Väderobservationernas kvalitet grundar sig på en helhet

För att få en tillförlitlig väderprognos behövs en så exakt beskrivning av atmosfären som möjligt som utgångspunkt. För att kartlägga utgångsläget behövs väderobservationer som görs kontinuerligt runtom i världen. Länderna gör själva sina observationer, men såsom meteorologin i övrigt är även observationsverksamheten internationell och observationerna utnyttjas öppet av olika aktörer. I Finland görs väderobservationerna av Meteorologiska institutet.

Meteorologiska institutets nätverk av observationsstationer omfattar cirka 400 observationsstationer. Omfattande markobservationer görs i hela Finland, från mätstationerna i Östersjön till Utsjoki. Observationsnätverket består huvudsakligen av automatiska väderstationer, men vid en del stationer observeras storheterna fortfarande även manuellt. Förutom observationsstationerna observeras vädret till exempel med hjälp av radarutrustning och satelliter.

Meteorolog  Maria Santanen, som arbetar vid Meteorologiska institutets enhet Observationstjänster, förtydligar att en observationsstation ofta inrättas för ett visst ändamål och att kraven som ställs på stationen bestäms utifrån detta syfte. Till exempel måste en observationsstation som placeras vid en flygplats uppfylla de säkerhetskrav som flygtrafiken ställer på den. En väderstation som hör till ett synoptiskt observationsnät, dvs. ett observationsnät som följer internationellt överenskommen praxis, måste representera ett mycket stort område som kan omfatta upp till hundra kilometer. En nederbördsstation måste vara placerad på ett ställe som är lämpligt för mätning av nederbörd.

"På senare tid har det också uppstått behov av att observera vädret nära stadskärnorna där största delen av människorna bor och tillbringar sin tid", säger Santanen.

Observationsstationens representativitetskrav grundar sig på Meteorologiska världsorganisationen WMO:s anvisningar. Med representativiteten strävar man efter att observationerna i olika delar av världen ska vara jämförbara och inte påverkas av lokala, småskaliga förhållanden.

Omgivningen påverkar placeringen av väderstationen

Meteorologiska institutets observationsstationer mäter bland annat temperaturen, lufttrycket, luftfuktigheten, vinden, solstrålningen, sikten, molnigheten, nederbördsmängden och snödjupet.

Väderstationen är vanligen placerad i ett 10x10 m stort område som har kort gräsmatta och är omgärdat av ett stängsel. Alla mätinstrument bör placeras ganska nära varandra på observationsplatsen i den mån det är möjligt.

Vid valet av plats för väderstationen beaktas följande omständigheter:

• Markytan ska vara så jämn som möjligt. Terrängområden som avviker från den övriga omgivningen, till exempel backkrön, branta sluttningar eller sänkor, är inte idealiska ställen.

• Det får inte finnas träd eller stora byggnader i närheten av observationsplatsen. Avståndet från vilket hinder som helst ska vara minst två gånger hindrets höjd.

• Speciellt nederbördsmätaren, snödjupsmätaren, solstrålningsmätaren och vindmätaren kräver en viss sorts omgivning för att ge representativa observationer och därför kan dessa sensorer inte placeras på varje observationsplats.

Om en idealisk plats inte hittas kan stationen placeras på en plats som är en kompromiss mellan ovannämnda kriterier.

"För att få observationer av hög kvalitet behövs förutom rätt läge även regelbunden service. Därför placeras väderstationerna så att det är lätt att komma åt mätinstrumenten och så att stationen är lätt att underhålla", säger Maria Santanen.

Viktigt att tidsserierna får fortsätta

Det finns många gamla observationsstationer i Finland. Vid Finlands äldsta station i Kajsaniemi i Helsingfors har väderobservationer gjorts ända sedan 1844. Bland annat på Utö, i Ruukki i Siikajoki och i Tähtelä i Sodankylä har stationer varit i bruk i över hundra år.

"Vi strävar efter att ha kvar väderobservationsstationerna på samma ställen så att de långa tidsserierna med observationer inte avbryts", förklarar planerare Juho-Pekka Kaukoranta vid Meteorologiska institutet.

Avsikten är att trygga kontinuiteten hos alla avsevärt långa och homogena tidsserier.

Ibland måste observationsstationer ändå flyttas eller till och med tas ur bruk av tekniska orsaker eller på grund av en sanktion utifrån: stationens hyresavtal kan upphöra eller omgivningen kan förändras så mycket att det inte längre är motiverat att göra observationer på platsen. En station som tas ur bruk försöker man ersätta med en ny så nära den gamla platsen som möjligt.

"Stationen kan flyttas så att förhållandena i mikroklimatet fortfarande är så oförändrade som möjligt", betonar Kaukoranta.

Den gamla och den nya stationen är vanligen i bruk samtidigt en viss tid för att få reda på hur platsbytet påverkar observationerna.

Meteorologiska institutet har utvärderat den klimatologiska tidsserien och homogeniteten för varje observationsstation. Avsikten är att trygga kontinuiteten hos alla avsevärt långa och homogena tidsserier. Om observationsstationens klimatologiska tidsserie inte är betydande och stationen inte är särskilt nödvändig, beslutar man fall för fall om stationen ska flyttas eller om antalet stationer är så stort i omgivningen att den kan tas ur bruk. Ett alternativ är också att utrusta närliggande stationer med ett bredare utbud av observationsanordningar.

Mätningarnas meteorologiska representativitet övervakas

Väderobservationsstationerna underhålls regelbundet för att säkerställa högklassiga observationer. Vid observationsstationerna används kalibrerade mätinstrument och -givare. Mätningarna kan spåras.

"Den meteorologiska representativiteten hos mätningarna som gjorts vid observationsstationerna övervakas med periodiska representationsbedömningar. Om någonting avvikande upptäcks i bedömningen korrigeras situationen så fort som möjligt”, säger Maria Santanen.

Bild: Tero Pajukallio

För att säkerställa observationernas kvalitet kontrolleras kvaliteten på observationsdata automatiskt, dvs. varje observationsvärde som kommer in granskas och observationsvärdenas tillförlitlighet testas. Om den automatiska kvalitetskontrollen upptäcker någonting misstänksamt i observationsvärdet, kontrolleras observationen även manuellt.

"Kvaliteten på observationsvärdena grundar sig ändå på den helhet som börjar med att man söker en meteorologiskt representativ observationsplats som motsvarar mätbehovet, på ändamålsenligt sätt installerar och kalibrerar sensorer som uppfyller kvalitetskraven samt skapar och förvaltar tillförlitliga system för datainsamling", betonar Santanen.

Tidvis förekommer det avbrott på observationsstationerna av tekniska eller mänskliga orsaker. Till och med storskarvar och talgoxar har stört vind- och siktmätningarna. Maria Santanen understryker att observationer som saknas vid en enskild station inte nämnvärt påverkar väderprognosen på den egna orten, utan det är fråga om en helhet som består av många faktorer.

”Kvaliteten på observationsvärdet är resultatet av många experters arbete, allt från att observationsstationen har inrättats till att den sköts och att kvaliteten på observationsvärdena övervakas. Resultatet av detta samarbete är de bästa möjliga observationerna som tillgodoser användarnas behov."

Denna artikel har ursprungligen publicerats i webbtidningen Atmos 22.5.2020.