Ilm

Allikas: Vikipeedia
Disambig gray.svg  See artikkel on ilmast meteoroloogilises tähenduses; muude tähenduste kohta vaata Ilm (täpsustus).

Taevas Tallinna (Eesti) kohal 29. juunil 2005 kell 15:00

Ilm on pidevalt muutuv atmosfääri olek, mida põhjustavad päikeseenergia mõjul ja aluspinna kaastoimel atmosfääris kulgevad füüsikalised protsessid. Ilma kujundavad elemendid on õhutemperatuur, õhurõhk, õhuniiskus, sademed, tuul ja atmosfäärinähtused (äike, tuisk, udu, jne).[1] Suurem osa ilmanähtustest toimub troposfääris[2]. Tavakõnes mõistetakse ilma all ilma planeedil Maa. Ilma tuleb eristada kliimast, mis on teatud piirkonnale omane pikaajaliste mõõtmiste alusel kindlaks tehtud pikaajaline keskmistatud ilmade režiim.

Planeedil Maa on põhilised ilmanähtused tuul, pilved, vihm, lumi, udu. Harvemad on sageli loodusõnnetusi põhjustavad tornaadod, orkaanid, taifuunid ja lumetormid ning jäävihm.

Ilmaennustamine on teaduse rakendus, mille abil püütakse ennustada atmosfääri seisundit teatud hetkel mingis kohas.

Ilma põhjustajad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Ilma mõjutavad erinevate piirkondade temperatuuri ja niiskuse erinevused. Need erinevused on põhjustatud näiteks sellest, millise nurga all päike paistab (see oleneb laiuskraadist). Kuna planeedi Maa telg on oma orbiidi tasapinna suhtes kaldu, siis langeb päikesevalgust Maa erinevatesse piirkondadesse erineval määral. Mida kaugemal troopilisest vööndist, seda madalam on päikesekiirguse kaldenurk, seega on ka temperatuurid neis kohtades madalamad. Sama nähtus põhjustab ka aastaaegade vaheldumist.[3] Suured temperatuurierinevused polaaralade ja troopiliste õhuvoolude vahel põhjustavad jugavoole.[4] Keskmiste laiuskraadide ilmasüsteemid (näiteks ülitroopilised tsüklonid) on põhjustatud jugavoolude ebastabiilsusest.[5] Troopilised ilmanähtused nagu mussoonid ja laiapõhjalised äikesetormid tekivad teistsuguste protsesside mõjul.

Ebaühtlane soojendamine päikese poolt sõltub omakorda ilmast (pilvisus ja sademed). Selgel päeval on päikesekiirgust rohkem, seega on siis ka temperatuurid kõrgemad.[6] Kõrgemal on õhk jahedam kui maapinnale lähemal, mis on seletatav vertikaalgradiendiga (meteoroloogilise elemendi muutuse määr Maa atmosfääris vertikaalsel suunal).[7][8][9] Lokaalselt võivad temperatuurierinevused sõltuda aluspinna (veekogud, metsad, jääkate või inimtekkelised objektid) erinevatest füüsilistest omadustest (peegelduvus, karedus või niiskussisaldus). Näiteks maapind soojeneb suvel tunduvalt kiiremini ja tema temperatuur on märgatavalt kõrgem kui veepinnal.[10]

Pinnatemperatuuri erinevused põhjustavad omakorda õhurõhu erinevusi. Kuum (maa)pind soojendab õhku ning õhk paisub, väheneb õhurõhk ja õhutihedus.[11] [12] Selle tulemusena liigub õhk kõrgema õhurõhuga piirkonnast madalama õhurõhuga piirkonda, tekib tuul, mille liikumine on maa ümara kuju ning Coriolisi efekti tõttu kõverjooneline.[13]Formeerunud lihtsamad süsteemid võivad emergentsetena põhjustada keerukamaid ilmasüsteme ja -nähtusi. Näiteks Hadley vertikaalne tsirkulatsioon või väiksema ulatusega rannikubriisid.


Ilmaennustamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Maakera pind jaotatakse kolmemõõtmelisteks osadeks, et ilmaennustusmudelites piisava täpsusega arvutamine oleks võimalik

Ilmaennustamine on teaduse ja tehnoloogia rakendamine eesmärgiga kindlaks teha (prognoosida) Maa atmosfääri seisundit mingis teatud kohas ja teatud ajal tulevikus. Inimesed on püüdnud ilma ennustada juba aegade algusest, kuid formaalselt võib ilmaennustuste alguseks pidada 19. sajandit. [14] Ilmaennustamiseks on vajalik koguda kvantitatiivseid andmeid atmosfääri hetkeolukorra kohta ning teada atmosfääriprotsesside toimimise reegleid.

Atmosfäär on kaootiline süsteem, seega väikesed muutused süsteemi ühes osas võivad kasvada ning mõjutada suurelt tervet süsteemi.[15] Seetõttu on keeruline ennustada ilma rohkem kui paar päeva ette. Samas töötavad ilmateadlased pidevalt selle nimel, et meteoroloogiat teaduslikult uurides neid piire nihutada. Ilmaennustajad peavad võimatuks saavutada kasutatavaid igapäevaseid ennustusi rohkem kui 10 päeva ette.[16][17]

Kui varem said ilmaennustajad toetuda vaid õhurõhu muutustele, hetkel valitsevatele ilmatingimustele ja pilvkatte omadustele,[18][19] siis nüüd kasutatakse ilma prognoosimiseks numbrilisi ilmaennustuse mudeleid. Parima prognoosmudeli valimiseks on siiski vajalik inimene, kellel on oskus tunda ära ilmamustreid ning seoseid erinevate nähtuste vahel, teadmised mudeli toimimisest ja selle kõrvalekalletest. Atmosfääri kaootiline iseloom, atmosfääri kirjeldavate võrrandite lahendamiseks kuluv mahukas arvutusjõudlus, võimalikud vead algolukorra mõõtmises ja puudulikud teadmised atmosfääriprotsessidest tähendavad seda, et prognoosid muutuvad järjest ebatäpsemaks mida pikemaks venib aeg hetkeolukorra ja prognoositava tulevikuhetke vahel. Erinevate mudelite ja teadmiste kasutamine aitab veavõimalusi vähendada ning valida välja kõige tõenäolisem prognoos.[20][21][22]

Igapäevaselt kasutavad inimesed ilmaennustusi, et otsustada, mida selga panna või kuhu minna. Ilmaennustused on eriti olulised ekstreemsete ilmastikunähtuste puhul. Hoiatused aitavad kaitsta elu ja vara. Temperatuuri ja sademete prognoos on oluline näiteks põllumajanduses,[23][24][25][26] transpordis, jne.


Läbi ajaloo on inimesed üritanud ilma kontrollida, ning on tõendusmaterjali selle kohta, et inimtegevus (põllumajandus, tööstus) on ilmamustreid tahtmatult muutnud. Uurides ilma toimimist teistel planeetidel on saadud rohkem teada selle kohta, kuidas ilm käitub Maal. Kuulus päikesesüsteemi maamärk, Jupiteri Suur Punane Laik on antitsükloni torm, mis on kestnud vähemalt 300 aastat.

Äärmuslik ilm[muuda | redigeeri lähteteksti]

Äikesetorm Garajau lähedal Madeira saarel

Planeedil Maa esinevad keskmised õhutemperatuurid aasta jooksul langevad vahemikku ±40 °C. Maa erinevate kliimatingimustega piirkondades võivad esineda ka kõrgemad või madalamad õhutemperatuurid. Ametlik maailma külmim mõõdetud õhutemperatuur on -89,2 °C (Antarktikas Vostoki polaarjaamas 21. juulil 1983). Kuumim mõõdetud õhutemperatuur on 57,7 °C t (Liibüas Al 'Aziziyahis 13. septembril 1922).[27] Kõrgeim aastane keskmine õhutemperatuur oli 34,4 °C Etioopias Dallolis.[28] Madalaim aasta keskmine õhutemperatuur oli -55,1 °C (Antarktikas Vostoki polaarjaamas).[29] Madalaim aasta keskmine õhutemperatuur inimasustusega piirkonnas oli Kanadas Eurekas (-19,7 °C).[30]

Mõju inimestele[muuda | redigeeri lähteteksti]

New Orleans, Louisiana, peale orkaan Katrinat

Ilm on otseselt mõjutanud inimkonna ajalugu. Ilm on sekkunud ajaloolistesse sündmustesse ning kliimamuutused on põhjustanud rahvarändeid (näiteks kõrbestumine Lähis-Idas ning jääajal liustikest tekkinud ühendusteede tekkimine), ekstreemsed ilmasündmused on põhjustanud tagasihoidlikumaid inimeste liikumisi ühest piirkonnast teise. 1281. aastal päästis Kamikaze taifuun Jaapani mongolite invasiooni eest.[31] Prantsuse nõuded Florida asjus said lõpu kui 1565. aastal hävitas orkaan prantsuse laevastiku, võimaldades Hispaanial vallutada Fort Caroline'i.[32] Orkaan Katrina laastamistöö tõttu oli 1 miljonit inimest sunnitud lahkuma oma kodust ning asuma elama mujale üle terve USA, see oli suurim populatsiooni ümberpaigutumine Ameerika Ühendriikide ajaloos[33].

Väike jääaeg põhjustas Euroopas ikaldust ning näljahäda. 1690. aastatel oli Prantsusmaal suurim näljahäda keskajast saati. Soomes suri 1696–1697 näljahäda tagajärjel üks kolmandik elanikkonnast[34].

Ilm avaldab mõju üksikindiviidide füüsilisele ja vaimsele tervisele. Külma ja kuiva õhku on seostatud migreenidega ning astma ja artriidivalude ägenemisega. Suremus tõuseb kuumalainete ajal rohkem kui väga külmadel perioodidel, eriti ägenevad südameveresoonkonna haigused. Külm ilm on lisaks otsesele mõjule (alajahtumine, gripp, kopsupõletik) seotud inimese terviseprobleemidega ka kaudselt (libedaga kukkumised, avariid, õnnetused, tulekahjud).

Pikad pimedad talved mõjutavad inimeste meeleolu ning võivad kaasa aidata depressiooni tekkimisele. Tuul kannab edasi saastet ning allergeene, mõjutades hingamisteede haigustega inimesi, näiteks astmaatikuid[35][36].

Ilma mõjutamine inimese poolt[muuda | redigeeri lähteteksti]

Läbi inimajaloo on üritatud ilma mõjutada ja muuta: alates iidsetest vihmarituaalidest kuni vihmapilvede laialiajamiseni Punase väljaku kohalt[37] ning Ameerika Ühendriikide sõjaväe operatsioonini "Popeye", mille eesmärgiks oli segada varustuse transportimist üritades pikendada Põhja-Vietnami mussooni.

Kõige edukamalt on õnnestunud mõjutada sademete teket; pilvi hajutatakse suuremate lennujaamade kohalt, üritatakse suurendada lumesadu mägedes ning takistada rahe teket.[38] Üks hiljutisemaid näiteid ilma tahtlikust mõjutamisest oli Hiina ettevalmistused 2008. aasta suveolümpiamängudeks. Pekingi 21-st erinevast piirkonnast tulistati taevasse 1104 vihmavastast raketti hoidmaks ära vihmasadu avatseremoonia ajal. Pekingi kohaliku meteoteenistuse juht Guo Hu kinntas, et plaan õnnestus (Pekingi lähedases Hebei provintsi linnas Baodingis registreeriti 100 mm sademeid ja Fangshani piirkonnas 25 millimeetrit).[39]

Inimtegevuse mõju ilmale:[38]

Ilmaelemendid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Neid põhilisi ilmaelemente mõõdetakse vastavate mõõteriistadega ilmajaamades, mõõtmisi tehakse ka uurimislaevadel, lennukitel, raadiosondide ja poide abiga. Ilmasatelliidid jälgivad troposfääri kosmosest ning annavad palju informatsiooni pilvkatte, lainete kõrguse ja õhuvoolude kohta.

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. "Ilm". Eesti Nõukogude Entsüklopeedia. 3. FILM-ISSÕ
  2. Glossary of Meteorology. Troposphere. Vaadatud 2011-06-06.
  3. Windows to the Universe. Earth's Tilt Is the Reason for the Seasons! vaadatud 2011-06-07.
  4. John P. Stimac. Air pressure and wind. Vaadatud 2011-06-07.
  5. Carlyle H. Wash, Stacey H. Heikkinen, Chi-Sann Liou, and Wendell A. Nuss. A Rapid Cyclogenesis Event during GALE IOP 9. Vaadatud 2008-06-28.
  6. Ron W. Przybylinski. The Concept of Frontogenesis and its Application to Winter Weather Forecasting. Retrieved on 2008-06-28.
  7. Mark Zachary Jacobson (2005). Fundamentals of Atmospheric Modeling, 2nd, Cambridge University Press. ISBN 0-521-83970-X. OCLC 243560910. 
  8. C. Donald Ahrens (2006). Meteorology Today, 8th, Brooks/Cole Publishing. ISBN 0-495-01162-2. OCLC 224863929. 
  9. Lapse rate. International Meteorological Vocabulary. WMO-No.182
  10. M. Jürissaar. Lennundusmeteoroloogia, 2007. Lk 19
  11. M. Jürissaar. Lennundusmeteoroloogia, 2007. Lk 16
  12. Relation between density and temperature. Vaadatud 2011-06-07.
  13. Encyclopedia of Earth. Wind. Vaadatud 2011-06-07.
  14. In Encyclopædia Britannica, 2011. Weather forecasting Vaadatud 2011-06-07.
  15. Spencer Weart. The Discovery of Global Warming. Vaadatud 2011-06-07.
  16. Answers: Understanding weather forecasts Vaadatud 2011-06-07
  17. Long-term weathger outlooks Vaadatud 2011-06-07
  18. Weather Doctor. Applying The Barometer To Weather Watching. Retrieved on 2008-05-25.
  19. Mark Moore. Field Forecasting - A Short Summary. Retrieved on 2008-05-25.
  20. Klaus Weickmann, Jeff Whitaker, Andres Roubicek and Catherine Smith. The Use of Ensemble Forecasts to Produce Improved Medium Range (3-15 days) Weather Forecasts. Vaadatud 2011-06-07.
  21. Todd Kimberlain. Tropical cyclone motion and intensity talk (June 2007). Vaadatud 2011-06-07.
  22. Richard J. Pasch, Mike Fiorino, and Chris Landsea. TPC/NHC’S REVIEW OF THE NCEP PRODUCTION SUITE FOR 2006. Vaadatud 2011-06-07.
  23. Blair Fannin. Dry weather conditions continue for Texas. Vaadatud 2008-05-26.
  24. Dr. Terry Mader. Drought Corn Silage. Vaadatud 2008-05-26.
  25. Kathryn C. Taylor. Peach Orchard Establishment and Young Tree Care. Vaadatud 2008-05-26.
  26. Associated Press. After Freeze, Counting Losses to Orange Crop. Vaadatud 2008-05-26.
  27. Global Weather & Climate Extremes. Vaadatud 2011-06-09.
  28. Glenn Elert. Hottest Temperature on Earth. Vaadatud 2008-06-28.
  29. Glenn Elert. Coldest Temperature On Earth. Vaadatud 2008-06-28.
  30. Canadian Climate Normals 1971-2000 - Eureka
  31. James P. Delgado. Relics of the Kamikaze. Vaadatud 2011-06-08.
  32. Mike Strong. 1565- San Mateo Hurricane. Vaadatud 2011-06-08.
  33. Anthony E. Ladd, John Marszalek, and Duane A. Gill. The Other Dispora: New Orleans Student Evacuation Impacts and Responses Surrounding Hurricane Katrina. Vaadatud 2011-06-08.
  34. "Famine in Scotland: The 'Ill Years' of the 1690s". Karen Cullen,Karen J. Cullen (2010). Edinburgh University Press. p.21. ISBN 0748638873
  35. A. Kirmayer. The Impact of Weather Conditions on Humans. Vaadatud 2011-06-09.
  36. L.S. Kalkstein, K.M. Valimont. 1987. Climate effects on human health. Vaadatud 2011-06-09
  37. Rob Sharp. Weather modification: The rain makers. Vaadatud 2011-06-09.
  38. 38,0 38,1 American Meteorological Society
  39. Huanet, Xin (2008-08-09). "Beijing disperses rain to dry Olympic night", Chinaview. Vaadatud 2008-08-24. 
  40. Intergovernmental Panel on Climate Change

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]