Revontuliennuste 9.–11.9.2016

Ennuste lupailee vain vähäistä revontulitoimintaa.
Kuva © Tampereen Ursa ry.

Maapallon on joutumassa koronan virtavaipan tihentymään mutta se ei tapahdu ennustejakson aikana.  Ennustettu Kp-indeksi pysyttelee yöaikaan arvossa 3, mikä merkitsee pientä mahdollisuutta nähdä revontulia Pirkanmaalla ja siitä pohjoiseen.

Yö 9./10.9. heikkoa revontulitoimintaa on mahdollisesti nähtävissä Pirkanmaalla, mutta tuskin etelämpänä.

Yönä 10./11.9. ja 11./12.9. on pieni mahdollisuus, että revontulien näkyvyysalue ulottuu aivan etelärannikolle asti. Kuitenkaan mistään balalaikka-showsta ei ole kysymys, vaan pikemminkin hyvin rauhallisesta revontulikaaresta tai vyöstä.

Revontuliennuste 5.–7.9.2016

Odotettavissa rauhallista revontulitoimintaa.
Kuva © Tampereen Ursa ry.

Maapallon magneettinen rauhattomuus näyttää jatkuvan, joskin hieman laantuneena lähivuorokausien ajan. Kp-indeksin odotetaan pysyttelevän maksimissaan noin 4 tietämillä ensimmäisen ja toisen vuorokauden aikana ja putoavan sen jälkeen arvoon 2–3. 

Syyskuun 7 päivän alkaessa maapallon odotetaan kohtaavan koronan virtavaipan tihentymän, joka nostaa hiukkastiheyden noin 5 protoniin /cm3. Samalla kuitenkin aurinkotuulen nopeus putoaa tavanomaiseen noin 400 km/s .

Tässä tilanteessa rauhallista revontulitoimintaa (himmeitä kaaria tai vöitä) voidaan odottaa näkyvän koko maassa kahtena ensimmäisenä yönä, mutta kolmantena yönä vain Pirkanmaalla ja siitä pohjoiseen. 

Ennustejakson jälkeen muutaman vuorokauden aikana Auringon toiminnassa ei odoteta tapahtuvan suurempia purkauksia eikä aurinkotuulessa odoteta esiintyvät voimakkaita tihentymiä eikä korona-aukkoja, joten revontulitoimintakin pysyttelee matalalla tasolla ja revontulia voidaan nähdä lähinnä Pohjois-Suomessa ja Lapissa.

Koko yön kestänyt revontulishow

Revontulien muoto ja näkyvyys vaihteli runsaasti yön aikana.
Kuva © Tampereen Ursa ry.

Viimeyönä (2./3.9.2016) nähtiin Tampereella koko yön kestänyt revontulishow. Ensimmäiset viherrykset näkyivät pohjoiseen suunnatussa sääkamerassa (CAM-3) heti iltahämärissä. Revontulet tulivat selkeästi näkyviin kello 23.30 aikoihin ja siitä lähtien niitä näkyi aivan aamuhämäriin asti. Kirkkaimmillaan revontulet olivat noin tunnin aja kello 0.30 alkaen.

Otitko kuvia revontulista? Tampereen Ursa julkaisee tällä palstalla mielellään lukijoiden ottamia kuvia revontulista. Valitettavasti emme pysty maksamaan käyttökorvauksia, mutta mainetta ja kunniaa on luvassa runsain mitoin. Kuvat voi lähettää osoitteeseen radiantti@tampereenursa.fi.

Ennustekuva viimeyölle kertoo hyvin osuvasti revontulien
esiintymisalueen. Kuva SWPC.

Revontuliennuste 2.–4.9.2016

Revontuliennuste 2.9. kello 0.00 Suomen aikaa. 

Kuva Space Weather Prediction Center

Viimepäivien revontuliaktiivisuus on aiheutunut Auringon korona-aukon kohdistumisesta maapalloon. Tilanne jatkuu samanlaisena vielä ainakin pari vuorokautta, joten myös revontulien näkymisen todennäköisyys on ainakin kohtalainen.

Korona-aukossa hiukkastiheys on tavanomaista vähäisempi. Pienin hiukkastiheys saavutettaneen 3./4. päivien vaihteessa, jolloin se lienee noin 2 protonia / cm3. Vastaavasti hiukkasnopeus on samaan aikaan maksimissaan, jopa 700 km/s.

Kp-indeksin ennustetaan olevan parin ensimmäisen vuorokauden ajan arvossa 3–4 ja laskevan syyskuun 4. päivänä välille 2–4. Ennuste toteutuessaan merkitsee sitä, että maapallon magneettikenttä pysyttelee rauhattomassa tilassaan ja saattaapa keskiyöntunteina kehittyä pieniä (G1) magneettisia myrskyjä.

Revontulia on siis odotettavissa ainakin Suomen keski- ja pohjoisosassa. Jos maapallon magneettikentän rauhattomuus yltyy myrskylukemiin, silloin jonkinasteista revontulitoimintaa voi olla näkyvissä aivan etelärannikkoa myöten kahtena ensimmäisenä yönä.

Flare-purkaukset

Eilen tapahtuneet flare-purkaukset olivat voimakkaita. Ne jäivät vain hieman alle kaikkein voimakkaimmasta X-luokasta. Tässä purkausten voimakkuudesta kertova röntgensäteilyn tehokäyrä.

Kuvassa ylin käyrä on Auringosta vastaanotetun röntgensäteilyn voimakkuus, joss eilen tapahtuneet flare-purkaukset näkyvät kahtena korkeana piikkinä. Kolmas purkaus tapahtui ajallisesti niin lähellä toista purkausta, että ne sulautuvat tässä kaaviossa yhteen.

Keskellä olevassa kaaviossa nähdään Auringosta saapunut protonivuo ja siinä ei ole havaittavissa merkittäviä muutoksia sen paremmin purkausten aikana kuin jälkeenkään.

Alin kaavio kertoo maapallon magneettikentän tilan Kp-indeksin muodossa purkausten aikana. Siinä esiintyy vähäinen nousu, mutta palasi sitten aikaisemmalle tasolleen. Kuva Space Weather Prediction Center.

Kolme voimakasta flarea Auringossa tänä aamuna

Flare-purkaus kello 02.13.09 UT aikaan. Kuva Nasa/SDO.

Auringon aktiivisella alueella AR12567 esiintyi kaksi voimakasta flare-purkausta. Ensimmäinen esiintyi kello 01.46–02.11–02.23 (alku-maksimi-päättyminen) ja se oli ensimmäisten tietojen mukaan voimakkuudeltaan M5.0. Toinen purkaus tapahtui kello 05.00–05.16–05.24 ja oli alustavan arvion mukaan voimakkuudeltaan M7.6. Kaikki ajat UT aikoja!

Aktiivinen alue on juuri kiertymässä Auringon kiekolta näkymättömiin, joten mahdolliset CME-purkaukset, joita usein liittyy flare-purkauksiin, ei päädy maapallon läheisyyteen. Sen sijaan flare-purkausten aiheuttama nopeiden protonien törmääminen maapallon ionosfääriin voi aiheuttaa radioliikenteen häiriöitä VHF-taajuuksilla seuraavan vuorokauden aikana.

Flare-purkaus kello 05.27.23 UT aikaan. Kuva Nasa/SDO.

Revontulien näkeminen tähän aikaan vuodesta Tampereen horisontissa lienee mahdotonta taustataivaan kirkkauden vuoksi. Aikaisimmat revontulihavainnot (tiedossani olevat) ovat elokuun alkupuolelta.

Päivitys kello 10.30

Kolma flare esiintyi kello 05.27–05.31–5.33 UT aikaan ja se oli voimakkuudeltaan M5.5

Auringon aktiivisuus hiipumassa

Auringon aktiivisuusennuste kahdella eri menetelmällä.
Kuva SILSO.

Ensimmäiset merkit Auringon aktiivisuusminimistä ovat olleet näkyvissä jo hieman pidempään. Silti vasta kesäkuussa Auringon pilkkujen päivittäinen määrän vaihtelu saavutti nollatason: peräti 11 vuorokautena pilkkuja ei esiintynyt lainkaan!

Kesäkuun alussa oli neljä pilkutonta vuorokautta ja kesäkuun viimeisen viikon aikana seitsemän. Jatkossa pilkuttomia vuorokausia tulee lisää aina aktiivisuusminimiin asti. Edellinen minimi oli vuosien 2008 ja 2009 vuodenvaihteen tietämillä. Silloin vuonna 2009 oli 260 pilkutonta vuorokautta.

Tulevan minimin ajankohtaa eivät nykyiset ennusteet kerro. Ilmeisesti edellisen minimin viivästyminen noin 1,5 vuodella ensimmäisistä ennusteista opetti tutkijoille, että kovin pitkiä ennusteita nykyisillä menetelmillä ei kannata tehdä.

Nykyisin pyritään mallintamaan Auringon toimintaa noin 12 kuukautta eteenpäin. Näiden ennusteiden mukaan Auringon aktiivisuus laskee edelleen. Extrapoloimalla (=arvaus) nykyistä aktiivisuuden suuntaa ja ”virallisia” ennusteita, päästään arvioon, että aktiivisuusminimi olisi vuonna 2019. Näin tulee tapahtumaan, jos aktiivisuuden väheneminen tapahtuisi edellisen jakson 23 mukaisena. Tässä vaiheessa arvioin minimin ajankohtaa aika suurella haarukalla ja uskon sen tapahtuvan vuosina 2018–2020.

Auringon aktiivisuuden vähetessä, vähenevät myös flare- ja CME-purkaukset. Tämä tarkoittaa myös sitä, että maapalon läheisyyteen ajautuu vähemmän ja pienempiä CME-pilviä ja tästä puolestaan seuraa maapallon magneettisten myrskyjen määrällinen väheneminen. Näin ollen myös revontulet harvinaistuvat.

Revontulet eivät kuitenkaan aivan välttämättä katoa täysin. Tästä pitää huolen Auringon aktiivisuusminimin aikana esiintyvät laajat korona-aukot. Kun ne kohdistuvat maapalloon, saavat ne aikaa magneettista rauhattomuutta, joka voi näkyä ainakin kohtalaisina revontulina. Näin ollen revontulibongarit voivat olettaa edelleenkin näkevänsä taivaantulia vaikkakin harvemmin ja näyttävyydeltään heikompina.

Uusi havainto selittää revontulien äänet

Uusi havainto selittää revontulien äänet

Kaavio ilmakehässä esiintyvästä inversiokerroksesta ja
siinä revontulien aikaan aiheutuvista sähköpurkauksista.
Purkaukset kuullaan paukahduksina ja ritinöinä.
Piirros Unto K. Laine

Aalto-yliopiston emeritus professori Unto K. Lainetyöryhmineen on onnistunut kokoamaan näyttöä revontulien syntytavasta. Laineen mukaan revontulien äänet syntyvät joissakin sääolosuhteissa noin 70 metrin korkeudella.

Jo vuosisatoja revontulia nähneet ihmiset ovat myös puhuneet niiden äänistä. Revontulet esiintyvät kuitenkin niin korkealla (60 – 1000 km) että riittävän voimakkaiden äänien syntyminen näissä ilmakerroksissa ja kulkeutuminen maanpinnalle on mahdotonta. Äänihavaintoja on kuitenkin niin runsaasti, että niiden takana täytyy olla jokin mekanismi joka selittäisi ne.

Monissa äänihavainnoissa revontulien ääntä on kuvattu sihinäksi, kohinaksi, ritinäksi tai jopa paukahteluiksi. Tämä on johtanut tutkijoita ajattelemaan, että kyseessä voisi olla lumikiteiden tai havupuiden neulasien terävissä kärjissä esiintynyt koronapurkaus. Vastaavaa ritinää voi kuulla esimerkiksi korkeajännitelinjojen alla, kun koronapurkauksia esiintyy sähkölinjoissa joissakin sääolosuhteissa.

Laine teki kenttähavaintoja Fiskarsin alueella kovassa pakkasessa. Hän nauhoitti herkillä mikrofoneilla revontulien esiintymisaikaan 17.–18. maaliskuuta 2013 mahdollisia ääniä, jolloin Etelä-Suomessakin nähtiin erittäin komeita revontulia. Hänen ”saaliksi” jäi satoja paukahduksia noin 75 metrin korkeudelta. Äänitysten lisäksi Laine mittasi magneettisia häiriöitä, jotka aiheutuvat voimakkaista revontulipurkauksista. Magneettisia häiriöitä on sitä enemmän mitä aktiivisemmat revontulet ovat.

Laine havaitsi kartoittaessaan 60 voimakkaimman purkauksen äänitteitä, että juuri ennen paukahdusta magneettikentässä esiintyi voimakas häiriöpulssi. Magneettisen pulssin voimakkuus oli myös yhteensopiva äänen voimakkuuden kanssa.

Revontulien ääni nauhoitettuna Kolin maisemissa vuonna 2004.


Ratkaiseva tieto tuli ilmatieteenlaitoksen tekemistä mittauksista. Laineen mittauspaikan yläpuolella oli inversiokerros noin 75 metrin korkeudessa, eli samassa ilmamassassa mistä äänet olivat peräisin. Inversiokerros syntyy lähelle maanpintaa kun ilmamassa maanpinnan läheisyydessä jäähtyy selkeällä säällä ylempää ilmamassaa kylmemmäksi. Tavallisesti ilmakehässä lämpötila laskee mitä korkeammalle mennään mutta täysin tyynessä säässä maanpinnan läheisyydessä oleva ilmamassa ei sekoitu ylemmän ja lämpimämmän ilmamassan kanssa. Näiden kahden ilmamassan väliin syntyy inversiokerros.

Inversiokerroksen voi havaita paljain silmin esimerkiksi talvella. Silloin jonkin notkon yläpuolelle syntyy ohut sumuverho muutaman metrin korkeuteen maaperästä haihtuvasta kosteudesta. Sama ilmiö on nähtävissä kesäöinä esimerkiksi pelloilla ja laidunmailla. Kaupungeissa ja taajamissa myös pako- ja savukaasut voivat muodostaa vastaavan sumun ja joissakin suurkaupungeissa helteiden aikana inversiokerroksen alapuolinen ilma tulee muutamassa vuorokaudessa lähes hengityskelvottomaksi pakokaasuista.

Ilmakehässä erilaisiin ilmamassoihin liittyy aina niiden erilainen sähkövaraus. Inversion syntyessä maanpinnan läheisyyteen ja nopeasti jäähtyvän ilmamassan varaus tulee negatiiviseksi: siinä on vapaita elektroneja positiivisia ioneja enemmän. Vastaavasti inversiokerroksen yläpuolella oleva ilmamassa tulee varautuneeksi positiivisesti. Ilmakerrosten välillä on siis jännite-ero, joka kasvaa sitä suuremmaksi mitä pitempään tilanne jatkuu.

Revontulien esiintyminen saa aikaan maanpinnan ylimmissä kerroksissa sähkövirtoja, joiden voimakkuudet voivat olla miljoonia ampeereita. Samalla ilmamassan varautuneisuus kasvaa ja kun riittävän voimakas magneettisen häiriön pulssi esiintyy, ylitetään inversiokerroksen molemmilla puolilla olevien ilmamassojen välisessä jännitteessä kuivan ilman läpilyöntilujuus. Ilmamassojen välillä tapahtuu sähköpurkaus (eräänlainen mikrosalama) ja se kuullaan paukahduksina. Jos ilmamassojen välinen varausero on hyvin lähellä läpilyöntilujuutta, spontaaneja purkauksia esiintyy jatkuvasti ja silloin ne voidaan kuulla suhinana, ritinänä tai rätinänä.

Laineen tekemä tutkimus selittää erityisesti sen, miksi revontulien ääniä kuullaan samanaikaisesti taivaalla tapahtuvien kirkkaiden purkausten aikana. Äänen kulkuaika noin 75 metrin korkeudesta on alle 0,2 sekuntia, joten paukahdus tai ritinät kuullaan samaan aikaan revontien kirkastumisien aikaan.

Laine korostaa sitä, että hänen teoriansa ei sulje pois muita äänien syntytapoja, esimerkiksi juuri aikaisempaa koronapurkausta hangelta tai neulasten kärjistä^[1].

Huomautukset

[1] Mielestäni ne voivat jopa täydentää toisiaan: koronapurkauksissa terävistä kärjistä siirtyy maanpinnan ilmamassaan runsaasti elektroneja, jotka siten lisäävät tai jopa aiheuttavat ilmamassan sähkövarauksen –  Kari A. Kuure.

Viimeiset revontulet 6.–7.5.

Tampereella yöt ovat sen verran valoisia, että käytännössä revontulikausi voidaan katsoa päättyneeksi huhtikuun lopulla. Toukokuun alkupuoliskolla kausi kuitenkin näyttää jatkuvan etelärannikolla, joten lienee paikallaan kertoa ainakin vielä yksi ennuste.

6.–7.5. välisenä yönä Maa joutuu jälleen Auringon virtavaipan tihentymään ja tällä kertaa se näyttää sen verran tiheältä, että revontulien näkyminen  etelärannikolla voi olla mahdollista. Tampereellakin voisi jotakin näkyä jos revontulet ovat riittävän voimakkaita.

Virtavaipan suunta näyttäisi olevan myös sellainen, että magneettikenttä voisi olla kohti etelää. Jos näin on, niin silloin viimeinen loppurykäisy ennen kesää voi olla varsin näyttävä.

Mahdollisesti revontulia ensiyönä 18./19.4.

SWPC:n WSA-ENLIL -ennuste kertoo maapallon kohdanneen aurinkotuulen virtavaipan tihentymän kuluneen vuorokauden aikana. Tämän seurauksena hiukkastiheys on hieman kohonnut ja Kp-indeksin odotetaan nousevan arvoon 4 ensiyönä. Lähiavaruuden magneettikentän suunta on kuitenkin tällä hetkellä pohjoiseen, joten tilanne ei välttämättä johda revontulien näkymiseen ainakaan eteläisessä Suomessa.

Tilanne voi kuitenkin muuttua, jos magneettikentän suunta kääntyy etelään. Tällöin revontulien näkyminen on mahdollista ainakin Tampereen leveydellä ja siitä pohjoiseen.  Sääennusteen mukaan Pirkanmaalla pilvisyys ei ole aivan kaiken kattavaa, joten pilvien rakosista revontulien ilmaantumista voi odotella.

Huomenna (19.4.) magneettikentän toiminta pysyttelee hiljaisena tai korkeintaan on hieman häiriintynyt ja ylihuomenna (20.4.) se pysyttelee hyvin rauhallisena, joten revontuliakaan ei ole odotettavissa. Syy tilanteeseen on se, että maapallon kohdalla aurinkotuulessa on hiukkastiheyden harventuma ja vaikka hiukkasten nopeudet harventumassa ovat keskimääräistä vauhdikkaampia, niiden ei odoteta aiheuttavan suurempaa häiriötä Maan magneettikenttään.