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

Uusi mahdollisuus yhteytyksen mallintamisen parantamiseen kasvillisuusmalleissa

Uusi mahdollisuus yhteytyksen mallintamisen parantamiseen kasvillisuusmalleissa

Uudet klorofyllifluoresenssimittaukset mahdollistavat uuden tavan havaita kasvien yhteytys avaruudesta. Klorofyllifluoresenssin lisääminen kasvillisuusmalleihin antaa mahdollisuuksia ymmärtää yhteytystä paremmin globaalilla tasolla ja parantaa sen mallitusta.

Kehittyneet kaukokartoitusmittaukset tarjoavat tavan mitata klorofyllifluoresenssia suoraan avaruudesta. Klorofyllifluoresenssi tapahtuu kasvien lehdissä samanaikaisesti yhteytyksen kanssa, joten sitä voi käyttää yhteytyksen havainnointiin. Globaalilla tasolla luotettavien arvioiden saaminen yhteytyksestä on ollut vaikeaa, ja nämä uudet mittaukset antavat tähän uuden, arvokkaan datalähteen.

Jotta klorofyllifluoresenssia voidaan käyttää mallien parantamiseen, sille tarvitaan prosessipohjainen mallikuvaus. Tässä työssä sisällytettiin lehtitasolla kehitetty klorofyllifluoresenssimalli globaaliin JSBACH-kasvillisuusmalliin ja tutkittiin, kuinka onnistuneita mallisimulaatioita saadaan yhteytykselle ja klorofyllifluoresenssille. Vertailussa käytettiin lehtitason mittauksia Hyytiälästä, hiilidioksivuomittauksia neljässä havumetsäpaikasta Suomessa sekä GOME2-satelliitista saatuja tuloksia. Lisäksi klorofyllifluoresenssin kykyä verrattiin usein käytettyyn kasvillisuusindeksiin, joka kuvaa kasvillisuuteen imeytynyttä säteilyä ja on siten verrannollisempi vihreään biomassaan kuin yhteytykseen itseensä.

Vertailu vuopaikoilla näytti klorofyllifluorenssin kyvykkyyden yhteytyksen havainnointiin ja mahdollisuuden data-assimilaatiosovelluksiin. Isomman skaalan malliajo tehtiin Fennoskandian alueelle. Malli onnistui simuloimaan havaittua klorofyllifluoresenssisignaalia hyvin (kuva 1). Pohjoisimmalla alueella kaukokartoituksella havaitun signaalin vuodenaikaisuussykli erosi sekä mallituloksista että datapohjaisesta yhteytystä kuvaavasta tuotteesta. Tämä on osoitus haasteista, joita kaukokartoitustuotteilla on pohjoisilla leveysasteilla.

Ilmatieteen laitos suoritti klorofyllimallin implementoinnin globaaliin kasvillisuusmalliin yhteistyössä saksalaisen Max Planck instituutin tutkijoiden kanssa. Myös Ilmatieteen laitoksen hiilidioksidivuomittauksia hyödynnettiin tutkimuksessa. Mukana yhteistyössä oli lisäksi hollantilaisia ja italialaisia tutkijoita. Työn rahoittajana oli mm. Suomen Akatemia.

Kuva 1. Viiden vuoden (07-11) keskiarvoistettu (a) avaruudesta havaittu klorofyllifluoresenssi, (b) mallitettu fluoresenssi, (c) mallitettu yhteytys, (d) yhteytys mittauksista isommalle mittakaavalle laajennetusta datatuotteesta.

Lisätietoja:

Tutkija Tea Thum, tea.thum@fmi.fi

Thum, T., Zaehle, S., Köhler, P., Aalto, T., Aurela, M., Guanter, L., Kolari, P., Laurila, T., Lohila, A., Magnani, F., Van Der Tol, C., and Markkanen, T.: Modelling sun-induced fluorescence and photosynthesis with a land surface model at local and regional scales in northern Europe, Biogeosciences, 14, 1969-1987, doi:10.5194/bg-14-1969-2017, 2017.

http://www.biogeosciences.net/14/1969/2017/

 


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