Sää

Sää on kaasukehän tila tietyssä paikassa tiettyyn aikaan. Tyypillisimmät säätä määrittävät tekijät ovat ilman lämpötila, ilmankosteus, tuuli, pilvisyys ja sade. Sään päivittäiset muutokset johtuvat erilaisten ilmamassojen välisestä vuorovaikutuksesta. Sääilmiöitä esiintyy erityisesti ilmamassojen rajavyöhykkeillä säärintamissa.

Sään liikkeelle paneva energianlähde on Auringosta tuleva säteily, ja siihen vaikuttavat myös Maan kiertoliike sekä maanpinnan ominaisuudet kuten vuoristot ja vesistöt. Ilmastolla tarkoitetaan alueen säätä ja sen muutoksia pidemmän ajan kuluessa.Burroughs et al. 1998, s. 17.

Sään vaihtelulla on suuri merkitys esimerkiksi maanviljelyssä, ja säätä onkin aina yritetty ennustaa.

Sääilmiöitä Sade syntyy kun pilvessä olevat pienet pisarat tai jääkiteet kasvavat painaviksi ja putoavat alas vesipisaroina tai lumena. Joskus sade haihtuu ennen maata.Karttunen et al., s. 241–242.Burroughs et al. 1998, s. 46.

Sumu on lähellä maanpintaa oleva pilvi, joka on muodostunut tiivistyneestä vesihöyrystä.Burroughs et al. 1998, s. 181.

Halla on tilanne, jossa ilman lämpötila laskee kasvukauden aikana maanpinnan läheisyydessä pakkasen puolelle.Ilmakehä ABC Ilmatieteen laitos

Ukkoseen kuuluu vesi- tai raesateita, voimakkaita tuulia, salamoita ja jyrinää. Ukkonen syntyy kosteudesta, ilmakehän epätasapainosta ja nousuvirtauksista.Burroughs et al. 1998, s. 48. Salama on näkyvä sähköpurkaus, joka purkautuu pilvessä tai sen ulkopuolella tai lyö pilvestä maahan.Karttunen et al. 2008, s. 239.

Tuuli on ilmavirtausta. Tuulet muodostuvat, kun eri seuduilla vallitseva erilainen lämpötila saa aikaan eroja myös ilmanpaineessa, jolloin ilma alkaa virrata korkeamman paineen alueelta matalamman alueelle päin. Mitä suuremmat paine-erot, sitä suurempi paine-erovoima ja kovempi tuuli. Jos paine on alueella vakio, siellä on myös tyyntä.

Pyörremyrskyjä ovat vesipatsaat, pölypyörteet ja tornadot.Burroughs et al. 1998, s. 52. Trooppiset hirmumyrskyt syntyvät tropiikin lämpimillä vesillä.Burroughs et al. 1998, s. 54.

Sään synty Auringon vaikutus Sää riippuu ennen kaikkea Auringon energiasta, Auringon kierrosta sekä ilmakehän virtauksista. Aurinko lämmittää Maan kallistuskulmasta johtuen Maan alueita eri tavoin, eniten päiväntasaajan seutua. Päiväntasaajalta virtaakin lämmintä ilmaa navoille päin ja navoilta kylmää ilmaa kohti päiväntasaajaa. Virtausten suuntaan vaikuttaa myös Maan pyöriminen, ja niitä hidastaa kitka. Tämän seurauksena ilmakehä on täynnä mutkikkaita ja jatkuvasti muuttuvia virtauskuvioita, joiden synnyttämät matalapaineet ja korkeapaineet aiheuttavat sään vaihtelut.Burroughs et al. 1998, s. 16–17.

Kun ilma lämpenee, se laajenee ja sen tiheys pienenee. Samalla se kevenee ja nousee ylemmäksi, mitä kutsutaan konvektioksi. Ilman noustessa vesihöyryä tiivistyy usein pilviksi. Paine on matala siellä, missä ilma nousee ylöspäin, ja korkea siellä, missä ilma laskeutuu alaspäin. Tuulet syntyvät, kun ilmaa siirtyy korkeapaineen alueilta matalapaineen alueille.Burroughs et al. 1998, s. 26–27.

230px|thumb|right|Kylmässä rintamassa kylmän ilman kiila (vasemmalla) työntää lämpimän ilman jyrkkään nousuun ja nostaa monesti korkeita kuuro- ja ukkospilviä. Ilmamassojen rajavyöhykkeet ovat säärintamia, joiden kohdalla sää muuttuu nopeasti. Kylmässä rintamassa kylmä ilma työntää tieltään lämpimän ilman, ja lämpimässä rintamassa lämmin ilma työntyy kylmän päälle.Burroughs et al. 1998, s. 34–35. Kumpikin rintama aiheuttaa sateita: lämmin rintama yleensä tasaisia ja pitkään kestäviä sateita, ja kylmä rintama lyhyempikestoisia tai kuuroittaisia sateita, kesällä myös ukkoskuuroja.

Auringon lämpösäteily aiheuttaa vuodenajat ja vaikuttaa päivittäisiin lämpötilanvaihteluihin. Sää vaihtelee eniten keski- ja korkeilla leveysasteilla, koska siellä Auringon lämmityksen ja auringonvalon vaihtelut ovat suurimmat. Konvektiovirtaukset ja sadekuurot ovat voimakkaimmillaan silloin kun Aurinko paistaa kohtisuoraan ylhäältä.Burroughs et al. 1998, s. 28–29. Samalla kuivinta on noin 30. leveysasteiden kohdalla, missä ilma laskeutuu takaisin maanpinnalle ja siirtyy takaisin etelään tai edelleen pohjoiseen.Burroughs et al. 1998, s. 30–31.

Tuulijärjestelmät Maapallon säihin merkittävästi vaikuttavia isoja tuulijärjestelmiä ovat pasaatituulet, länsituulet ja polaariset itätuulet. Niiden lisäksi paikallissäähän vaikuttavat pienet tuulijärjestelmät. Esimerkiksi rannikkoseuduilla voi syntyä paikallisia tuulia, koska maa lämpenee nopeammin kuin vesi, ilma sen yllä nousee ja mereltä virtaa kylmää ilmaa. Vuoristoalueilla säähän vaikuttaa vuorten yli puhaltavan tuulen kuivuminen ja lämpeneminen. Pitkissä ja loivasti viettävissä laaksoissa voi esiintyä voimakkaita tuulia. Sisämaan kuten Saharan voimakkaasti lämpenevä ilma voi aiheuttaa matalapaineen ja paikallisia tuulia.Burroughs et al. 1998, s. 32–33.

Maamassojen vaikutus thumb|Orografisia pilviä syntyy ja sataa vuoren yhdellä puolella. Suuret maamassat lämpenevät päivällä nopeasti ja viilenevät yöllä. Tämä aiheuttaa sisämaassa suurempia lämpötilan vaihteluita vuorokauden aikana kuin rannikolla. Intian monsuunisateet aiheutuvat osittain Tiibetin ylätasangon lämpenemisestä. Vuoren kohdatessaan matalapaine yleensä sataa rinteelle tai huipulle (orografinen sade), ja suojanpuolella on kuiva sää, joskus pysyvää aavikkoa. Vuoristolaaksoissa ja rinteillä esiintyy myös melko paljon sumuja, kun ilma jää loukkuun.Burroughs et al. 1998, s. 36–37.

Merien vaikutus Ilmakehän kosteudesta 90 prosenttia on peräisin meristä. Merestä haihtuva kosteus tiivistyy pilviksi, jotka aiheuttavat sateita. Myös merivirrat vaikuttavat rannikkoalueiden säähän ja ilmastoon. Esimerkiksi lämmin Golfvirta aiheuttaa Länsi-Eurooppaan leutoja säitä. Merivirrat vaikuttavat myös sateiden ja myrskyjen syntymiseen. Meren lämmönsäilytyskyvyn vuoksi rannikoilla on keväisin suhteellisen viileää ja syksyisin lämmintä. Rannikkotuulet voivat kesäisin viilentää rannikon ilmaa. Kylmän meri-ilman ja lämpimän maan yllä olevan ilman sekoittuminen aiheuttaa sankkoja sumuja.Burroughs et al. 1998, s. 38–39.

Sään muuttaminen thumb|300px|Sadepilviä voidaan kylvää muun muassa maasta käsin generaattoreilla ja lentokoneella. Ihminen on yrittänyt aina muuttaa säätä. Hopi-intiaanit ovat tanssineet sadetansseja. Ranskalaiset yrittivät 1800-luvulla Burgundissa turhaan torjua viiniviljelyksiään uhkaavia rakeita ampumalla myrskypilviin raketteja.

Englannissa käynnistettiin toisen maailmansodan aikana sumun tutkimus- ja hajotushanke FIDO, jonka tarkoitus oli pitää lentokentät sumuttomina. Sumua hajotettiin bensiinipolttimilla. Vuonna 1946 yhdysvaltalainen Vincent Schaefer keksi, että sadetta voi aiheuttaa kylvämällä pilviin pieniä hiilihappojääkiteitä. Samalla menetelmällä voidaan myös vähentää myrskysateen aiheuttamia tuhoja. Myöhemmin hopeajodidi korvasi hiilihappojään.Burroughs et al. 1998, s. 138–139.

Vuonna 1947 käynnistetyn Cirrus-hankkeen avulla pyrittiin Yhdysvalloissa vähentämään hurrikaanien tuulia kylvämällä pilviin jäätymisytimiä. 1950-luvulla käynnistettiin eri puolilla maailmaa useita tekosadehankkeita. Tilastollisten testien mukaan pilvien käsittelyllä on kuitenkin ollut korkeintaan vain vähäinen merkitys sademäärien lisäämiseksi.

Sään vaikutukset

Vaikutukset eläimiin Sää vaikuttaa kaikkiin eläimiin tavalla tai toisella. Sään vaikutus voi tuntua suoraan eläimen omassa elämässä tai niiden ravinnon tai saalistajan kautta. Linnut ovat sopeutuneet elämään erityisen hyvin tuulessa.Rinne & Koistinen & Saltikoff 2012, s. 133. Sään vaikutus näkyy erityisesti muuttolinnuilla. Linnut hyödyntävät myötätuulta aina, kun se on mahdollista, mutta muuttoaktiivisuus vähenee kovassa tuulessa, sumussa ja sateessa.

Tuulen suunta on tärkein muuttoon vaikuttava säätekijä, sillä linnut osaavat hyödyntää myötätuulta tehokkaasti. Linnut muuttavat muuttoreittiään, jos tuuli käy vinosti haluttuun suuntaan nähden. Kova ja puuskainen myötätuuli kuitenkin haittaa lentoonlähtöä. Jos tuuli on liian kovaa, käy suoraan sivulta tai edestä, monet linnut odottavat tuulen kääntymistä. Joskus linnut lähtevät muuttamaan jopa kohtalaisessa vastatuulessa, jos sää on estänyt muuttoa muutamia päiviä.Rinne & Koistinen & Saltikoff 2012, s. 141–142. Tällaisissa tapauksissa suuria määriä muuttolintuja lähtee matkaan yhtä aikaa. Jotkut lintulajit, kuten kurjet ja haukat, osaavat käyttää hyväkseen konvektiovirtauksia. Termiikissä kaarteleva lintu nousee pienellä kulutuksella esimerkiksi 500–1500 metrin korkeuteen ja liitä sen jälkeen loivasti laskeutuen, kunnes alkaa kohota taas nostossa.Rinne & Koistinen & Saltikoff 2012, s. 143.

Sääilmiöiden vaikutus kaloihin on kiinnostanut tutkijoiden lisäksi kalastajia. Sää vaikuttaa niihin joko muuttamalla ympäristön tilaa tai suoraan käyttäytymistä. Uimarakkoiset kalat aistivat herkästi ilmanpaineen muutokset. Jo vähäinen muutos saattaa vaikuttaa käyttäytymiseen. Aurinkoisen ja pilvisen sään ero vaikuttaa erityisesti pintavesissä eläviin kaloihin. Monet pintapetokalat saalistavat vain harvoin aurinkoisina päivinä.Rinne & Koistinen & Saltikoff 2012, s. 155.

Vaikutukset ihmiseen

Suorat vaikutukset Alhaisin kuolleisuus on kaikkialla niinä aikoina kun lämpötila on hieman korkeampi kuin alueella yleensä on. Kahdeksan prosenttia kuolemista maailmanlaajuisesti liittyy joko korkeaan tai alhaiseen lämpötilaan. Tavallista kylmempi sää selittää kuolleisuudesta yli seitsemän prosenttiyksikköä ja tavallista lämpimämpi sää puoli prosenttiyksikköä.

Lämpötilasta johtuvien kuolemien kokonaismäärä on laskussa maailmanlaajuisesti. Vuosien 2000–2003 ja vuosien 2016–2019 välillä kylmyyteen kuolleiden osuus kaikista kuolleista maailmassa laski 0,51 prosenttiyksikköä samalla kun kuumuuteen kuolleiden osuus nousi 0,21 prosenttiyksikköä. Tutkijoiden mukaan ilmaston lämpeneminen saattaa olla kuolemien kokonaismäärän vähenemisen takana lyhyellä aikavälillä.

Jyrkät lämpötilanvaihtelut lisäävät kuolleisuutta talvisin. Kylmyys altistaa hengitys- ja verenkiertoelinten sairauksille sekä heikentää vastustuskykyä tartuntataudeille. Tautien leviämistä edistää myös talvisäältä suojautuminen sisätiloihin. Kylmä sää vaikeuttaa verenkiertovaivoista kärsivien elämää, sillä se jäähdyttää ruumiin uloimpia osia, kohottaa verenpainetta ja rasittaa sydäntä. Talvikuukausien alhainen ilmankosteus aiheuttaa iho-ongelmia, ja kylmä sää voi vaurioittaa kudoksia.Burroughs et al. 1998, s. 130–131.

Kesän lämmössä viihtyvät bakteerit voivat aiheuttaa vaaraa. Malariahyttyset elävät ja lisääntyvät lämpimissä ja kosteissa oloissa. Lämpimällä säällä nousevat ilmavirtaukset kuljettavat kauas siitepölyä ja muita allergeeneja, jotka aiheuttavat joillekin hengitysoireita.

Äkilliset lämpötilan ja kosteuden muutokset voivat laukaista hengitysteiden tulehduksia ja lihaskipuja. Ilmanpaineen lasku tai kosteuden lisääntyminen aiheuttavat joillekin nivelkipuja tai amputoitujen jäsenten aavekipuja.

Sää voi vaikuttaa mielialaan eri tavoin eri ihmisillä. Valon vähäisyys voi aiheuttaa masennusta. Lämpöaallot voivat aiheuttaa rikollisuuden lisääntymistä, joskin yhteys saattaa olla vain välillinen.

Yhdysvaltojen kansallisen sääpalvelun mukaan sääilmiöistä eniten kuolemantapauksia vuotta kohti välillä 2004–2013 aiheuttivat Yhdysvalloissa helle (keskimäärin 123 kuolemaa vuodessa), tornadot (109), hurrikaanit (108), tulvat (75), tuuli (51), salamat (33), kylmyys (27) sekä talvi yleisesti (25).

Välilliset vaikutukset Sää vaikuttaa ilman laatuun ja terveydelle haitallisten ilmansaasteiden määrään. Kovat tuulet kuljettavat saastehiukkasia kauas, ja heikolla tuulella ilmansaaste kerääntyy lähelle saastuttajaa. Sade voi yhtäältä hajottaa ilmansaasteita tehokkaasti ja toisaalta saastuttaa maata. Inversio synnyttää kerroksen, joka pitää ilmansaasteet tiheänä pilvenä alapuolellaan. Auringonpaiste aiheuttaa saasteissa kemiallisia reaktioita, joista syntyy savusumua, ja lämmin ilma nopeuttaa reaktioita.