Matalapaine

[[Kuva:Low pressure system over Iceland.jpg|thumb| right|200px|Pitkälle kehittynyt, pyörrettä muistuttava matalapaine Islannin yllä.]]

Matalapaineessa ilmanpaine on pienempi kuin ympäröivillä alueilla. Jos matalapaineeseen ei liittyisi sopivasti pyörivää tuulta, ilma virtaisi kohti matalapaineen keskusta ja täyttäisi sen. Jotta matalapaine voisi säilyä useita päiviä, ilman pitää liikkua niin että pohjoisella pallonpuoliskolla tuuli kiertää matalapaineen keskusta vastapäivään, eteläisellä myötäpäivään. Tällöin paine-erovoima, kitka ja maapallon pyörimisen vaikutus eli Coriolis-ilmiö ovat keskenään tasapainossa.

Voimakkaat tuulet ja sateet liittyvät usein matalapaineisiin. Suomen säärintamat liittyvät keskileveysasteiden liikkuviin matalapaineisiin, jotka keskimäärin syntyvät Atlantilla ja kuolevat Siperiassa. Hurrikaanit ja muut trooppiset hirmumyrskyt ovat myös voimakkaita matalapaineita.

Tyypillinen keskileveysasteiden matalapaine

Yleiskatsaus

[[Kuva:Matala_muodostunut_saakartalla.png|thumb|right|200px| Matalapaineen kartta piirroksena. Matala liikkuu vasemmalta oikealle. Suihkuvirtauksen aaltohäiriöstä juuri syntynyt leveän V:n muotoinen matalapaine. Sadealue väritety vihreäksi, vihreät kolmiot sadekuuroja, mustat viivat isobaareja, katkoviiva yhtenäinen keskipilvialue. ]] [[Kuva:Matalapaine_kartta_1.gif|thumb|right|200px| Hieman pidemmälle kehittynyt matala, joka ei ole alkanut okludoitua. Vinoviivat eli SA lämpimän rintaman edessä: sadealue, MS - katkoviiva: matalan sola, pohjoisesta tulee KP kylmän rintaman takana , kylmän ilman purkaus, ylöosalaiset kolmion kylmän rintaman jälkeen: kuurosateita]]

Meillä matalapaineet ovat tavallisimmin keskileveysasteiden matalapaineita. Matalapaine on yleensä polaaririntamassa oleva häiriö. Rintama on yleensä kahden eri lämpöisen ilmamassan raja. Polaaririntama on lämpimämmän keskileveysasteiden ilman ja kylmemmän polaarisen ilman välinen raja. Kesällä keskileveysasteiden ilma on yleensä helteistä ja polaarinen ilma viileää.

Matalapaineen keskustan laidoilla, eli siellä missä paine muuttuu jyrkimmin, ovat voimakkaimmat tuulet ja sateet. Matalapaine on Suomen leveysasteilla tavallinen sääilmiö, joka elää 3-5 päivää ja kulkee sinä aikana 3000-5000 km.

Tyypillisessä nuoressa matalapaineessa on lämmin rintama ja kylmä rintama. Lämpimässä rintamassa lämmin ilma tunkeutuu kylmän ilman alueell, tuoden yleensä tasaista sadetta. Lämpimän ilman aluetta sanotaan usein lämpimäksi sektoriksi, koska se muistuttaa monesti matalapaineen keskustasta vedettyä viipaletta. Kylmässä rintamassa kylmä ilma tunkeutuu lämpimän ilman alueelle, pistäen sen nousemaan korkeiksi kuuropilviksi.

Keski-ikäisessä matalapaineessa syntyy okkluusiorintama joka säilyy matalapaineen täyttyessä pisimpään. Siinä on tilanteesta riippuen enemmän lämpimän tai kylmän rintaman piirteitä. Kuoleva matalapaine on pelkkä kuurosadealue, jossa kuuropilvet kiertävät spiraalina matalan keskustaa, kunnes häviävät.

Matalan kehitys

Matalapaine_kartta_3.gif

[[Kuva:Matalapaine 4.png|thumb|right| 200px|Matalapaine, joka on pitkälle okludoitunut. J-kirjaimen muotoinen kaventunut sadealue.]]

Matalapaine saa alkunsa kylmän ja lämpimän ilmamassan rajalla olevasta polaaririntaman aaltohäiriöstä, joka näkyy mm. ylemmän ilmakehän ilmanpainekartalla. Aaltohäiriö syntyy korkealla olevan ilmakehän suihkuvirtauksen suunnan muuttuessa pitkissä ja lyhyissä jaksoissa. Suihkuvirtaus on polaaririntaman seuduilla ylhäällä kylkeva nopea putkimainen tuuli. Keski- ja ylemmän ilmakehän isobaarit, ilmanpainekäyrät ovat aaltomaisia tai mutkaisia ja avoimia, alemman ilmakehän suljettuja. Tämä kertoo erilaisesta ilmanpainejakautuman kuviosta ylhäällä ja alhaalla ilmakehässä. Ylemmän ilmakehän painepinnalla matalapaine on pohjoisella pallonpuoliskossa (jos polaaririntama kulkee vaakasuoraan) pohjoiseen ulottuva mutka.

Häiriintymätön polaaririntama on monesti vakaa, stationaarinen rintama. Aluksi syntynyt aaltohäiriö on matala mutka. Aalto alkaa heti syntymisensä jälkeen pyöriä, jolloin lämmin ilmamassa muuttuu ylhäältä eli sääkartalta katsoen aaltomaisesta leveän V-kirjaimen muotoiseksi.

Näin matalapaineessa on kapekahko lämmin sektori ja leveämpi kylmä sektori. Kylmä ilmamassa on monesti pohjoisten leveysasteiden polaarista ilmaa ja lämmin keskileveysasteiden ilmaa, mutta joskus kylmä ilma on arktista ilmaa ja lämmin polaarista ilmaa. Lämpimälle ilmamassalle ovat usein tyypillisä kerrosmaiset pilvet, kylmälle kumpupilvet (vaikka tämä on karkea yleistys).

Pohjoisen pallonpuoliskon matala pyörii vastapäivään. Lämmin rintama jonka havaitsija huomaa ensin, on etenevän lämpimän ja väistyvän kylmän ilmamassan raja. Lämmin rintama on leveä ja siihen liittyy kerrsopilviä pitkäkestoista sadetta laajalla alueella. Lämmintä rintamaa ajaa kiinni nopeammin liikkuva kylmä rintama, johon liittyy lyhyehköjä sadekuuroja ja korkeita kuuropilviä. Kylmää rintamaa seuraa kylmän ilman virtaus pohjoisesta, ns. kylmänpurkaus ja monesti epävakainen, vaihteleva sää. Matalapaineeseen liittyy rintamien lisäksi myös kylmän rintaman tapaisia matalan solia, joissa on voimakasta sadetta ja tuulta. Voimakkaimmillaan matalaan liittyvät tuulet ovat syvenevien matalapaineiden reunoilla.

Koska kylmä rintama on lämmintä nopeampi, matalapaineen vanhetessa sen V kapenee, kunnes matala alkaa okludoitua - siihen syntyy kylmän ja lämpimän ilman törmätessä okluusiorintama. Kun matalapaine okludoituu, se muistuttaa ylhäältä katsoen y-kirjainta. Okludoitumisessa kylmä ilmamassa nostaa ylös lämpimän ilman. Ensiksi matalan keskustan lähelle syntyy okkluusiorintama, joka voi muistuttaa enemmän kylmää tai lämmintä rintamaa. Matalapaine syvenee yhä okkludoitumisen kestäessä.

Täysin okludoitunut matalapaine muistuttaa sääkartalla J-kirjainta ja lopulta spiraalia. Kun okkludoituminen on lopussa, matalan ilmanpaine alkaa laskea.

Kun okkluusiorintama häviää, matalapaineesta jää jäljelle vain kuuropilvistä koostuva pyörre. Ajan myötä kuuropilvet haihtuvat pois, niiden viimeiset merkit ovat untuvapilviä tai ehkä kumpukerrospilviä.

Matalapaineen kehityksestä

Matala liikkuu yläaallon mukana 1000-8000 km 3-7 päivää, aluksi nopeasti mutta loppua kohten hidastuen tai pysähtyen kokonaan. Tulosuuntaan päin katsottaessa lämmin sektori on vasemmalla puolella ja matala liikkuu suunnilleen lämpimän sektorin tuulen suuntaisesti. Matalan reitti on suora tai kaartuva, U:tam J:tä tai joskus S:ää ja ):ää muistuttava. Matalapaineen keskustan paine laskee okkluusion syntymään asti tai vielä 12 tuntia tämän jälkeenkin.

Matalapainesarjat, keskusmatalat ja sivumatalat

Matalapaineet kehittyvät monesti polaaririntamaan sarjoina. Matalapaineen omiin rintamiin voi kehittyä pienempiä sivumataloita, monesti okluusiopisteeseen, jossa kylmä ja lämmin rintama kohtaavat. Monesti matalapaineet esiintyvät sarjoina, joissa ensimmäinen matalapaine voi olla hyvin pitkälle okludoitumassa, toinen matalapaine vasta okludoitumisen alussa, kolmannessa lämmin ja kylmä rintama vielä erillään jne. Näitä matalapaineita erottaa toisistaan välikorkea eli korkean selänne, joka tarkoittaa päivän parin kaunista jaksoa huonon sään välillä. Joillakin alueilla, kuten Islannin eteläpuolella on suuria keskusmataloita, jotka pysyvät pitkään paikoillaan.

Muita matalapaineita

Arktinen rintama on hyvin kylmän arktisen ilmamassan ja kylmän polaarisen ilmamassan raja. Tähän kehittyy lyhytikäisisä, voimakkaita, myrskyisiä ja pienehköjä ns. polaarimatalia, joiden läpimitta on vain 100-200 km.

Pieni terminen matalapaine syntyy lämpötilaeron aiheuttamista tiheyseroista esim. päivällä auringon lämmittämän maan ylle ja syksyllä tai yöllä vielä lämpimän veden ylle. Maan ylle syntyvä matalapaine aiheuttaa mm merituulen.

Tropiikin matalapaineet syntyvät konvergenssista, kahden trooppisen ilmavirtauksen törmätessä yhteen. Kylmä pisara on ilmakehän yläosissa oleva kylmän ilman pussi, joka ei aina näy maanpinnalla mitattaessa matalapaineena, vaikka siihen liittyy monesti kaatosateita.

Subtrooppisessa matalapaineessa (hybridimatalapaineessa) joita esiintyy 0-50 leveysasteilla, voi ola tropiikin ja keskileveysasteiden matalien piirteitä. Näissä on rintamat ja keskustassa hurrikaanin keskustaa muistuttava ukkospilvirykelmä. Niiden navakan tuulen alue on 150-1000 km leveä. Paine voi laskea niissä nopeasti hyvin matalalle ja tuuli kasvaa myrskyksi. Subtrooppisia ovat ylämatalat ja mesomittakaavan matalat, joiden läpimitta on alle 150 km. Subtrooppiset matalat ovat hurrikaaneja heikompia.

Kylmä pisara eli ylämatala näkyy vain korkealla ilmakehässä, mutta edistää kuuropilvien syntyä ja voi aiheuttaa maanpinnalle kaatosateita.

Mesosykloni on pieni matalapaine ukkospilveen liittyen. Se havaitaan säätutkalla. Mesosyklonista kehittyy tornado.

Katso myös

Aiheesta muualla

Meteorologia

Gourt Home::Gourt :: Matalapaine