Länsi- ja lounaistuulten vaikutus talvisäähän

[projustice]

Usein puhutaan eri yhteyksissä, että Atlantilta saapuvat tuulet saavat lisätempoa nimenomaan sulasta itämerestä joten tämä ilmiö edesauttaisi entisestään lämpötilojen nousemista plussan puolelle varsinkin etelä- ja länsirannikolla sekä Keski-Suomessa. Sellaisessa skenaariossa puolestaan, missä itämeri olisi kuitenkin jäätynyt jo kauttaaltaan, neutralisoisiko jäätynyt meri lämpimiä ilmamassoja sen verran että lämpötilat pysyisivät nollassa tai pikkupakkasella vai ei? Löytyykö tällaisesta tilanteesta historiallisia esimerkkejä? Esimerkiksi vuodelta 1987 tai 40-luvulta?

[unbiased]

Saan kai tarjota omaa selitystä, joka perustuu energian siirtymiseen.

Alailmakehän lämpökapasiteetti on melko pieni. Ilmaa on kilometriin saakka ehkä noin 1,2 tonnia ja ilman lämpökapasiteetti 1 kJ/kgK. Joten alailman lämpökapasiteetti neliömetriä kohti on noin 1,2 MJ/K.
Vesilitran haihtumislämpö on noin 2,5 MJ. Kun neliömetrille tiivistyy 1 mm vettä, se luovuttaa lämpöä ilmaan 2,5 MJ ja ilman lämpötila kohoaa 2 astetta. Yleisimmän lounaistuulen puhaltaessa sulan Itämeren yli neliömetriltä voi haihtua jopa 10mg/s. Vuorokauden kuluessa vettä haihtuu noin 800 litraa neliömetriltä. Lämpö haihtumiseen tulee Itämerestä ja siirtyy likimain samankokoiselle alueelle Suomeen. Jos kaikki haihtunut vesi tiivistyy Suomeen, lämpötila kohoaa peräti 800*2 astetta =1600 astetta.
Tämä on tietenkin mahdotonta liioittelua, vaikka laskelma onkin teoriassa oikea. Haituminen on liioiteltua (vettä tiivistyy takaisin mereen), lämpöä siirtyy ylempiin kerroksiin sekä maan pintaan ja katoaa termisenä säteilynä vuorokauden aikana avaruuteen. Mutta 10-20 asteen kohoamien on varmasti mahdollista verrattuna, jos Itämeri olisi Itäaavikko. Atlantilta tulee tietenkin samaa kosteaa ilmaa, joka tuo tullessaan lämpöenergiaa, kun kosteus tiivistyy.
Jos Itämeri on jäässä haihtuminen on paljon vähäisempää, joten lämpötila on alempi, koska lämpöä siirtyy merestä paljon vähemmän maa-alueille. Laskelma on hyvin karkea arvio, mutta silti se osoittaa kuinka sulan meren yli puhaltava tuuli tuo lämpöenergiaa maa-alueelle.

Mereltä voi tulla myös kylmää ilmaa. Kirkaalla säällä keväällä, kun meren lämpötila on aste pari, merituuli muutaman kilometrin etäisýydellä rannikolla on kylmää (alle 10 astetta), koska merellä ilma on yön aikana jäähtynyt ja puolen päivän aikaan aurinko on jo lämmittänyt maan pinnan (20 asteeseen), josta lämpöä on johtunut ilmaan merituulen alkaessa puhaltamaan. 30 kilometrin etäisyydellä merituulen tuoma ilma on jo lämmennyt johtumalla maan pinnasta eikä merituuli enää tunnu kovin kylmältä. Jokainen ympäristöä seuraava voi näitä havaintoja tehdä jopa ilman mittareita.

[unbiased]

Onhan ilmiössä monille tuttukin lämpenemistapahtuma. Kun Atlantilta tulee kosteaa ilmaa Skandinavian vuoristoon, tuulen paine työntää ilmaa joka paineen vaikutuksesta kohoaa vuoristossa. (Kuinka korkealle voi 10 m/s tuuli työntää ilman, kuka laskee.) Tällöin ilma noustessaan tekee työtä painovoimaa vastaa ja alkaa jäähtyä. Jäähtymisestä johtuen kosteus tiivistyy ja sataa maahan. Ilma saa lämpöenergiaa, laajenee ja kevenee joten tuulen paine pääsee työntämään ilman yli vuorten. Vuorten toisella puolella ilma alkaa laskeutua, jolloin potentiaalienergia pienenee ja ilman lämpöenergia kasvaa, ilma lämpenee. Näin Atlantilta tullut latentti energia on vuoriston toisella puolella muuttunut ilman lämpöenergiaksi. Tässäkin on kysymys alkujaan merestä lähteneestä lämpöenergiasta, joka voi jopa Suomessa saakka aiheuttaa lämmintä säätä.
Tapauksella on nimensäkin Föhn-tuuli