Õhukvaliteet: suduvine ja sudu

Sudu suurlinna kohal. Foto: Sander Ilvest / Postimees

Kui õhurõhk on kõrge ja ilm vaikne, võib ette tulla probleeme õhukvaliteediga: see halveneb, võib tekkida sudu, õhus võib tunda ebameeldivat lõhna jne. Mis on sudu ja kuidas see tekib?

Alustuseks natuke ilmaoludest, mis soodustavad õhukvaliteedi halvenemist: selleks on sageli vajalik antitsükloni (kõrgrõhkkonna) olemasolu, sest sellega on enamasti seotud rahulik ilm. Antitsüklonid on keskmiselt suuremad kui tsüklonid (madalrõhkkonnad), mistõttu nende läbimõõt on sageli tuhandeid kilomeetreid ja liikumine aeglasem. Seetõttu paiknevad neis ka isobaarid (samarõhujooned) hõredamalt mistõttu on õhu horisontaalne liikumine ehk tuul nõrgem. Antitsükloni keskosas, aga ka harja teljel, kus baariline gradient on kõige väiksem, võib sootuks valitseda tuulevaikus. Antitsükloniga on seotud õhu ulatuslik laskumine. See algab juba tropopausi lähedalt ja on tugevaim antitsükloni keskosas, kus rõhk on kõige kõrgem. Sellise õhu liikumisega on seotud laskumisinversioon, mis tekib adiabaatilise soojenemise tõttu: laskumisel surutakse õhk kokku ja seetõttu temperatuur tõuseb. Siit tuleneb ka põhjus, miks antitsüklonites on tavaliselt vähe pilvi: leidub vaid piirkihi pilvi ehk madalaid kiht- ja kihtrünkpilvi.

Antitsükloniga seotud inversioon on sudu tekkimisel võtmetähtsusega ilmaolukord. Inversioon(ikiht) tähendab seda, et seal tõuseb õhutemperatuur vertikaalsuunas, vastupidiselt tavalisele olukorrale, kui temperatuur ülalpool langeb. Inversiooni esinemine on seotud jahtumisega, sest siis tekib aluspinna lähedal külm õhukiht, mille kohale jääb soojem õhk, ja see nähtus areneb eeskätt öösel või talvel suurtel laiuskraadidel. Inversioonikiht takistab õhu segunemist ja soodustab linnapiirkonnas saaste kogunemist. Samuti põhjustab inversioon sageli pilves ja sompus ilma (inglise keeles on selle kohta isegi olemas kindel väljend: anticyclonic gloom), seega ei ole siis antitsüklonile omaseks peetavat selget ilma.

Mõiste ”sudu” võeti kasutusele 20. sajandi alguses Suurbritannias ja sisaldab endas sõnapaare suits + udu (inglise keeles smoke + fog = smog), olles teatud tüüpi õhureostus – õhukvaliteedi tunduv halvenemine. Nähtavus on sudu korral alla 10 km (võrdne uduvinega), aga õhus leidub väikesi piisakesi, mis pärinevad liiklusest või tehastest ja sisaldavad saasteained.

Sudusid on kahte liiki: ”Londoni tüüpi” sudu ja “fotokeemiline” sudu, mis võivad omavahel kombineeruda. Neist esimene pani aluse keskkonnateadlikkuse tõusule – sudunähtusest hakati rääkima rohkem, kui 1952. aasta detsembri alguses tekkis Londonis niiske õhu ja kivisöega kütmise tagajärjel õhus tihe tahmapilv, ja vääveldioksiidi (SO2) kontsentratsioon õhus tõusis 7 korda kõrgemaks. See kurikuulus Londoni suur sudu põhjustas mõne päevaga tuhandeid surmajuhtumeid. Olukorra tõsidust näitas ka see, et järgnevate nädalate ja kuude jooksul oli õhu saastatusega seotud surmajuhtumeid koguni 12 000. Kuna Briti saarte kohal püsis antitsükloni mõjul mitu päeva tuulevaikne ja inversiooni tõttu pilves ilm, ei saanud saasteained hajuda, vaid segunesid tekkinud uduga. Nii tekkis ülitihe ja tervisele äärmiselt kahjulik sudu. Kahetsusväärse juhtumi tagajärjel sai sudu endale nimeks ”Londoni tüüpi sudu”.

Säärast sudu, mille suhteline niiskus ulatub üle 85%, nimetataksegi tänapäeval Londoni tüüpi suduks. Nähtavus on selles tavaliselt väga halb: ainult mõni meeter või mõnikümmend meetrit. Seda sudu põhjustab kivisöe põletamine, mille tagajärjel satuvad atmosfääri tahmaosakesed ja väävli oksiidid, sest kivisüsi sisaldab väheses koguses väävlit. Kui õhk on veeaurust küllastunud, siis saavad tahm, väävli oksiidid ja vesi kombineeruda ja moodustada nähtavust halvendava ja inimeste tervist ohustava happelise reaktsiooniga pilve ehk sudu. Londoni tüüpi sudu teke on seega aktiivsem niiskete ja sompus ilmadega ning seda eelkõige tööstusrajoonides. Tänapäeval esineb seda tüüpi sudu harvem, sest kivisütt enam nii laialt kütteks ei kasutata. Teistest sudu liikidest ja tüüpidest mõnes järgmises ilmaloos.

Euroopat katab kõrgrõhkkond, mille põhjaserva mööda liiguvad järjestikku tsüklonid, tuues Atlandi ookeanilt soojust ja niiskust. Kuna tsüklonid jäävad üpris kaugele, ei too need suuri sadusid ja ilm on sompus, kuid sajuvaene. Korraks suutis külm ja kuiv õhumass soojalainete vahele kiiluda, tuues 25. jaanuaril üpris karge ilma. See ei jää siiski püsima, sest põhja poole nihkub antitsüklon, mis kannab oma servas Assooride lähedalt saabunud ebatavaliselt sooja õhumassi. Selle mõjul on alates 26. jaanuarist lausa kevadiselt soe, aga halvemal juhul on ilm vaikne, inversioon tugev, ilm sompus ja õhutemperatuur 0°C lähedal, sest kõrgustes olev väga soe õhk ei pruugi seguneda maa lähedal jahtunud õhuga.