Tutkimusta kolmella toimialalla

Meteorologian ja meritieteen tutkimusohjelmassa tehdään meteorologista, ilmakehätieteellistä ja fysikaalista meritieteellistä perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuskohteina ovat muun muassa eri aikaskaalojen ennustemallit, tutkimusaloihin liittyvät tieteelliset sovellukset ja kaukokartoitushavainnot sekä ilmastonmuutoksen vaikutukset ja niihin sopeutuminen.
 
Ilmastontutkimusohjelmassa tehdään ilmastojärjestelmän eri osiin liittyvää perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuksen kohteina on erityisesti mennyt, nykyinen ja tuleva ilmasto sekä ilmakehän koostumus ja sen vaikutukset ilmastonmuutokseen ja ilmanlaatuun. Osa ohjelman työntekijöistä työskentelee Kuopion toimipisteessä.
 
Avaruus- ja kaukokartoituskeskus vastaa polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimuksesta ja toimintaan liittyvästä teknologian kehittämisestä. Tutkimuksen kohteina ovat erityisesti arktinen tutkimus sekä kaukokartoitus, uudet havaintomenetelmät ja avaruus. Avaruus- ja kaukokartoituskeskukseen kuuluvat Arktinen avaruuskeskus ja Sodankylän toimipiste.

Tiedeuutiset

Vuosittain julkaisemme noin 300 kansainvälisesti ennakkotarkastettua julkaisua.

Tiedeuutisissa kertomme Ilmatieteen laitoksen tutkimuksista ja niiden tärkeimmistä tuloksista kansantajuisesti.

« Takaisin

Lumen mikrorakenteen mallinnus voi tarkentaa lumen vesiarvon satelliittihavaintojen tulkintaa

Lumen mikrorakenteen mallinnus voi tarkentaa lumen vesiarvon satelliittihavaintojen tulkintaa

Tulevaisuudessa voidaan mahdollisesti hyödyntää satelliittihavaintoihin perustuvassa lumen vesiarvon määrityksessä lumen mikrorakennetta kuvaavia malleja.

Tutkimuksen perusteella olemassa olevat malliyhdistelmät tuottavat tarkempia havaintoja joillakin taajuuksilla ja polarisaatioilla.  Lumen vesiarvo on tärkeä muun muassa tulvaennusteissa, ilmastomalleissa ja ilmastonmuutoksen tutkimuksessa. Globaaleita havaintoja lumen vesiarvosta tehdään mikroaaltosäteilyä mittaavia satelliitteja käyttäen. Mitatusta mikroaaltosäteilystä voidaan mallintaa lumen vesiarvo käyttäen niin kutsuttuja emissiomalleja. Lumen mikrorakenne eli yksinkertaistettuna lumen kiteiden koko vaikuttaa emissiomallien tuottamaan vesiarvoon. Tällä hetkellä mikrorakennetta kuvataan joko vakioarvolla tai harvoihin maanpintamittauksiin perustuvalla arviolla. Tulevaisuudessa on mahdollista käyttää mikrorakennetta kuvaavia malleja emissiomallien rinnalla tuottamaan tarkempia vesiarvohavaintoja.

Tutkimuksen perusteella emissiomalleilla simuloitua mikroaaltosäteilyä verrattaessa havaintoihin ero oli -53 ja 45 prosentin välillä malleista riippuen. Mikrorakennemallien ja emissiomallien yhdistelmät toimivat hyvin joillekin taajuus ja polarisaatio yhdistelmille. Mikään malliyhdistelmä ei antanut kuitenkaan keskimäärin parempia tuloksia kaikille taajuuksille. Mikrorakennemalleilla on suurempi vaikutus tulokseen kuin emissiomalleilla, mikä johtuu mikroaaltomallien poikkeavista alkuperäisistä tarkoituksista. Mikrorakennemallien tuottama lumen raekoko on pienempi kuin visuaalisesti lumikuopalla määritetty lumen perinteinen raekoko. Vastaavasti mitattu optinen raekoko sijoittuu mallinnettujen raekokoarvojen välille. Tarvetta on kehittää lumen mikrorakenteen määrittelyä ja mallintamista tarkempien vesiarvohavaintojen saavuttamiseksi.

Tutkimuksessa verrattiin kolmen mikrorakennetta kuvaavan mallin vaikutusta kolmen emissiomallin simuloimaan mikroaaltosäteilyyn. Lisäksi mallinnettua mikrorakennetta verrattiin manuaalisiin havaintoihin lumen raekoosta ja emissiomallien simulaatioita verrattiin mikroaaltohavaintoihin. Tutkimuksessa käytetyt mittaukset tehtiin Sodankylässä kahden talven aikana 2011-2013. Mikroaaltomittaukset tehtiin torniin sijoitetulla radiometrillä, joka mittaa vaaka- ja pystysuunnassa polarisoitua säteilyä neljällä eri taajuudella. Instrumentti vastaa satelliiteissa olevia laitteita.

Lisätietoja:

Tutkija Leena Leppänen, puh. 040 6707 133, leena.leppanen@fmi.fi

Sandells, M., Essery, R., Rutter, N., Wake, L., Leppänen, L., and Lemmetyinen, J.: Microstructure representation of snow in coupled snowpack and microwave emission models, The Cryosphere, 11, 229-246, doi:10.5194/tc-11-229-2017, 2017.

http://www.research.ed.ac.uk/portal/en/publications/microstructure-representation-of-snow-in-coupled-snowpack-and-microwave-emission-models(705ff75f-7419-4fa6-9b11-bf62472d9e79).html


Lisää tiedeuutisia arkistossamme

Yhteyshenkilöt

Tieteellinen johtaja Ari Laaksonen
puh. 029539 5530

Meteorologia ja meritiede:
Toimialajohtaja Sami Niemelä
puh. 029 539 4172

Ilmastontutkimus:
Toimialajohtaja Hannele Korhonen
puh. 029 539 2135

Avaruus- ja kaukokartoitus:
Toimialajohtaja Jouni Pulliainen
puh. 029 539 4701

Tiedeuutiset:
viestintäasiantuntija Eija Vallinheimo
puh. 029 539 2231