Apu

Näin supertietokone mullisti sääennusteet: Erottelukyky 1–3 kilometriä – Silti ne kaikki perustuvat norjalaisen meteorologin yli 100-vuotiaisiin yhtälöihin

Näin supertietokone mullisti sääennusteet: Erottelukyky 1–3 kilometriä – Silti ne kaikki perustuvat norjalaisen meteorologin yli 100-vuotiaisiin yhtälöihin
Tieteellinen perusta sääennusteiden laatimiselle valmistui vuonna 1904, kun norjalainen meteorologi Vilhelm Bjerknes osoitti, että fysiikan lait pätevät myös ilmakehän liikkeisiin.
Julkaistu: 3.8.2022

Sään ennustaminen on aina kiehtonut ihmistä. Sitä on vuosisatojen mittaan yritetty vaihtelevalla menestyksellä. Ennen teknisten laitteiden kehitystä sääennusteita tehtiin ”lukemalla” pilviä ja tarkkailemalla taivaan merkkejä.

Noin vuonna 340 eaa Aristoteles julkaisi Meteorologica-tutkielmansa, jossa hän toi esiin ajatuksiaan säästä ja ilmastosta. Osa hänen ideoistaan piti paikkansa, monet eivät.

Lämpömittarit tulivat säähavaintojen avuksi 1600-luvulla, ja samoihin aikoihin opittiin mittaamaan ilmanpainettakin.

Ilmatieteen laitoksen ensimmäinen sääasema perustettiin Helsingin Kaisaniemeen vuonna 1844, jolloin tehtiin Suomen ensimmäinen virallinen lämpötilamittaus.

Tietokoneen keksiminen muutti kaiken

Tieteellinen perusta sääennusteiden laatimiselle valmistui vuonna 1904, kun norjalainen meteorologi Vilhelm Bjerknes osoitti, että fysiikan lait pätevät myös ilmakehän liikkeisiin. Kaikki tänäkin päivänä tehtävät säälaskelmat perustuvat Bjerknesin kehittämiin yhtälöihin.

Ennen tietokoneita näitä laskentamenetelmiä ei kuitenkaan päästy käyttämään, sillä arvioiden mukaan olisi tarvittu 60 000 ihmistä tekemään jatkuvasti laskelmia, jotta ne olisivat pysyneet sään muutosten vauhdissa.

Laskelmien lisäksi sääennusteiden tekemiseen tarvitaan havaintoja ilmakehän tilasta. Tässä otettiin iso harppaus, kun 1930-luvulla kehitettiin radioluotain.

Suomalaisella meteorologilla Vilho Väisälällä oli keskeinen rooli laitteen kehittämisessä.

Tietokoneet tulivat meteorologien avuksi 1950-luvulla, ja ensimmäinen sääsatelliitti laukaistiin avaruuteen vuonna 1960.

Kun 1950-luvun ensimmäisten säämallien erottelukyky oli joitain satoja kilometrejä, nyt uusien supertietokoneiden myötä ollaan siirtymässä 1–3 kilometrin erottelukykyyn. Suomen Ilmatieteen laitoksella laskentaan on valjastettu Cray XC30 -supertietokone, jonka kahden yksikön laskentatehot yltävät 70 biljoonaan laskutoimitukseen sekunnissa.

Havaintotietoa laskelmiin totisesti riittää, sillä avaruudessa olevat satelliitit keräävät jatkuvasti tietoa säästä ja ilmakehästä ympäri maapalloa.

Kommentoi »