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

Oletus jääkiteiden samankaltaisuudesta voi johtaa suurin virheisiin satelliiteista tehdyistä pilvihavannoissa

Oletus jääkiteiden samankaltaisuudesta voi johtaa suurin virheisiin satelliiteista tehdyistä pilvihavannoissa

Satelliittimittauksissa käytetty oletus jääkiteiden samankaltaisuudesta untuvapilvissä, voi johtaa jopa 40 % virheeseen pilven optiseen paksuuden arvioinnissa ja -40 % virheeseen pilvipisaroiden tehollisen säteen arvioinnissa.

Satelliittien avulla voidaan tehdä havaintoja pilvistä joka puolelta maapalloa. Satelliittihavaintojen heikkoutena kuitenkin on, että mittaussignaaliin vaikuttavat monet asiat, joten tietyn suureen mittaamiseksi signaalista pitää poistaa niiden vaikutus. Tyypillisesti mittaussignaali itsessään ei sisällä riittävästi tietoa kaikkien siihen vaikuttavien asioiden erotteluun, joten mittauksessa hyödynnetään erilaisia lähtöoletuksia. Näissä lähtöoletuksissa on luonnollisesti epävarmuuksia, joten niiden huomioiminen on tärkeää lopputuotteen luotettavuuden kannalta.

Alueellisten jääpilvimallien avulla virhettä voitaisiin pienentää

Auringon ollessa suoraan yläpuolella pilvihavaintojen kohdalla suurimmaksi virhelähteeksi osoittautui oletus jääkiteiden samankaltaisuudesta, mistä aiheutui jopa 40 % virhe pilven optiseen paksuuteen ja -40 % virhe pilvipisaroiden tehollisen säteeseen. "Jääkiteiden samankaltaisuuden olettamisesta syntyviä virheitä olisi mahdollista pienentää alueellisilla jääpilvimalleilla. Vaarana kuitenkin on, että epäjohdonmukaisuudet alueellisissa malleissa voivat johtaa entistä suurempiin virheisiin maailmanlaajuisesti", toteaa erikoistutkija Tero Mielonen. Epäsuorassa auringonvalossa mikä tahansa oletus saattoi nousta suurimmaksi virhelähteeksi riippuen pilvien ominaisuuksista sekä mittausgeometriasta.

Tutkimuksessa keskityttiin NASAn MODIS-mittalaitteella (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) tehtyihin havaintoihin epäyhtenäisistä untuvapilvistä (cirrus) keskileveysasteilla sekä tropiikissa. MODIS mittaa näkyvää ja infrapunavaloa eri aallonpituuskaistoilla ja määrittää niiden avulla pilvien optisen paksuuden sekä pilvipisaroiden tehollisen säteen. Mittauksessa oletetaan, että pilven ominaisuudet ovat yhtenäiset havaintopikselin sisällä (1 km x 1 km), mittaussignaali tuo tietoa koko pilven paksuudelta, jokainen mittauspikseli on riippumaton sitä ympäröivistä pikseleistä, ja pilvessä olevat jääkiteet ovat kaikki samanlaisia. Kaikki mainitut oletukset ovat yksinkertaistuksia, joten niistä aiheutuu virhettä havattuihin suureisiin. Käyttämällä SHDOM-sätilynkulkumallia (Spherical Harmonics Discrete Ordinate Method) pystyimme erottelemaan eri lähteistä tulevat virheet ja niiden suuruudet.

Tutkimus tehtiin yhteistyössä Kiinalaisen yliopiston ja tutkimuslaitosten kanssa. Tulokset julkaistiin arvostetussa Journal of Geophysical Research: Atmospheres -lehdessä.

Listätietoja:

Erikoistutkija Tero Mielonen, tero.mielonen@fmi.fi

Zhou, Y., Sun, X., Mielonen, T., Li, H., Zhang, R., Li, Y., & Zhang, C. (2018). Cirrus cloud optical thickness and effective diameter retrieved by MODIS: Impacts of single habit assumption, 3-D radiative effects, and cloud inhomogeneity. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123. https://doi.org/10.1002/2017JD027232

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027232/abstract

 


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