Meteoroloogia ajalugu Eestis
Ilmavaatlusi hakati Eestis tegema juba 18. sajandi lõpul. Esimeseks instrumentaalseks ilmavaatluseks Eestis võib Andres Tarandi arvates pidada õhurõhu ja temperatuuri vaatlusi, mida tegi sõjaväearst Johann Jacob Lerche 18. augustil 1731. a. (vana kalendri järgi) Vilsandi reidil purjelaeva pardal.
Pikemad varajased vaatlusread Tallinnas pärinevad ohvitserilt Jacob Brecklingilt (aastaist 1774-1777) ja Tallinna Toomkooli professorilt Carl Ludwig Carpovilt (1785-1800). Ilmavaatlusi rohkem kui 50 aasta jooksul alates 1838. a. tegi Paldiski kohtufoogt Carl Kalk. Tema vaatluspäevik on säilinud Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Fondis.
1805. aastal alustati Tallinna sadamas meteoroloogiliste vaatlustega, millele järgmisel aastal lisandus ka meretaseme mõõtmine. Tartus tekkisid 19. sajandi algul meteoroloogilisteks vaatlusteks sobivad eeldused ühenduses ülikooli taasavamisega. Arvatakse, et vaatluste algataja oli Georg Friedrich Parrot, Tartu Ülikooli professor ja rektor. Meteoroloogiaga tegeles Tartus ka kuulus astronoom Johann Heinrich Mädler (1794-1874).
Meteoroloogia kui iseseisev teadusharu hakkas arenema 19. sajandi teisel poolel Tartu Ülikooli Meteoroloogia Observatooriumi (Metobsi) rajamisega 2. detsembril 1865 Arthur Joachim von Oettingeni poolt. Sellega pandi alus vaatluste reale, mis kestab tänapäevani. A. Oettingeni teeneks on ka meteoroloogiajaamade võrgu loomine Baltimaades.
19. sajandil töötasid Tartus mitmed oma aja maailma silmapaistvad meteoroloogid nagu Ludwig Friedrich Kämtz (1807-1867), Johann Karl Weihrauch (1841-1891) ja Boriss Izmailovitš Sreznewski (1857-1931). 1865. a. valiti L. F. Kämtz Peterburi Teaduste Akadeemia akadeemikuks ning Füüsika Peaobservatooriumi direktoriks. B. I. Sreznewski lahkus Tartust 1918. a., oli Kiievi Observatooriumi direktor ja Ukraina akadeemik.
Aastast 1885 alustas tööd Liivimaa Üldkasuliku ja Ökonoomilise Sotsieteedi vaatluspostide võrk, mille peamine ülesanne oli sademete mõõtmine. Kokku tegutses Eesti-, Liivi- ja Kuramaa kubermangus 361 mõõtmispunkti, nendest ligi pooled praegusel Eesti territooriumil.
Esimese maailmasõja päevil meteoroloogiajaamade tegevus soikus, vaatlustesse tekkisid lüngad. 1918. a. viibis lühiaegselt Tartus kuulus saksa meteoroloog Alfred Wegener (1880-1930). Tema mõjustusel hakkas trombe ehk tornaadosid uurima Johannes Peter Letzmann, kes töötas Tartu Ülikoolis kuni 1939. aastani. Tänapäeval on Letzmanni tööd tornaadodest maailmas hästi tuntud.
Ilma prognoosimine Eestis sai alguse Tartu Meteoroloogia Observatooriumis 20. sajandi algul B. I. Sreznewski algatusel. See jätkus Eesti iseseisvuse ajal Tartus ning pärast sõda Tallinnas.
Eesti riikliku ilmateenistuse ametlikuks sünniajaks on 18. mai 1919, mil alustas tööd Mereobservatoorium. Merejõudude juhataja päevakäsu nr 612 kohaselt nimetati Rannavalve, Side- ja Päästejõudude valitsuse alla kuuluv Meteoroloogia jaam ümber Mereobservatooriumiks. 19. mail 1920. aastal väljastatud päevakäsuga anti Mereobservatoorium ametlikult Tartu ülikooli Metobsi alluvusse.
Eesti iseseisvuse ajal kahe ilmasõja vahel oli meteoroloogia areng Eestis suuresti seotud esimese eesti soost meteoroloogi professor Kaarel Kirde nimega. K. Kirde asus reorganiseerima meteoroloogiajaamade võrku. Avati või taasavati mitmeid jaamu, hiljem liideti Tartu Ülikooli meteoroloogia observatooriumi vaatlusvõrguga ka põllumajandus-meteoroloogiline võrk. K. Kirde algatusel hakati Euroopa riikidega ilmatelegramme vahetama. Esialgu telegraafi teel, 1919. a. sügisest aga mindi üle raadiosidele.
Pärast Eesti okupeerimist Nõukogude Liidu poolt 1940. aasta juulis hakati hüdro-meteoroloogiateenistust ümber korraldama. Okupatsioonivõimude poolt nimetati Tartu Ülikooli Metobs ümber Geofüüsika Observatooriumiks. 1941. a. jaanuaris loodi Nõukogude Eesti Hüdrometeoroloogiateenistuse Valitsus. Valitsusele anti üle kogu olemasolev meteoroloogia-, hüdroloogia- ja agrometeoroloogiajaamade võrk.
Teise maailmasõja päevil, Saksa okupatsiooni ajal (1941. aasta sügisest kuni 1944. septembrini) allutati hüdrometeoroloogiateenistus Hamburgi Hüdrometeoroloogia Observatooriumile. Osa vaatlusjaamadest jätkas küll tööd, kuid vaatlusandmeid ei avaldanud. Ilma prognoosimisega tegelesid okupatsiooniväed. Tsiviilasutusi ei teenindatud, ajakirjanduses ja raadiosaadetes keelati ilmateadete avaldamine.
Teise maailmasõja järgsetel aastatel oli Eesti ja Läänemere hüdrometeoroloogiline teenindamine Punalipulise Balti Mere Laevastiku Hüdrometeoroloogiateenistuse Valitsuse käes. 1944. aastani teenindati ainult sõjaväge. 1945. a. hakati andma ilmaprognoose ka teistele tarbijatele.
1946. a. moodustati Eesti NSV Hüdrometeoroloogia-teenistuse Valitsus (HMTV) asukohaga Tallinnas. Selle asutuse ülemaks määrati Grigori Portnov. HMTV, mille ülemaks oli 1949-1967 A. Smirnov, ülesandeks sai riiklike asutuste, majanduslike ja ühiskondlike organisatsioonide hüdrometeoroloogiline teenindamine. Seda hakkas tegema 1946. a. loodud prognooside osakond, mis 1952. a. sai Tallinna Ilmajaama nime. Alates 1967. a. kuni Eesti iseseisvumiseni oli HMTV ülemaks jälle G. Portnov.
1956. a. loodi Tallinna Hüdrometeoroloogiaobservatoorium, mille direktoriks sai Elmar Maanvere, kes töötas sellel ametipostil kuni aastani 1967. Anti välja teatmeteoseid, mitu aastaraamatut. Ilmus monograafia “Tallinna kliima” jm. 1983. a. 1. juulil moodustati Eesti NSV Hüdrometeoroloogiakeskus, Tallinna hüdrometeoroloogia observatoorium ning Tallinna Ilmajaam ühendati selle koosseisu meteoroloogiliste, hüdroloogiliste ja agrometeoroloogiliste prognooside osakonnana.
1980. aastatel nimetati HTMV ümber Eesti Vabariiklikuks Hüdrometeoroloogia ja Looduskeskkonna Kontrolli Valitsuseks. Lisandusid atmosfääri ja hüdrosfääri puhtuse kontrolli alased kohustused.
Meteoroloogiat arendati ka mitmes teises Eesti asutuses – Tartu Ülikoolis ning Eesti Teaduste Akadeemia Astrofüüsika ja Atmosfäärifüüsika Instituudis.
Tartus avati 1950. a. Eesti Teaduste Akadeemia juures aktinomeetriajaam, mille juhatajaks sai Juhan Ross (1925-2002). See jaam, praeguse nimega Tartu-Tõravere meteoroloogiajaam, kuulub maailma päikesekiirguse mõõtmiste baasjaamade hulka.
1966. a. asutati Eesti Agrometeoroloogia Laboratoorium (EAML), mis tegutses 1991. aastani. Selle baasil moodustunud Meteoroloogiliste Teadusuuringute Osakond töötas kuni aastani 2001. Oldi tunnustatud põldude mikrokliima ja saakide kujunemise matemaatilise modelleerimise alal endises Nõukogude Liidus ja välismaal.
Tallinna Botaanikaaias töötas 1978-1996 Andres Tarandi juhendamisel kliimauuringute rühm, mis tõi selgust Eesti meteoroloogia varajasemasse ajalukku ning uuris Eesti linnade kliimat.
Eesti teadlased osalesid 1996-1998 Andres Tarandi ja Tiit Kallaste juhtimisel UNEP Country Study uurimisprojektis.
1991. aasta 1. novembril loodi Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut (EMHI), mille peadirektoriks kinnitati Peeter Karing. Maailma Meteoroloogia Organisatsiooni (WMO) liikmeks sai Eesti 1992. aastal.
2013. aasta 1. juunist kuulub endine EMHI Keskkonnaagentuuri koosseisu.
Kvalitatiivselt uueks sammuks ilmateenistuse arengus sai kaasaegse atmosfääri sondeerimissüsteemi DigiCora soetamine 1992. aastal (uuendatud 2010), uute Doppleri meteoradarite muretsemine Tallinn-Harku aeroloogiajaama 2001. aastal (uuendatud 2009) ning Sürgaveresse 2008. aastal. Samuti 2002. aastal alanud automaatjaamade paigaldamine meteoroloogilisse ja hüdroloogilisse vaatlusvõrku, millega jõuti põhimõtteliselt lõpule 2012. aastal.
Prognooside ja hoiatuste koostamisel aitavad sünoptikuid prognoosimudelid HIRLAM ja HIROMB ning Euroopa Keskpika Ilmaennustuse Keskusest (ECMWF) saadud prognoosid.
Eesti on ECMWF-i täisliige alates aastast 2020.
Soovitame lugeda:
- Tooming, H. (Toim.). Inimene ja ilm. Tallinn: Valgus, 1970.
- Teaduse Ajaloo Lehekülgi Eestist VIII. Geofüüsikaliste uurimistööde ajaloost. Eesti Looduseuurijate Selts. Tallinn: Valgus, 1992.
- Meteorology in Estonia in Johannes Letzmann's times and today. Tallinn: Estonian Academy Publishers, 1995.
- Meitern, H., Tarand, A. Ajaloolise kliima uurimisest tallinna Botaanikaaias.Taim ja keskkond : 40 aastat Tallinna Botaanikaaeda. Tallinn: Tallinna Botaanikaaed, 2001.
- Tarand, A. Varasemad ilmavaatlused Eestis.Universum valguses ja vihmas. Tallinn, 2005.
- Saar, J., Kallis, A. Eesti ilmateenistus tänapäeval. Universum valguses ja vihmas. Tallinn, 2005.
- 100 aastat Eesti ilma (teenistust), 2019.
Hüdroloogia ajalugu
Eestis on hüdromeetrilistel vaatlustel pikaajalised traditsioonid ja suur kogemus. Esimesed vaatlused olid visuaalsed ja nende kohta võib leida kirjeldusi vanadest väljaannetest. Arvatakse, et Narva joa vee-energia kasutamine algas juba 15. sajandil. Spetsialiseeritud ja süstemaatilisi uurimistöid alustati 18. sajandil.
1865. aastal asutas Arthur von Oettingen Tartu Meteoroloogia Observatooriumi (Metobs). Anto Juske andmetel rajati 1866 (või 1867) Metobsi eestvõttel Tartus veemõõtepost Suur-Emajõel (kunagise Kivisilla juures). 1879. aastal avati veemõõtepost Ülemiste järvel. 1902. aastal tegutses Eestis juba 10 veemõõteposti jõgedel ja järvedel, et uurida laevasõidu ja vee-energia kasutamise võimalusi.
Eesti ühtse hüdromeetria vaatlusvõrgu loomist jõgedel ja järvedel alustas insener ja tehnikateadlane August Velner. Hiljem tegid Eesti hüdroloogia arendamiseks palju meteoroloog Kaarel Kirde, hüdroloogid Evald Oldekop, Karl Hommik, Tiit Eipre, Armin Kask, Kustav Arukaevu, Harald-Adam Velner jt.
Narvas asutati pärast hüdroelektrijaama projekti valmimist 1921. aastal Sisevete Büroo, mis viidi Teedeministeeriumi alluvusse. 1924. aasta sügisel koliti koos personaliga Narvast Tallinna. Büroo peaülesanne oli koguda andmeid maaparanduse, vee-energia kasutamise, laevasõidu ja teiste veemajanduse valdkonda kuuluvate praktiliste küsimuste lahendamiseks.
Aastatel 1939-1941 kuulusid Sisevete Büroo funktsioonid Põllumajandusministeeriumile ja 27. jaanuarist 1941. aastal Eesti Hüdrometeoroloogiateenistuse Valitsusele, mille hüdroloogia osakonna juhatajaks määrati A. Velner, kes töötas sellel positsioonil kuni 1946. aastani.
Silmapaistvamad hüdroloogid
August Velner (1884-1952) lõpetas 1911. aastal Peterburi Teedeinseneride Instituudi, osales Volga-Doni kanali projekteerimises, Venemaa jõgede uurimises, koostas Ida-Siberi tootlike jõudude arendamise skeemi GOELRO plaani. Velner naasis 1920. aastal Eestisse, oli Tartu Ülikooli ja Tallinna Tehnikumi õppejõud, siseveekogude uurimise büroo juhataja. 1944-1950 oli August Velner Tallinna Tehnika Ülikooli teede ja vesiehitiste kateedri juhataja ning professor, juhtis suuremate vesiehitiste rajamist, veevarustuse ja kanalisatsioonisüsteemide projekteerimist Eestis.
Evald Oldekop (1885-1952) lõpetas 1911. aastal Tartu Ülikooli, töötas Taškendis 1912-1921, olles Turkestani meteoroloogia instituudi rajajaid ja esimene direktor ning Taškendi Ülikooli õppejõud. Hiljem töötas õpetajana Tartus ning 1940-1947 Tallinnas Hüdrometeoroloogiateenistuse Valitsuses, 1947-1951 Ehituse Teadusliku Uurimise Instituudis, olles tegev hüdroloogilise prognoosimise ja jõgede klassifikatsiooni alal. Tänini on tuntud Oldekopi valem vee aurumise arvutamiseks aluspinnalt. Oldekoppi loetakse üheks kaasaegse hüdroloogia alusepanijaks (auramise monograafia).
Hüdroloogia areng Eestis on seotud oluliselt ka Tartu Meteoroloogia Observatooriumi juhataja professor Kaarel Kirde (1892-1953) nimega. Ta organiseeris ja juhendas Eestis meteoroloogilisi ja hüdroloogilisi vaatlusi, olles Eesti Veekogude Uurimise Komisjoni hüdrograafia osakonna juhataja ning Eesti meteoroloogia- ja merevaatlusjaamade võrgu rajajaid.
Pärast II maailmasõda oli hüdroloogia areng oluliselt seotud Eesti Hüdrometeoroloogia Teenistuse Valitsusega. Hüdroloogilise vaatlusvõrgu arendamiseks moodustati piirkondlike keskustena 1947. aastal Tartu, Tallinna, Viljandi, Konovere ja Narva-Jõesuu hüdroloogiajaamad. Jaama juhatajatena töötasid tuntud hüdroloogid Lembit Esko, Armin Kask, Vivian Olar, Aleksander Atonen, Jüri Koks.
Silmapaistev hüdroloog Tiit Eipre (1904-1986) juhatas Hüdrometeoroloogia Teenistuse Valitsuse pinnavete hüdroloogia osakonda ajavahemikus 1946-1985. Eipre juhendamisel tehti ära mahukas töö Eesti jõgede äravoolu, pinnavee hüdroloogia ja Eesti veevarude hindamisel. Ta oli Endla Looduskaitse ala rajamise algatajaid. Eipre sulest ilmusid mitmed monograafiad.
Ulatuslikku tööd Peipsi järve hüdroloogilise ja keemilise režiimi dünaamika uurimisel tegid Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudi (EMHI) töötajad: Leo-Peeter Kullus, Ago Jaani, Svetlana Kaputerko ning akadeemik Helle Simm Teaduste Akadeemia Zooloogia ja Botaanika Instituudist jt. Peipsi veetaset sõltuvalt päikese aktiivsusest uuris Ago Jaani.
EMHI-s töötas tuntud hüdroloog, sooteadlane ja polaaruurija August Loopmann (1927-2001), kes uuris Antarktika järvi ja Eesti soode veerežiimi ning kauaaegne Tooma soojaama juhataja, soouurija Lauri Mets. Hüdroloog ja maaparandusteadlane tehnikadirektor Karl Hommik (1904-1983) töötas mitmetes põllumajandusliku kallakuga asutustes, pikemalt Eesti Maaviljeluse ja Maaparanduse Teadusliku Uurimise Instituudis, kus uuris muldade veerežiimi reguleerimist ning lõi otstarbeka kuivendusintensiivsuse määramise meetodi.
Hüdroloogiliste jaamade arv läbi ajaloo
Kui 1922. aastal töötas Eestis 15 veemõõteposti, siis 1937. aasta lõpuks oli neid vaatlusvõrgus juba 89. Hüdromeetriavõrk saavutas kõrgseisu 1960.-1970. aastatel. 1949. aastal organiseeriti Mustvee järveposti (avatud 1920. aastast) baasil Tiirikoja järvejaam ja 1950. aastal avati spetsialiseeritud Tooma soojaam, kus alustati kuivenduse mõju uurimist äravoolule, teadusuuringuid soodes ja järvedel. Tiirikoja järvejaam ühendati 2015. aastal Tartu regiooniga.
Merevaatlused
Vanimad Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudi fondis säilinud süsteemsed rannikuvaatluste seeriad pärinevad 1842. aastast, mil veetaseme mõõtmisi tehti Tallinna sadamas. Regulaarseid veetemperatuuri mõõtmisi alustati Eesti rannikul aastatel 1887–1889 (Sõrve 1887, Tallinna sadam, Tahkuna, Vaindloo, Vilsandi, Osmussaar, Ruhnu 1898, Virtsu, Narva- Jõesuu 1899).
Veetaseme registreerimisega alustati Eesti rannikul 19. sajandi alguses (1805. aastal) Tallinna sadamas. Veeseisu (kolm korda päevas) ja meteoroloogilisi näitajaid mõõtis sõjasadamas astronoom Ivanov. Aastatel 1806–1809 avaldati veetasemete mõõtmise kokkuvõtteid ka trükituna. Iga aasta kohta toodi veetaseme esinemised (keskmine, üle keskmise, alla keskmise) kuude kaupa ja kuude ekstreemsed veetasemed. Originaaltabelite järgi otsustades lõppesid veetasemevaatlused 1810. aasta märtsis.
20. sajandi alguseks oli Eestis 7 rannikumerejaama (1901. aastal lisandus kaheksandana Ruhnu). Läbi eelmise sajandi on rannikumerejaamade arv varieerunud. Neid on suletud ning taas avatud, mille tulemusel on veetaseme andmeread katkendlikud.
Maailmasõdade ajal veetaseme vaatlused vähenesid või isegi katkesid. Näiteks perioodil 1918–1922 ei toimunud üheski Eesti rannikumerejaamas veetaseme vaatlusi. Teise maailmasõja ajal vaatlusi küll jätkati, kuid vaatlusread olid äärmiselt katkendlikud.
Rannikumerejaamade veetasemevaatluste hiilgeajaks võib pidada perioodi pärast teist maailmasõda, kui aastaks 1955 koguti andmeid lausa 26-st rannikumerejaamast (osaliselt oli tegu ajutiste jaamadega, kus vaatlusi tehtigi lühiajaliselt). Seejärel jäi jaamasid vähehaaval vähemaks. Rannikumerejaamade automatiseerimise jooksul jaamu küll mõnevõrra lisandus, kuid 2020. aastatest on avatuna jäänud 15 rannikumere veetasemejaama.
Veetaseme määramiseks kasutati merelatti, mille pealt võeti lugem kuni 4 korda päevas. 1950. aastatel hakati veetaseme registreerimiseks kasutama mareograafe (mehaaniline isekirjutaja).
Rannikujaamade automatiseerimist alustati 2007. aastal ja tänaseks on kõik mareograafid vahetatud automaatjaamade vastu.
Lisaks veetaseme mõõtmistele tehti rannikujaamades veel veetemperatuuri ja -soolsuse mõõtmisi ning jääolude vaatlusi.
Kolmemastiliselt purjekalt „Revalstein“, mis asus Tallinna madalal, mõõdeti mitu korda päevas veetemperatuuri alates 1879. aastast. Süstemaatilisi veetemperatuuri mõõtmisi alustati aastatel 1887–1889.
Rannikumere hüdroloogilistest näitajatest on kõige rohkem andmeid kogunenud jää kohta. Jää kui meresõitu piirava teguri üle on võimalik leida kirjapanekuid juba sajandeid enne korrapäraste vaatluste alustamist. Sadama, rae ning kaubanduskompaniide dokumentides on andmeid Tallinna lahe jääoludest XIV-XV sajandil, rohkem aga alates XVI sajandist. Kõige vanemad säilinud jäävaatluste materjalid pärinevad 19. sajandi lõpust Naissaarelt.
Jäänähtuseid pandi regulaarselt kirja XIX sajandi algusest Tallinna sadamas ja sama sajandi 60.-70. aastatel tuletornide juures.
Hüdrometeoroloogilisi vaatlusi avamerel (veetemperatuur, soolsus ja hoovused) teostati juba Eesti Vabariigis enne maailmasõda. Pärast II maailmasõda, 1948. aastal alustati reidi ja avamerevaatlusi Hüdrometeoroloogilise Teenistuse Valitsuse (HMTV) observatooriumi mereosakonna juhtimisel Tallinna lahel. Viiekümnendatel aastatel lisandusid vaatlused Narva, Liivi ja Pärnu lahes ning Väinameres. 1961. aastal saadi esimene ekspeditsioonilaev Orion, millega tehti regulaarseid sesoonseid vaatlusi kevadel, suvel ja sügisel Soome ja Liivi lahel; talvel oli meri tavaliselt jääs ja laev remondis. Mõned vaatlusjaamad asusid ka Läänemeres, 10–20 miili Hiiumaast ja Saaremaast lääne pool.
Ekspeditsioonitöid merel jätkus ka sesoonitööde vaheaegadeks, sealhulgas sellisteks ettevõtmisteks nagu 1980. aasta Olümpiaregati teenindamine, Muuga sadama ja Leningradi kaitsetammi projekteerimiseks lähteandmete kogumine jne. Peale hüdroloogiliste uuringute tehti ka hüdrokeemilisi ja hüdro- ning mikrobioloogilisi vaatlusi.
1981. aastal saadi ekspeditsioonilaev Orbiit, millega töötati 1993. aasta lõpuni. Üheksakümnendate aastate alguses tehti ekspeditsioonitöid koostöös Mereinstituudiga, kellele 1994. aastal kogu vaatlusprogramm üle anti.
Suletud jaamad
Ajakohast vaatlusvõrgu kaarti vaata siit: https://www.ilmateenistus.ee/meist/vaatlusvork/
Siia kaardile on kantud kontrollitud andmed ajalooliste seirejaamade kohta: