Tiedotearkisto: 2012

Lumen vesiarvoa mitattu Sodankylässä useana talvena

18.4.2012 9:41

Ilmatieteen laitoksen Sodankylässä sijaitsevalla Lapin ilmatieteellisellä tutkimusasemalla on ollut käynnissä mittauskampanja, jolla pyritään määrittämään lumen vesiarvoa tutkamittauksin.

Kuva: Tania Casal/ESA

Kuva: Tania Casal/ESA

Tietoja tarvitaan vahvistamaan lumen vesiarvoa mahdollisesti tulevaisuudessa mittaavan satelliitin tietojen oikeellisuus.
Euroopan avaruusjärjestön ESAn seuraavan Earth Explorer -luokkaan kuuluvan satelliitin valinta lähestyy. Earth Explorer -satelliitit ovat pieniä tai keskisuuria satelliitteja, jotka pyrkivät hyödyntämään uutta teknologiaa ympäristön tilan seurannassa. Jo laukaistuja Earth Explorer -satelliitteja ovat mm. maapallon gravitaatiokenttää tarkasti mittaava GoCE sekä maanpinnan kosteutta ja valtamerten suolapitoisuutta mittaava SMOS. Tällä hetkellä vertaillaan kolmea erilaista satelliittihanketta, joista yksi lopulta valitaan rakennettavaksi. Ilmatieteen laitos on ollut voimakkaasti mukana yhden ehdotetun satelliitin valmistelutyössä.

CoReH20-satelliitti mittaisi lumen vesiarvoa

Kylmien alueiden korkean resoluution hydrologiaobservatorio (CoReH2O, COld REgions Hydrology High-resolution Observatory) on toteutuessaan ensimmäinen satelliitti, joka keskittyy erityisesti maanpinnalle varastoituneen lumen vesiarvon sekä vuoristo- ja mannerjäätiköille kertyvän lumena mittaamiseen. Lumen vesiarvo on hydrologisen kierron oleellinen komponentti, josta tarvitaan tietoa riittävällä tarkkuudella globaalisti. Koska ilmastonmuutos vaikuttaa olemassa olevan lumen ja jään määrään, on sillä kriittinen vaikutus myös vesivarantoihin erityisesti vuoristoalueilla.

CoReH2O-satelliitin tavoitteena on tuottaa toistuvia tarkkoja havaintokuvia lumi- ja jääpeitteen ominaisuuksista. Tämä auttaa mallintamaan ja täsmentämään ilmakehässä tapahtuvia vaihtoprosesseja sekä on hyödyksi alueellisesti ja maailmanlaajuisesti ilmastotutkimuksessa ja eri hydrologisissa sovelluksissa. Suunnitelmana on käyttää kaksitaajuista SAR-tutkaa lumen ja jään havainnointiin. Mikäli CoReH2O valitaan ESAn seitsemänneksi Earth Explorer -ohjelman satelliitiksi, pääsee se avaruuteen vuoden 2016 paikkeilla.

Kokeellisista tutkamittauksista hyötyä satelliittidatan arvioinnissa

NoSREx (Nordic Snow Radar Experiment) on syksystä 2009 lähtien käynnissä ollut Euroopan avaruusjärjestön ESAn rahoittama mittauskampanja, jolla pyritään osoittamaan käytössä oleva mittauskonsepti toimivaksi sekä kehittämään satelliitin mittaustulosten tulkintaan tarvittavia algoritmeja. Pääasiallisena instrumenttina käytetään Sveitsissä rakennettua kiinteään torniin sijoitettua monitaajuustutkaa. Tutkan mittaama ns. takaisinsironta yhdistetään lumipeitteen ominaisuuksiin tarkkojen maastomittausten avulla. Maastomittauksissa havainnoidaan säännöllisesti mm. lumen rakennetta ja lumikiteiden kokoa ja muotoa. Tutkamittausten tulkinta lumen vesiarvoksi ei ole aivan yksiselitteistä, joten Sodankylän mittaustuloksilla on ollut olennainen merkitys havaintoja selittävien mallien kehitystyössä. Vastaavia mittauksia on suoritettu myös Alpeilla sekä Kanadan arktisilla alueilla vuosina 2007 - 2011. Ilmatieteen laitos on paitsi vastannut laitteiden operoinnista sekä maastomittausten suorittamisesta, myös osallistunut lumen sirontamallien ja eri tulkinta-algoritmien kehitykseen.

Useita mittauslentoja talven aikana

Talven 2011 - 2012 mittaukset Sodankylässä keskittyivät CoReH2O:n mittauskonseptin demonstrointiin ESAn kehittämällä lentokäyttöisellä SAR-tutkalla (SnowSAR). Kuluneena talvena laitteella lennettiin yhteensä 12 mittauslentoa Sodankylässä ja mm. Saariselän tunturialueilla ja Pohjanlahdella merijään yllä.

Ilmatieteen laitos vastasi kampanjan aikana maastomittausten suorittamisesta sekä mm. instrumentin kalibrointiin tarvittavien tutkaheijastinten asennuksesta. Jokaisen mittauslennon aikana kerättiin merkittävä määrä näytteitä lumen vesiarvosta ja muista ominaisuuksista lentolinjojen kohdalta. Mittauksiin osallistui noin 30 henkilöä Ilmatieteen laitoksen eri yksiköistä. Kampanjaan osallistui myös tutkijaryhmiä Kanadasta, Yhdysvalloista, Sveitsistä, Itävallasta ja Turkista. Laitteen mittaukset keskitettiin Sodankylään Ilmatieteen laitoksella olevan sopivan infrastruktuurin ja mittausasiantuntemuksen vuoksi.

Lisätietoja:

Tutkija Juha Lemmetyinen, puh. 040 730 3663, juha.lemmetyinen@fmi.fi
Yksikön päällikkö Jouni Pulliainen, puh. 050 589 5821, jouni.pulliainen@fmi.fi