspidi tõrjub päikese soojendav mõju (see on siiski kaudne) polaarfrondi taas põhja poole ja see tähendaks sooja kevadet.
Kas vesi võib jäätuda, kui õhutemperatuur on üle 0°C? Jah, võib, selleks on kaks võimalust, pidades meeles, et õhutemperatuuri mõõdetakse vähemalt 2 m kõrgusel. Esimesel juhul moodustub hall, kui tuult pole ja ilm on selge või vähese pilvisusega. Maapinna temperatuur langeb kiirgusliku jahtumise tõttu nullist madalamale ja veeaur saab kristalliseeruda. Teine võimalus on siis, kui õhutemperatuur on küll üle 0°C, aga toimub intensiivne külma õhu advektsioon. Sel juhul pole atmosfääri vastukiirgust, vaid Maa efektiivne kiirgus on väga suur ja see tingib ka esemete suure kiirgusliku jahtumise, seda ka siis, kui on tuuline. Kõige paremini toimib see efekt muidugi maapinna puhul. Nii võibki juhtuda, et õhus on napid plusskraadid, aga ometigi vesi lompides hakkab jäätuma. 1,5 km kõrgusel on õhutemperatuur -10°C või madalam.

Teisipäev, 27. detsember 2011

Ilm oskab üllatada

26.12. õhtu oli esialgu peaaegu selge, tähed särasid. Hiljem ilmus taevasse kõrgrünkpilvi, kuid needki kadusid üsna ruttu. Enne südaööd kattus ümbrus kiiresti kihtpilvedesse ja hakkas uduvihma sadama. Tuul tasapisi tugevnes. See näitas, et oli alanud intensiivne sooja õhu advektsioon. Edaspidi pilvede alumine piir tõusis, lisandus keskmise ja ülemisi kihi pilvi ning hommikuks oli tuul juba väga tugev. Kella 11ks jõudis loodest kohale külm front, põhjustades tormituuli (meenutasid pagi), paduvihma ja äkilist temperatuurilangust, vt http://www.ilm.ee/?49667. Seejärel eemaldus front kagu poole, kusjuures pilvede vertikaalne ulatus suurenes ja sadas ka rahet. Äikest ei täheldatud. Mõnes kohas kirjeldati frondi üleminekut nagu oleks tume sein tulnud ja seejärel puhkes pagisarnane tuul.
Pärast fronti selgines taevas kiiresti, tuul jäi lühiajaliselt vaikseks, kuid tugevnes siis uuesti. Ilm oli õhtuks selge, nagu poleks ööpäeva jooksul midagi vahepeal toimunud. Järgnevalt paar pilti, kui front eemaldus:

























Külmi fronte on kaht tüüpi: I ja II liiki. I liiki on aeglaselt liikuv ja külmal ajal võib sarnaneda tagurpidi soojale frondile, soojal ajal on võimalik siiski ka äike jm konvektiivsed nähtused. II liiki on kiiresti liikuv külm front ja võib konvektsiooni ja äikest pakkuda aastaajast sõltumatult. Selle liikumiskiirus on 40-60 km/h, kuid on juhtunud, et ka kuni 90 km/h. Ilmselt oli nüüdki tegu II liiki külma frondiga, sest liikumiskiirus oli veidi üle 15 m/s ja see põhjustas konvektiivseid nähtuseid vaatamata stabiilsele soojale õhumassile.
Seekord oli väga hästi välja kujunenud tsükloni soe sektor koos sooja konveierilindiga. See viimane tähendab sooja ja niisket õhuvoolu sooja sektorisse ja edasi sooja frondi kohale ning on märgitud alljärgneval satelliidipildil:
Allikas: KNMI













Soe konveierilint toob õhu kaugemalt väiksematelt laiustel ja on muide põhjuseks ka sel satelliidipildil Atlandi ookeani kohal näha oleva komataolise pilvemassi tekkes.

Jugavoolu-kiudpilved

Prognostiliselt on üheks olulisimaks pilveliigiks kiudpilved. Mitte küll igasugused kiudpilved ei näita ilmamuutuseid, kuid teatud alaliigid ja vormid on selles osas väga ilmekad. Üks sellistest on jugavoolu-kiudpilved, mis liiguvad väga kiiresti ja on pidevalt kuju ja vormi muutvad. Sageli on need ribade või vöötidena üle taeva, kuid mitte alati.
Üks raamat kirjutab neist niiviisi: "And it is of course so marvellously contrasted with the blue sky because it has that pure whiteness of ice clouds. If this cloud should be thought to be a lower cloud composed of water droplets then it cannot be because latter would show shadows. There are no signs of shadows. Just occasionally, when the coming weather is likely to be of the most violent kind, the density of these jetstream cirrus banners becomes such that they can cut out the sunlight and so show some shadings of their bases but such banners are rare, thank goodness." (Watts, 1994, 1999)
Enne päikese loojumist andsid tihedamad kiudpilvetopid (Cirrus floccus) varjusid ja suutsid päikeseketta ette liikudes osaliselt selle valguse blokeerida, mis näitab, et seega sobib raamatust toodud lõiguga järeldus: need pilved 26.12. õhtul, mis läänetaevas ilmusid, on tugeva tormi kuulutajad.
Järgnevalt paar fotot nendest rajuse ilma indikaatoritest:




















Esmaspäev, 26. detsember 2011

Tropopausist

Tropopaus on troposfääri ja stratosfääri vahekiht, milles troposfäärile iseloomulik temperatuurilangus väheneb, kaob või muutub vastupidiseks. Väär on arvata, et tropopaus on ühtne kiht, vaid seal on palju katkestusi, eriti klimatoloogiliste frontide piirkonnas. Üsna sageli on tropopaus mitmekihiline, mis temperatuuri profiilis tähendab, et teatud kihtides on temperatuur muutumatu, siis langeb ja siis tõuseb uuesti ja nii mitu korda. Tropopaus on väga selgelt eristatav troopikas, kuid pooluste piirkonnas troposfääri ja tropopausi piir ähmastub. Pooluste kohal võib troposfäär sujuvalt üle minna stratosfääriks.
Mida kõrgemal asub tropopaus, seda madalam on seal ka temperatuur. Kehtib ka vastupidine seos: mida soojem on õhumass, seda kõrgemal asub tropopaus. Tropopaus on troopikas 15-18 km kõrgusel aluspinnast, kuid pooluste piirkonnas vaid 8-10 km kõrgusel. Keskmistel laiustel (40°-50°) on tropopausi kõrgus 10-12 km, olles suvel kõrgemal kui talvel, aga see sõltub sellest, kas vaadeldav piirkond jääb polaarfrondist pooluse või ekvaatori poole. Kui polaarfront liigub üle vaadeldava koha ekvaatori poole, siis selle koha kohal tropopaus tuleb madalamale ja vastupidi.
Hetkel ongi selline olukord, kui 26.12. liikus polaarfront üle Eesti põhja poole, mistõttu tropopaus tõusis võrreldes 25.12. koguni vähemalt 1,5 km, sealjuures langes temperatuur troposfääri ülaosas -59°C-lt (25.12.) -67°C-ni (26.12). Kui möödunud ööpäeval oli tropopaus aluspinnast umbes 10 km kõrgusel, siis nüüd peaaegu 12 km kõrgusel. Muide, niisuguseid väärtuseid (12 km, -67°C) on väga harva isegi suvel, üheks erandiks oli 2001. a. juuli keskpaik, kui siiamaile jõudis eksootiline õhumass. Eestist vaid veidi edela pool oli tropopaus 26.12. veelgi kõrgemal ja temperatuur seal koguni -70°C. Üldjoontes on sellise olukorra põhjuseks see, et tänu jugavoolule jõudis Eestini Atlandi ookeani keskosast mereline troopiline õhumass. Kui kevadel ja eriti suvel tähendab see niisket ja lämbet ilma, siis praegusel ajal toob see lihtsalt kevade hõngu.
26.12. õhtul nõrgenes tuul, kuigi õhurõhugradient oli endiselt väga suur. Selle põhjuseks on tuule suuna muutumine ehk teisisõnu, olgu õhurõhugradient kui tahes suur, siis tuule suuna muutumise ajaks nõrgeneb tuul ikka, kasvõi lühiajaliselt. Mõnikord soojal, pikkade päevade ajal, võib täheldada vähemalt sisemaal järgmist huvitavat nähtust. Kui päev on väga tuuline, aga õhurõhugradient on juba vähenenud (ilmaprognoos lubab õhtuks olulist tuule nõrgenemist või tuulevaikset ööd), siis mingil hetkel õhtul vaikib tuul peaaegu äkitselt. Päike sel ajal veel paistab, kell on umbes 18-20, kui see juhtub. Üks tuule nõrgenemise põhjuseks võib-olla see, et tuul saab energiat päikeselt, täpsemalt soojalt aluspinnalt, mida päike soojendab, aga mingil hetkel, kui päike on juba piisavalt madalal horisondi kohal, siis ei soojenda see enam piisavalt aluspinda, see jahtub ja tuule energiaallikas saab otsa. Tuul säilis mõnda aega pärast õhurõhugradiendi vähenemist tugev nii inertsist, kui juba kirjeldatud energiaallika mõjul.

Pühapäev, 25. detsember 2011

Tsüklonite seeriad

Väga huvitavaks nähtuseks parasvöötmes on tsüklonite seeriad, mis tekivad peamiselt külmal poolaastal ja sagedamini ning selgemalt on väljendunud ookeanide kohal. See nähtus kujuneb polaarfrondil, kus on suur barokliinne labiilsus ja kujutab endast üksteisele järgnevaid tsükloneid, kusjuures väljakujunenud seeria puhul on korraga näha igas arengustaadiumis tsükloneid, näiteks läänepoolseim on veel alles tekkiv, kui kõige idapoolsem on juba hääbunud. Iga järgnev tsüklon liigub eelmisest tavaliselt enam või vähem lõunapoolsemat trajektoori mööda. Tsüklonite seeriad on iseloomulikud just pehmetele ja soojadele talvedele, kusjuures tsüklonid liiguvad siis Eestist märksa põhjapoolsemaid teid pidi. Samal ajal Ameerika poolel on normaalsest märksa külmem ilmastik, pole seegi aasta erandiks, praegune pilt on juba nädalaid kestnud: http://www.wetterzentrale.de/pics/Rtavn062.html, kust näeb hästi, et sellal kui Euroopas on soe, on Ameerika põhjaaladel väga külm.
Mõnikord tekib väga ulatuslik tsüklon, mis viimaks okludeerudes jääb väheliikuvaks ja eraldub sel ajal üldisest läänevoolust (cut-off low). Tsükloni mõjualal muutub atmosfäär barotroopseks, aga äärealadele, eriti lõunaossa, taandub polaarfront ühes barokliinsusega. Seetõttu arenevad lõunaosas polaarfrondil uued lained või tekivad vana tsükloni lõunaservas osatsüklonid, mis võivad tekitada sekundaarse tsüklonite seeria. Heaks näiteks oli enam kui nädala eest tsüklon nimega Hergen, mis eraldus polaarfrondist ja selle lõunaservas tekkisid osatsüklonid. Üks neist (Iven) muutus väga aktiivseks ja liikus otse üle Eesti, tuues 15.12. ohtralt sademeid, paiguti sadas kokku üle 30 mm ööpäevas.
Tsüklonite seeriate seaduspärasstega saab seletada ka seda, miks on pehmetel või soojadel talvedel tavaliselt mõni nädala või kahe pikkune talvise ilma periood. Nagu öeldud, siis seeria iga järgmine tsüklon liigub tavaliselt rohkem või vähem lõunapoolsemat trajektoori mööda kui eelmine. Nüüd võib juhtuda kaks asja: a) seeria viimane tsüklon liigub üle Eesti või isegi lõunapoolsemalt, tuues oma tagalas talvisema ilma; b) vana seeria lõppeb, aga uus veel ei alga või pole jõudnud siinset ilmastikku mõjutama hakata, seetõttu seeriate vaheajal pääseb suurematelt laiustelt jahedam õhk ka Läänemere äärde, muutes ilma jahedamaks ja/või areneb kõrgrõhkkond, mis tähendab talvekuudel samuti kargemat ilma.
Praegune tsüklonite seeria on täies hoos ja peaks hetkeseisuga lõppema aasta lõpuks. Seetõttu võib juhtuda, et uue aasta esimestel päevadel võivad tulla mõned külmapäevad. Aga kui siiski tekib uus seeria, mis hakkab kohe ka siinset ilma mõjutama, siis on nullilähedase temperatuuriga võib-olla ainult üks või kaks päeva.
Muide, praegune pilt ilmakaardil on nagu õpikust võetud, näha on ideaalset tsüklonite seeriat, millest kõige läänepoolsem on alles tekkimas, samas kõige kirdepoolsem on juba täitunud:

(allikale saamiseks klikka pildil)
Link

Reede, 23. detsember 2011

Veel väärinfot

Täiendatud 25.12, vt sissekande lõpus valgega kirja.
Meedias ja üldse igasugustes üllitistes ilmub nii suurel hulgal väärinfot, et kõigest ei jõuaks eluilmaski kirjutada. Siiski tahaks välja tuua ühe markantse näite.
Siin http://www.ilmajaam.ee/677902/talv-vottis-voimu-ule/ väidetakse, et meteoroloogiline talv algab siis, kui ööpäeva keskmine temperatuur langeb -10ºC-st madalamale. Esiteks ei tähista -10
ºC ööpäeva keskmise läbimine mitte ühegi kriteeriumi alusel määratletud aastaaja algust, teiseks on mõisted sassi aetud. Klimaatiline talv algab siis, kui moodustub lumikate või hakkavad domineerima külmapäevad ehk ööpäeva keskmine temperatuur on 0ºC-st madalam, seda on peetud ka fenoloogilise talve algusajaks, kuid peab ütlema, et fenoloogilisi aastaaegu saab mitmeti määratleta, kas siis tõepoolest temperatuuri või hoopiski jääkaane tekkimisega tiikidele vms. Siis on veel olemas meteoroloogiline talv, mis vähemalt Eestis tähendab perioodi 1. detsembrist kuni märtsini, seega kolm kuud. Selline määratlus on puhtpraktiline, et oleks parem teha aastaaegadest kokkuvõtteid. Aga kui vaadata ingliskeelset kirjandust, siis mõeldakse seal meteoroloogilise aastaaja all pigem seda, mida meil Eestis klimaatilise aastaaja all. Samuti on aastaaegade määratlused kultuuriti ja riigiti erinevad. Igal juhul Postimehe artiklis oli mõeldud ikkagi klimaatilist talve, kuid antud vale ööpäeva keskmine temperatuur.
Olgu siis välja toodud veelkord oluline. Meteoroloogilisi aastaaegu määratletakse kolme kalendrikuu kaupa, et oleks lihtsam arvestusi pidada. Neil pole mingit otsest seost loodusega, vaid see määratlus on puhtpraktiline. Seetõttu on alati ja igal aastal kõik meteoroloogilised aastaajad olemas, sõltumata ilmastikust. Meteoroloogiline talv on detsember, jaanuar, veebruar. Mõnikord tuntakse meteoroloogilisi aastaaegu ka kalendaarsete aastaaegade nimetuse all, mis tundub ilmselt palju loogilisem ja arusaadavam nimetus. Ometigi kasutatakse seda nimetust vähem.
Klimatoloogiliste aastaaegade määratlemine põhineb keskmisel õhutemperatuuril, aga ka lumikatte esinemisel. Selle järgi algab talv püsiva lumikatte tekkimise või külmapäevade domineerimisega. Püsiv lumikate kestab vähemalt 30 (mõne määratluse järgi 10) päeva. Külmapäevade domineerimisaeg ei pruugi kattuda püsiva lumikatte esinemise ajaga. Klimatoloogilised aastaajad sõltuvast otseselt ilmastikust ja seetõttu võib mõni neist vahele jääda, seda juhtub küll vaid külmal poolaastal. Neid aastaaegu on meil tervelt kaheksa: kevadtalv, varakevad, kevad, suvi, sügis, hilissügis, eeltalv, talv. Hetkel on Eestis eeltalv, mis tähendab, et ajutine lumikate moodustub, et siis jälle sulada, samuti on üsna sageli temperatuur miinuspoolel, kuid külmapäevi on vähe.
Fenoloogiline aastaaeg määratletakse (elus)looduses toimuvate sesoonsete muutuste ja protsesside järgi. Kuna neid on väga palju, siis saab sel viisil määratleda aastaaegu väga mitmeti, nagu veekogude jääkatte, mingite taimede õitsemise, põõsaste-puude lehtimise, loomade elutegevuse iseloomu jne järgi. Näiteks on fenoloogilise talve alguseks peetud seda, kui tiikidele ja väikestele järvedele tekib püsiv jää. Inglise keeles on fenoloogiline aastaaeg ecological season.
Veel on olemas sünoptilised aastaajad ja astronoomilised aastaajad.
Kokkuvõtteks on pilt väga kirju ja tuleb väga täpselt järgida seda, millise määratluse alusel aastaaegadest räägitakse.

Kolmapäev, 21. detsember 2011

Sademetehulk

Sademetehulga mõõtühikuks on see, kui mitu mm sadas. Kuid on väär arvata, et see on defineeritud selle kaudu, mitu liitrit või kuupmeetrit tuleb meetrile. Seda saab muidugi välja arvutada, aga ei ole sellisena defineeritud. viiteid sellele definitsioonile võib leida näiteks: http://pub.stat.ee/px-web.2001/Database/Keskkond/04Keskkonnaseisund/10Ehuseire/KK_41.htm või http://www.aiandus.ee/vaata.php?id=1095, isegi ülikoolis loengutes on sellist käsitlust.
Sademetehulga ühik mm tähendab lihtsalt veekihi paksust, mis moodustuks siledale aluspinnale, kui sademed ei auruks, imenduks ega voolaks ära. Kas sellega üldse mingit pindala siduda või mitte, ei ome definitsioonis mingit tähtsust. Praktilistest kaalutlustest lähtudes on see siiski muidugi tähtis.

Vandenõust veel

Kel on fb-i konto, see näeb pilte: http://www.facebook.com/suzanne.holmes#!/suzanne.holmes?sk=photos. Sellele sattusin, kui avaldati see uudis: http://www.alabamawx.com/?p=55225 NB! Pange tähele kommentaare!
Eraldi tõstaksin esile esimese lingi alt ühe kommentaari: /---/Yeah. It was raining in E. Tennessee today. They always spray ahead of the fronts so it'll probably rain there tonight or tomorrow. It's like they want to get all of the chemicals and metals washed out of the atmosphere so they can go all over the plants, animals, and into the water and soil.
On ammu teada, et kondensjäljed püsivad kauem ja võivad laieneda madalrõhkkondade idaservas, nendne lohkude või frontide tuleku eel, sest troposfääri ülaosas suureneb niiskus ja õhk kaldub tõusma. Niisiis aitab kondensjälgede jälgimine ka ilma lühiajaliselt prognoosida. Seetõttu ongi nüüd juhtunud selline huvitav asi, et vandenõuteoreetikud on tabanud selle seose ära ja esitanud selle uues kuues ja väga värvika interpretatsiooniga, miks seda just siis tehakse. Kondensjälgede tekkimisest: http://www.horisont.ee/node/1695
Kondensjälgi, sh püsivaid ja üle taeva laienevaid panin tähele juba enne 2000. aastat. Aga need olid tollal ja on praegugi nii tavalised, et ei osanud neid millekski eriliseks pidada. Kahjuks esimesed katsetud pilvede pildistamiseks olid 2003. aastal, aga esimesed fotod on olemas 2005. ja 2006. aastast (umbes 40 tükki). Regulaarsem pilvede ja üldse ilmaolude pildistamine algas alles 2007. aastal.

Teisipäev, 20. detsember 2011

EMHI lumekaart

Kuigi sel aastal jõudis lumi Eestisse väga hilja, siis ometigi on lumikatet juba olnud. Esimesed lumekaardid ehmatasid igal juhul ära, näide:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Andmeid tuli nimelt liiga vähestest jaamadest ja seetõttu osutus programmi pakutud interpoleerimine ebasobivaks. Kui andmed tuleksid ka nendest jaamadest, kus lund ei ole, siis saaks pildi paika. Igal juhul on asi hetkel väga jama, sest isegi ilmast (meteoroloogiast) mõnevõrra teadlikud tuttavadki ei saanud aru, milles on probleem, näiteks seda kaarti vaadates olid nad kindlad, et lund oli ka saartel, kuid tegelikult ei olnud. Ka teistel detsembri lumekaartidel ilmnes see probleem, vt tänast kaarti: http://www.emhi.ee/index.php?ide=21,253
EMHIst öeldi selgituseks vaid seda, et viga tekkis interpoleerimisel ja kuna kaart koostatakse automaatselt, siis kipuvad vead sisse tulema, lisati veel, et püütakse kaardid paremaks teha, aga see võtab aega. Ikkagi jääb arusaamatuks see, et kuidas siis möödunud talvel kõik töötas suurepäraselt (automaatne kaardi genereerimine, andmed jne), kuid nüüd järsku mitte? Programm peaks lihtsalt need jaamad, kust saabuvad andmed, et lume paksus 0 cm, lihtsalt arvesse võtma ja ongi kõik.
Maiuspalad vandenõuteoreetikutele: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=s_ATdELe5hY ja http://www.alabamawx.com/?p=55225. Teisele juhtumile on selgitust lihtne leida, see on Kelvin-Helmholtz, kuid esimene on hetkel mõistatuslik, millega täpselt tegu.

Esmaspäev, 19. detsember 2011

Teadusuudis lumest

Kuna Eesti jääb nii külma piirkonda, kus isegi väga soojadel talvedel, nagu praegune, on lumi tavaliselt nähtuseks, siis peaks lumega seonduvaga kursis olema: http://www.usatoday.com/tech/science/story/2011-12-18/snowflakes-form/52049686/1?csp=34weather&utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+usatoday-WeatherTopStories+%28Weather+-+Top+Stories%29
Kui laupäeval (17.12.) sadas lund, siis kõik helbed koosnesid nagu kokkukleepunud liivateradest ehk klappisid täpselt sellega, nagu uudises olev peategelane iseloomustab levinuimaid lumekristalle. Põhjuseks ikka see, et sademed moodustusid kihtsajupilvedes, mis on vertikaalselt väga ulatuslik pilvemass. Aga väga täpselt, miks just sellised, ei tea keegi. Igal juhul on maailma meedia hakanud selle temaatika vastu huvi tundma, sest mujalgi on sarnaseid uudiseid (physorg näiteks).

Kolmapäev, 14. detsember 2011

Pilvede kaart

Praeguseks on lühiatlas valminud, kuid vaja on lisada veel optiliste nähete osa: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/kaart
Kuna programmeerimisoskusi praktiliselt pole, siis piirdub elektrooniline pilvedeatlas hetkel sellega: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/kaart. Õnneks asus üks programmeerimist tundev inimene appi, kellega saab koostatud interaktiivne pilveatlas. Seal kasutatakse nii infoaknaid kui hüperlinkimist, et info jõuaks võimalikult efektiivselt huviliseni. Märkimisväärseid tulemusi ei maksa enne kevadet oodata, sest sellised asjad võtavad aega. Alguses peab programmeerija looma visiooni, mida tuleb hiljem täpsustada ja seejärel asub ta vastavat lehekülge looma. Selle juures kerkivad esile mitmed probleemid, mille lahendamine võtab aega ja lõpuks siis viimistlemine samuti.

Teisipäev, 6. detsember 2011

Lumehelvestest

Jaanuari Horisondis ilmub artikkel lumehelvestest. Püütakse leida vastus küsimustele, kuidas lumi tekib, miks on lumehelbed kuueharulised ja kas tõesti on kõik lumehelbed ainulaadsed. Kui varem oli Horisondis ilmapiiri rubriik ainult 1 lk, siis nüüd laiendati seda 2 lk-ni, mis võimaldab rohkem selgitavaid illustratsioone kasutada ning paremini ja mitmekülgsemalt teema lahti seletada. Kaugemas tulevikus on plaan alustada pilvedeteemalist sarja, millesse saab haakida konkreetselt vaatluse all oleva pilvega seotud aktuaalseid nähtuseid, a la tihe udu või inversioon, jäävihm jmt - kihtpilvedega otsene seos jne.
Sellega seoses avastasin, et Met Office, mis on Suurbritannia ilmateenistus, kirjutas siin http://www.metoffice.gov.uk/learning/snow/how-is-snow-formed lumehelveste kohta. Seal antakse üpris primitiivne ülevaade lumest (NB! Kasutan lund sademete, paremini väljendudes hüdrometeoride, tähenduses, mitte aga lumikatte tähenduses, mille kohta kõnekeeles öeldakse ka lumi), ebatäpsusi on juba selle tekkimise kohta. Lume tekkimisel võib öelda, et see on kahetasandiline protsess. Esiteks peab veeaur kondenseeruma, mis on iseenesest päris keerukas (heterogeenne kondensatsioon, Raoult’i seadus on siin olulised mõisted), teiseks peab olema või tekkima jäätuumakesi, sest veeauru kondenseerumiseks vajalikud ja jäätuumakesed on omadustest erinevad, jäätuumakesteks sobivad juba olemasolevad jääkristallid, aga ka teatud saviosakesed ja bakterid, samuti pilvede külvistamiseks kasutatav kuiv jää (tahke CO2) ja hõbejodiid. See, kuidas pilvedes tekib jääkristall, mis saaks olla jäätuumakeseks, on juba omaette teema, sest veepiisakesed üldiselt ei külmu, kuigi temperatuur võib-olla -20°C ja madalamgi, see on vee üks omadustest. Seega on olulist sadu andvates pilvedes korraga nii veepiisakesi kui jääkristalle, mis on sademete tekkeks äärmiselt tähtis. Samuti peab olema märkimisväärsete sademete tekkeks veepiisakeste-jääkristallide suhe teatud piirides.
Met Office´i saidil lõppeb hariv jutt sellega, et lumekristallid on alati kuusnurksed või kuueharulised. Täna sadas Tapal päev läbi lund ja oli aega uurida pilvedest langevaid kristalle - mitte ükski neist ei olnud kuusnurkne ja sümmeetria või muu nähtav korrapära puudus täiesti. Seega ei saa olla sealne väide õige. Sadanud lumele vastab täpselt see foto: http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w050113a003.jpg. Samuti võivad olla lumehelbed 12harulised. Kristallograafiast teame, et kristallide tekke ja arengu juures võib tekkida kaksistumine. See tähendab kahe või enama kristalli sümmeetrilist kokkukasvamist. Erandiks ei ole ka jää kui mineraal - mõnikord võib leida 12harulisi lumehelbeid, mis kujutavad endast tegelikult kaksikuid, näited fotona: http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w031224d013.jpg ja http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w040220a039.jpg. Teisel fotol on kaksikud selgesti eristatavad - pealmine kaksik on terav, alumine aga hägune,
sest pole fookuses.
Väide, et kõrgemal (ilmselt mõeldud 0°C lähedast) temperatuuril on iseloomulik keerukad tähekujulised (liit)kristallid, on selles suhtes ebatäpne, et ka -10°...-20°C juures on sellised väga tüüpilised, vähemalt olen ise seda korduvalt näinud. Klassikaline juhtum on intensiivne järveefekt, mille puhul on reeglina suured ja korrapärased kristallid, kuigi temperatuur võib-olla -10°C märksa madalam.
Horisondi loos annab kindlasti ka nii ühe kui teise asja kallal norida, kuid arvestama peab siiski lugejatega, sest kui kirjutada päris korrektselt, siis võib see enamike jaoks igav olla või väheneb arusaadavus. Siiski on võimalik kirjutada laiale lugejaskonnale elegantselt. Eks mõnes järgnevas artiklis saab sademetetekkeprotsessi pikemalt lahti seletada, hetkel jääb see kindlasti seal pisut müstiliseks.
Seega tuleb tõdeda, et desinformatsiooniga selle kõige laiemas tähenduses puutume iga päev kokku ja levitame seda ise ka, sageli küll enese teadmata.

Esmaspäev, 5. detsember 2011

Talv on ukse ees

Järjest sagedasemad lörtsisajud näitavad seda, et talv on algamas ja hilissügis on lõppemas. Ka õhumasside kaardilt http://www.wetterzentrale.de/pics/Rtavn062.html näeme seda, et tsüklonid pole lõuna poolt enam sooje õhumasse kaasa haaranud ja ulatuslik okludeeruv tsüklon jahtub, sest iga parasvöötmelise tsükloni saatuseks on lõpuks ikka oklusioon ja tsükloni jahtumine, eriti talvisel ajal ja suurtel laiustel, sest parasvöötme tsüklonis tõrjutakse soe õhk viimaks tagasi väiksematele laiustele ja domineerima hakkab jahedam õhumass.
Kui vaadata õhumasside kaarti, siis on hetkel näha, et Atlandi kohal, kus jookseb kollase ja rohelise piir, on kujunemas häiritusi - need on uued sündivad tsüklonid, mis sel nädalal rohkelt sademeid toovad. Kuna nende trajektoor on ilmselt märksa lõunapoolsem, kui möödunud ulatuslik tsüklon ja seega on loota talvisemat ilma. Kujunev talvisem ilm ei pruugi olla püsiv ja võib juhtuda, et jõuludeks on maa jälle must.
Hetkel tõotab terve talv tulla muutlik ja soe, mistõttu püsivat külma ei tule. Väga soe talv ei tähenda, et kevad tuleb soe, kuigi mudelid seda lubavad, sest tsirkulatsioon võib ikkagi mingil hetkel muutuda. Hetkel on jugavool ligikaudu piki kollase ja rohelisi piiri ehk Eestist lõunapoolsem ja see võimaldab talvisemal ilmal ka meie maile jõuda.
Täiendus 6.12.: 5.12. õhtul täheldati Raplas äikest, nähti välku.

Pühapäev, 4. detsember 2011

Rünksajupilved ja lörts 4. detsembril

4. detsembril langes õhurõhk taas alla 980 hPa ning see soosis rünksajupilvede ja äikese teket. Ka 26.11. oli merel ja Lääne-Eestis üksikutes kohtades nõrka äikest, nüüd 4.12. taas, samuti rohkem merel ja rannikualadel. Nii nende kui eelnevate juhtumite alusel saab väita, et kui õhurõhk on ebatavaliselt madal (alla 980 hPa), siis peab arvestama ka talvisel ajal rünksajupilvede tekke ja võimaliku äikesega. Veidi rohkem talvisest äikesest: http://www.horisont.ee/node/1591.
Märga lund oli hommikul maas näiteks Narva-Jõesuus, õhtuks moodustus vesine lumikate näiteks Paides, kus sai ka lumepalle teha. Selle tõi üks rünksajupilvede süsteem. Muide, täpselt aasta eest oli samuti äikest ja õhtul rannikualadel paras lumemöll, ka see artikkel on aasta vana ja selle kirjutamine sai innustust just 4.12.2010. a. äikesest.
Tihedad kiudpilved, pärinevad rünksajupilvedest. See pilvesüsteem tõi Kesk-Eestisse lörtsi.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Sama pilvesüsteem edelataevas. Kiudpilvedega rünksajupilved (Cumulonimbus capillatus) koos äikese-kiudpilvede (Cirrus spissatus cumulonimbogenitus) ja kõrgrünkpilvedega (Altocumulus perlucidus).
Ümaratipuline rünksajupilv (Cumulonimbus calvus) Soome lahe kohal.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Alasiga rünksajupilved (Cumulonimbus incus, kuulub alaliik kiudpilvedega rünksajupilvede alla) Soome lahe suudme kohal.

Laupäev, 3. detsember 2011

Ilus päikesetõus

3. detsembri hommik üllatas Tallinnas ilusa päikesetõusuga, mida näeme järgneval fotol.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Need pilved on tekkinud meresoojuse mõjul (nõrk järveefekt). Pilvi ei pea liigiliselt defineerima kui ainult ühte või teise liiki kuuluvaks. Looduses näeme sageli pilvedesegusid, millel on kahe või enama liigi tunnuseid. Antud juhul oli nii rünkpilvedele kui kihtrünkpilvedele omaseid jooni, mistõttu võib öelda, et tegu on Cumulus-Stratocumulusega (rünk-kihtrünkpilvedega või rünkpilvede ja kihtrünkpilvede seguga).
Õhtul tekkisid kihtrünkpilved, mille alus oli muhklik.

Reede, 2. detsember 2011

Pilvede kiire muutumine või kas ikka?


30. novembril oli vaja Rakveres teha C-kategooria linnasõidu ARKi eksam. Pärast eksamit oli aega jälgida ka taevast. Veidi enne lõunat olid näha ideaalse välimusega kõrgrünkpilved, kuid juba mõned minutid hiljem taeva ilme muutus ja näha on kihtpilved. Kas pilved tõepoolest muutusid nii kiiresti ja nii ulatuslikult?















.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Selle juures aitab meid teadmine, millised on võimalikud üleminekud pilveliikide vahe
l. Selle kohta on pilveatlases olemas ka tabel.
.
.
.
.
.
.
.
.
Sealt näeb, et Ac ja St ristumiskohas on lahter tühi. See tähendab, et vastavat üleminekut (Ac→St) ei saa toimuda. Seega on järeldus see, et kihtpilved liikusid üle taeva, varjates kõrgemalasuvad kõrgrünkpilved. Kui meil oleks ainult kihtpilvedega foto ja näitaksime seda näiteks ilmavaatlejale, et ta kirjutaks üles pilveliigid, siis ta kirjutaks ainult kihtpilved. Kõik ülejäänud kõrgemalasuvad pilved jääksid märkamata ja fikseerimata. Seega ei tähenda kihtpilvedega kaetud taevas seda, et kõrgemal pole teisi pilveliike. Ka vaatluspäevikutesse märgitakse muidugi vaid need pilved, mida vaatleja näeb. Ülejäänud pilveliigid saaks satelliidipiltidelt kätte.

Väärinfot pilvedest

Norra lehekülgedelt leiab palju ilusaid pilte pilvedest, kirjutatakse huvitavatest juhtumitest. Taaskord võib lugeda: http://met.no/Nyheter/%22Wall+cloud%22.b7C_w7DQWz.ips ja http://www.yr.no/nyheter/1.7897695. Siiski tuleb vaidlustada arvamus, et tegu on wall cloud´ga, vaid seal on tegu pagipilvega, midagi rullpilvele lähemal olevat (juba siit saab vihje: http://en.wikipedia.org/wiki/Shelf_cloud#Shelf_cloud). Wall cloud on ikkagi klassikalises tähenduses mesotsükloniga seotud ja samuti pole välimus Norras tehtud fotodel olevaga vastavuses.
See näitab kahjuks seda, et ei saa uskuda isegi asjatundjaid, mida nad ütlevad ja arvavad. Alati tuleb ise mõelda ja läbi analüüsida, kas öeldu on ikka õige või mitte (kriitika). Alati ei saa nii teha, aga antud juhtumi puhul pole see probleemiks.

Tormid viimastel päevadel

Pikaajaline ametlik nimepaneku traditsioon tsüklonitele on olemas vaid troopiliste tsüklonite puhul. Siiski pannakse ka parasvöötmelistele tsüklonitele nimesid, seda eelkõige Euroopas. Sakslased nimetavad kõik antitsüklonid ja tsüklonid, kuid norralased panevad vaid kõige ägedamatee tormidele nimesid. Siit http://www.dn.se/nyheter/sverige/darfor-blev-lill-berit-utan-namn selgub näiteks, et nimekiri tulevastele suurtele tormidele on olemas, kuid see on salajane. Nimeliste tormide nimekiri koos lühikirjeldusega on siin: http://met.no/Norske+ekstremv%C3%A6r+f%C3%A5r+navn.9UFRjO2L.ips. Esimene link annab võtme ka sellele, kas sakslaste Yoda on sama torm, mida Norras ametlikult nimetatakse Beritiks? Esiteks näeme, et Berit (vt ka list) oli Norras 25.11., samal ajal nimetasid sakslased selle Xaveriks, vt http://www.met.fu-berlin.de/de/wetter/maps/Analyse_20111125.gif, seetõttu mitte neid segi ajada. Sakslaste Yoda sai Norras mitteametliku nime Väike Berit (norra keeles Lille Berit), kuid ametlikku nime ei pandud, sest selle tuuled küündisid vaid äärmuslikkuse piirimaile. Beriti (sakslaste Xaver) ajal olid tuuled äärmuslikud, ka ilmakaartidel on näha, et selle baariline gradient oli Yoda omast suurem. Xaver-Beriti ajal alles formeerus Yoda. Seetõttu me räägime kahest täiesti erinevast tsüklonist. Seega, kui mingi uudis või kokkuvõte nendest tormidest peaks kuskil tulema, siis siinöeldud silmas pidada!
Kui uskuda prognoosi, siis on Bob laupäevaks oma servaga kohal, möödunud ööl oli veel kaugel Atlandil. Laupäevaks on see tsüklon juba kindlalt okludeerumisstaadiumis, kuid õhurõhugradient ilmselt säilib ja sellest ka tormine tuul. Kui põhitsüklon on Norra merel, siis peab valmis olema muidugi ka osatsüklonite või lohkude tekkeks, need toovad tihti just saju.

Laupäev, 26. november 2011

Esimene suurem lörts

26. novembril õnnestus näha ja jäädvustada selle sügise esimene suurem lörts. Üldse esimest lörtsi nägin Tapal oktoobri keskpaigas, kuid see oli nii vesine ja meenutas vihma, et ilmselt vähesed said aru, et tegu lörtsiga. Kui on soov kindlaks teha, kas arvatavad sademed on vihm või vesine lörts, siis tuleb lasta sademetel langeda tumedale riidele, kasvõi käisele ja veidi oodata - kui on lörts, siis vedel vesi imbub riidesse ja tahke osa jääb kuivale ehk nähtavaks. Nii tegin ka oktoobris sademete liigi kindlaks.
Esimene lumi sadas Eestis sel sügisel 21. novembril, kusjuures mõnes kohas moodustus õhuke lumekirme. Tegu polnud klassikalise lumega, vaid teralume ja lumeteradega. Teralumi kuulub lume alla, lumeterad aga mitte. Aga juba õhtul läks ilm sulale ja järgmiseks päevaks oli lumekirme kadunud. Nüüd, 26. novembril, sadas juba üsna intensiivset lörtsi, kusjuures see meenutas lund. Kõige huvitavamateks sademeteks peangi just lörtsi ja rahet.
Lörtsi sajab siis, kui pilvede ja aluspinna vahele jääb õhuke, mõnesaja kuni kilomeetri paksune õhukiht, kus temperatuur on üle 0°C, samal ajal on aluspinna lähedal temperatuur üle 0°C, kuid mitte kõrgem kui +8°C ja pilvedes ning pilvede all madalam kui 0°C. Pilvedes peab samal ajal toimuma küllaltki intensiivne Bergeron-Findeiseni protsess ehk pilvede paksus on tüüpiliselt lörtsi ajal mitu kilomeetrit. Ilmselt on levinud kujutlus, et lörtsi sajab suurte räitsakatena. See on sageli nii, kuid vahel võib lörts ka väga peente helvestena olla. Samuti teeksin vahet märjal lumel ja lörtsil. Märg lumi sajab helveste või lumekristallidena, kusjuures need on niisked, kuid mitte sulanud. Lörts peab olema vähemalt osaliselt sulanud. Väga sageli sajab vihma ja lörtsi koos, harvem juhtub nii, et sajab ainult osaliselt sulanud helbeid/räitsakaid, kuid vihmapiiskasid pole. Võib sadada ka jäälörtsi, sel juhul on pilvedes ja aluspinna kohal õhutemperatuur alla 0°C, kuid pilvede ja aluspinna vahel on soe, üle 0°C õhukiht, mistõttu pilvedest sadav lumi sulab osaliselt oma teekonnal, kuid siis jäätub külmemasse õhukihti jõudes uuesti.
Lörtsi ajal võib tihti näha, et kui vaadata horisondi lähedale, siis pilvedest ulatuvad maa poole sajujooned, kuid lõppevad siis mingil kõrgusel ära. Seal, kus need lõppevad, asub ka ligikaudu null isoterm, sest lumehelbed nõrgendavad valgust enam kui vihmapiisad ja sellest siis ka tumeda ja heleda piir pilvedest allpool. Nii võib juhtuda, et näeme sajujooni, mis aluspinnani ei ulatu ja võib tekkida mulje, et see on virga (vt esimest fotot). Tegelikult jõuavad sademed maapinnani, kuid juba vedelana.
Kui ei toimu advektsiooni ja temperatuur on üle 0°C, siis langeb lörtsi ajal temperatuur, mõnikord ka veidi nullist madalamale ja lörts muutub kuivemaks. See on tingitud peamiselt sademete aurumisest, sest aurumine neelab soojust, vähem põhjustab temperatuurilangust sulamine, sest seegi on endotermiline protsess (jää sulamisel katkeb umbes 15 % kõikidest vesiniksidemetst; kõik vesiniksidemed veemolekulide vahel katkevad alles umbes 600°C juures). Arvamus, et temperatuur langeb seetõttu, et lume või lörtsi temperatuur on madalam kui õhu oma, mistõttu sademed jahutavad õhku sel põhjusel, on väär.
26.11. lörtsi tõi kaasa esiteks see, et null isoterm asus umbes 700 m kõrgusel aluspinnast, seega lörtsi tekkeks piisavalt madalal, samal ajal liikus üle suure veesisaldusega paks pilvesüsteem ja märkimisväärset soojuse advektsiooni polnud. See pilvesüsteem oli suures osas konvektiivne, kusjuures registreeriti äikest. Termodünaamilises mõttes oli tegu pagijoonega, see on ka siin ära märgitud (kaarjas joon, millest tulevad mõlemale poole harud): http://www.met.fu-berlin.de/de/wetter/maps/Analyse_20111126.gif, ka Estofex lubas arvestatava tõenäosusega äikest: http://www.estofex.org/cgi-bin/polygon/showforecast.cgi?text=yes&fcstfile=2011112706_201111260640_1_stormforecast.xml. Pärast selle süsteemi üleminekut võis imetleda mammatuseid, vt kolmas foto. Mida endast mammatust täpselt kujutab, seda ei tea mitte keegi. Teada on ainult see, et tegu on termodünaamilise nähtusega voolises (inglise k fluid), kusjuures pilve ja sellealuse õhumassi vahel on väga suur erinevus tuulte ja õhuniiskuse osas. Mammatus kujutab endast mullitaolisi mügaraid pilve allosas ning võib tekkida mitmete pilveliikide puhul. Kõige suurejoonelisemad on need rünksajupilvede alasite all.
Pseudovirga













Lörts (laus- ja hooglörts segamini).













Mammatus













Mis ootab meid ees? Atlandi ookeani kohal on erakordselt kiire tsüklogenees (põhjuseks väga suur atmosfääri barokliinsus), kusjuures tsüklonite seerias on tekkimas uus tsüklon, mis liigub Eestist väga lähedalt mööda. See on intensiivne tsüklon ehk õhurõhk on madalam kui 980 hPa. Seetõttu võib arvata, et oodata on ebatavaliselt madalat õhurõhku (võib langeda 960 hPa-ni) ja tugevat tuult, võimalik, et ka palju sademeid. Kaugem tulevik näitab ikka hilissügise jätkumist ja et lund ei tule või on seda lühikeseks ajaks, sest tundub, et niipea veel tsirkulatsioon ei muutu.

Teisipäev, 22. november 2011

Tsüklon ja madalrõhkkond

Mida need mõisted tähendavad? Kas need mõisted on ühese tähendusega või mitte? Kas need on sünonüümid? Argikeeles ja populaarteaduslikus kirjanduses kasutatakse neid mõisteid läbisegi. Kui vaatame, mida on kirjutatud Vikipeedia aruteluleheküljel (http://et.wikipedia.org/wiki/Arutelu:Ts%C3%BCklon), siis näeme, et segadust on päris palju ja õigesti pole asjast aru saadud, näiteks on seal arvamusi, et mõisted on erineva mahuga, samas jällegi arvatakse, et on sünonüümid, viimane arvamus domineerib selles mõttes, et artikkel on sellisena ka esitatud.
Et selgust tuua, võib kasutada kaht lähenemisviisi. Üks on uurimuslik-analüütiline, mis tähendab seda, et tuleb ise hakata mõtlema, analüüsima ja uurima, et jõuda selgusele, kas ja mille poolest on mõistete tähendus erinev. Teine võimalus on vaadata "õigest kohast": http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=cyclone1 ja http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=low1, sealt selgub kohe tõsiasi, et need mõisted ei ole sünonüümid ja küsimus pole ka mõistete mahus või üksteise hõlmavuses, vaid tsüklon viitab õhu tsirkulatsioonile ja madalrõhkkond suhtelisele õhurõhule. Ongi võti tähenduse selgitamiseks käes.
Väide ENEs, et tsükloni keskmes on madalrõhuala, on selles mõttes ebatäpne, et pigem on ikka madalrõhuala palju ulatuslikum kui tsüklon, näiteks võib ulatuda ümbritsevast madalama rõhuga ala tsüklonist väljapoole.
Tuleb aru saada sellest, et madalrõhuala viitab, nagu öeldud, suhtelisele õhurõhule, mitte aga normaalrõhule ja samal ajal peab olema vähemalt üks suletud isobaar: näiteks võib-olla tsüklonite vahel väljakujunemata baariline väli, milles on õhurõhk normaalrõhust märksa madalam, kuid see pole madalrõhuala, kui vaadata ainult seda ala koos külgnevate tsüklonitega ja on madalrõhuala koos tsüklonitega suurema ala suhtes, mis jääb tsüklonitest ja nende vahele jäävast alast väljapoole, sest ümber sellise suure territooriumi saab tõmmata suletud isobaare. Veel üks näide. Olen näinud ilmakaartidel peamiselt Vahemere, Musta mere ja Kaspia mere piirkonnas tsükloneid, mille keskmes on õhurõhk normaalrõhust kõrgem, kuid ometigi on tegu madalrõhualaga, sest ümbruskonnas on õhurõhk kõrgem.
Illustratsioon (ilmakaart 22.11.2011, allikas FM): Islandi ja Gröönimaa kohal on ulatuslik madalrõhkkond, milles on mitu tsüklonit. Kui võtta suurema ulatusega kaart, siis võib näha, et saab tõmmata tsüklonite ja nende vahele jääva ala ümber suletud isobaare, seega siis on see madalrõhkkond (antud juhul kasutaks täpsemat mõistet madalrõhuväli), milles on tsüklonid.

Laupäev, 19. november 2011

Kuubilise jää halod

Kogu jää ja lumi, mida looduses kohtame, on heksagonaalse süngooniaga. Siiski, kõrgel atmosfääris võib tekkida ka kuubilist jääd, seda tõestavad mõned vaadeldud optilised nähtused. Üks sellistest oli 1997. a. Tšiili põhjaosas, foto: http://users.tkk.fi/~masillan/ichalos/
Veidi selgitusi jää kohta. Jää on mineraal nagu teemant või soolgi ehk siis vesi tahkes kristalses olekus. Looduses kohtame jääd, mis on veest kergem ning mida nimetatakse jää modifikatsiooniks Ih. Jäämodifikatsioone ehk erineva struktuuriga jääliike on palju – neid on teada vähemalt 15 ja lisaks amorfne (vt www.ilm.ee/index.php?45579) jää. Kuna looduses oleva jääga puututi kõige varem kokku, siis sellest ka tähistus I ning h tähendab, et jää on heksagonaalse (kuusnurkne) süngooniaga ehk lihtsustatult võib seda ette kujutada nii, et jääkristallides paiknevad vee molekulid kuuekaupa kuusnurkadena.
Jää Ih on stabiilne temperatuuril 0°...-200°C (ühe atmosfääri ehk 1013,25 hPa puhul) ja kuni rõhuni 0,2 GPa ning tekkimisvahemik on 0°...-100°C, mistõttu looduses kohtame just seda modifikatsiooni.
Temperatuurivahemikus ligikaudu −50° ...−140°C võib tekkida kuubiline jää (jää I allmodifikatsioon Ic), kuid see on ebastabiilne, samuti saab see tekkida ka veeauru sublimeerumisel -80°C ja madamalate temperatuuride juures või väga väikeste veepiisakeste jäätumisel madalama kui -38°C juures. Mõnikord tekib kuubilist jääd atmosfääri ülakihtides, mida tõestavad vaadeldud optilised nähtused, artikkel, kusjuures selle tähtsus atmosfääris võib-olla arvatust palju suurem. Kui temperatuur tõuseb üle -33°, siis muutub kuubiline jää heksagonaalseks.
Kuubilise jää lihtvorm on oktaeedriline, kuid selle tipp võib-olla ka puudu, st otsekui ära lõigatud. Oktaeeder on 8-tahuline suletud vorm, mis moodustub kolmest peegelpindadega risti paiknevatest 4. järku teljest. Kristallograafias nimetatakse kuubiliseks ehk isomeetrilise süngooniaga kristallideks neid, millel on vähemalt 4 kolmandat järku sümmeetriatelge. Selliste kristallide lihtvormid ei pruugi olla üksnes kuubid, vaid oktaeedrid (jää erim Ic, teemant), dodekaeedrid (granaadid) jne.
Kuubiline ja heksagonaalne jää. Allikas ja allikas
.
.
.
.
.
.
.


Väga suurtel rõhkudel (tuhandeid ja kümneid tuhandeid atmosfääre) saadakse enamus ülejäänud jää modifikatsioonidest, sealjuures XII (saadud 1996. a.) ja suurema rooma numbriga tähistatud jääerimid on saadud alles viimastel aastatel. Suurem osa neist on veest tihedamad, sest tavalisel jääl on molekulvõre tüüpi kristallistruktuur, kuid teistel jääerimitel aatomvõre tüüpi kristallistruktuur.

Rullpilv 12. juuni õhtul

Minult on küsitud, kas mul on pilte rullpilvest. Jah, on küll, järgnevalt on ühest juhtumist pilte, see oli 12.6.2011.
Juba mõni päev oli Eesti jäänud väga sooja õhumassi, nii et päeval oli sooja üle 25 °C. Aja jooksul liikus külm õhk kirdest ja läänest lähemale, nii et lõpuks jäi soe õhk mõnesaja km laiuse koridorina Baltimaade kohale. Eestis oli üldiselt selge ja kuiv, mujal oli äikest. 12. juunil arenes Soome lõunaosa kohal ulatuslikult äikesepilvi, mis aja jooksul ühinesid. Kuna pikepeale suurenes laskuvate õhuvoolude osakaal, mõned neist olid väga tugevad, siis tekkisidki õhulained, millest vähemalt esimene moodustas rullpilve. See levis üle saja km lõuna poole ja pärast päikeseloojangut jõudis vaatevälja.


Reede, 18. november 2011

Näidistekstid pilvedest/Jää ja lumi

Kodukal on saadaval mõned näidistekstid pilvedest: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/Kiudpilved.htm
http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/kihtpilved.htm
http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/kihtsajupilved
Nendest kiudpilvede ja kihtpilvede tekstid lähevad peatselt muutmisele.
*************
Kuna lumi on kohe ukse ees, siis kirjutasin veidi jääst, sest võiks ju pisut teada, millega on tegu: http://www.ilm.ee/index.php?46789.
Vesi on hämmastav aine, üks selle põnevamaid omadusi on selle vedelaks jäämine kapillaarides ja väikeste tilkadena isegi siis, kui külma on 20 kraadi ja enam, samuti selle äärmiselt suur lahustamisvõime, katalüsaatoriks olemine paljudele tuntud keemilistele reaktsioonidele jne. Veest kui anomaalsest ainest on seal sarjas pisut juttu.

Reede, 28. oktoober 2011

Artikkel Tähekesest

1998. a. veebruar


.


.


.


See pilt käib selle jutu juurde:

http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/huvi.htm

Pühapäev, 23. oktoober 2011

Pilvede käsiraamatu käsikiri on valmis

Käsikiri sai viimaks valmis. A4 formaadis on sel 170 lk, jooniseid ja fotosid on saja ümber (nummerdanud ei ole). Nüüd on vaja veel käsikirja küljendada ja lasta keeletoimetajal üle vaadata, et see saaks trükivalmis. Kas ja millal see trükki jõuab, on hetkel teadmata, sest kui teha see värvitrükina jne, siis on kirjastuste pakutav hind äärmiselt kõrge. Teine võimalus oleks teha bartertehing, millest kirjastused huvitatud aga ei ole. Kolmas võimalus on raamat välja anda e-raamatuna, mida saab kas vastava tasu eest teatud arv kordi endale alla laadida või kasutada e-lugerit. Kolmas võimalus näib hetkel kõige reaalsem.

Uus raamat meteoroloogiast

Käisin poes, ostsin siiski ära ja tutvusin raamatuga lähemalt. Raamat on päris uhke ja asjalik, võrreldes 1998. a. väljaandega on seal olulisi muudatusi, kuid peatükid on ikkagi samad.

Järgnevalt on mõned vea- või ebakohad, mis silma hakkasid (neid on ka 1998. a. väljaandes).

1) Seal, kus räägitakse sademetest ja atmosfäärinähetest, võiks olla kirjas eraldi märkus, et hall ei ole külmunud kaste, nagu sageli arvatakse. Hall moodustub õhuniiskusest sublimatsiooni teel.

2) Tüüpiline on seal ka arusaam äikesest. Raamatus on öeldud, et äike on sädelahendus pilvede, pilvede ja maa või pilvede ja kõrgemate õhukihtide vahel. See lause käib välgu, mitte äikese kohta. Äike on kompleksne nähtus, mis koosneb mitmest komponendist, mitte ainult välgust. Välk aitab lihtsalt aru saada sellest, et tegu on äikesega. On juhtumeid, kui äike on välkudeta ja kui välgud on äikeseta tekkinud. Iseasi loomulikult, et see on segadusttekitav jne, aga lennunduses peaks sellest aru saama, sest ka lennuk võib vallandada välgu.

3) Pagi kohta on öeldud, et selle tugevus on 25-35 m/s. Ka 10-15 m/s äkilist tuule tugevnemist seoses rünksajupilvedega saab pidada pagiks.

4) Pilvede teema on problemaatiline nagu alati. Alguses muidugi pilvede klassifikatsioon - kihtsajupilved võidakse paigutada ka keskmiste pilvede hulka ja see on eelistatavam. Samuti tuleks mainida, et olemas on ka teistsuguseid klassifikatsioone. Kiudrünkpilvede fotod on sel juhul isegi hästi valitud, kuigi teisel pildil on pigem tegu kõrgrünkpilvedega. Kiudkihtpilvede teisel fotol on pilkupüüdvad halovormid. Võiks olla mainitud, milliste halodega on tegu. Kõrgrünkpilvede pildid ei ole väga head, need sarnanevad umbes 1,5-2 km piiril asuvate kihtrünkpilvedega. Kõrgkihtpilvede teine foto ei ole hea, raske on aru saada, milliste pilvedega seal üldse on tegu. Kihtrünkpilvede teine foto on tegelikult kõrgrünkpilvedest, sest fotolt on selgesti näha, et need ei ole madalad pilved ja nende elemendid on üpris peened ja teravate servadega, mis ei ole kihtrünkpilvedele iseloomulik. Kihtsajupilvede esimene foto on kahtlane, seal näivad olevat kihtrünkpilved, kuid õnneks teine pilt on isegi üsna ilmekas. Foto rünksajupilvede tipu laialivalgumisest on huvitav, sest näha on ainult alumist osa koos arcusega, tippe ei ole üldse näha. Küllap peab siis ette kujutama, et tipud valguvad laiali (see võib fotol oleval juhul reaalselt toimuda). Äikesepilve ees pöörlev tume pilvevall - tegu on Cb arcus-ega ja mõeldud tumedat narmalist pilve osa kohe enne sajuala. Raamatus öeldakse, et see pöörleb ja seal võib tekkida tromb või vesipüks. Tegelikult käib see tüüpiliselt wall cloud-i kohta, samuti ma ei ole näinud, et arcus-e osa eriliselt pöörleks, kuid mitmes suunas pilvede liikumist olen näinud. Ka väide, et ümaratipuline rünksajupilv ei põhjusta äikest ega intensiivseid sademeid, on vale, olen korduvalt näinud, et on ikka küll selle alaliigi puhul olnud äikest, sadanud tugevat hoovihma ja rahet, eriti ilmekas oli selle poolest 6.7.2010.

5) Sademed. Võiks olla mainitud, et sademed tekivad jääkristalli- ehk Bergeron-Findeiseni protsessi tõttu (teised sademetetekkeprotsessid on keskmistel laiustel vähetähtsad) või vähemalt seda, et sademete tekkeks peab pilvedes olema nii jääkristalle kui veepiisakesi. Raamatus olevast jutust ei loe seda välja, pinguta palju tahad. Lumehelveste kohta on kirjutatud, et neid on 9 tüüpi. Tegelikult on erinevaid lumekristallide kujusid tuhandeid, seega 9 käib ilmselt põhitüüpide kohta. Lumehelveste kohta on kirjas, et nende teket mõjutab õhutemperatuur. Niiskus on tegelikult sama oluline mõjutaja. Kuigi jah, õhutemperatuur määrab selle, kui palju saab niiskust õhus olla, ei ole siiski seos lumekristallide kuju ja temperatuuri vahel nii jäik, et saaks mõju taandada vaid temperatuurile.

Sellest pole raamatus juttu, kuid on huvitav, et reaalsetes lumesadudes ei ole korrapärased jääkristallid ülekaalus, vaid enamus lumehelbeid on ebakorrapärased, tombukujulised ja defektsed. See on eriti tüüpiline siis, kui tegu on lauslumega. Järveefekti lumekristallid on jällegi ülimalt ilusad, korrapärased ja vastavad levinud kujutlustele.

Ööpäeva sademeterekord 4.7.1972 Metsküla, 148 mm - selle üle on vaieldud, kas ikka on õige või mitte. Kahtlusi on see juhtum tekitanud. Näiteks lükkas hiljuti A. Kallis ümber lumepaksuse rekordi (97 cm Pagaril) õigsuse, nii et uurida ja kahelda tasub alati. Õigest lumepaksuse rekordist: http://www.emhi.ee/index.php?ide=26,887,1418,1433

6) Tsükloni arengust on esitatud klassikaline Norra koolkonna mudel. 1990ndatel arendati välja Shapiro-Keyseri mudel, mis sobib ookeani kohal arenevatele intensiivsetele tsüklonitele, see seletab muu hulgas ära nähtuse, mida nimetatakse warm seclusion.

7) Antitsüklonitest on väga vähe infot. Võiks olla pikemalt, milline on tüüpiline antitsüklonaalne ilmastik, kuidas kõrgrõhkkonnad tekivad jne. Väär on arvata, et antitsüklonites on ilm tüüpiliselt ilus ja selge, tegelikult on kaks tüüpilma, kas täiesti pilves ja sombune (tavaline sügisel ja talvel), põhjuseks inversioon, või selge.
Antitsüklonite tekke kohta kirjutasin siia: http://www.ilm.ee/?48026

8) Troopilised tsüklonid. Väide, et ekvaatoril neid ei teki, sest Coriolisi jõud on liiga väike, on üldjuhul õige, kuid on erandeid, näiteks 2004. a. tekkis India ookeani kohal troopiline tsüklon Agni kõigest 80 km ekvaatorist põhja pool. Torm saavutas 1. kategooria. Väide, et sademed orkaanis tulevad rünksajupilvedest ja seal on tugev äike, pole päris õige. Orkaan koosneb paljudest pilveliikidest, kusjuures konvektsioonipilvedel ei pruugi olla suurim osakaal. Maksimaalses arengustaadiumis olevas tormis võib-olla ulatuslikul alal kihtsajupilvi. Tugevaimad sademed ja äike on seotud orkaani spriraalharudega (feeder bands), kuid ka seal on äike üldiselt nõrk, kui aluseks võtta välkude hulk. Teine ohtlike nähete tsoon asub orkaani silma seintes ja otse selle all. Intensiivsem äike on seotud tavaliselt orkaani äärealadel tekkinud rünksajupilvede süsteemidega, seal võib ka tornaadosid tekkida.

9) Aeroloogilised diagrammid. Raamatus on toodud kaks diagrammi koos konkreetse ajahetkega. Tekstis räägitakse aga üldiselt, kuidas diagramme teha ja kasutada. Tegelikult oleks hea, kui räägitaks lahti ka need konkreetsed näited, et mida sealt võib välja lugeda jne. Nii tekib parem seostatus materjaliga.

10) Satelliidipiltide ja baarilise välja iseloomustavate kaartide näiteks on millegipärast vanast raamatust ümber trükitud. Seetõttu on kvaliteet halb. Ometi on võimalik kätte saada nii palju erinevaid pilte ja kaarte.

11) Oluliste ilmastikunähete kaardid (SIGWX). Need on kättesaadavad ka EMHI kodulehelt. Millegipärast on nii, et vanast trükist saab palju rohkem tingmärkide, sümbolite ja lühendite tähendusi teada kui vastilmunud raamatust. Seal on lahti seletatud väike osa tähistusi, millest enamik on prognooskaardil niikuinii seletatud.

12) Äike. Definitsioon ja ümaratipuliste rünksajupilvedega seonduv on juba eespool selgitatud. Kahjuks on raamatus vana kaart äikese sagedusest. Ometigi võib üsna kindel olla, et kasvõi TÜ-st saaks uuemaid kaarte.

13) Tromb ja vesipüks. Siin on tegu terminoloogilise segadusega. Kui rääkida tekkepõhjustest lähtuvalt, siis võib tekkida tornaado ka vee kohal. Vesipüksi analoog maismaal on maapüks.

14) Kordamisküsimuste ja ülesannete all on selline küsimus, kus on toodud kastepunkti defitsiidi vähenemine pooletunniste vahedega ja küsitud, kuidas ilm muutus. Vastuseks on antud, et pilvede alumine piir laskus ja tekkis udu. Tegelikult võib sama olukord tekkida ka siis, kui läheb laussajule, sest saju kestel suureneb õhu suhteline niiskus kuni küllastuseni. Samuti võib udu tekkida pilvede alumise piiri laskumiseta, see käib eeskätt lahtise taevaga udu kohta.

Sellised asjad hakkasid silma. Tegelikult on ikkagi raamat hästi kirjutatud ja seda võib kõigile huvilistele soovitada. Meeldib keelekasutus, lausestus jmt.

Laupäev, 22. oktoober 2011

Uus meteoroloogiaraamat

Hiljuti esitleti uut meteoroloogiaraamatut. See on M. Jürissaare 1998. a. ilmunud "Meteoroloogia" täiendatud ja parandatud trükk. Hind on kõrge, isegi kõrgem kui oli 2007. a. ilmunud "Lennundusmeteoroloogial". Täna käin raamatupoes ja tutvun raamatuga. Kui raamat osutub piisavalt asjalikuks ja kasulikuks, siis peab selle ostma. http://www.apollo.ee/product.php/0998531

Ühe asja võiks veel ära mainida. Juba mõne nädala eest kuulutas Õhtuleht välja pilvede pildistamise konkursi, http://www.ohtuleht.ee/fotokonkurss/eestipilved/tutvustus. Mis asjaoludel selline konkursi mõte tekkis ja välja kuulutati, on mulle teadmata. See sarnaneb mõneti ilm.ee juba aastaid välja kuulutatud ja traditsiooniks muutunud pilvede pildistamise konkursiga. Hetkel käib ilm.ee-s juba uus konkurss, mille väljakuulutamisse septembris suhtusin üpris leigelt, sest eelmine alles lõppes ja kui selliseid konkursse liiga sageli, praktiliselt vaheajata teha, siis võivad inimesed lihtsalt sellest ära tüdineda ja pilte saadavad vaid üksikud inimesed. Õhtulehe konkursi puhul võiks olla pildi juures selgelt välja toodud pildistamise aeg ja koht. Minu jaoks on fotode väärtus palju väiksem, kui need asjaolud on teadmata.

Laupäev, 15. oktoober 2011

Kuidas ikkagi on lood mere mõjuga?


Nii esimese uudise kommentaarides kui teises ilmajutus imestatakse, et kuidas nii, öökülm Lääne-Eestis, seal ju meri lähedal. Müstika laheneb, kui veidi arutleda tingimuste üle, mis, miks ja kuidas. Olen ise oktoobri alguses näinud öökülma koos hallaga näiteks Saaremaal rannast 2-3 m kaugusel, see oli 2008. aastal. Veetemperatuur oli samal ajal üle 10˚C ja eelmisel päeval oli mere kohal olnud tugev äike.

Öökülm ja hall võib tekkida rannikualadel siis, kui ilm on tuulevaikne või on nõrk õhuvool maismaa poolt. Jah, veekogud on sügisel kui soojuse reservuaarid, kuid nende toime avaldub ikkagi vaid siis, kui õhuvool on veekogu poolt. Veekogu avaldab oma soojendavat mõju ikka sellega, et veekogu toimel soojenenud õhk, mis asub otse õhukese kihina veekogu kohal (kui tuult pole), jõuaks sealt külmematele aladele. Kui õhk ei liigu või on õhuvool maa poolt, siis ei jõua veekogu soojus sisemaale. Kui õhk liigub märgatava kiirusega veekogu poolt, võib selle soojendav mõju jõuda väga kaugele sisemaale. Seetõttu ei tohiks imestada, miks öökülm oli 2. oktoobril rannikule nii lähedal - polnud õhuvoolu, mis oleks soojuse veekogult kandnud sisemaale. Ka mainitud juhtum Saaremaal vastas arutlusele - ilm oli täiesti tuulevaikne. Seetõttu ei saanud soojus veekogult maismaa poole kanduda ja öökülm jõudis peaaegu veepiirini. Päris veeni ei ulatunud, sest mingi soojendav mõju avaldub ka kiirguse ja õhu molekulaarse segunemise kaudu.

Imekspandav oleks öökülm siis olnud, kui oleks puhunud tugev edela- või läänetuul. Seega, alati tuleb pisut analüüsida olukorda, et aru saada, miks oli nii ja mida võib näiteks ilm järgmisena teha.

Pühapäev, 9. oktoober 2011

Meteoroloogiatestid

Huvitavaks ja kasulikuks õppematerjaliks võivad olla meteoroloogiaalased testid. Kavas on teha teste kolmele tasemele, nende demod on kättesaadavad siit:

http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/test.htm


http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/test2.htm


Hetkel on nii, et mingit programmi pole, mis vastuseid kontrolliks ja nupule vajutades tulemuse annaks, vaid lahendaja peab ise vaatama, mis läks õigesti ja mis valesti. Seda kontrollsüsteemi tuleks teha php-s, kuid see on päris keerukas. Loodetavasti see probleem laheneb kellegi IT-toega. Hetkel võib siis jõudu proovida demodega.


Kolmas ehk kõrgtaseme testi demo on koostamisel: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/test3.htm

Laupäev, 1. oktoober 2011

Miks just äikese ajal on tugevaid tuulepuhanguid?

http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/pagi
NB! Kui lingi alt tuleb tühi või poolik lehekülg lahti, siis selle kõrvaldamiseks lisage aadressi lõppu .htm.



Nüüdsest on olemas ka kokkuvõtte 8. augusti tormist: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/derecho. Mõningaid pilte (.png formaadis) ei saa sinna üles laadida, siis on need siin. Tekstis on siis vastav viide ka olemas. Derecho tekke kohta on koduleheküljel täiendusi!