tuuli

Aeolus lähti tuulia tutkimaan

Maapallon tuulia kartoittava satelliitti Aeolus laukaistiin onnistuneesti avaruuteen viime yönä klo 00.20 Suomen aikaa.

 

Kouroun avaruuskeskuksesta lähetetty Vega-kantoraketti nosti 1360 kg massaltaan olleen Aeolus-satelliitin noin 320 kilometrin korkeudessa olevalle radalle maapallon ympärillä. Siellä satelliitti aloitti saman tien toimintansa ja oli yhteydessä ensin Etelämantereella Troll-tutkimusasemalla olevaan maa-asemaan klo 1.30 Suomen aikaa.

Nyt aluksi sen kaikki systeemit käydään läpi ja tuulien kartoittamisessa käytettävä laserlaitteisto käynnistetään vasta vähän ajan kuluttua.

Kiinteällä polttoaineella toimiva kevyt Vega nousi matkaan nopeasti ja suhahti vain muutamassa sekunnissa ylös taivaalle iltahämyisestä avaruuskeskuksesta. Kyseessä oli Vegan 12 lento; kaikki laukaisut tähän mennessä ovat sujuneet ongelmitta.

Aeolus on saanut nimensä Kreikan mytologian tuulten jumalalta ja se on viides Euroopan avaruusjärjestön niin sanotuista Earth Explorers -satelliiteista, jotka tutkivat eri maapallon ilmiöitä. Aiemmat ovat Maan painovoimakenttää mitannut, jo toimintansa lopettanut GOCE, Maan vesikiertoa ja merten suolaisuutta mittaava SMOS, jäätiköitä kartoittava CryoSat sekä Maan magneettikenttää mittaava Swarm.

Aeolus on suomalaisittain kiinnostava ennen kaikkea siksi, että sen lidar-laitteiston suuri 1,5 metriä halkaisijaltaan oleva peili on hiottu Tuorlan observatorion alueella Turun lähellä olevassa Opteon Oy:ssä. Satelliitin "sähkökaapin", aurinkopaneeleista eri systeemeille jakavan laitteiston, on tehnyt RUAG Space Finland Oy Tampereella; yhtiö valmisti myös signaalikäsittely-yksikön laserlaitteistoon.

Lisätietoja satelliitista ja sen tehtävästä on alla olevissa jutuissa.

Pasaatituulia hepoasteilta

Ke, 06/15/2016 - 10:34 Jari Mäkinen
Pasaatituulet

Päivän kuvana on tänään kaavakuva pasaatituulista. Ne ovat päiväntasaajan molemmin puolin puhaltavia tuulia, jotka puhaltavat pohjoisella pallonpuoliskolla koillisesta ja eteläisellä pallonpuoliskolla kaakosta. Pasaatituulet virtaavat subtrooppisilta korkeapaineen alueilta kohti päiväntasaajan matalapaineita.

Pasaatituuli on ns. hepoasteilta kohti päiväntasaajaa puhaltava säännöllinen tuuli ja käytännössä näkyvin planetaarisen tuulijärjestelmän tuulista. Coriolis-ilmiö aiheuttaa sen, että tuulet pyrkivät pohjoisella pallonpuoliskolla kääntymään kulkusuunnastaan oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla kulkusuunnastaan vasemmalle.

Ilmiö perustuu siihen, että päiväntasaajan kohdalla pallo pyörii huomattavasti nopeammin kuin napa-alueilla. Pohjoisella pallonpuoliskolla tuuli kääntyy pohjoisesta, jolloin sitä kutsutaan koillispasaatiksi, ja eteläisellä puoliskolla tuulee taas etelästä, seurauksena nimitys kaakkoispasaati.

Päiväntasaajan seudulla, missä Auringon säteily maapallolla on voimakkainta, lämmin ilma nousee ylös ja kääntyy korkealla virtaamaan pohjoiseen tai koilliseen päiväntasaajalta. Ilmamassat viilenevät matkallaan ja laskeutuvat alas noin 30:n asteen kohdalla pohjoista ja eteläistä leveyttä. Näille alueille syntyy hepoasteiksi nimitetty korkeapaineen alue. Täältä ilma kääntyy virtaamaan pasaatituulina alemmilla korkeuksilla takaisin kohti päiväntasaajan matalapaineen alueita. Tätä kiertoliikettä nimitetään Hadleyn soluksi.

Pasaatituulten nopeus on noin 5-10 m/s ja merenkulkijat ovat kautta aikojen käyttäneet niitä hyväkseen purjehtiessaan mantereelta toiselle. Pasaatituulen englanninkielinen nimi tradewind voidaan kääntää joko "vakaa tuuli" tai "kauppatuuli", koska ne ovat olleet purjealusten ajalla mannertenväliselle kaupalle erittäin tärkeitä.

Kuva ja tekstipohja ovat Wikipediasta.

Mistä tuulee tänä aamuna?

Ti, 03/15/2016 - 05:45 Jari Mäkinen
Tuulten torni

Päivän kuvassa on tänään tuuliviiri, joka on itse asiassa torni. Nykyaikaiset säähavaintojen tekemiseen käytettävät tuuli-ilmaisimet ovatkin ulkonäöllisesti aika tylsiä tähän verrattuna!

Aikaisimmat merkit tuulen suuntaa ilmaisevista viireistä tai tuulipusseista ovat Mesopotamiasta noin ajalta 2000–1500 eaa., mutta vanhin säilynyt tuuliviiri lienee niin sanottu Tuulien torni Ateenassa.

Tornin rakennutti ensimmäisellä vuosisadalla ennen ajanlaskun alkua Syyrian Kyrrhoksesta kotoisin ollut kreikkalainen tähtitieteilijä Andronikos, ja siksi sitä kutsutaan myös Andronikos Kyrrhoslaisen horologioniksi.

Kyseessä on kahdeksankulmainen rakennus, jonka korkeus on 12,8 metriä ja halkaisija kahdeksan metriä. Rakennuksen ulkopuoli edustaa korinttilaista ja sisäpuoli doorilaista tyyliä. Pentelikon-vuoren valkoisesta marmorista rakennetun tornin kahdella sivulla oli pienet pylväikkökatokset ja takapuolella eli etelän puolella sen kyljessä oli pienempi pyöreä torni.

Antiikin aikana tornin katolla oli Triton-hahmoinen tuuliviiri, joka osoitti tuulen suunnan, sillä kahdeksan sivua olivat tarkasti pää- ja väli-ilmansuuntia kohti. Tornin huipulla olevassa friisissä on kuvattuna kahdeksan kreikkalaisen mytologian tuulen jumaluutta.

Tornin sisällä oli myös vesikello, joka toimi Akropoliilta tulleen veden voimalla ja näytti kellonajan, päivämäärän ja vuodenajan. Lisäksi torni toimi aurinkokellona, sillä sen jokaisella kahdeksalla sivulla oli aurinkokellon osoitin ja pyöreän tornin huipulla yhdeksäs.

Yllä on Bristolin vanhalla satama-alueella oleva tuuliviiri – tyypillinen talojen katoilla oleva tuuliviiri, missä on pääilmansuunnat ja jokin kuva tai hahmo. Koska laivureille tuulen suunta oli olennainen asia, on myös paljon laivan muotoisia tuuliviirejä.

Varsinkin Keski-Euroopassa käytetään kukon muotoisia tuuliviirejä, koska Paavin kerrotaan 800-luvulla määränneen, että jokaisen kirkon katolle tuli asettaa kukko muistoksi Jeesuksen ennustuksesta Pietarille (Mutta hän sanoi: “Minä sanon sinulle, Pietari: ei laula tänään kukko, ennen kuin sinä kolmesti kiellät tuntevasi minua.” ). Sattumalta huomattiin, että nämä kukot kääntyilivät tuulen suunnan mukaan.

Nyttemmin suuri osa tuuliviireistä on enemmän koristeita kuin varsinaisesti säähavaintoinstrumentteja, ja niinpä myös niiden kuviot ja tyylit ovat mitä moninaisimpia.

Ammattilaiset käyttävät nykyisin asiallisen tylsiä tuuliviirejä (kuten alla), joihin on yhdistetty myös anemometri, eli tuulen nopeuden mittari. Termi on peräisin kreikan kielen tuulta merkitsevästä sanasta anemos.

Uusimmat laitteet ovat tylsän näköisiä, sillä ultraäänituulimittarissa on vain pieniä, ilmaan sojottavia puikkoja, ja laser-doppler-anemometrissa käytetään vain silmin näkymätöntä valoa.

Anemometri

Kuvat: Georg Zumstrull, Chris Budd ja Tim Venchus (Wikipedia ja Flickr, CC-BY-SA-lisenssillä)

Sienimäinen tuulen syömä kivi

Ma, 02/29/2016 - 08:04 Jari Mäkinen
Tuulieroosiota Egyptissä


Päivän kuva tulee tänään Boliviasta, missä tuuli puhaltaa Andien ylänköalueella autiomaassa sen verran voimakkaasti, että kivikään ei sitä kestä.


Päivän kuvaKuvan kivi on kuuluisuus: Árbol de Piedra, "Kivinen puu", joka sijaitsee Eduardo Avaroan suojelualueella Bolivian lounaisosassa lähellä Chilen rajaa.

Kyse on niin sanotusta tuulieroosiosta, eikä kyse ole vain suurella nopeudella vuosisatojen ajan puhaltavasta tuulesta, vaan myös tuulen mukana lentävästä hiekasta: hiekka hioo pitkän ajan kuluessa kiveä siten, että se muuttuu paikalla olevan ilmavirtauksen muotoiseksi.

Kuvan tapauksessa huomaa heti, että autiomaan pinnalla hiekkaa lentää enemmän kuin hieman korkeammalla, joten tuloksena on kummallisen näköinen sieni. 

Tuulieroosiota, eli eolista eroosiota on eniten kuivilla hiekkaisilla alueilla, joilla on hyvin vähän tuulta ja sen mukana lentävää hiekkaa hillitsevää kasvillisuutta sekä joilla on laajoja lakeuksia, joilla tuuli pääsee kunnolla puhaltamaan. Siis esimerkiksi aavikoilla. 

Itse asiassa monet hiekka-autiomaat ovat pääosin puhallettua kivikenttää, missä näkee hyvin ajan hampaan vaikutukset: kiviaines murenee pitkän ajan kuluessa eroosion vaikutuksesta pienemmiksi ja pienemmiksi hitusiksi, lopulta hiekaksi, ja se puolestaan auttaa rapauttamaan kallioita tuulen kanssa yhä enemmän.

Samoin monilla merten rannoilla on havaittavissa tuulieroosiota, mutta siellä myös vesi saa luonnollisesti aikaan eroosiota; näiden kummankin kalliota kuluttavan tekijän yhteisvaikutukset ovat myös hyvin jännän näköisiä – ja on hyvä aihe ihan omaan päivän kuvaansa joskus vastaisuudessa.

Merkkejä tuulieroosiosta on havaittu myös Marsin pinnalta, missä tosin eroosio on vähäisempää pienemmän ilman tiheyden vuoksi. Mutta vuosimiljoonien aikana puhaltavat hiekkamyrskyt ennättävät saamaan aikaan sielläkin myös eroosiota.

Päivitys / korjaus klo 15:30

Juttua kirjoittaessa kaksi kuvaa meni sekaisin, ja alun perin tekstin alussa kerrottiin Egyptissä sijaitsevasta tuurieroosiokivestä.

Kuvaksi valiutui kuitenkin jutun kirjoittamisen jälkeen bolivialainen kivi, mutta Egypti jäi edelleen tekstiin. Egytin "Valkoisessa erämaassa", Sahara el Beydassa, on varsin paljon tuulieroosion kaivertamia kiviä – kuten tämä: