Ilmar Saabas

Ilmaprognoosi, mille meedia meieni toob, on välja arvutanud superarvutid ja seejärel on sünoptikud selle läbi töötanud. Ilm ja ilma prognoosimine on olemuselt globaalne: ainult Eesti vaatlustest ei piisa, et ennustada homset või ülehomset ilma. Selleks vajatakse vastavaid mudeleid ja vaatlusandmeid üle maailma.

Mahukas tööriist

Selles valdkonnas ei ole mudel mitte lihtsalt vahend mingi teadusliku oletuse kontrollimiseks, vaid praktiline tööriist: mahukas arvutusprogramm, mis annab päev-päevalt “toodangut” lähipäevade ilmaprognoosina. Sel põhimõttel on ilmaennustus toimunud alates esimeste elektron­arvutite loomisest ehk juba üle 60 aasta. Eesti saab mudeliprognoosi Euroopa Keskpika Prognoosi Keskuselt (ECMWF) Suur­britanniast ja täpsustab seda väiksema ala mudeliga HIRLAM.

Peaaegu sama kaua on üritatud välja arvutada, kust kuhu ja kui palju õhk kannab saasteaineid. Esimesed sellesuunalised katsetused tehti ligi poole sajandi eest, et ennustada kõrgest korstnast allatuult levivate saasteainete tasemeid, mõista happevihmade tekke seaduspärasusi ja ennustada ohuala, kui mingi õnnetuse läbi on ohtlik aine atmosfääri paiskunud.

1986. aasta kevadel Tšernobõli tuumajaama avarii järel tegid Rootsi meteoroloogid sellise mõõdetud radioaktiivse saaste leviku tagasiarvutusega kindlaks pihkumise ligikaudse asukoha. Alles pärast seda tunnistas Nõukogude Liit Tšernobõlis juhtunut.

Saasteained kanduvad edasi õhumassidega, mille liikumise arvutab välja ilmamudel – seega on ilmaprognoos hädavajalik saasteainete leviku ennustamiseks. Kuid lisaks edasikandumisele leiavad aset ka keerukad keemilised reaktsioonid, mille tagajärjel tekivad näiteks osoon, lämmastikdioksiid ja happelised sademed. Neist reaktsioonidest võtavad lisaks inimtekkelistele saasteainetele osa nii õhu põhikomponendid hapnik ja lämmastik kui ka looduslikud lisandid, näiteks taimsed orgaanilised ühendid.

Veelgi enam, viimastel aastakümnetel on teadvustatud, et õhulisandid avaldavad ilmale tagasimõju. Näiteks palju tahkeid osakesi (tolm, suits) õhus neelab päikesekiirgust, mistõttu seda jõuab vähem maapinnale ning see omakorda, võrreldes puhta õhuga, soojendab atmosfääri ja jahutab maapinda.

Suhteliselt jaheda aluspinna kohal tekib aga vähem vertikaalseid õhuvoole, halvendades atmosfääri läbisegunemist. Keemilistel reaktsioonidel moodustuvad aerosooliosakesed on kondensatsioonituumadeks, mille ümber saavad tekkida pilvetilgad – seega on neil väga suur tähtsus pilvede ja sademete tekkes, mis mõistagi on ilma ja kliima kujunemisel esmatähtsad tegurid.

Keemilise ilma prognoosija

Jõupingutusi keemilise ilma mõistmiseks ja prognoosimiseks tehakse mitmel pool üle maailma. Euroopas arendatavatest mudelitest annab ülevaate veebiportaal www.chemicalweather.eu/Domains.

Võib tunduda, et dubleeritakse üksteist mõttetult, kuid see ei ole nõnda – nii keeruka süsteemi jaoks nagu atmosfäär ei ole üht ainuõiget arvutusalgoritmi, ja parim ennustusjõud saavutatakse kogemusi vahetades ning mudeleid võrreldes. Seda eesmärki teenivad mitmed Euroopa Liidu teaduskoostöö projektid.

Alates 2012. aastast on Eestilgi oma keemilise ilma mudel – Soomest üle võetud SILAM, mis annab kaks korda ööpäevas õhusaaste tasemete prognoosi nn Ida-Balti piirkonna kohta. Sellesse kuuluvad Eesti, Läti, Lõuna-Soome ja suurem osa Leedust, ka Venemaa ning Läänemere lähialad. Seda käitab Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut koostöös Tartu Ülikooli atmosfäärifüüsikutega.