Teema 2.11.2017

Säähavaintoja nyt – ja tulevaisuudessa

Ilmatieteen laitos kerää kansalaisten omia säähavaintoja mobiilisovelluksen avulla. Havainnot ovat sään ennustamisen perusta vaikka teknologia mullistaa niiden tekemistä.

Säähavaintojen pohjalta tehdyillä sääennusteilla on merkittävä rooli siinä, että yhteiskunta toimii. Havaintoja hyödynnetään tie- ja lentoliikenteessä, merenkulussa, matkailussa, energiantuotannossa sekä maa- ja metsätaloudessa. Tietenkin myös kansalaisille tuotetut sääennusteet pohjaavat havaintoihin.

Ilmatieteen laitoksen havaintoasemaverkostoon kuuluu noin 400 erityyppistä asemaa, jotka antavat tietoa säästä, merestä, ilmanlaadusta ja lähiavaruudesta. Maanpinnalta käsin tehtävien havaintojen lisäksi hyödynnetään laajasti satelliittien antamaa informaatiota.

Kesästä lähtien Ilmatieteen laitos on kerännyt kansalaisten omia säähavaintoja mobiilisovelluksella. Kuka tahansa on voinut ilmoittaa huomioitaan sateista, ukkosista, tulvista, tuulivahingoista ja rakeista.

”Projektin tavoitteeksi ei asetettu tiettyä havaintomäärää, koska sitä oli varsin vaikea arvioida etukäteen. Nyt [lokakuun alussa] havaintoja on jo yli 21 000”, kertoo suunnittelija Ismo Karjalainen Ilmatieteen laitokselta.

Käyttäjiä on tähän mennessä ollut 8 700, joista noin puolet on kokeillut palvelua ja tehnyt 1–5 omaa ilmoitusta. Aktiivisia käyttäjiä, jotka ovat kirjanneet yli 20 havaintoa, on ollut noin 80. Aktiivisin käyttäjä on tehnyt jo lähes 300 ilmoitusta kesäkuun alusta lähtien.

”Ilmoitukset painottuvat sadehavaintoihin, jotka lisättiin mukaan, jotta kansalaisilla olisi aina mahdollisuus raportoida havainto eli sataako vai ei. Tämän avulla olemme myös päässeet paremmin perille palvelun potentiaalista”, Karjalainen sanoo.

Myös ukkosista, tuulivahingoista, rakeista ja tulvista on tehty yhteensä useita satoja havaintoja, mutta elokuista Kiira-rajuilmaa lukuun ottamatta kesäkausi ei ollut kovinkaan säärikas näiden havaintolajien osalta.

Havainto on sääennustamisen perusta

Meteorologi ennustaa säätä käyttäen apunaan säähavaintoja ja sääennustemallien tuottamia ennusteita. Ennustemallin pohjaksi tarvitaan havainto eli tieto alkutilanteesta, jonka avulla malli laskee ilmakehän tilaa alkuhetkestä eteenpäin.

Sääasemilla havainnoitaviin perussuureisiin kuuluvat ilman lämpötila, ilman suhteellinen kosteus, ilmanpaine, tuuli, sademäärä, kokonaispilvisyys ja pilvenkorkeus, vallitseva sää, näkyvyys, lumensyvyys ja auringon säteily. Automaattiasemilta havaintoja saadaan kymmenen minuutin välein.

Helsingin Kumpulan säähavaintoasemalla mitataan muun muassa lämpötilaa, kosteutta, tuulta ja ilmanpainetta.

Ensimmäinen säähavaintoasema perustettiin Helsingin Kaisaniemeen vuonna 1844. Manuaalisena aikakautena asemat jaettiin sää-, ilmasto-, sade- ja kesäsadeasemiin ja toiminta perustui ihmisen tekemiin havaintoihin. Henkilö luki laitteiden lukemat, teki aistinvaraiset huomiot vallitsevasta säästä ja merkitsi havainnot vihkoon.

Siinä mielessä omien havaintojen raportointi on paluuta entiseen – nyt tulosten raportointiin vain käytetään mobiililaitetta.

”1800-luvulta on kuljettu pitkä matka tähän päivään. Isoja kansainvälisen tason mullistuksia ovat olleet muun muassa 1930-luvulla Vilho Väisälän kehittämä radiosondi, jonka avulla saatiin tietoja myös maanpinnan yläpuolelta”, kertoo Ilmatieteen laitoksen havaintoyksikön päällikkö Juhana Hyrkkänen.

Satelliittien ja säätutkien rooli säätiedon hankinnassa on ollut käänteentekevä.

Ensimmäiset automaattisääasemat perustettiin vuonna 1981. Automatisointi auttaa tekemään säähavaintoja paikoissa, jotka eivät ole asutuksen lähellä. Ne myös tuottavat monipuolisia havaintosuureita tiheällä aikavälillä, välittävät reaaliaikaisia säähavaintoja sekä yhtenäistävät havaintojen tekotapaa.

”Viime vuosisadan jälkipuoliskolla kaukokartoituksen eli satelliittien ja säätutkien rooli säätiedon hankinnassa on ollut aivan käänteentekevä”, Hyrkkänen kuvaa.

Satelliittihavainnot perustuvat maan ja meren pinnasta, pilvistä sekä ilmakehästä avaruuteen poistuvan säteilyn mittaukseen. Säätutkalla puolestaan saadaan selville, missä sataa ja kuinka rankasti.

Teknologia tuo rajattomat mahdollisuudet

Ilmatieteen laitos jatkaa ihmisten omien havaintojen keräämistä ainakin ensi vuoden huhtikuuhun saakka. Talveksi mobiilisovellukseen lisätään jalankulkusää, jään paksuus, huono ajokeli, lumensyvyys ja sadetietoihin vesisateen rinnalle muitakin sateen olomuotoja, kuten lumi- ja räntäsade.

”Talveksi valittiin sellaisia suureita, joilla on meille Ilmatieteen laitoksessa ja etenkin sääpäivystyksessä lisäarvoa. Luulisin, että kansalaisiakin kiinnostaa, missä on liukasta kävellä tai missä on huono ajokeli”, Ismo Karjalainen sanoo.

Etenkin jalankulkusää on kiinnostava havaintolaji, koska sitä on Ilmatieteen laitoksen käytössä olevilla välineillä hankala mitata. Jalankulkijoilta odotetaan omia havaintoja marraskuusta alkaen, jolloin uudet havaintolajit lisätään sovellukseen.

Kansalaishavainnot ovat niin tuore lisä havaintojen tekemiseen, että niiden konkreettinen soveltaminen käytännön työhön Ilmatieteen laitoksella hakee vielä uomiaan. Varmaa on kuitenkin, että tulevaisuus ja teknologinen kehitys muuttavat myös säähavaintojen tekemistä.

”Mittaustietoa saadaan jo nyt ajoneuvoista ja lähitulevaisuudessa älykkyyttä ja sensoreita alkaa tulla myös rakennettuun infraan, esimerkiksi rakennuksiin ja lyhtypylväisiin. Mutta voidaanko tulevaisuudessa saada tietoa vaikkapa älyvaatteista?”, Juhana Hyrkkänen pohtii niin sanotun esineiden internetin soveltamismahdollisuuksia.

Toinen iso trendi on ”big data”, joka tarkoittaa erittäin suurten tietomassojen keräämistä ja hyödyntämistä tietotekniikan ja erilaisten analyysitekniikoiden avulla.

”Teknologian ja esimerkiksi kansalaishavaintojen kautta tuleva kehitys avaa aivan uusia mahdollisuuksia, joissa vain mielikuvituksemme on rajana.”

Teksti:
Kuvat:

Tommi Mäkelä, Antonin Halas