Tuulioloista Suomen länsirannikolla

Transkriptio

1 Tuulioloista uomen länsirannikolla Achim Drebs 1. Johdanto Tämä selvityksen tarkoitus on antaa lyhyt kuvaus tuulioloista uomen länsirannikolla Hangosta Hailuotoon. Mittauspaikkoja on valittu niin, että ne edustavat länsirannikolla esiintyviä aktiivisia rantadyynialueita. Korppoon Utö ja Hangon Tulliniemi edustavat aluetta Hangon Tvärminnestä Hangon Tulliniemeen, Rauman Kylmäpihlaja ja Porin Tahkoluoto Porin Yyteriä, Kokkolan Tankar Lohtajan Vattajaa ja Hailuodon Marjaniemi koko Hailuodon saarta. Kaikilla dyynialeilla esiintyy dyynien eri kehitysvaiheita alkiodyyneistä harmaisiin dyyneihin ja tämän selvityksen tarkoitus on esittää millä voimalla ja mistä tuuli puhaltaa ja näin vaikuttaa dyynien syntymiseen ja kehitykseen. 2. Havaintoaineisto elvityksen havaintoaineisto on saatu suoraan Ilmatieteen laitoksen tietokannasta (Taulukko 1). e ei ole korjattu, eikä täydennetty. en takia havaintosarjat ovat eripituisia, ja vain yksi havaintosarja, Korppoon Utö, olisi riittävän pitkä ilmastollisia tuulianalyysejä varten. Tätä havaintosarjaa käytettäänkin pääasiallisesti esittämään uomen länsirannikon tuulioloja, muita havaintosarjoja käytetään vain paikallisia ilmiöitä selittävissä huomautuksissa. Tuulen suunta ja voimakkuus mitattaan yleisesti metrin korkeudella minuutin keskiarvoina. Hetkellinen, puuskainen tuuli voi olla jopa 1,2 1,3-kertainen. Yli metriä sekunnissa puhaltavia tuulia kutsutaan navakaksi tuuleksi, yli 2 metriä sekunnissa myrskytuuleksi. metriä sekunnissa on tässä selvityksessä käytetty raja-arvo. Kaikki havaintoasemat sijaitsevat majakkojen yhteydessä. ämä ympäristöt muuttuvat erittäin hitaasti, jos lainkaan, ja soveltuvat erinomaisesti tuulen havaitsemiseen. Valitettavasti asemia joudutaan siirtämään muistakin syistä kuin ilmastollisista. Vasta viime vuosikymmenen havaintotekniikalla on ollut mahdollista perustaa luotettavia automaattiasemia ja niitä on käytetty tässä selvityksessä. Ilmatieteen laitos käyttää asteen tuuliruusuja. Taulukko 1: Tuulimittauspaikkojen sijainnit, asemien korkeudet meren pinnasta ja havaintojaksojen pituudet. korkeus havaintojakso Korppoo Utö 59º 47 21º Hanko Tulliniemi 59º 48 22º Rauma Kylmäpihla 61º 8 21º Pori Tahkoluoto 61º 37' 21º 22' Kokkola Tankar 63º 57' 22º ' Hailuoto Marjanieni 65º 2' 24º 33' Tuulioloja uomen lahdella Korppoo Utön sääasema on yksi uomen vanhimmista majakka-asemista. Havaintotoiminta alkoi täällä jo helmikuun ensimmäisinä päivinä e sijaitsee noin 75 kilometriä Hangon niemestä länteen aaristomeren keskellä. Vuodesta 1961 lähtien on tehty 8 tuulihavaintoa päivässä. Kuvassa 1a on esitetty Korppoo Utön tuuliruusu navakkojen tuulien, w > m/s, osalta. Kaikkien muiden sääasemien tuuliruusut (kuvat 1b f) ovat liitteessä. ääasema edustaa erinomaisesti uomen tuulioloja. e sijaitsee lounaistuulien alueella missä likimain puolet tuulista puhaltaa etelä-länsisektorilta. Huomattava määrä puhaltaa myös

2 luoteesta ja kaakosta. Vähinten edustettuna on suunta astetta 219 havainnoilla, kun tuulen nopeus on > m/s, se on vain yksi seitsemäs osa suunnan 23 vastaavista tuulista. Tuulen nopeus metriä sekunnissa metrin korkeudessa vastaa noin 8,5 metrin tuulen nopeutta 2 metrissä, jos lasketaan kaavan (tull :8) M 2 =M 1 *((ln z 1 / D)/ln z 2 / D) mukaisesti, missä M 2 on uusi tuulen nopeus, M 1 on vanha tuulen nopeus (tässä m/s), z 1 on korkeus 2 metriä ja z 2 on metriä. D on Davenport-ierenga rosoisuuden luokitus merelle,,2 m (tull :78). Kun muutettaan Davenport-ierengan rosoisuus luokitus rannoille,,5 m:ksi, tuulen nopeus laskee vain hieman, 7,9 metriin. Tuuli alkaa kuljettaa hiekkaa, jos tuulen nopeus saavuttaa 2 metrissä 4 m/s (Bagnold, 1941: 1). äin ollen kaikissa kuvassa 1a:ssa esitettynä havainnoissa on mahdollista, että tuuli kuljettaisi hiekkaa. äin ei kuitenkaan aina ole, koska lähtötilanteeseen vaikuttaa myös muita tekijöitä, kuten hiekan kosteus ja sade. Myös tuulen suunnalla on siihen merkitystä. Kohtisuoraa dyyneihin vaikuttavan tuulen merkitys on suurempi kuin dyyniä pitkin puhaltavan tuulen Kuva 1a: Korppoo Utön tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli Heikko tuuli muotoilee dyynejä pienin askelin. uurempia muutoksia syntyy myrkyissä. Utön tuuliruusu myrskyhavainnoille poikkeaa huomattavasti edellisestä. Myrskytuulet puhaltavat vain kahdesta sektorista, ja 3-36 astetta (kuva 2). Varsinkin sektori osuu juuri Hanko Tulliniemen dyyneille hyvin. en nähdään myös Hanko Tulliniemen tuuliruususta.

3 Kuva 2: Korppoo Utön tuuliruusu, /8, tuuli > 2 m/s minuutin keskituuli Mutta onko tuulen suuntajakauma ollut näiden 48 vuoden aikana sama? Vastaus saadaan kuvasta 3, missä on Korppoo Utön tuuliruusu on jaettu vuosikymmenittäin. en perusteella voidaan todetta, että kaikilla vuosikymmenillä on toisiaan muistuttava jakauma. Toki löytyy myös poikkeuksia, mutta niin luonnossa onkin Kuva 3: Korppoo Utön tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli vuosikymmenittäin 4. Muiden rannikkoalueiden tuulioloista Muiden sääasemien tuuliruusut poikkeavat Korppoo Utön tuuliruususta. i yhdelläkään ole enää näin selkeää lounaistuulen kuviota kuin Korppoo Utöllä. Pori Yyterin edustalla tuulen pääsuunnat muuttuvat pohjois-

4 eteläsuuntaiseksi (Kuvat 1c ja 1d). Tässä nähdään vahva rannikon vaikutus, koska molemmat sääasemat ovat huomattavasti lähempänä rannikkoa kuin Korppoo Utö. Myös Kokkola Tankarilla (Kuva 1e) nähdään samanlainen vaikutus, täällä rantaviiva kulkee lounaasta koilliseen. Hailuoto Marjaniemen tuuliruusun pohjoisosuudet ovat jo huomattavasti pienentyneet (Kuva 1f). Kaikkien tuuliruusujen perusteella voidaan siis sanoa, että uomen länsirannikko tavalla tai toisella ohjaa lounaasta tulleita tuulia. On toki muistettava, että tämä arvio perustuu lyhyisiin havaintosarjoihin. Joka tapauksessa tuuli on vaikuttanut dyyneihin enemmän tai vähemmän pitkittäin. itä, minkälainen vaikutus rannikkoa pitkin puhaltaneilla tuulilla on ollut merivirtoihin, voidaan parhaiten arvioida ilmakuvien avulla (Hellemaa 1998: 128, 138, 147, 156). 5. Kovista tuulista Tuulten esiintyminen vaihtelee vuodesta toiseen, joskus esiintyy kovia tuulia joka vuosi, joskus niitä saa odottaa monta vuotta. Ilmastomuutoksen tutkimuksessa on arvioitu, että ilmaston lämpenemisen myötä myös tuulen ja myrskyjen voimakkuudet lisääntyisivät. Tämä kysymys koskettaa myös uomen aluetta. Mutta onko tuulien voimistumista jo havaittavissa? Kuvassa 4 on esitetty vuosittain suurimmat keskituulten nopeudet minuutin keskiarvoina. Vielä kerran on muistettava, että suurin osa tässä selvityksessä käytetyistä havaintosarjoista on kestänyt vain vuotta. äin lyhyissä sarjoissa kovat tuulet voisivat jäädä esiintymättä. simerkkinä voisi toimia Korppoo Utön havaintosarja, missä vuonna ei ole esiintynyt kovia tuulia, joiden nopeus olisi yli 24 m/s. Toiseksi pisin havaintosarja, Hailuoto Marjaniemi, vaikuttaa ainakin alussa hiukan epämääräiseltä, koska siinä vuoden suurin tuulen nopeus on huomattavasti muita suurempi. e voisi johtua liian korkealle asennetusta tuulimittarista. Pisin havaintosarja on Korppoo Utön, melkein 48 vuotta. e on kolmijakoinen, vaihtelevuus on vuodesta toiseen hyvin suuri, vaihtelevuus on pieni, ja vuodesta 1993 suurin tuulen nopeus on vuodesta toiseen kasvanut. Vasta viime vuosien aikana on havaittavissa taas pientä laskua. 199-luvun nouseva trendi osuu yhteen maailman laajuisesti lämpimämpien vuosien kanssa. e voisi olla merkki muuttuvista ilman virtauksista. Kaikkien muiden asemien trendit olivat jo 199-luvulla laskevia, johtuen ehkä myös kääntyvästä päätuulensuunnasta, mitä olisi vielä tutkittava (katso kuva 3) m/s Utö Tulliniemi Kylmäpihjala Tahkoluoto Tankar Marjaniemi vuodet Kuva 4: uurimpien keskituulien esiintymiset uomen länsirannikolla, vuosittain.

5 6. Kovien tuulten toistuvuudesta Automaattinen sääasemien havaintojaksot voidaan ajoittaa muuttamasta sekunnista ajallisesti muuttamiin tuntiin. Kansainvälisesti havaintoja tehdään tänä päivänä kolmen tunnin välein. Tuulen suhteen se on osoittautunut sopivaksi. Tuulen suunnan ja voimakkuuden lisäksi kiinnitettään yhä enemmän huomiota myös puuskiin. Puuskat ovat hetkellisiä arvoja, tuulen voimakkuus ja suunta minuutin keskiarvona. Koska tämän selvityksen havaintodataa ei ole tarkistettu, pitäisi havaintosarjojen tulokset suhteellistaa. Taulukko 2 esittää, kuinka usein havaitaan vähintään navakkaa tuulta koko havaintosarjoihin nähden. Yllätykseksi Korppoo Utö ei ole tuulisin paikka tässä mielessä, mutta se on sopusoinnussa Hailuoto Marjaniemen kanssa, molemmat ovat hyvin tuulisia paikkoja. Hanko Tulliniemen korkea arvo johtuu tuulen kanavoinnista kohti rantaa, Pori Tahkoluodon ja Kokkola Tankarin arvot taas suhteellisen suojatuista paikoista. Ainoastaan avomeren äärellä sijaitsevan Rauma Kylmäpihlajan arvot ovat poikkeavat. (Onko Utön sääasema majakan yhteydessä? e sijaitsee saaren pohjoisrannalla.) Taulukko 2: Havaittujen tuulien ja navakkojen tuulien suhde uomen länsirannikolla havaintojen lukumäärä havaintojen lukumäärä, w > m/s % Utö Tulliniemi Kylmäpihlaja Tahkoluoto Tankar Marjaniemi Lähteet Bagnold, R.A. (1941). The physic of blown sand and desert dunes. 265pp Methuen & Co Ltd. London Hellemaa, Pirjo, (1999). The development of coastal dunes and their vegetation in Finland. Fennia 176:1, tull, Roland B. (). Meteorology for cientists and ngineers. 2 pp. Brooks/Cole. Pacific Grove, CA, UA

6 Liite Kuva 1b: Hanko Tulliniemen tuuliruusu, 199-7/8, tuuli > m/s minuutin keskituuli. Kuva 1e: Kokkola Tankarin tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli Kuva 1c: Rauma Kylmäpihlajan tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli. Kuva 1f: Hailuoto Marjaniemen tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli Kuva 1d: Pori Tahkoluodon tuuliruusu, /8, tuuli > m/s minuutin keskituuli.