Helmiäispilviä voi bongata vielä loppuvuoden – pilvet kertovat napapyörteen ja otsoniaukon siirtymisestä
21.12.2023 06:14:00 EET | Oulun yliopisto | Tiedote
Lähes koko Suomen taivaalla näkyi viime sunnuntaina monia värejä kauniisti heijastavia helmiäispilviä. Mahdollisuudet helmiäisten bongaamiseen säilynevät hyvinä ainakin vuoden loppuun asti, mutta helmiäispilvet kertovat myös napapyörteen ja otsoniaukon siirtymisestä.

Helmiäispilvet ovat keski-ilmakehässä eli stratosfäärissä, noin 15–25 kilometrin korkeudella esiintyviä jääkidepilviä. Typpihapon ja veden muodostamia pieniä jääkiteitä voi syntyä vain hyvin matalissa, alle -75 °C asteen lämpötiloissa. Näin kylmää on stratosfäärissa yleensä vain napa-alueella, minne Aurinko ei keskitalvella paista. Helmiäispilven tieteellinen nimi onkin polaarisen stratosfäärin pilvi (polar stratospheric cloud, PSC).
”Helmiäispilvien kauniit värit syntyvät valon diffraktiossa eli taipumisessa pienten kiteiden muodostamassa esteessä. Valo läpäisee esteen siten, että eri aallonpituudet interferoivat eli yhdistyvät hieman eri suunnissa, mikä johtaa värien kauniiseen vaihteluun läheisillä pilvialueilla. Samantapaisen värien interferenssi-ilottelun voi nähdä saippuakuplan pinnalla”, emeritusprofessori Kalevi Mursula kuvaa.
Helmiäisvalon interferenssi tapahtuu, toisin kuin esimerkiksi sateenkaaren syntyessä, vain etusuuntaan, joten helmiäiset näkyvät aina Auringon puolella taivasta ennen auringonnousua tai auringonlaskun jälkeen.
Helmiäiset ovat siis kylmän napa-alueen ilmiö, joten ne ovat Suomessa varsin harvinainen näky. Miksi helmiäiset näkyivät nyt?
Kylmä arktinen ilma pysyy napa-alueella voimakkaiden länsituulten muodostaman tuulijärjestelmän, niin sanotun napapyörteen ja sen alaosassa kulkevan polaarisen suihkuvirtauksen ansiosta. Napapyörre voi kuitenkin siirtyä keskimääräiseltä paikaltaan. Tänä syksynä napapyörre on ollut kallistuneena pois navalta kohti Eurooppaa niin, että Suomenkin yläpuolessa stratosfäärissä on tällä hetkellä arktisen kylmää ilmaa.
Helmiäisten syntymistä edellyttävä kylmä ilma vaatii sen, että napapyörre on kohtalaisen voimakas. Toisaalta helmiäisten näkyminen Suomessa edellyttää napapyörteen siirtymisen kauas navalta sopivaan suuntaan. "Kun Atlantilta Skandien vuoriston yli virrannut matalapaine vielä nostatti alemman ilmakehän kosteutta keski-ilmakehään, olivat olosuhteet helmiäispilvien syntyyn erinomaiset. Nämä olosuhteet syntyvät varsin harvoin. Niinpä helmiäisiä ei näy Suomessa kovin usein”, kertoo apulaisprofessori Timo Asikainen.
Helmiäispilven syntyyn vaadittava kylmä ilma ja sen sisältämä typpihappo voivat toimia alustana tehokkaalle otsonituholle. Niinpä helmiäiset ja otsoniaukko esiintyvät usein samanaikaisesti. Näin on tälläkin kertaa: Otsoniaukko on seurannut napapyörrettä pois pohjoisnavalta ja siirtynyt kohti Eurooppaa, sijaiten nyt osittain myös Suomen yläpuolella.
Helmiäisten näkymisellä on yhteys myös normaaliin säähän napapyörteen sijainnin ja rakenteen kautta. Napapyörre vaikuttaa säähän siten, että voimakas pyörre lisää kostean ja lämpimän talven todennäköisyyttä, kun taas heikko pyörre altistaa napapyörteen rikkoutumiselle ja arktisen ilmamassan vyörymiselle kauas etelään.
Vaikka napapyörre on siirtynyt keskimääräiseltä paikaltaan, ei se välttämättä tule rikkoutumaan tänä talvena. ”Rikkoutumista suosivia globaaleja ilmastovaikutuksia on kuitenkin olemassa, tärkeimpinä niistä QBO ja El Nino. Päiväntasaaja-alueen stratosfäärin tuulet, jotka vaihtavat suuntaansa noin 2,4 vuoden välein (kvasibienniaali-oskillaatio, QBO), puhaltavat nyt idästä, mikä suosii heikkoa napapyörrettä ja sen rikkoa talven aikana. Samoin Tyynen valtameren ENSO-vaihtelun El Nino-vaihe, joka alkoi tänä vuonna, suosii heikkoa napapyörrettä”, kuvaa tutkijatohtori Antti Salminen.
Napapyörteen siirtymistä seuraten suihkuvirtaus on virrannut tänä syksynä pitkään Suomen eteläpuolella, jolloin Suomen säätä on hallinnut pohjoisesta tuleva kylmä ilma. Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskus (ECMWF) on kuitenkin ennustanut keskimääräistä lämpimämpää alkuvuotta (tammi-helmikuu). Kiinan sääpalvelu puolestaan on ennustanut Suomeen normaalia hieman kylmempää talvea. Tärkein ero näiden välillä on suihkuvirtauksen ennustettu kehitys talven aikana.
Oulun yliopiston avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksikössä tehdään uraauurtavaa tutkimusta napapyörteeseen vaikuttavista tekijöistä. ”Myös omat ennusteemme painottuvat lievästi siihen suuntaan, että napapyörre tulee rikkoutumaan talven aikana, jolloin sen jälkeisestä talvesta tulisi normaalia kylmempi. Valitettavasti napapyörteen rikon aikataulua ei vielä osata tarkasti ennustaa kuin runsas viikko etukäteen”, tutkijat toteavat.
Napapyörteen rikkoa ei ole vielä näkyvissä, mutta sen ennustetaan kääntyvän lähiviikkoina kohti Siperiaa. Arktinen ilma pysynee kuitenkin Suomen yllä vielä jonkin aikaa. Mahdollisuudet helmiäisten bongaamiseen säilynevät hyvinä ainakin vuoden loppuun asti, kunhan alemmat pilvet antavat siihen mahdollisuuden.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Oulun yliopisto, avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksikkö, avaruusilmaston tutkimusryhmä
Emeritusprofessori Kalevi Mursula, 0400688365, kalevi.mursula@oulu.fi
Apulaisprofessori Timo Asikainen, 0503501307, timo.asikainen@oulu.fi
Tutkijatohtori Antti Salminen, 0407432308, antti.salminen@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Kaisu Koivumäki, 0504344261, kaisu.koivumaki@oulu.fi
Kuvat

Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Sanna Brauer ammattikasvatuksen professoriksi Oulun yliopistoon9.11.2026 07:43:00 EET | Tiedote
Kasvatustieteen tohtori Sanna Brauer on valittu ammattikasvatuksen professoriksi Oulun yliopistoon. Valtakunnallisesti merkittävä ja lahjoittajarahoituksella perustettu professuuri vahvistaa yliopiston asemaa ammattikasvatuksen, työelämäosaamisen ja jatkuvan oppimisen tutkimuksessa.
Suomen kelirikkoennusteet vanhentuneita9.11.2026 06:46:00 EET | Tiedote
Suomen sorateiden kelirikkoennusteet perustuvat malliin, joka kehitettiin yli 20 vuotta sitten. Oulun yliopiston tuoreen tutkimuksen mukaan ennustemalli ei enää kuvaa luotettavasti nykyisiä olosuhteita, sillä ilmaston lämpeneminen on jo muuttanut talviolosuhteita merkittävästi.
Kaitera Talks pureutuu kulttuurin, teknologian ja tieteen polttopisteeseen – puhujasarjan vieraina Rosa Liksom, Matti Latva-Aho, Aarno Palotie ja Timo Muotka9.11.2026 05:53:00 EET | Tiedote
Oulun yliopiston ensimmäisen rehtorin, professori Pentti Kaiteran mukaan nimetty seminaari järjestetään vuonna 2026 neliosaisena Kaitera Talks -puhujasarjana. Kaitera Talks 2026 -sarjassa kutsuttuina puhujina ovat kirjailija ja kuvataiteilija Rosa Liksom, maailmankuulu geneetikko Aarno Palotie, akvaattisen ekologian professori Timo Muotka sekä Oulun yliopiston tutkimuksesta vastaava vararehtori ja langattoman tietoliikenteen professori Matti Latva-Aho. Tilaisuuksia voi seurata paikan päällä tai Yle Areenassa.
Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämä hoito tehostaa aivojen puhdistumista ja avaa uusia mahdollisuuksia aivorappeumasairauksien ehkäisyyn4.11.2026 05:50:00 EET | Tiedote
Aivojen omat puhdistusmekanismit ovat aktiivisimmillaan unen aikana. Nyt tutkijat ovat osoittaneet, että aivojen luonnollista puhdistumisprosessia voidaan tehostaa myös valveilla ollessa. Uudenlainen vasomekaaninen hoito lisäsi haitallisten proteiinien poistumista koehenkilöiden aivoista. Oulun yliopiston ja yliopistollisen sairaalan tutkimuksessa hoidon vaikutuksia tutkittiin terveillä aikuisilla. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Nature Communications -lehdessä tiistaina 3. marraskuuta.
Turvallinen luokkahuone syntyy pienistä asioista3.11.2026 06:54:00 EET | Tiedote
Lapsen ominaisuudet tai kyvyt eivät automaattisesti selitä hänen vaikeuksiaan osallistua kouluopetukseen. Oulun yliopistossa tarkastettava väitöstutkimus osoittaa, että usein ratkaisevaa on se, miten koulun arki ja oppimisympäristö on järjestetty.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme