Polaaririntamalla kylmä ja lämmin ilma kohtaavat
Sääksi kutsutaan troposfäärin alaosan hetkellisiä olosuhteita, joista voidaan mitata ainakin ilman lämpötilaa, painetta, kosteutta, tuulen nopeutta ja suuntaa, taivaan pilvisyyttä ja sateen määrää. Näitä säätekijöitä mittaa Suomessa Ilmatieteen laitos tiheällä sääasemaverkostollaan. Se julkaisee reaaliaikaisia mittaustuloksiaan verkkosivuillaan kohdassa paikallissää.
Pohjois-Eurooppa sijaitsee lähellä pohjoisnapaa, eteläisen lämpimän ja pohjoisen kylmän ilmamassan kohtaamisalueilla, polaaririntamalla. Polaaririntama on merkittävin tämän alueen säähän vaikuttava tekijä, koska sen kohdalla muodostuu liikkuvia matalapaineita eli polaaririntaman sykloneita.
Polaaririntamalla eri lämpöisten ilmamassojen raja aaltoilee johtuen mm. troposfäärin yläosassa puhaltavan voimakkaan kapea-alaisen tuulen, suihkuvirtauksen häiriöistä ja suunnan muutoksista.
Lisätietoa suihkuvirtauksista.
Matalapaineet syntyvät polaaririntamalla
Kun kylmä ja lämmin ilmamassa kohtaavat, niiden rajapinnan mutkassa kevyt lämmin ilma voi alkaa nousta raskaamman kylmän ilman päälle. Nouseva ilmavirtaus aiheuttaa matalamman ilmanpaineen maan pinnan lähellä, mistä saa alkunsa matalapaineen keskus. Matalapaineen syntyyn vaikuttavat eri korkeuksilla puhaltavien tuulten nopeuserot sekä erot ilman lämpötiloissa, paineessa ja kosteudessa. Pohjois-Euroopan säihin vaikuttavat matalapaineet syntyvät lähes aina Atlantin valtameren yläpuolella.
Koska matalapaineen keskuksessa on vähemmän ilmaa kuin ympäristössä, siihen alkaa virrata ilmaa ympäriltä tuulena. Periaatteessa tuuli puhaltaa suoraan kohti matalapaineen keskusta, mutta maapallon pyörimisestä johtuva coriolis-ilmiö (katso luku 5) kääntää tuulia pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle etenemissuuntaansa nähden. Tästä seuraa se, että käytännössä tuulet kiertävät matalapaineen keskusta pohjoisella pallonpuoliskolla vastapäivään ja on syntynyt sääilmiö nimeltään polaaririntaman sykloni eli liikkuva matalapaine. Se on periaatteessa erittäin lievä versio trooppisesta pyörremyrskystä, joita kutsutaan trooppisiksi sykloneiksi tai hurrikaaneiksi. Joskus polaaririntaman sykloni onkin saanut alkunsa heikentyneestä trooppisesta pyörremyrskystä, Atlantilla hurrikaanista.
Matalapaine aiheuttaa tuulista ja sateista säätä
Polaaririntaman leveysasteilla vallitsevat planetaariset länsituulet liikuttavat matalapainetta eli syklonia, tätä pyörivää satojen kilometrien laajuista sääilmiötä, Atlantilta kohti itää. Käytännössä, kun matalapaineen keskus ylittää Suomen liikkuen lännestä itään, tuulen suunta kääntyy esimerkiksi etelästä lännen kautta pohjoiseen.
Tuulten ohella sateet ovat tärkeä liikkuvien matalapaineiden Pohjois-Eurooppaan tuoma sääilmiö. Liikkuvan matalapaineen syntyessä lämmin ilmamassa työntyy etelästä kylmän ilmamassan alueelle kolmiomaisena kielekkeenä eli sektorina. Kielekkeen reunoilla eri lämpöisten ilmamassojen rajapinnoille syntyy säärintamat, lämmin ja kylmä rintama.
Kun matalapaine rintamineen liikkuu lännestä itään, tulee tietyn paikkakunnan kohdalle ensin lämpimän ilmamassan etureuna eli lämmin rintama. Sen kohdalla lämmin ilma nousee loivasti ja hitaasti kylmän ilman päälle ja syntyy rintamasateille tyypillisiä pitkäkestoisia heikkoja sateita, usein vain tihkusateina.
Matalapaineen jatkaessa liikettään lämpimän ilman kieleke ylittää alueen ja lämpötila on hieman korkeampi kuin ympäröivällä alueilla. Tällöin sää on yleensä poutainen ja aurinkokin voi paistaa. Lämpimän ilmamassan kielekkeen takareunaa kutsutaan kylmäksi rintamaksi, koska siinä kylmä ilma virtaa alueelle uudelleen. Kylmällä rintamalla kylmä ilma pyrkii menemään lämpimän ilman alle muodostaen jyrkkärinteisen rajan ja nostaen lämmintä ilmaa jyrkästi. Tällöin syntyy rankempia ja lyhytkestoisempia sateita kuin lämpimän rintaman kohdalla tai sadekuuroja.
Koska kylmä rintama liikkuu nopeammin kuin lämmin rintama, se saa lämpimän rintaman kiinni joidenkin päivien kuluessa. Tällöin rintamien välissä ollut maahan asti ulottunut lämmin ilmamassa on kokonaan noussut ilmaan kylmemmän ilmamassan päälle ja on syntynyt okluusiorintama. Okluusiorintamaankin liittyy usein sateita.
TELLUS1 - Sininen planeetta (TR)Simo Tolvanen & Simo Veistola8.4.2013