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 2 000 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 keskilännessä ja Etelävaltioiden alueella. 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 sekä se, että kaukana olevat pilvet näkyvät vain hämärästi. Lämpöukkosta enteilee taivaalla näkyvien kumpupilvien kasvu leveyttään suuremmiksi, tornimaisiksi, ja valtavan suuret kumpupilvet ("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:
Säärintamien ulkopuolella
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.