Ajankohtaista: 2017

Satelliitit tuovat tietoja pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteestä

3.4.2017 13:17

Ilmatieteen laitos tuottaa päivittäisiä satelliittihavaintoihin pohjautuvia lumipeitekarttoja. Havaintoaikasarjat kertovat lumen sulannan keskimäärin aikaistuneen.

Ilmatieteen laitos tuottaa päivittäisiä satelliittihavaintoihin pohjautuvia lumipeitekarttoja.  Pohjoisen pallonpuoliskon lumen kokonaismassa on suurimmillaan (tilastot 1981-2010) maaliskuun puolenvälin jälkeen. Havaintoaikasarja kertoo kuitenkin lumen kokonaismassan olevan vähenemässä – tosin alueelliset erot ovat suuria. Samaten havainnot viittaavat lumen sulannan keskimäärin aikaistuneen.

Lumen peittämää alaa havainnoidaan optisin laittein. Pilvipeite ja huonot valaistusolosuhteet kuitenkin haittaavat optisen alueen havaintoja talvisin etenkin pohjoisilla alueilla. Optiset laitteet eivät myöskään kerro suoraan esimerkiksi lumensyvyydestä tai sen vesiarvosta. Lumen vesiarvo määrittää lumen sisältämän makean veden määrän, joka on olennainen tieto mm. laadittaessa hydrologisia ennusteita. Lumen vesiarvo määrittää samalla lumen kokonaismassan; lumen suuren eristevaikutuksen vuoksi kokonaismassa on yksi määräävä tekijä määritettäessä maapallon energiatasapainoa (lämpöenergian siirtymää maanpinnan ja ilmakehän välillä). Näin lumen massan ajallisista ja alueellisista muutoksista voidaan tehdä myös päätelmiä esimerkiksi ilmastonmuutoksen vaikutuksista eri alueilla.

Vesiarvoa mitataan havainnoimalla maanpinnan luontaisen mikroaaltosäteilyn muutoksia. Lähes koko maapallon kattavia satelliittihavaintoja maanpinnan ns. kirkkauslämpötilasta eri mikroaaltotaajuuksilla on saatavilla vuodesta 1978 lähtien. Ilmatieteen laitoksella kehitetyllä menetelmällä havainnoista voidaan tulkita lumen vesiarvo, sekä vaikkapa ajankohta, jolloin lumen sulanta on alkanut. Mikroaaltohavaintojen tukena käytetään saatavilla olevia pintahavaintoja lumen syvyydestä, joiden avulla satelliittihavaintoa saadaan tarkennettua.

Kuvassa on esitetty Ilmatieteen laitoksen menetelmällä laskettu pohjoisen pallonpuoliskon lumen vesiarvo maaliskuussa 2010. Satelliittihavaintoina on käytetty Yhdysvaltain ilmavoimien sääsatellittiohjelmaan (DMSP, Defense Meteorological Satellite Program) kuuluvan SSMIS-mikroaaltoradiometrin (Special Sensor Microwave Imager Sounder) havaintoja maanpinnan kirkkauslämpötilasta. Havainto tulkitaan lumen vesiarvoksi käyttämällä fysikaalista mallia, joka kuvaa mikroaaltosäteilyn vaimenemista eri taajuuksilla lumipeitteen ja esimerkiksi kasvillisuuden vaikutuksesta. Tulkinnassa käytetään apuna kansainvälisen sääasemaverkon havaintoja lumen syvyydestä, joiden avulla malli saadaan paikallisesti kalibroitua.

Lisätietoja:

Kari Luojus, kari.luojus@fmi.fi
Jouni Pulliainen, jouni.pulliainen@fmi.fi
Juha Lemmetyinen, juha.lemmetyinen@fmi.fi

Lisätietoja lumen vesiarvosta: www.globsnow.info