Haku
EN
FI | EN

 

Tietoa tuulivoimasta

Paikalliset tuulet

Paikalliset olosuhteet sekä laaja-alaisempi säätila vaikuttavat paikallisiin tuuliolosuhteisiin. Esimerkiksi tuulen suuntaan vaikuttaa laaja-alaisten ja paikallisten vaikutusten summa. Kun maailmanlaajuiset tuulet ovat heikkoja, voivat paikalliset tuulet hallita tuulta.

Maa-merituuli

Maanpinta lämpiää päivällä nopeammin kuin merenpinta. Lämmin ilma nousee aiheuttaen mantereen ylle matalapaineen, jonka kylmää ilma mereltä pyrkii täyttämään. Tätä virtausrakennetta kutsutaan merituuleksi.

Usein iltahämärässä on ajanjaksoja jolloin on tyyntä, tällöin maan ja meren pintalämpötilat ovat tasapainossa. Yöllä maan pinta jäähtyy kuitenkin merta nopeammin jolloin tuulen suunta kääntyy merituulta vastakkaiseksi. Tätä kutsutaan maatuuleksi. Maatuulen nopeudet yleisesti yöaikaan ovat alhaisempia, koska öisin maan ja meren lämpötilaero on pienempi.

Merituulen merkitys ja havaitseminen riippuu huomattavasti perusvirtauksesta. Jos perusvirtaus on mereltä maalle, voimistaa merituuli virtausta. Jos perusvirtaus on maalta, heikkenee perusvirtaus rannikolla ja läheisellä merialueella, tai voi jopa muuttaa tuulen perusvirtaukselle vastakkaiseksi. Jos perusvirtaus on rannikon suuntainen, syntyy joissakin tilanteissa tilanne jossa lähellä merenpintaa ja rannikkoa tuulen nopeus on maalta merelle, ja muutos perusvirtauksen suuntaan voi tapahtua esimerkiksi hyvinkin lyhyellä korkeusvälillä esimerkiksi 50-100 m korkeudella.

Suomessa maa-merituuli-ilmiö esiintyy ja tuntuu 15-20 km:n etäisyydelle rantaviivasta. Esimerkiksi purjehtijoiden kannalta sen tunteminen ja hyödyntäminen on tärkeätä. Tuulivoiman kannalta maa-merituulivaihtelulla on Suomessa varsin vähäinen merkitys. Sen sijaan esimerkiksi USA:ssa Kaliforniassa tuulivoimaloiden toiminta perustuu lähinnä maa-merituulivaihtelun hyödyntämiseen. Siellä voimalat sijaitsevatkin laaksoissa ja matalilla kukkuloilla eivätkä vuorten laella.

Vuorituulet

Vuorialueilla esiintyy useita mielenkiintoisia sääilmiöitä. Yksi niistä on rinnetuuli . Kun rinne ja sen lähellä oleva ilma lämpenee ja sen tiheys pienenee, alkaa ilma nousta vuoren rinnettä ylöspäin. Kun yöllä auringon lämmittävä vaikutus lakkaa alkaa jäähtynyt ilma valua rinnettä alaspäin ja tuulen suunta vaihtuu. Vastaavasti syntyy myös laaksotuulia, joissa kalteva laakson pohja saa aikaan vastaavan ilman liikkeen ylös tai alas laaksoa. Klassinen esimerkki vuonomaisessa laaksossa syntyvistä vuoristotuulista ovat Garda-järven kesäajan säännölliset tuulet, aamun Peler ja voimakkampi iltapäivän Ora. Gardan säännöliset tuule ovat kaikkien purjelautailua harrastavien tuntemia. . Esimerkkejä muista paikallisista tuulijärjestelmistä on Välimereen Rhonen laaksosta puhaltava Mistral sekä myös Välimereen puhaltava eteläinen tuuli Scirocco, joka puhaltaa Saharasta.

Saksankielinen termi Föhn liittyy Alppien pohjoispuolella esiintyvään lämpimään tuuleen. Etelästä tulevan ilmavirtauksen kohdatessa vuoriston ilma liikkuu ylöspäin ja jäähtyy yhden asteen sadan metrin nousua kohden. Jos vuoriston eteläpuolella syntyy pilviä nousevaan virtaukseen, jäähtyy ilma noustessaan vähemmän kuin asteen sataa metriä kohden, koska pilvipisaroiden tiivistyminen vapauttaa lämpöä ympäristöönsä. Vuoren pohjoispuolella ilmamassa lämpenee entisestään laskeutuessaan rinnettä alas.

Myös Skandinaviassa ja Suomessa voidaan havaita föhn tuuli. Se on merkittävämpi ilman lämpenemisen, kuin tuulienergian tuottamisen kannalta. Kun Suomeen päin virtaa kosteaa ilmaa Atlantilta päin, se kohtaa Norjan jyrkän rannikon ja Kölivuoriston. Virtauksen seurauksena ilma nousee ylös Norjan rannikolla, tiivistyy ja sataa. Vuoriston itäpuolelle ehtiessään kuivunut ilma joutuu laskevaan liikkeeseen ja lämpenee, jolloin Suomessa voidaan päästä talvellakin varsin korkeisiin lämpötilalukemiin. Ilmiö tuntuu selkeimmin Pohjanmaalla ja Länsi-Lapissa. Föhnin vaikutuksesta (ilman kuivuminen) esimerkiksi Käsivarren tuntureilla tuulivoimaloiden jäätyminen on huomattavasti vähäisempää kuin idempänä olevilla tunturialueilla.

Pyörremyrskyt ja trombit

Trooppinen pyörremyrsky on trooppisilla ja subtrooppisilla vesillä esiintyvä voimakas matalapaine, jossa tuulet kiertävät spiraalimaisesti myrskyn keskusta. Trooppisia pyörremyrskyjä esiintyy molemmilla palonpuoliskoilla lähellä päiväntasaajaa (30°N, 30°S välillä), mutta ei päiväntasaajan kohdalla. Eniten rajuja pyörremyrskyjä esiintyy pohjoisen pallonpuoliskon Tyynenmeren sekä Pohjois-atlantin länsiosissa, päiväntasaajan läheisyydessä. Eri puolilla maapalloa trooppiset myrskyt ovat saaneet eri nimityksiä: Tyynellä valtamerellä niitä kutsutaan Taifuuneiksi, Atlantilla Hurrikaaneiksi sekä Intian valtamerellä Trooppisiksi sykloneiksi.

Tornadot syntyvät puolestaan useimmiten maa-alueilla ja liittyvät voimakkaisiin ukkoskuuroihin. Tornadoja syntyy kun pinnan läheinen vaakapyörteisyys nousee ukkosrintaman voimakkaan pystyvirtauksen mukana pystysuuntaan, muodostaen näkyvän suppilon. Tornadoja esiintyy pääasiassa 20-60 leveyspiirien välisellä alueella, mutta ajoittain pohjoisemmassakin. Tornadoissa tuulen nopeudet ovat trooppisia hirmumyrskyjä huomattavasti voimakkaampia. Tornadojen voimakkuutta kuvataan 6-tasoisella ns. Fujita-asteikolla; F0 18-32 m/s (puita kaatuilee), F1 33-49 m/s (kohtalaisia vaurioita: repii irti kattojen pintaa),……, F5 117-142 m/s (täydellinen tuho: vahvatkin puutalot hajoavat täysin, auton kokoiset esineet lentävät ilmassa, tienpinnan asfaltti kuoriutuu levyinä jne.). Yhdysvalloissa tornadoja esiintyy useita satoja vuosittain. Euroopassa niitä on esiintynyt tilastojen mukaan Isossa-Britanniassa, Saksassa ja Puolassa.

Myös Suomessa esiintyy paikallisia, suppea-alaisia ja kestoltaan lyhytaikaisia pyörremyrskyjä, joita kutsutaan trombeiksi. Suomessa esiintyvät trombit ovat sukua tornadoille, mutta ne ovat yleensä heikkoja F0 ja F1 tason pyörremyrskyjä. Havaintojen mukaan trombeja on maa-alueella kesä-syyskuussa, vesialueilla loppukesällä ja alkusyksyllä. Trombit ovat Suomessa varsin harvinaisia, joten ne harvemmin osuvat sääasemien kohdalle. Trombit ovat myös lyhytkestoisia. Suomen rakentamismääräyskokoelmissa ja vastaavissa tuulen kuormituslaskelmissa F1:n mukaisia tuulen nopeuksia ei ole otettu huomioon, koska voimakkaan trombin esiintymistodennäköisyys laskentakohteen paikalla on häviävän pieni.

Lisätietoja tuuliolot rannikolla & tuuliolot tuntureilla.