- 12 toukokuun, 2023
Erikoiset “taivaan joet” ihmetyttävät suomalaistutkijoita – he väijyvät arktisella alueella ilmiötä, jolla voi olla hurjia vaikutuksia koko maapalloon
Ruotsalainen tutkimusjäänmurtaja Oden matkaa parhaillaan kohti arktista merijäätä Grönlannin koillispuolella.
Perillä on oltava ennen kuin merijään sulamista kiihdyttävä keväinen vesihöyryjoki-ilmiö alkaa.
Lähes 40 tutkijan retkikunta lähti tutkimusmatkalle Huippuvuorilta. Tutkijoita kiinnostaa vesihöyryjokien vaikutusmekanismi merijäähän, pilvimuodostumiin ja Jäämeren lämpöenergiatasapainoon. Tutkijoiden taivaan joiksi kutsumien vesihöyryjokien salaisuus halutaan selvittää.
Ilmakehässä voimistuvat vesihöyryjoet nopeuttavat arktisen merijään sulamista, mutta vain muutaman päivän kestävää ilmiötä on ollut vaikea tutkia.
Keväisin aikaistuvalla jään sulamisella on puolestaan vaikutuksia säähän, sään ääri-ilmiöihin ja ilmastoon maailmanlaajuisesti.
Sulamisen uskotaan olevan yhteydessä myös keväisten ääri-ilmiöiden lisääntymiseen Suomessa.
Vesihöyryjoet vaikuttavat todennäköisesti Suomeenkin
Vesihöyryjoet ovat etelästä pohjoiseen kulkeutuvia lämpimiä ja kosteita virtauksia. Nyt pyritään selvittämään, mistä vesihöyryjokien kosteus on peräisin ja kauanko kosteusvirta kestää.
Tutkijoita kiinnostaa myös se, minne vesihöyryjokien kuljettama kosteus menee arktiselle merijäälle saapumisen jälkeen. Yksi mahdollisuus on, että se kääntyy se ympäri ja tulee esimerkiksi Pohjois-Suomeen.
Tutkijat mittaavat arktisen kevään muutoksia jääkentiltä, merivedestä ja vesihöyrystä.
Paikalla Grönlannin koillispuolella pitää olla ennen kuin ilmiö alkaa, jotta tutkiminen onnistuu.
Mukana tutkimusmatkalla on Oulun yliopistossa työskentelevä professori Jeffrey Welker, joka on myös Arktisen yliopiston ekologian ja biogeokemian oppituolin haltija.
Professori Welker arvioi, että Suomeen tullessaan kosteus voi kiihdyttää myrskyjä kuten hurrikaaneja ja sykloneita, jotka tuovat massiivisia lumisateita pohjoisille alueille.
– Sillä voi olla suuri merkitys vesivoimalle, viljelylle ja porojen laiduntamiselle, sanoo Welker.
Näistä äärimmäisistä ilmiöistä on tulossa yhä tavallisempia, itse asiassa niistä on Welkerin mukaan tulossa arktiksen uusi normaali.
– Meitä kiinnostaa erityisesti se, miten tämä uusi arktis toimii verrattuna siihen arktikseen, joka meillä oli vielä 10 – 15 v sitten, sanoo Welker.
Jääkentän keskellä odotetaan ilmiön alkamista
Retkikunta haluaa nyt selvittää tarkemmin vesihöyryjokien vaikutusta arktiseen lumeen ja jäähän, jotta tulevaa säätä ja ilmastoa voidaan ennustaa tarkemmin.
Tutkijat ovat tienneet, että ilmakehän vesihöyryjokien kuljettama lämpö voi sulattaa merijäätä, mutta niiden vaikutusten mittasuhteista arktisella alueella ei ole ollut tarkkaa tietoa.
Tämä johtuu siitä, että luonnonvaraiseen jäähän on haastavaa asentaa välineitä pitkäaikaista havainnointia varten. Myös liikkuminen Jäämerellä on vaikeimmillaan ennen kuin jää sulaa keväisin.
Retkikunta asettuu nyt etukäteen arktiselle merijäälle odottamaan ilmiön alkamista.
– Me olemme paikalla ennen sen alkamista, ilmiön aikana ja sen jälkeen. Näin saamme mittaussarjan, joka kertoo meille ilmahöyryjoen vaikutuksista, sanoo Welker.
Tutkimusaluksen tukena on myös joukko Ilmatieteen laitoksen Pallaksen tutkimusaseman kaltaisia havaintopisteitä. Niiden avulla saadaan reaaliaikaisesti tietää, miltä alueilta vesihöyryjokien kosteus on peräisin. Tämä ei ole ollut aikaisemmin mahdollista.
Mitä taivaan joet ovat ?
Vesihöyryjoki on eräänlainen pulssi, monta päivää kestävä kosteusvirta, joka liikkuu valtamereltä subarktiselta alueelta esimerkiksi Islannin ympäriltä pohjoiseen varsinaiselle arktiselle alueelle. Mukanaan nämä taivaan joet, joiksi tutkijat niitä kutsuvat, tuovat lämmintä ilmaa sekä voimakkaita tuulia.
– Se on vähän niin kuin pieni hurrikaani tai sykloni, joka särkee arktisen merijään ja sallii systeemin muuttua enemmän keväiseksi, sanoo Welker.
Arktinen alue lämpenee neljä kertaa muuta planeettaa nopeammin, ja kun jää katoaa arktiselta alueelta, vaikutukset eivät jää sinne.
Grönlannin, Huippuvuorten ja Pohjoisnavan välisellä alueella etsitään myös ilmakehäjokia sääennusteiden ja satelliittikuvien perusteella.
Ilmakehäjoet ovat voimakkaita vesihöyryvirtauksia, jotka myrskyineen ovat aiheuttaneet rankkasateita ja tulvia eri puolilla maailmaa. Ne voivat olla esimerkiksi tuhat kilometriä pitkiä ja sata kilometriä leveitä. Arktiselle alueelle etelästä tulevien ilmakehäjokien määrä ja voimakkuus ovat lisääntymässä.
Aikaisempien retkikuntien aikataulut eivät ole antaneet mahdollisuutta istua ja odottaa, milloin vesihöyryjoki-ilmiö tapahtuu. Tällä kertaa tutkijat käyttävät malleja, jotka ennustavat sen ajankohdan.
Tutkimusta tehdään torpedolla ja isotoopeilla
Arktisen tutkimusretkikunnan erikoisuus on helikopteri, joka kuljettaa erikoismittalaitteita sisältävää torpedoa 10 -15 kilometrin säteellä tutkimusaluksesta.
– Sen avulla saamme paremman käsityksen ilman kemiallisesta koostumuksesta ja näytteitä ilmakehän eri korkeuksilta.
Veden isotoopeista tutkitaan matkan aikana esimerkiksi sitä, miten ilmakehän joet kerryttävät vesihöyryä avomeren yllä Se voi lisätä pilvien muodostumista ja johtaa runsaisiin sateisiin tai lumisateisiin toisaalla.
Ilmatieteen laitoksen tutkijat selvittävät matkalla myös sitä, miten ilmakehäjokien mukana kulkeutuva lämpö vaikuttaa merijään ja sen päällä olevan lumen sulamiseen.
Mitä aiemmin sulaminen käynnistyy keväällä, sitä enemmän auringonsäteilyä mereen imeytyy.
Niinpä jään muodostuminen syksyllä viivästyy, ja syntyy tilanteita, jossa Jäämeren pintalämpötila on vielä nollan vaiheilla, mutta ilmassa on jo 20 astetta pakkasta.
Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Timo Vihman mukaan lämmön ja kosteuden luovutus ilmakehään on silloin suurinta.
Retkikunta palaa matkaltaan kesäkuun puolessa välissä.
