Tiedotearkisto: 2010

Tutkijat analysoivat tuhkahiukkasia kuumailmapallon kyydissä

22.4.2010 12:00

Kuva Eyjafjallajökullin tulivuorenpurkauksen ensimmäiseltä päivältä 14.4. Kuvaaja: Mika Kalakoski, IL

Ilmatieteen laitoksen, Helsingin yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston tutkijat toteuttavat tuhkapilviin liittyviä kuumailmapallolentoja Jyväskylässä loppuviikon aikana. Mittausten tavoitteena on tutkia ilmakehän alimmassa viidessä kilometrissä olevia pienhiukkasia ja niiden ominaisuuksia.

Tutkijat voivat jo lentojen aikana nähdä tietokoneruudulta, onko ilmassa tulivuorenpurkauksesta peräisin olevia isoja hiukkasia. Mikäli pitoisuudet ovat suuria, hiukkasten pitäisi erottua pallosta myös paljain silmin.

- Vaikka tuhkan poistuminen ilmatilastamme nopeasti onkin toivottavaa, mahdolliset tuhkahavainnot ovat akuutin tuhkatilanteen hoidon kannalta tärkeitä ja tieteellisesti mielenkiintoisia. Ne auttavat varmentamaan leviämismallien ja kaukokartoitusmenetelmien tuloksia sekä arvioimaan mahdollisia lentoliikenteelle aiheutuvia riskejä, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Lauri Laakso.

Tutkimuksen kohteena ovat mm. tuhkahiukkasten pitoisuus, kokojakauma, sironta (valon heijastus) ja absorptio (valon imeytyminen) sekä mahdolliset pisarat. Lisäksi kaasu- ja hiukkasnäytteitä kerätään myöhempiin laboratorioanalyyseihin, joiden perusteella saadaan tietoa hiukkasten muodosta, kemiallisesta koostumuksesta sekä erilaisista kaasumaisista orgaanisista yhdisteistä. Lisäksi mitataan perusmeteorologisia suureita.

Lennon jälkeen välittömästi voidaan kertoa, oliko ilmassa tuhkahiukkasia vai ei. Varsinaiset tulokset Ilmatieteen laitos tiedottaa mahdollisimman pian.

Lentojärjestelyt valmiina torstaina

Nopealla aikataululla tehdyt mittausvalmistelut saatiin loppuun torstai-iltaan mennessä. Lennon toteutumisajankohta riippuu säästä: sateella, pilvisellä ilmalla ja kohtalaisessakaan tuulessa ei kuumailmapallolla voida lentää. Tarkkaa lentojen aloittamispäivää ei siis tiedetä.

Tähän aikaan vuodesta lentäminen päivällä on rajoitettua termiikkien eli pystysuorien virtausten vuoksi. Käytännössä lennot voidaan siis toteuttaa joko aamulla juuri auringonnousun jälkeen tai illalla noin pari tuntia ennen auringonlaskua.

Lennoilla on tarkoitus nousta jopa viiden kilometrin korkeuteen, mutta nousukorkeudesta päättää pilotti turvallisuusnäkökohtien mukaan. Suuren lentokorkeuden vuoksi mittauksiin varustaudutaan myös lentokäyttöön tarkoitetuin happilaittein.

Kuumailmapallo hyvä mittauskulkuneuvo

Matkaan lähtevät pilotti Markku Sipisen lisäksi tutkijat Lauri Laakso Ilmatieteen laitoksesta ja Tiia Grönholm Helsingin yliopistosta. Kolmikko on tehnyt kuumailmapallolentomittauksia aiemminkin. Niiden tavoitteet ovat olleet erilaisia, mutta mittauskalusto on osin samanlaista. Ainakin osa mahdollisista teknisistä ongelmista on siis ennakolta tuttuja.

Säärajoitteista huolimatta kuumailmapallo on tutkijoiden mukaan hyvä kulkuväline ilmakehämittauksiin. Sillä voidaan lentää lentorajoituksista huolimatta, ja sen kyytiin mahtuu runsaasti laitteita ja myös mittauksissa tarpeelliset operoijat. Mukaan lähtee liki sata kiloa akkuja huolellisesti koriin sidottuna.

Kuumailmapallon muihin vahvuuksiin kuuluu sen kyky seurata ilmavirtausta; koska pallo liikkuu tuulen mukana, tutkittava ilmamassa pysyy koko ajan samana. Lisäksi pallon hitaasta liikkeestä johtuen tavallisia maanpinnalla käytettäviä laitteita voidaan käyttää melko vähäisin muutoksin. Varsinaiset mittaukset tehdään pallon laskeutuessa alaspäin, jotta kuumailmapallon voimanlähteenä toimiva liekki ei häiritse herkkiä mittauksia.

Liikuteltavaa mittauskalustoa Suomessa liian vähän

Nyt käytettävät mittalaitteet on kerätty eri tutkimuslaitoksista ja mittausasemilta.

- Suomessa on erittäin rajoitetusti nopeasti käyttöön otettavaa lentokelpoista ja muuta liikuteltavaa mittauskapasiteettia, toteaa professori Kari Lehtinen. Nyt ilmaan nousevat mittalaitteet koottiin eri tahoilta, Helsingin yliopistolta, Ilmatieteen laitokselta, Itä-Suomen yliopistolta sekä Työterveyslaitokselta.

Tämänhetkinen lentoliikennettä haittaava poikkeustilanne on hyvin harvinainen. Paljon useammin lähtövalmista, liikuteltavaa mittauskapasiteettia tarvitaan esimerkiksi kerättäessä tietoja Venäjän metsäpaloista tai ilmakehän muista epäpuhtauksista.

Lisätietoja:

Professori Kari Lehtinen, Ilmatieteen laitos ja Itä-Suomen yliopisto

Tutkijatohtori Tuukka Petäjä, Helsingin yliopisto

Ilmatieteen laitoksen tiedotteet ovat saatavilla myös RSS-syötteenä osoitteesta http://ilmatieteenlaitos.fi/tiedotteet/rss.