Ukkonen

Ukkonen eli ukonilma on voimakas sääilmiö, jossa pilviin syntyneet negatiiviset ja positiiviset staattiset sähkövaraukset purkautuvat salamaniskuina. Salaman valokaari kuumentaa ilmaa, joka laajenee ääntä nopeammin. Ilman nopea kuumeneminen aiheuttaa shokkiaallon, jonka ihminen havaitsee lähellä iskua paukauksena ja kauempana jyrinänä. Ukkospilvi varautuu, kun rakeet törmäilevät toisiinsa ja synnyttävät hankaussähköä.

Ukkosella yleensä tuulee kovasti ja sataa rankasti. Ukkonen on potentiaalisesti vaarallinen ilmiö ihmiselle. Salamat kuitenkin iskevät ihmisiin vain harvoin. Useammin ukkonen vaurioittaa tele- ja sähköverkkoihin kytkettyjä laitteita. Salamat iskevät useammin korkeisiin paikkoihin ja rakennelmiin.

Ukkosen aikana ilma voi tuoksua otsonipitoiselta, sillä salamanisku tuottaa hapesta otsonia. Otsoni hajottaa epäpuhtaudet ilmakehästä, joten ilma on raikasta ukkosen jälkeen.

Ihmisten lisäksi myös eläimet (esim. koirat) saattavat pelätä ukkosta.

Ukkosen syntyminen 

Ukkonen syntyy korkeaksi kasvaneissa ukkospilvissä. Niissä on muun muassa lumirakeita, rakeita ja jääneulasia, jotka hankaavat toisiaan törmäillessään pilven sisällä vallitsevissa ilmavirtauksissa. Syntyy hankaussähköä. Esimerkiksi törmäävä rae ja pieni lumirae varautuvat eri tavoin. Koska ukkospilvessä on alkuvaiheessa nouseva pyörteinen ilmavirtaus, jääkiteet ja lumirakeet törmäilevät toisiinsa ja lopulta asettuvat eri korkeuksille. Näin syntyy pilven eri osien välille, pilvien välille ja pilven ja maan välillä lopulta suuria sähkövarauksia, jotka purkautuvat salamoina.

Kehittyvän ukkospilven sisällä tapahtuu ennen ensimmäistä salamaniskua pienempiä sähköpurkauksia, jotka kertovat salamoinnin alkamisen olevan mahdollista. Yleensä ensimmäiset salamat ovat pilvisalamoita, ja aikaisintaan muutamien minuuttien kuluttua kasvava ukkospilvi alkaa tuottaa maasalamoita. Pilven alaosan negatiivinen varaus luo positiivisen varauksen alleen maanpinnalle. Kun purkauskanava kuumenee yhtäkkiä 30 000 asteeseen, ilma laajenee räjähtäen ja lähettää paineaallon. Salamanisku on yleensä monikertainen eli samaa tai osittain samaa purkauskanavaa pitkin tapahtuu sekunnin murto-osassa useita salamapurkauksia. Pilven varaustilojen äkillinen muutos synnyttää lähialueella usein lisää salamanlyöntejä, joiden jälkeen seuraa tauko, kunnes jännite pilvessä on jälleen kasvanut riittävästi uuden salaman muodostumiseksi.

Usein salaman lähiosumasta kuuluu vain paukahdus, mutta jos esimerkiksi pilvisalama on useita kilometrejä pitkä, sen eri osista lähteneet paineaallot saapuvat kuulijan korviin eri aikaan ja jyrinä kestää pitkään. Ukkosesta iskee maahan tavallisemmin positiivisia salamoita. Noin kuudesosa maasalamista on pitempiä, voimakkaampia, pidemmälle ukkospilven keskustasta ulottuvia positiivisia salamia. Positiivinen salama iskee helpommin maahan ennen ukkossateen alkamista. Pidempään kestävät salamat sytyttävät helpommin tulipaloja.

Ukkonen voi olla noin puoli tuntia kestävä yksisoluinen ukkonen tai 2–6 tuntia kestävä monisoluinen ukkonen. Suomessa ovat harvinaisia Yhdysvaltain Keskilännessä tornadoja aiheuttavat voimakkaat, pitkäikäiset supersolu-ukkoset.

Yleisyys 
Ukonilmoja esiintyy kaikkialla maapallolla napaseutuja myöten, mutta yleisimpiä ne ovat trooppisten sademetsien alueella, jossa niitä eräillä seuduilla esiintyy lähes päivittäin. Joka hetki eri puolilla maapalloa on meneillään noin 2000 ukonilmaa. Kampala ja Tororo Ugandassa on kumpikin toisinaan mainittu paikaksi, jossa ukkosta esiintyy eniten, mutta samaa on väitetty myös Indonesian Bogorista ja Singaporesta. Myös muun muassa Australian Darwin, Caracas, Manila ja Mumbai ovat tulleet tunnetuiksi usein toistuvista ukonilmoistaan. Runsaasti ukkosia esiintyy eräillä seuduilla tiettyinä vuodenaikoina monsuunituulten yhteydessä sekä trooppisia sykloneja ympäriöivillä sadealueilla.

Lauhkeassa vyöhykkeessä ukonilmoja on enimmäkseen keväällä ja kesällä, joskin sellainen saattaa joskus kylmän rintaman alueella tai sen edellä esiintyä kaikkina vuodenaikoina. Niitä saattaa esiintyä myös kylmässä ilmamassassa, joka kulkee kylmän rintaman jäljessä niitä lämpimämpien vesien yli. Napaseuduilla ukkoset ovat maanpinnan matalien lämpötilojen vuoksi harvinaisia.

Yhdysvalloissa monet voimakkaimmista ukkosista esiintyvät Keski-Lännessä ja Etelävaltioissa. Niihin saattaa liittyä raekuuroja ja voimakkaita tornadoja. Yhdysvaltain länsirannikolla ukkoset ovat melko harvinaisia, mutta sisämaassa kuten Sacramenton ja San Joaquinin laaksoissa Kaliforniassa ne ovat jo selvästi yleisempiä. Keväällä ja kesällä niitä esiintyy eräillä alueilla Kalliovuorilla lähes päivittäin, samoin kuin kesällä Floridan keski- ja eteläosissa.

Suomessa esiintyy ukkosta eniten kesäkuun puolivälistä elokuun puoliväliin, ja erityisen voimakkaita ukkoset ovat heinäkuun loppupuolella kello 16:n jälkeen. Kullakin paikkakunnalla Suomessa ukkostaa keskimäärin 12 päivänä vuodessa. Toisinaan Etelä-Suomessa kuitenkin ukkostaa vain neljänä, toisinaan jopa 20 päivänä vuodessa.. Kaikkiaan jossakin päin Suomea ukkostaa keskimäärin 100 päivänä vuodessa.. Eniten ukkostaa Pohjanmaan maakunnissa, Keski-Suomessa, Pirkanmaalla, Satakunnassa ja Varsinais-Suomessa., vähemmän Lapissa ja Itä-Suomessa.. Vuodessa Suomen alueelle iskee keskimäärin noin 150 000 salamaa, vähäukkosisena kesänä tästä puolet ja runsasukkosisina kaksi kertaa enemmän.

Ukkostyyppejä

Rintamaukkonen
Rintamaukkonen syntyy kylmän tai lämpimän rintaman yhteyteen lämpimän ja kostean ilman kiivetessä pakotetusti rintamapintaa pitkin ylöspäin. Tällöin virtauksen ja nousuliikkeen pakottavana tekijänä on ilmamassojen ero eikä esimerkiksi auringon maata lämmittävä vaikutus tai vuorokaudenaika. Rintamaukkosessa ei ole vuorokausivaihtelua. Rintamaukkoset voivat olla todella kovia, ja kovimmat ukkoset ovat yleensä rintamaukkosia.

Ilmamassaukkonen

Ilmamassaukkonen eli lämpöukkonen syntyy kostean, lämpimän ilmamassan sekä lämpimän maanpinnan vaikutuksesta. Tavallisimmin auringon suoraan lämmittämä lämmin kostea ilma kohoaa, tiivistyy pilveksi, joka kasvaa valtavan suureksi kukkakaalia muistuttavaksi möykyksi. Tämä pilvi alkaa sataa, ja pian myös ukkostaa. Jos ilma on hiostava ja kuuma, ja aamulla näkyy kohoavia kumpupilviä, syntyy todennäköisesti ilmamassaukkonen. Ensin syntyy vain pieni kumpupilvi (Cumulus), jonka jälkeen pilvestä kehittyy satava kuuropilvi ja lopulta ukkonen. Lämpöukkosen ilmaa raikastava vaikutus on lyhytkestoinen. Lämpöukkosta voi esiintyä korkeapaineen aikana, jos alailmakehän kosteus ja muut olot ovat sopivia. Heikkotuulisuus suosii hidasliikkeisiä lämpöukkosia. Lämpöukkonen liittyy rauhattomaan, epävakaaseen ilmakehään, jossa korkea ukkospilvi syntyy helposti voimakkaiden nousuvirtausten takia. Lyhytikäisten, paikallisten lämpöukkosten tarkkaa paikkaa ei osata sääennustuksessa ennustaa, voidaan vain sanoa, että mahdollisesti ukkosta.

Lämpöukkosen mahdollisuudesta vuorokauden sisään kertovat vallinharjapilvi ja kokkarepilvi. Taivaan suhteellisen vaalea sini ja se, että kaukana olevat pilvet näkyvät vain hämärästi. Lämpöukkosta enteilee taivaalla näkyvien kumpupilvien kasvu leveyttään suuremmiksi, tornimaisiksi, ja valtavan suuret kumpupilven möhkäleet (Cumulus congestus) ennakoivat mahdollista ukkosta parin tunnin kuluessa, varsinkin jos niitä näkyy kuumana kesäisenä iltapäivänä tai kesäiltana. Viimeistään Cumulonimbuksen ilmestyminen jonnekin taivaan osaan voi merkitä pikaista ukkosta, mutta vain siinä tapauksessa, että pilvi tulee kohti. Pikaista ukkosta voi myös ennustaa tummapohjaisen tai tumman, satavan pilven tuleminen kohti. Lämpöukkosta voi ennakoida monet taivaalla näkyvät alasinpilvet ja/tai kukkakaalin muotoiset valtavat vuorimaiset pilvimöykyt. Kaukainen sade joka näkyy pilven alla tummina pystysuorina tai vinoina maahan ulottuvina viiruina tai ohi mennyt sadekuuro voi ennustaa lämpöukkosta, varsinkin jos siihen liittyy ilman viileneminen ja kostuminen.

Ukkosen voimakkuudesta 

Heikko ukkonen iskee 1–10 maasalamaa, keskinkertainen 11–32 maasalamaa 100 km² ruutuun. Kova ukkonen räpsii 33–100 salamaa, raju 101–320 salamaa ja poikkeuksellisen raju yli 320 salamaa 100 km² ruutuun. Raju ukkonen räiskii 10 sekunnin välein, ja kovakin minuutin välein. Poikkeuksellisen raju ukkonen lyö salamoita maahan yli 80 kertaa 100 neliökilometrin alueella alle 10 sekunnin välein. Suurin osa Suomen salamoista iskee rajuista ukkosista, ja yleensä ukkoset ovat heikkoja. Heikossa ilmamassaukkosessa on 1–3 ukkossolua, mutta voimakkaissa rintamaukkosissa jopa 20. Merkittävä ukkonen iskee päivässä yli 1 000 salamaa Suomen kamaralle, ja näitä esiintyy 10 kesässä. Voimakas ukkonen taas räiskii yli 5 000–10 000 salamaa Suomeen päivässä. Yli 5 000 salaman ukkosia on vain 1–3 kesässä. Nämä tuottavat suurimman osan vuoden salamoinnista. Useimmiten salamoi vain vähän ja paikallisesti. Voimakas ukkonen iskee Etelä- ja Keski-Suomeen yli 2 000 salamaa päivässä. Pahimmilla alueilla on Suomessa 20 ukkospäivää vuodessa, ja niillä iskee korkeintaan 65–100 salamaa sadalle neliökilometrille.

Ukkosen etäisyys 

Ukkosen jyrinä kuuluu 10–20 kilometrin päähän, ja varsinkin yöllä salamat voivat näkyä huomattavasti kauemmaksi elosalamoina, jotka tunnetaan myös kalevantulina. Taivaalla näkyvä kaukainen ukkospilvi valkeine alasimineen voi olla 30–300 km:n päässä eli ei aina vaarallisen matkan päässä. Vasta 10–30 km:n etäisyydeltä näkyy ukkospilven mustanharmaa alapuoli, ja siltä etäisyydeltä ukkospilvi voi saavuttaa havaitsijan 10–60 minuutissa. Radion AM-alueella kuuluvasta rätinästä voi päätellä ukkosen olevan ehkä alle 150 kilometrin päässä. Jos sääennusteessa luvattua ukkosta ei ole vielä ollut, voi olla viisasta jättää vaikkapa veneretki tekemättä. Sisällä valojen vilkkuminen viittaa ukkosen olevan hyvin lähellä, karkeasti ottaen ehkä alle 20 km:n päässä.

Suomessa esiintyy ukkosta eniten kesäkuun puolivälistä elokuun puoliväliin, ja erityisen voimakkaita ukkoset ovat heinäkuun loppupuolella kello 16:n jälkeen.

Ukkosta synnyttäviä sääjärjestelmiä

Rintaman luonteisia ukkosia, jotka useimmiten liittyvät matalapaineisiin. Ukkosta on monesti voimakkain matalan keskustan/osakeskuksen lähellä. Ukkosta esiintyy muun muassa seuraavissa säärintamissa:

Kylmä rintama
Lämmin rintama sadepilvien sisässä tai sateen jälkeisellä muuten selkeällä alueella kesällä myös ukkospilviä
Okluusiorintama, kylmässä okluusiossa itsessään ukkosia, lämpimän okluusion yhteydessä samaan tapaan kuin lämpimän rintaman yhteydessä
Matalan sola, yläsola tai konvergenssivyöhyke
Kuuronauha eli mesomittakaavan konvektiivinen järjestelmä

Säärintamien ulkopuolella

 Ilmamassaukkonen eli lämpöukkonen helteisessä keskileveysasteiden ilmamassassa, Suomessa tyypillisesti kesällä iltapäivällä tai illalla, mutta voi esiintyä syksylläkin, jolloin lämmintä ilmaa tulee etelästä. Joskus kesällä ukkosta on korkeapaineenkin aikana.
 Kylmä pisara ylempänä troposfäärissä
 Maan ja meren raja
 Vuoristoalueen luoma nousuvirtaus

Meteorologiset vaatimukset ukkoselle 
Riittävän paksu epävakaa kerros (syvä konvektio) 3 000 m / paineen mukaan 250 hPa
Alhaalta pääsee kyllin kosteaa ilmaa korkeuteen, joka on yli 100 hPa jäätymispisteen yläpuolella
Pilven huippu nousee yli −18 °C korkeuteen, −15 °C riittää teoriassa, vastaa n. 6–7 km
Riittävän paljon konvektiivista energiaa Capea – iso Cape vähentää pilven huipun lämpötilavaatimuksen −15 °C:hen.
Säähäiriö joka laukaisee ukkosen mm. maan ja meren raja, säärintama, vuoristo
Lisäksi vielä riittävä tuuliväänne konvektiivisella alueella

Uskomuksia ukkosesta 

 Ukkonen ei nouse (suurten) vesistöjen yli: Ukkospilvet pystyvät liikkumaan mihin tahansa. Ne liikkuvat ylemmässä ilmakehässä vallitsevien tuulten mukaan, jotka monesti puhaltavat eri suuntiin kuin maanpintatuuli. Usein salamoivan ukkospilven tullessa kohti se meneekin ohi tai sammuu ennen kohdalle tuloa, jolloin syntyy vaikutelma paikan kiertäneestä ukkosesta. Monesti vesistöjen yllä on viileämpää, mikä aiheuttaa ukkoseen liittyviä nousuvirtauksia hillitsevän korkeapaineen veden ylle. Voimakas ukkonen kuitenkin pääsee isonkin vesistön yli. Tietyissä lämpöoloissa elokuussa lämpimän veden yllä on kuitenkin matalapaine, jolloin vesistö ei "pysäytä" ukkospilven kulkua vesistön yli. Joet ja voimajohdot eivät vaikuta ukkospilviin tai niiden liikkeeseen, eikä korkea masto houkuttele tai luo ukkosta, vaikka salama siihen tavallista useammin iskeekin.
 Ukkonen liikkuu vastatuuleen: Ennen ukkosta tuulee usein ukkospilveen päin, mikä johtuu ukkospilven sisäisen voimakkaan nousuvirtauksen imusta pilven etureunalla.
 Ukkonen purkaa ilmakehän sähkövarauksia: Tällä ei ole maallikon kannalta merkitystä. Ukkospilvi on generaattori, joka kehittää itse sähkönsä. Sähkö on rakeiden ja lumihiutaleiden törmäyksissä synnyttämää hankaussähköä.
 Ukkonen menee pois ja palaa takaisin, ns. kiertävä ukkonen: Tämä on harvinaista, yleensä ukkosalueella on monta ukkossolua (pilveä) ja uusia syntyy jatkuvasti. Kun edellinen ukkossolu menee ohitse, uusi tulee perästä.
 Ukkonen nousee päälle tai ”on päällä”: Meteorologia tuskin tuntee moista määrittelyä. Ukkospilvisolu kulkee tuulen mukana ja on havaitsijan päällä silloin kun sataa, oli salamointi sitten verkkaista tai kiivaampaa. Silti ukkosen voidaan sanoa olevan kohdalla tai päällä, jos salaman ja ukkosen jyrähdyksen väliaika on lyhyt ja salama iskee aivan lähelle.
 Salama ei iske kahta kertaa samaan paikkaan: Salaman iskupaikka on satunnainen, mutta sillä on taipumus iskeä normaalia korkeammalle oleviin paikkoihin ja kulkea johtavaa maata, esimerkiksi vetistä ojaa tai peruskalliota pitkin.
 Ennen ukonilmaa on painostava ja hiostava tunne: Pitää paikkansa, ukkosia syntyy helpommin kuumassa ja kosteassa ilmassa, joka tuntuu ihmisestä painostavalta. Monesti ukkospilveen liittyvä kylmä laskuvirtaus raikastaa hetkeksi ilmaa, vaikka kyse olisi lämpöukkosesta helteisessä ilmassa. Ilma puhdistuu laajemmin, jos kyse on kylmään rintamaan liittyvästä ukkosesta.

Ukkonen kansanperinteessä 
Dramaattisuutensa vuoksi ukonilman syntyä on selitetty eri kansojen tarustossa yleensä itse ylijumalan kuvitteellisilla tekemisillä. Suomen kielen sana ukkonen, ukonilma, tulee Ukko-jumalasta. Viikinkien ukkosenjumalan Thorin nimi on yhteistä alkuperää nykyenglannin sanan thunder, ukkonen, kanssa. Ukkosenjumalia olivat myös kiinalaisten Lei Gong ja japanilaisten Raijin sekä kreikkalaisten Zeus ja roomalaisten Juppiter. Suomen kielen kirosana perkele tulee balttilaisen ukkosenjumalan Perkunasin nimestä.

Ukkosen aikana sade huuhtoo maata, ja toisinaan sateen jälkeen maasta paljastuu muinaisia esineitä. Entisaikoina sateen jälkeen löydettyjä kivikautisia kirveitä ja muita teroitettuja kiviesineitä on arveltu ukkosenjumalan maahan heittämiksi, ja niitä on kutsuttu muun muassa ukonvaajoiksi, vuolimiksi ja ukonkirveiksi. On ehkä uskottu, että kiviesine on syöksynyt maahan salaman iskiessä. Vastaavia uskomuksia on ollut eri puolilla Euraasiaa.

Katso myös 

 Brontofobia
 Ilmakehän epävakaisuus
 Iltapäiväkuuro
 Kuuro- ja ukkospilvi
 Kuuronauha
 Kylmä pisara
 Kylmä rintama
 Matalan sola
 Monisoluinen ukkonen
 Myrskybongaus

 Sähköinen suojautuminen ukkoselta
 Salama
 Salamalta suojautuminen
 Supersolu
 Syöksyvirtaus
 Trombi
 Ukkosen ennakointi
 Ukkoskuuro
 Yläsola

Lähteet

Kirjallisuutta

Aiheesta muualla 

Electronic Journal of Severe Storms Meteorology
Thorin vihan mittari
Ukkostutka Mikkeli
tutka.meteo.fi  sadetutka ja valikosta salamatutkakin
Ilta-Sanomien sadetutka 
Zatorin Zalama-ennuste
myrskyvaroitus
Suomen sääkeskus
ilmatieteenlaitos.fi – Suojautuminen salamalta
 Salamahavainnot ja -paikannus Ilmatieteen laitoksen verkkopalvelussa
 Suojaako puu salamaniskulta?, Suomen Kuvalehti, 13.07.1935, nro 28, s. 24, Kansalliskirjaston digitaaliset aineistot

Seulonnan keskeiset artikkelit