SUURPALOJEN MAHDOLLISUUS SUOMESSA. Ari Venäläinen, Ilari Lehtonen, Antti Mäkelä

Transkriptio

1 SUURPALOJEN MAHDOLLISUUS SUOMESSA Ari Venäläinen, Ilari Lehtonen, Antti Mäkelä

2 Tavoitteet Hankkeessa selvitetään erityisen palovaarallisten olosuhteiden toistuvuusajat, alueellinen vaihtelu sekä ajallinen vaihtelu (vuosittainen sekä viikoittainen vaihtelu). Tutkimuksessa myös selvitetään mahdollisuutta ennustaa erityisen vaarallisten tilanteiden, kuten kuivuuden ja salamoinnin yhtäaikaista esiintymistä. Lisäksi esitetään arvio suurpalojen yhteiskunnallisista vaikutuksista.

3 Toteutus 1. Menetelmät Suurpalot mahdollistavien sääolojen esiintyminen Suomen ilmastossa Syttymisherkkyyttä kuvaavat indeksit: Suomessa käytössä oleva metsäpaloindeksi (FFI) Kanadalainen metsäpaloindeksi (FWI) Latvapaloindeksi Ukkosen esiintymisen mahdollisuus, CAPE indeksi Toistuvuusaika-analyysit pohjautuen ns. GEV- menetelmään Taloudelliset vaikutukset kirjallisuustutkimuksena 2. Aineistot FFI ja latvapaloindeksi laskettuna säähavaintojen pohjalta neljälle paikkakunnalle (Vantaa, Jokioinen, Jyväskylä, Sodankylä) jaksolle FWI laskettuna Euroopan alueelle pohjautuen ns. uudelleen analyyseihin ERA-20C ( ) ja ERA-Interim ( ) FFI,FWI ja latvapaloindeksi laskettuna viime vuosikymmenien suurimpien palojen ajankohdille Ilmastomalliaineistot, 5 eri ilmastomallia ja 2 päästöskenaariota. Arvio ilmaston muuttumisesta tämän vuosisadan loppuun Maasalamoiden päivittäinen lukumäärä Taloudellisten vaikutusten arviointi Pohjois-Karjalan alueelle (Kosenius ym., 2015), Ruotsin suurpalo (lehtiartikkelit)

4 Tulokset Suurpalot mahdollistavien sääolojen esiintyminen Metsäpalovaaraa kuvaavan FWI-indeksin 100, 50, 30, 20, 10, 5, 3 ja 2 vuoden toistuvuustasot laskettuna jakson ERA-Interim aineistosta. ERA Interim aineiston pohjalta Välimeren alueella FWIindeksin kesäkauden keskiarvo on noin ja Pohjois- Euroopassa < 10 Todennäköisyydellä 0,1 (kerran 10 vuodessa) FWIn arvo kohoaa Suomessa >40 ja 0,01 todennäköisyydellä >50 Nämä arvot ovat alhaisempia kuin asemakohtaisista havainnoista lasketut mutta kuvaavat hyvin alueellista vaihtelua

5 Sellaisten päivien lukumäärä jolloin metsäpaloindeksin FFI arvo kello 12 UTC touko-syyskuussa on ollut vähintään 4 Vuodesta toiseen tapahtuva vaihtelu on suurta, vaihteluväli ~0-90 päivään

6 Metsäpaloindeksin (FFI) arvot Vantaalla, Jokioisilla, Jyväskylässä ja Sodankylässä kesällä Laskenta on tehty 3-tunnin välein tehtyjen säähavaintojen pohjalta.

7 Suomessa käytettävän metsäpaloindeksin (FFI), latvapaloindeksin (LA) sekä FWI-indeksin komponenttien arvot Suomen viime vuosikymmenien laaja-alaisimpien metsäpalojen aikaan. FWI-indeksin osalta on suluissa esitetty myös toistuvuusaikoja vuosina. Päivämäärä Paikkakunta ja paloala Hyrynsalmi 200 ha Honkajoki/Isojoki 1600 ha Salla-Tuntsa ha Rantsila 650 ha Tyrnävä/Muhos 1300 ha Kalajoki 1600 ha Liminka 500 ha Tammela 200 ha Sala/Surahammar ha FFI LA FFMC DMC DC ISI BUI FWI 90,7 (0.2) 91,7 (0.2) , ,5 (0.3) ,9 (0.3) ,2 (0.2) ,6 (1.0) 84,4 37,6 133,7 (5,2) 55,1 128,8 (1.3) 177,5 (3.7) 106,1 (1.2) 98,4 (0.7) 87 (0.3) 53,6 111,2 511,7 (0.7) 275,5 500,6 637,6 (1.3) 313,3 305, ,2 (0.3) 11,1 (0.2) 14,6 (0.3) 11, ,4 (0.3) 12,5 15,3 (0.2) 3,3 40,7 161,7 (5.2) 73,5 156,8 (1.2) 209,3 (3.7) 114,9 (0.6) 109 (0.3) 87 84,5 24,4 39,8 (1.7) 34,9 (0.8) 19,1 (0.6) 46,3 (1.9) 48,2 (1.5) 37,8 (0.4) 38,4 (0.4) 12,8

8 Tilanteet, joissa FFI > 5.5 ja Latvapaloindeksi > 7.8 FFI, Latvapalo Vantaa Jokioinen Sodankylä VUOSI FFI, Latvapalo VUOSI FFI, Latvapalo VUOSI FFI LATVAPALO Päiviä, jolloin nämä kriteerit täyttyivät löytyi Vantaalla 114, Jokioisilla 41 ja Sodankylässä 5 kappaletta koko jakson aikana. Kuiva korkeapainesää jatkuu tyypillisesti useita vuorokausia, joten sääepisodeja joihin vaaralliset tilanteet liittyivät löytyi Vantaan havaintojen mukaan 35 kappaletta, Jokioisissa 19 ja Sodankylässä 3. Tämän pohjalta Etelä-Suomessa olisi lähes joka kesä tilanne, jolloin suurpalo olisi mahdollinen, Keski-Suomessa tällainen tilanne esiintyisi noin joka kolmas vuosi ja Pohjois-Suomessa vain noin kerran 10 vuodessa.

9 Tilanteet, jolloin latvapaloindeksi arvo vähintään kahdella tarkastelluista neljästä havaintoasemasta oli kahdeksan tai korkeampi. Vuosi Kuukausi Päivä Vantaa Jokioinen Jyväskylä Sodankylä Tarkasteltavien neljän havaintoaseman havaintojen pohjalta latvapaloindeksi saavuttaa arvon 8 8,5 kerran 10 vuodessa (10 % todennäköisyys) ja 1 % todennäköisyydellä arvo voi kohota yli 8,5:n. Havaintojaksolla oli yhdeksän sellaista päivää, jolloin latvapaloindeksin arvo vähintään kahdella tarkastelluista neljästä paikkakunnasta oli kahdeksan tai suurempi. Tällaisissa tilanteissa metsien syttymisherkkyys on erittäin suuri suuressa osassa maata. Osa tilanteista on perättäisinä päivinä ja liittyvät siis samaan säätilanteeseen. Selvästi erillisiä suurpaloille otollisia tilanteita on viisi kappaletta.

10 Salamoinnin vaikutus maasto- ja metsäpaloihin Päivittäiset maasalamat, maastopalot ja metsäpalot (touko-syys) Salamoita vuorokaudessa Paloja vuorokaudessa Salamat Maastopalot Metsäpalot 0

11 Päivien lukumäärät, jolloin FWI-indeksin arvo on ollut yli 20 ja CAPE on samaan aikaan ylittänyt arvon 100, 200, 500 tai 1000 J/kg. Tarkastelu pohjautuu jaksoon , säätiedot ovat ERA-Interim aineistosta kello 12 UTC ajanhetkille. Yhteenvetona voidaan todeta, että ukkospilven ominaisuuksista seuraavat ovat keskeisiä palon syttymisen kannalta: 1. Ukkosen voimakkuus (salamoiden määrä): mitä enemmän salamoita ukkonen tuottaa, sitä suurempi todennäköisyys että ukkonen aiheuttaa metsäpalon. 2. Ukkosen liikenopeus: ukkospilven etenemisnopeus vaihtelee suuresti (n km/h). Mitä nopeammin ukkonen etenee, sitä vähemmän aikaa se ehtii kastella alustaa. 3. Sademäärä: mitä enemmän ukkonen tuottaa sadetta, sitä enemmän alusta kastuu, ja sitä epätodennäköisempää on palon syttyminen. Kaikkia yllä mainittuja ukkospilven ominaisuuksia voidaan nykyään havaita reaaliajassa salamanpaikantimen sekä säätutkan avulla, ja olisi mahdollista luoda reaaliaikainen varoitusjärjestelmä, joka huomio sekä havaitun ukkosen että sen kulkureitille osuvan alustan ominaisuudet. Järjestelmä varoittaisi loppukäyttäjää niiden alueiden osalta, joissa salaman sytyttämän palon todennäköisyys on suuri

12 Tilanne tulevina vuosikymmeninä Ilmastoskenaariot Kasvihuonekaasujen päästöt (PgC/v)

13 Tilanne tulevina vuosikymmeninä Vuoden keskilämpötilan (asteina, vasen kuva) ja sademäärän (prosentteina) muutos vuosina verrattuna jakson keskimääräisiin arvoihin.

14 Tilanne tulevina vuosikymmeninä Ilmastonmuutoksen vaikutus suurehkojen yli 10 ha metsäpalojen määrään tulevina vuosikymmeninä pohjautuen Lehtonen et al. (2016) tuloksiin. Laskelmat pohjautuvat viiden eri ilmastomallin antamiin ilmastonmuutosarvioihin. Pystypalkki kuvaa mallien antamien ennusteiden vaihteluväliä ja ympyrä mallien pohjalta laskettua keskimääräistä ennustetta.

15 Taloudelliset vaikutukset Kosenius ym. (2014) Jos vähennetään arvioidut valvontalentojen kustannukset niin hehtaaria kohti lasketut kustannukset vaihtelevat vuoden /ha ja vuoden /ha välillä.

16

17 Suuruusluokaltaan Koseniuksen ym. (2014) esittämät arviot sekä Ruotsin suurpalon kustannusten arviot ovat varsin lähellä toisiaan. Mahdollisen palon todelliset kustannukset lopulta määräytyvät esimerkiksi tuhoutuneen puuston määrästä, menetetyistä rakennuksista, jne. mutta suuruusluokaltaan kustannukset näyttäisivät olevan yli 50 milj. ja alle 100 milj. / ha.

18 JOHTOPÄÄTÖKSIÄ Yksittäisellä paikkakunnalla esiintyy Etelä-Suomessa lähes vuosittain säätilanne, joka mahdollistaisi syttyneen palon leviämisen suurpaloksi. Keski-Suomessa tällaisia tilanteita on noin joka kolmas vuosi ja maamme pohjoisosassa noin kerran 10 vuodessa. Karkeasti arvioiden kerran 10 vuodessa näyttäisi maamme päälle juuttuvan pitkäaikainen ja laaja-alainen korkeapaine, jonka seurauksena suurimmassa osassa maatamme metsät ovat erittäin syttymisherkkiä ja saman aikaisesti voimakas tuuli, korkean ilman lämpötila ja alhainen kosteus lisäävät mahdollisen palon leviämisen vaaraa. Tällaisia olosuhteita tavataan tyypillisesti Etelä-Euroopassa ja Välimeren alueella. Ilmaston lämmetessä tällaisten erittäin palovaarallisten tilanteiden arvioidaan yleistyvän tulevina vuosikymmeninä merkittävästi. Salamoiden aiheuttamien palojen lukumäärällä on selvä yhteys salamamääriin; mitä enemmän salamoita ukkonen tuottaa, sitä todennäköisempää on palon esiintyminen. Salamamäärän lisäksi ukkosen tuottamalla sademäärällä on vaikutus palon esiintymiseen. Ukkospilven ominaisuuksia voidaan nykyään havaita reaaliajassa salamanpaikantimen sekä säätutkan avulla ja olisikin mahdollista luoda reaaliaikainen varoitusjärjestelmä, joka huomio sekä havaitun ukkosen että sen kulkureitille osuvan alustan ominaisuudet. Järjestelmä varoittaisi loppukäyttäjää niiden alueiden osalta, joissa salaman sytyttämän palon todennäköisyys on suuri. Aiempien selvitysten sekä Ruotsissa 2014 riehuneen palon kustannusten arvioiden mukaan kustannuksia kertyisi / palanut hehtaari. Mahdollisen kokoluokkaa ha olevan suurpalon taloudelliset seuraamukset olisivat siis useita kymmeniä miljoonia euroja. Suurpaloilla on suuret vaikutukset ja tämä korostaa niiden ennalta ehkäisyn tärkeyttä; Suomen ilmasto ei suojaa meiltä tällaisilta tapahtumilta. Suurpalot ovat mahdollisia ja niiden syttymiselle on erittäin suotuisat olosuhteet yllättävän usein. Metsäpalojen ennaltaehkäisyyn ja sammuttamiseen liittyvien riskianalyysien ajantasolla pitäminen onkin tärkeää.