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 atmosfääri (õhkkonna) olek mingis paigas mingil ajal. Ilm on pidevalt muutuv, 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, pilvisus 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 tulevas ajas mingis kohas.

Ilma põhjustajad[muuda | muuda lähteteksti]

Ilma mõjutavad erinevate Maa piirkondade temperatuuri ja niiskuse erinevused. Need erinevused on põhjustatud näiteks sellest, millise nurga all (kui kõrgel horisondist) päike paistab (see oleneb laiuskraadist). Kuna planeedi Maa telg on oma orbiidi tasapinna suhtes kaldu, siis langeb päikesevalgust Maa pooluste poole lähenevatesse piirkondadesse erineval määral. Mida kaugemal troopilisest vööndist, seda väiksem on päikesekiirguse kaldenurk, ning seda seda vähem saavad need paigad soojust. Sama põhjusei vahelduvad ka aastaajad t.[3] Suured õhutemperatuuri erinevused polaaralade ja troopiliste alade õhuvoolude vahel põhjustavad jugavoole.[4] Keskmiste laiuskraadide ilmasüsteemid (näiteks troopilised ülitsüklonid) on põhjustatud jugavoolude ebastabiilsusest.[5] Troopilised ilmanähtused nagu mussoonid ja laiapõhjalised äikesetormid tekivad teistsuguste protsesside mõjul.

Ilmast (pilvisus ja sademed) sõltuv päikesekiirguse ebaühtlane jaotumine põhjustab Maa piirkondade ebaühtlase soojendamine. Selgel päeval on päikesekiirgust rohkem ning siis on ka õhutemperatuur kõrgem.[6] Kõrguse suurenedes muutub õhk jahedamaks, mis on sõltuv õhutemperatuuri vertikaalsest gradiendist (temperatuuri muutus iga 100 m kõrguse suurenemise kohta).[7][8][9] Lokaalselt võivad temperatuurierinevused sõltuda aluspinna (veekogud, metsad, jääkate või inimtekkelised objektid) erinevatest füüsilistest omadustest (peegelduvus, konarlikus või soojusmahtuvus). Näiteks maapind soojeneb päikesepaistelisel suvepäeval kiiremini kui veepind.[10]

Pinnatemperatuuri erinevused põhjustavad omakorda õhutiheduse erinevusi. Maapinna kohal soojenenud õhk paisub ning selle õhutihedus väheneb .[11] [12] Selle tulemusena hakkab kergem õhk tõusma, kõrgemal olev jahedam õhk aga laskuma, tekkinud tsirkulatsiooni tõttu tekib tuul, mille liikumine on maa kerajast kujust põhjustatud Coriolisi ilmingu tõttu spiraalne.[13]Formeerunud lihtsamad süsteemid võivad emergentsetena põhjustada keerukamaid ilmasüsteme ja -nähtusi. Näiteks Hadley vertikaalne tsirkulatsioon või väiksema ulatusega rannikubriisid.


Ilmaennustamine[muuda | muuda lähteteksti]

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

Sünoptika ehk ilmaennustamine on meteoroloogia osa. Inimesed on püüdnud ilma ennustada juba aegade algusest, kuid formaalselt võib ilmaennustuste alguseks pidada 19. sajandit. [14] Ilmaennustamiseks on vajalik koguda hulk andmeid atmosfääri olukorra kohta ning tunda atmosfääriprotsesside seaduspärasusi.

Atmosfäär on kaootilises liikumises süsteem, seega väikesed muutused süsteemi ühes osas võivad mõjutada süsteemi terviklikult.[15] Seetõttu on keeruline ennustada ilma rohkem kui paar päeva ette. Samas töötavad ilmateadlased pidevalt selle nimel, et seda piiri nihutada. Ilmaennustajad peavad praegu võimatuks saavutada vähegi kasutatavaid igapäevaseid ennustusi rohkem kui 10 päeva ette.[16][17]

Kui varem said ilmaennustajad toetuda vaid õhurõhu muutusele, valitsevale pilvkatte ja tuule suuna jälgimisele,[18][19] siis nüüd kasutatakse ilma prognoosimisel arvutiteid ilma numbriliseks mudeleerimiseks. 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 vajavad inimesed ilmaennustusi, et otsustada, kuidas riietuda või millal kas ja kuhu minna. Ilmaennustused on eriti olulised äärmuslike ilmaolude puhul. Õigeaegsed eelhoiatused aitavad kaitsta elusid ja vara. Õhutemperatuuri ja sademete prognoos on oluline näiteks põllumajanduses,[23][24][25][26] transpordis, jne.


Läbi ajaloo on inimesed üritanud ilma mõjutada, ning on tõendusmaterjali selle kohta, et inimtegevus (põllumajandus, tööstus) on ilmamustreid tahtmatult muutnud. Uurides teiste planeetide atmosfääri, on saadud rohkem teavet ilma muutuste põhjustest Maal. Kuulus päikesesüsteemi maamärk, Jupiteri Suur Punane Laik on antitsükloni torm, mis on kestnud vähemalt 300 aastat.

Äärmuslik ilm[muuda | muuda 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 | muuda 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 | muuda 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 | muuda 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 | muuda 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 (väljaanne 2nd ). Cambridge University Press. ISBN 0-521-83970-X. OCLC 243560910. 
  8. C. Donald Ahrens (2006). Meteorology Today (väljaanne 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 | muuda lähteteksti]