Antarktis-tutkimus

Polaarialueiden meteorologian ja klimatologian ryhmä tutkii Etelämantereen ja Eteläisen jäämeren ilmastoa, säätä, lunta ja jäätä. Työ aloitettiin jo 1990-luvun alussa ja nykyään sitä tehdään Suomen Akatemian rahoituksella projektissa "Antarktiksen meteorologia ja sen vuorovaikutus lumen, jään ja meren kanssa". Projektin tavoitteena on saavuttaa parempi ymmärrys fysikaalisista prosesseista Antarktiksen ilmastosysteemissä, ja soveltaa tätä ymmärrystä ilmasto- ja säänennustusmallien kehittämisessä.

Tutkimus kohdistuu erityisesti alla mainittuihin kysymyksiin:

  • Mannerjäätikön, jäähyllyjen ja merijään pinnan energiatase
  • Lumen kiderakenne ja sen yhteydet lumenpinnan heijastuskykyyn
  • Pilvien vaikutus auringon säteilyyn ja pitkäaaltoiseen lämpösäteilyyn
  • Ilman lämpötilan ja kosteuden pystysuuntainen jakauma
  • Ilmakehän stabiili rajakerros ja gravitaatio-aallot
  • Katabaattiset tuulet ja niiden vuorovaikutus ilman lämpötilajakauman kanssa
  • Tuulen vaikutus merijään ajelehtimiseen
  • Ilmakehän kosteustalous Etelämantereen ja Eteläisen jäämeren yllä
  • Matalapaineet ja niiden vuorovaikutus ilmakehän suuren mittakaavan kiertoliikkeen kanssa

Mittauskampanjat

Mittauskampanjoilla hyödynnetään uusinta teknologiaa, mm. lennokkeja ja quadrokoptereita, ja havaintojen analyysiä tuetaan numeerisella mallinnuksella. Mittauskampanjoista mainittakoon:

  • Weddellin meri: kesät 1995-1996 ja 2004-2005, talvi 2013
  • Suomen Aboa-asema Kuningatar Maudin Maalla: kesät 2006-2007, 2007-2008, 2008-2009, 2010-2011, ja 2014-2015
  • Britannian Rothera-asema: kesä-syksy 2010

Tärkeimmät yhteistyökumppanit

Alfred Wegener Institute, British Antarctic Survey, Helsingin yliopisto, Texas A & M University, University of Melbourne, University of South Florida, Shanghai Jiao Tong University, Meteo France, Met Norway, NorthWest Research Associates, Smith College, Technical University of Braunschweig, Wageningen University.


Lisätietoja: Timo Vihma / Ilmatieteen laitos
 

Suomen Aboa-asema Kuningatar Maudin Maalla (kuva Timo Vihma).

 
 

Säämasto jäätiköllä Aboan lähistöllä (Kuva: Timo Vihma).
 
 
 
Tutkimuslennokin lähetys Weddellin meren jäältä talvella 2013 (kuva Mario Hoppmann).
 
 

Wilkinsin jäähyllystä irronneita jäävuoria Alfred Wegener Instituutin tutkimuslentokoneesta nähtynä helmikuussa 2010 (kuva Timo Vihma).

 

Viimeaikaisia julkaisuja

Sterk, H. A. M., G. J. Steeneveld, T. Vihma, P. S. Anderson, F. C. Bosveld, and A. A. M. Holtslag (2015). Modelling stable boundary layers with low winds over snow Part I: A WRF model evaluation. Q. J. R. Meteorol. Soc, in press.

Uotila, P., P. R. Holland, T. Vihma, S. J. Marsland, and N. Kimura (2014), Is realistic Antarctic sea ice extent in climate models the result of excessive ice drift?, Ocean Modell., 2014, 79, 33-42, http://dx.doi.org/10.1016/j.ocemod.2014.04.004.

Välisuo, I., T. Vihma, and J.C. King (2014), Surface energy budget on Larsen and Wilkins ice shelves in the Antarctic Peninsula: results based on reanalyses in 1989-2010, The Cryosphere, 8, 1519–1538, 2014, doi:10.5194/tc-8-1519-2014.

Valkonen, T., T. Vihma, M. Johansson, and J. Launiainen (2014). Atmosphere - sea ice interaction in early summer in the Antarctic: evaluation and challenges of a regional atmospheric model. Q. J. R. Meteorol. Soc., 140, 1536–1551, DOI:10.1002/qj.2237.

Nygård, T., T. Valkonen, and T. Vihma (2013). Antarctic Low-Tropospheric Humidity
Inversions: 10-year Climatology, J. Climate, 26, 5205-5219, doi:10.1175/JCLI-D-12-00446.1.

Kouznetsov, R., P. Tisler, T. Palo, and T. Vihma (2013). An evidence of very shallow summertime katabatic flows in Dronning Maud Land, Antarctica. J. Appl. Meteorol.Climatol., 52, 164-168.

Tastula, E.-M., T. Vihma, E. L. Andreas, and B. Galperin (2013), Validation of the diurnal cycles in atmospheric reanalyses over Antarctic sea ice, J. Geophys. Res. Atmos., 118, 4194–4204, doi:10.1002/jgrd.50336.

Uotila, P., T. Vihma, and M. Tsukernik (2013). Close interactions between the Antarctic cyclone budget and large-scale atmospheric circulation. Geophys. Res. Lett., 40, 3237–3241, doi:10.1002/grl.50560.

Jacobs, S., A. B. Pezza, V. Barras, J. Bye, and T. Vihma (2013). An analysis of the meteorological variables leading to apparent temperature in Australia: present climate, trends, and global warming simulations, Global and Planetary Change, 107, 145–156.

Tastula, E.-M, T. Vihma, and E. L. Andreas (2012), Modeling of the Atmospheric Boundary Layer over Antarctic Sea Ice in Autumn and Winter, Mon. Wea. Rev., 140, 3919–3935. doi: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-12-00016.1.

Tastula, E.-M., and T. Vihma (2011). WRF model experiments on the Antarctic atmosphere in winter. Monthly Weather Review., 139, 1279-1291, doi:10.1175/2010MWR3478.1.

Uotila, P., T. Vihma, A. B. Pezza, I. Simmonds, K. Keay, and A. H. Lynch (2011), Relationships between Antarctic cyclones and surface conditions as derived from high-resolution numerical weather prediction data, Journal of Geophysical Research, 116, D07109, doi:10.1029/2010JD015358.

Vihma, T., O.-P. Mattila, R. Pirazzini, and M. M. Johansson. (2011). Spatial and temporal variability in summer snow pack in Dronning Maud Land, Antarctica. The Cryosphere., 5, 187–201, doi:10.5194/tc-5-187-2011.

Vihma, T. (2011). Atmosphere-snow/ice interactions. In: V.P. Singh, P. Singh, U.K. Haritashya (Eds.) Encyclopedia of snow, ice and glaciers. Springer, Dortrecht, The Netherlands, p. 66-75.

Stössel, A., Z. Zhang, and T. Vihma (2011), The effect of alternative real-time wind forcing on Southern Ocean sea ice simulations, Journal of Geophysical Research, 116, C11021, doi:10.1029/2011JC007328.

Vihma, T., E. Tuovinen, and H. Savijärvi (2011), Interaction of katabatic winds and near-surface temperatures in the Antarctic, Journal of Geophysical Research, 116, D21119, doi:10.1029/2010JD014917.

Savijärvi, H. (2011). Antarctic local wind dynamics and polynya effects on the Adelie Land coast. Q. J. R. Meteorol. Soc., 137, 8, p. 1804-1811.

Valkonen, T., T. Vihma, S. Kirkwood, and M. M. Johansson (2010). Fine-scale model simulation of gravity waves generated by Basen nunatak in Antarctica. Tellus, 62A, 319–332.

Savijärvi, H. (2009), Stable boundary layer: parameterizations for local and larger scales. Q. J. R. Meteorol. Soc., 135, 914-921.

Vihma, T., M. M. Johansson, and J. Launiainen (2009). Radiative and turbulent surface heat fluxes over sea ice in the western Weddell Sea in early summer. J. Geophys. Res., 114, C04019, doi:10.1029/2008JC004995.

Vihma, T., J. Launiainen, and R. Pirazzini (2009). 20-years of Finnish research on boundary-layer meteorology and air-ice-sea interaction in the Antarctic, Geophysica, 45(1-2), 7-26.

Pirazzini, R., 2009. Challenges in snow and ice albedo parameterizations, Geophysica, 45(1-2), 41-62.

Lüpkes, C., T. Vihma, G. Birnbaum, and U. Wacker (2008), Influence of leads in sea ice on the temperature of the atmospheric boundary layer during polar night, Geophys. Res. Lett., 35, L03805, doi:10.1029/2007GL032461.

Pirazzini, R. (2008). Factors controlling the surface energy budget over snow and ice (PhD Thesis). Finnish Meteorological Institute Contributions, 75, 48 p. + 6 appendices.

Pirazzini, R., and P. Räisänen (2008). A method to account for surface albedo heterogeneity in single column radiative transfer calculations under overcast conditions, J. Geopys. Res., 113, doi:10.1029/2008JD009815.

Valkonen, T., T. Vihma, and M. Doble (2008), Mesoscale modelling of the atmospheric boundary layer over the Antarctic sea ice: a late autumn case study. Mon. Wea. Rev., 136, 1457-1474.

Stössel, A., W.-G. Cheon, and T. Vihma (2008), Interactive momentum flux forcing over sea ice in a global ocean GCM, J. Geophys. Res, 113, C05010, doi:10.1029/2007JC004173.

Tietäväinen, H. and T. Vihma (2008), Atmospheric moisture budget over Antarctica and Southern Ocean on the basis of ERA-40 reanalysis. Int. J. Climatol., 28, 1977-1995, doi: 10.1002/joc.1684.
 

21.1.2015