Sähkökirjaa on helppo lukea, tekniikka toimii. Silti sähkökirja on jokaisen kirja vasta sitten, kun standardit mahdollistavat, että millä tahansa lukulaitteella voi lukea kaikkia kirjoja.



Julkaistu Tiede -lehdessä 11/2009

Yksi etu, keveys, tuntuu heti, kun ottaa sähkökirjan käteensä. Esimerkiksi sähkökirja Cybook Gen3 painaa ilman suojakansia 171 grammaa ja kansineenkin vähemmän kuin moni paperikirja. Sähkökirjaa ei kuitenkaan pidä verrata yhteen niteeseen vaan kirjapinoon tai kirjastoon.
- Olen paljon kesämökillä, sanoo kirjastovirkailija Risto Suomi Turun kaupunginkirjastosta. - Sinne on hankala kantaa isoa määrää paperikirjoja sadepäiviä varten.
Cybookiin mahtuu suoraan satoja kirjoja. SD-muistikorttien avulla tallennuskapasiteettia voi kasvattaa niin, että mukanaan voi kuljettaa kokonaisen kirjaston.
Risto Suomi valmistelee yhdessä osastonjohtaja Eira Hongan kanssa sähkökirjan lainauskokeilua. He esittelevät innostuneina uutta laitetta.


Lukeminen sujuu
- Painat siitä nappulasta ylhäällä vähän aikaa, Suomi neuvoo.
Sähkökirja lähtee käyntiin. Valikko näyttää muutaman kirjan listan: on Ahon Rautatietä ja Danten Jumalaista näytelmää. Valikko paljastaa samalla yhden tämän hetken ongelman: miten saada luettavaksi äskettäin ilmestyneitä kirjoja.
Turun kokeilussa lainaaja saa laitteen mukana valikoiman vanhoja, tekijänoikeudesta vapautuneita teoksia. Itse hän sitten kyllä voi ladata verkosta muutakin materiaalia.
Teksti näyttää samanlaiselta kuin paperikirjassa, vaikka kuvan tarkkuus eli erotuskyky on huonompi kuin aikakauslehtitason painatteessa. Ainakaan ensi näkemältä eroa ei juuri huomaa.
Kaupassa ja juridiikassa on vielä tekemistä, mutta tekniikka toimii hienosti. - Ei ole ollut mitään hankaluuksia, Eira Honka kiteyttää.
Helppoudesta puhuttaessa on tietenkin hyvä muistaa, että ensimmäiset käyttäjät ovat kirja-alan ammattilaisia ja tekniikasta kiinnostuneita lukijoita. Muilla lukijaryhmillä vaatimukset voivat olla erilaiset. Suomi ja Honka kertovat, että kirjasto varmistaa sujuvan käytön laatimillaan ohjeilla ja antaa vielä lainattaessa asiakkaille "pikaopetusta".


Läpimurto tapahtui
Julkisen kirjaston mukaantulo kertoo, että tekniikka on valmis laajaan käyttöön. Vielä neljä vuotta sitten puhuimme sähkökirjasta tulevassa aikamuodossa (Sähkökirja tulee, oletko valmis, Tiede 3/2005, s. 12-13). Nyt lukulaitteita myyvät jo useat valmistajat. Kansainvälisesti tunnetuin on Amazon, joka julkisti sähkökirja Kindlen 2007.
- Suurin muutos on ollut Kindlen tulo markkinoille, sanoo erikoistutkija Jali Heilmann, joka on Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa tutkinut sähkökirjaa pitkään. - Amazon on ensimmäinen suuri toimija, joka voi samanaikaisesti myydä sekä kirjatiedostoja että lukulaitteita.
Laitteet ovat keventyneet ja näytöt suurentuneet. Optiikka on kehittynyt jo pitkälle. Etenkin muistia on tullut lisää. Amazon kehuu, että Kindle 2 vetää 1 500 teosta. Yhtiö myös lupaa, että kohta voit yhdessä minuutissa saada itsellesi minkä tahansa kirjan, joka maailmassa on koskaan julkaistu. Hurja ohjelma, mutta Amazon jättää avoimeksi, milloin tavoitteeseen päästään.


Laitteet monipuolistuvat
Lukulaite on yksinkertaisesti ilmaisten näyttö, jolta katsellaan yhtä kirjan sivua kerrallaan. Se voidaan toteuttaa monella tavalla, mutta useimmat sähkökirjat käyttävät elektroforeesitekniikkaa. Elektroforeesi tarkoittaa sitä, että sähkökenttä liikuttaa hiukkasia nesteen sisällä. Ilmiön kuvasi jo 1807 Moskovan yliopiston kemian professori Ferdinand F. Reuss.
Viime vuosisadan lopulla Massachusettsin teknisen yliopiston Media Labin tutkijat kehittivät professori Joseph M. Jacobsonin johdolla sähkömusteen. Se koostuu pienistä pallosista, joita liikutetaan sähkökentän avulla; näin saadaan kuvapiste näkymään mustana tai valkoisena. Suodattimien avulla saadaan myös värit mukaan.
Lukulaitteeseen tulee koko ajan uusia ominaisuuksia. Värit ja videokuva toimivat jo laboratorioissa ja tulevat ennen pitkää kaupallisiin laitteisiin. Musiikkia sähkökirjoilla voi jo kuunnella. Kindle osaa lukea kirjoja ääneen. Kind¬leen voi myös ladata kirjoja langattomasti, kun Cybook ja BeBook vaativat vielä tietokoneen lataus¬ta varten.


Standardit pakko saada
- Nyt tutkimus keskittyy teknologian jalkauttamiseen kentälle, Heilmann toteaa.
On rakennettava standardit niin, että kirjoja voi lukea kaikkialla ja kaikilla laitteilla. Nyt esimerkiksi Amazonin Kindle toimii toistaiseksi vain Yhdysvalloissa. Heilmannin mukaan avoin standardi tulee sähkökirjoihin samoin kuin muihinkin elektroniikkalaitteisiin, koska yhteensopivuus on kaikkien edun mukaista.
Mahdollisuus siirtää aineisto laitteesta toiseen nostaa esiin uuden kysymyksen: miten käy tekijänoikeuden, jos lukijat alkavat kopioida kirjoja ilmaiseksi toisiltaan?
Heilmann viittaa jälleen kokemukseen muista laitteista. Jokainen kopiosuoja pystytään lopulta murtamaan, mutta jos hinnat pysyvät kohtuullisina, laiton kopiointi saadaan kuriin.
- Sähköiset kirjat, joita laitteella luetaan, ovat jo kohtuuhintaisia, esimerkiksi Yhdysvalloissa noin 10 dollaria kappale, sanoo Heilmann.


Suomeksi vielä vähän
Tärkeintä on, että kirjoja alkaa tulla. Amazonilla on Yhdysvalloissa nyt myynnissä noin 300 000 sähköisen kirjan valikoima.
Suomalainen kustantaja Myllylahti, joka myy lukulaite BeBookia, tarjoaa kotisivullaan sisällöksi "jo kymmeniä dekkareita" sähköisinä ja kertoo tästä lähin julkaisevansa kaikki kaunokirjansa sekä paperi- että sähköversiona. Kirjamäärää pystyy kasvattamaan nopeasti, koska kustantajilla on hyvä valmius tuottaa sähköistä aineistoa.
Vielä nyt markkinoita rajoittaa lukulaitteen hinta, muutama sata dollaria tai euroa, mutta tilanne paranee suhteellisen nopeasti. Heilmannin mukaan lukulaitteet, joilla luetaan lähinnä tekstiä sisältäviä, kuvattomia kirjoja, yleistyvät Suomessa 3-5 vuoden kuluessa.


Kirjoittaja on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Mikä sähkökirja?


Käsitteellä "sähkökirja" on kaksi merkitystä:
- sähköisessä muodossa julkaistu kirja
- laite sähköisten aineistojen lukemista, katselemista ja kuuntelemista varten.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.