Väitöstutkimuksessa tunnistettiin tärkeimmät sähkökatkoihin vaikuttavat tekijät

Ilmatieteen laitoksen tutkija Ilona Láng-Ritter selvitti väitöstutkimuksessaan sähköverkon myrskytuhoihin liittyvät merkittävimmät meteorologiset ja ei-meteorologiset tekijät.

Myrskyjen aiheuttamat vahingot sähköverkoille kasvavat voimakkaasti, kun tuulenpuuskien nopeus ylittää 20 metriä sekunnissa. Sähkökatkojen riskin kannalta kriittisiä tekijöitä ovat myös puuskien alueellinen laajuus ja myrskyn saapumissuunta: luoteesta tulevat voimakkaat myrskyt ovat usein tuhoisimpia, kun taas hitaasti liikkuvat kaakkoismyrskyt aiheuttavat paikallisia mutta vakavia vahinkoja.

Väitöstutkimus osoittaa, että routa suojaa sähköverkkoa sitomalla puut tiukemmin maahan, mikä voi vähentää sähkökatkoja jopa 86 prosenttia verrattuna tilanteeseen, jossa maa on sula. Myös metsän ominaisuudet, kuten puuston pituus, sähköverkon tyyppi, esimerkiksi maakaapelointi, ja sähköverkon kunnossapito vaikuttavat merkittävästi myrskyjen vaikutuksiin.

Myrskyjen vaikutukset vaihtelevat alueittain ja vuodenajoittain

Tietyt alueet Suomessa, etenkin Itä-Suomi, ovat alttiimpia vahingoille kuin toiset. Kausi- ja alueelliset vaihtelut myrskyjen vaikutuksissa voivat olla merkittäviä: vaikka talvimyrskyt ovat yleensä meteorologisesti voimakkaampia, kesämyrskyt voivat aiheuttaa huomattavia vahinkoja sulan maan ja täydessä lehdessä olevien puiden vuoksi.

Tutkimuksessa kehitetyt koneoppimis- ja tilastomallit tarjoavat uusia työkaluja myrskyjen vaikutusten arviointiin ja varautumistoimien suunnitteluun. Tilastollisen analyysin perusteella havaittiin tuulenpuuskien voiman kertautuva vaikutus: sähkökatkojen määrä kasvaa erittäin nopeasti puuskien ylittäessä 20 metriä sekunnissa, ja puuskien voimakkuus vaikuttaa lähes kymmenkertaisella painoarvolla katkoriskiin.

Keskileveysasteiden matalapaineet ovat keskeinen osa ilmastoa mutta voivat aiheuttaa suuria yhteiskunnallisia riskejä myrskyiksi kehittyessään. Sähkönjakeluverkon toiminta on yhä kriittisempää, kun yhteiskunnan sähköistyminen lisää riippuvuutta häiriöttömästä sähkön saannista. Väitöstutkimus tuo arvokasta tietoa riskienhallinnan tueksi ja auttaa varautumaan paremmin myrskyjen aiheuttamiin häiriöihin.

Väitöskirja tarkastettiin 25. kesäkuuta Helsingin yliopistossa

Ilona Láng-Ritterin väitöstyö ”Windstorm impacts on the electrical grid - Meteorological and non-meteorological drivers” esitettiin keskiviikkona 25. kesäkuuta Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa.

Vastaväittäjänä toimi professori David Brayshaw (Readingin yliopisto) ja kustoksena Victoria Sinclair.