Testbed-havaintojen hyödyntäminen ilmanlaadun ennustamisessa Minna Rantamäki TUR/Viranomaisyhteistyö ILA/Ilmanlaadun mallimenetelmät
Tiheän mittausverkon hyödyt ilmanlaadun ennustamisessa Merkittävästi nopeammat ja tarkemmat ilmanlaadun ennusteet pääkaupunkiseudulle mm. kevätpölytilanteissa ja talvisissa inversiotilanteissa Tukee lähileviämisennusteiden kehittämistyötä. Esim. eri onnettomuustilanteiden (tulipalojen savukaasut, vaarallisten aineiden kuljetukset yms..) hallintaa varten kehitetyt mallit voidaan kytkeä uuteen meteorologiseen mittaus- ja malliaineistoon. Mahdollisuus hyödyntää ceilometreja sekoituskorkeuden määrittelyssä (esim. Nooran gradu)
Tulokset: Labiilit tilanteet 15 havaintoa hylättiin alhaisen pinta-sironnan takia Hyväksyttyihin tapauksiin sovitetun regressiosuoran yhtälö on h ceilo (,8 ±,1 ) h + = luotaus 47 Luotausten ja ceilometrin välinen korrelaatiokerroin on.9 Luotausten ja ceilometrin antamien sekoituskorkeuksien vertailua labiileissa tilanteissa.
Tulokset: Stabiilit tilanteet Yksi havainto hylättiin alhaisen pinta-sironnan takia Hyväksyttyihin tapauksiin sovitun regressiosuoran yhtälö on h ceilo (,62 ±,16) h + 12 = luotaus Luotausten ja ceilometrin välinen korrelaatiokerroin on.8 Luotausten ja ceilometrin antamien sekoituskorkeuksien vertailua stabiileissa tilanteissa.
Tulokset: Vuorokauden mittaiset havaintojaksot 29.5.22 2.1.22
3-step method: 2/5/25 Kumpula 3 25 Measured profile 6 5 4 korkeus(m) 2 15 1 5 Cloud off 255 zm(m) 3-step sm(m) 3-step korkeus(m) 15 1 5 Cloud off 255 zl(m) 3-step sl(m) 3-step 2 15 1 5 5 1 15 2 3 2 1-1 -2-3 korkeus(m) 15 1 5 5 1 15 2 hour Cloud off 255 zs(m) 3-step ss(m) 3-step 5 1 15 2 hour 3 25 2 Ideal 3-step-profile 45 4 35 3 25 5 1 15 2 hour 15 1 2 15 1 5 5-5 5 1 15 2
Yhteenveto - ceilometri Testbed (uudet CL31:t) tarjoaa ainutlaatuisen tilaisuuden kehittää/testata ceilometrien hyödyntämistä sekoituskorkeuden määrittämiseen Muu Testbed data (erityisesti RASS) ratkaisevan tärkeitä MH-referenssiarvon määrittämiseksi Reaaliaikainen & luotettava arvio sekoituskorkeudelle yhdessä kattavien reaaliaikaisen pitoisuusmittausten kanssa erityisen tärkeä paikallisen skaalan ilmanlaatuennusteiden kannalta
Ilmanlaatuepisodi 22.11.25 6.2.26 22.11.25
Säätilanne - yleistä Syksy 25 oli pitkään poikkeuksellisen lämmin, lämpöjaksot olivat 2. syyskuuta - 14. lokakuuta ja 29. lokakuuta - 15. marraskuuta. Lämpötila laski 16.11 nollan alapuolelle ja lämpötila pysyi pääasiassa pakkasen puolella 22-23.11 yöhön saakka. 19-2.11, 2-21.11 ja 21-22.11 yöt olivat kylmiä.
Ennustetut lämpötilaprofiilit? HIRLAM, 9km HIRLAM, 22km h (m) 3 25 2 15 Hki-Vantaa, MBE, 22.11.25 UTC-21UTC UTC 6UTC 12UTC 18UTC 3UTC 9UTC 15UTC 21UTC h (m) 3 25 2 15 Hki-Vantaa, RCR, 22.11.25 UTC-21UTC UTC 6UTC 12UTC 18UTC 3UTC 9UTC 15UTC 21UTC 1 1 5-15 -1-5 5 T ( o C) 5-15 -1-5 5 T ( o C) h (m) 3 25 2 15 1 Hki-Vantaa, ECMWF, 22.11.25 UTC-21UTC UTC 6UTC 12UTC 18UTC ECMWF, 4km 3UTC 9UTC 15UTC 21UTC h (m) 3 25 2 15 1 Hki-Vantaa, testbed, 21-23.11.25 21_173UTC 21_233UTC 22_53UTC 22_113UTC 22_1745UTC 22_233UTC 23_53UTC Havainto 5-15 -1-5 5 T ( o C) 5-15 -1-5 5 T ( o C)
Varoitus huonosta ilmanlaadusta Pk-seudulle? Varoitus lähetettiin YTV:lle 21.11. klo. 13 Ilmanlaadun huononemisen syyt tiistaina 22.11: Korkeapaine vahvistuu maan eteläosaan. Sää on enimmäkseen poutainen ja heikkotuulinen sekä maanantaina että tiistaina. Ma-ti välinen yö on kylmä ja silloin voi muodostua pilvisyydestä riippuen myös inversio. Keskiviikkoa kohden mentäessä lounaanpuoleinen tuuli alkaa jälleen voimistua
Raja-arvot (YTV)
25 2 15 NO 2 -pitoisuudet pääkaupunkiseudulla, 2.- 23.11. 25 Mannerheimintie Vallila Hämeentie Leppävaara Tikkurila Luukki µg/m3 1 5 * Huom! Validoimatonta pitoisuusdataa, joten virheet ovat mahdollisia PM 1 -pitoisuudet pääkaupunkiseudulla, 2.- 23.11. 25 2 21 22 Pvm 35 3 25 23 Mannerheimintie Vallila Hämeentie Leppävaara Tikkurila Tammisto µg/m3 2 15 1 5 2 21 22 Pvm 23 24
Säätilanne 22.11.25 Satelliittikuva (NOAA/EOS) n. 2UTC Okluusiorintama kulki Suomen ylitse, mutta pilvisyysalue ei yöllä ulottunut aivan pääkaupunkiseudulle. ECMWF analyysi ja tuulihavainnot UTC Korkeapaineen selänne ulottui Suomen eteläosaan.
22.11 3UTC 22.11 UTC 22.11 6UTC
Lämpötila 2-23.11 8 Pilvisyys väheni Pinnan läheisen ilmakerroksen jäähtyminen alkoi HKI-Vantaa_Pilv 7 6 Kokonaispilvisyys 5 4 3 2 1 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 39 42 45 48 51 54 57 6 63 66 69 72 2.11. 21.11. 22.11. 23.11. UTC UTC Aika UTC UTC
Tuulen nopeus 2-23.11 6 HKI-Vantaa_synop Leppävaara 5 Malmi Kaivopuisto 4 Tikkurila Tuuli heikkoa, ajoittain oli jopa tyyntä m/s 3 2 1 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 39 42 45 48 51 54 57 6 63 66 69 72 2.11. 21.11. 22.11. 23.11. UTC UTC Aika UTC UTC
Lämpötila 2-23.11 1 5 HKI-Vantaa_synop Kivenlahti_masto Leppävaara Malmi Kaivopuisto Tikkurila Lämpötila laski ºC -5-1 -15 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 39 42 45 48 51 54 57 6 63 66 69 72 2.11. 21.11. 22.11. 23.11 UTC UTC UTC. UTC Aika
Maanpintainversio Korkeus Inversion korkeus Inversion alle lukkiutunut ilma Lämpötila
Inversion voimakkuus 2-23.11 1 9 kivenlahti_inv 8 7 6 Inversio ei hävinnyt päivälläkään 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 52 54 56 58 6 62 64 66 68 7 72 ºC 2.11. 21.11. 22.11. 23.11 UTC UTC Aika UTC. UTC
Inversion voimakkuus 22.11 3 Kivenlahti 22.11.25 UTC-21UTC h (m) 25 2 15 UTC 6UTC 12UTC 18UTC 3UTC 9UTC 15UTC 21UTC Inversio oli myös hyvin matalassa kerroksessa, eikä hävinnyt päivälläkään 1 5-15 -1-5 5 T ( o C)
Inversion voimakkuus 21-23.11, Testbed h (m) 3 25 2 15 1 Hki-Vantaa, testbed, 21-23.11.25 21_173UTC 21_233UTC 22_53UTC 22_113UTC 22_1745UTC 22_233UTC 23_53UTC Inversio pysyi sisämaassa pidempään kuin rannikolla Tilanne purkaantui sisämaassa hitaammin 5-15 -1-5 5 T ( o C)
Yhteenveto Ilmanlaadun episodit Ilmanlaadun episodit ovat hankalia ennustettavia Riippuvat monesta eri tekijästä Pienen mittakaavan ilmiöt ovat vaikeita ennustaa Tiheä havaintoverkko voi mahdollistaa ilmanlaatuun vaikuttavien ilmiöiden paremman hallinnan kaupunkialueella Erityisesti se tukee lähileviämisennusteiden kehittämistyötä