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

Uutta tietoa Arktisen alueen säteilyenergiataseen satelliittimittausten tarkkuudesta

Uutta tietoa Arktisen alueen säteilyenergiataseen satelliittimittausten tarkkuudesta

Satelliittikaukokartoitus on lähes ainoa tapa kartoittaa kattavasti Arktisen alueen energiatasetta. Satelliitti-aineistojen tarkkuudesta löytyi tutkimuksessa heikkouksia, jotka korjaamalla saadaan täsmennettyä tietoa alueen säteilyenergiataseesta.

Lumen ja jään peittämällä Arktisella alueella säteilyenergiataseella on olennainen merkitys: taseen ollessa positiivinen, maan pinnalle saapuu auringosta ja maan ilmakehästä enemmän säteilyenergiaa kuin siltä poistuu. Ylijäämä on silloin käytettävissä lumen ja jään lämmittämiseen ja sulattamiseen. Taseen alijäämä taas mahdollistaa jäätymisen. "Pitkällä aikavälillä muutokset tässä energiataseen vuosikierrossa kytkeytyvät vahvasti alueellisten ja jopa globaalien ilmasto-olosuhteiden muutoksiin", toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Aku Riihelä.

Korjaamalla löydettyjä heikkouksia voidaan parantaa vanhojenkin aikasarjojen käytettävyyttä

Arktisen alueen haastavien ympäristöolojen vuoksi satelliittikaukokartoitus on lähes ainoa tapa kartoittaa kattavasti alueen energiatasetta. Tuoreessa tutkimuksessa on arvioitu nykyisten satelliittikaukokartoitusmenetelmien ja aikasarjojen tarkkuutta ja verrattu niitä Grönlannin mannerjäätiköltä ja Pohjoiselta jäämeren pinnalta kerättyihin referenssimittauksiin. "Vertailu paljasti uusimpien menetelmien ja aikasarjojen sopivan parhaiten referenssiaineistoon. Samalla kuitenkin paljastui kaikista arvioiduista satelliitti-aineistoista myös heikkouksia. Korjaamalla löydettyjä heikkouksia voidaan parantaa niin uusien kuin vanhojen aikasarjojen käytettävyyttä Arktisen ympäristön muutosten selittämisessä ja seurannassa", Riihelä toteaa.

Tutkimuksessa arvoitiin kolmea satelliittipohjaista aikasarjaa. Niistä uusin, CERES- ja MODIS-satelliitti-instrumentteihin perustuva aikasarja, osoittautui tarkimmaksi. Kuitenkin myös siitä löydettiin lieviä puutteita, jotka liittyvät etenkin aikasarjan pohjana olevaan Arktisen merijään heijastavuuteen eli albedoon. Kaksi muuta vanhempaan AVHRR-satelliitti-instrumenttiperheeseen pohjautuvaa aikasarjaa erosivat referenssimittauksista enemmän. "Yllättävä löydös oli näiden kahden aikasarjan suuret erot myös toisiinsa, vaikka aikasarjoilla on yhtenäinen alkuperä. "

Vanhempaan satelliitti-instrumentiin perustuvan aikasarjan virheet johtuvat pääosin siihen sisältyvistä luokitteluvirheistä kirkkaan lumen ja jään pinnan ja paksun pilvipeitteen välillä. Käytettäessä uusimpia satelliittihavaintoja vanhemman laskentamenetelmän kanssa saavutettiin hyvä tarkkuus lasketussa energiataseessa. Tämä osoittaa, että myös vanhempiin satelliittimittauksiin pohjautuva energiatase voi olla tarkka, jos lumen ja jään päällä havaittujen pilvien laskettua määrää ja ominaisuuksia parannetaan jatkotutkimuksin. Tämän tavoitteen toteutuessa on mahdollista jatkossa rakentaa yli 35 vuoden säteilyenergiatase Arktiselta alueelta tutkimuksen ja ilmaston mallinnuksen tueksi.

Tutkimus toteutettiin useiden eurooppalaisten ilmatieteiden laitosten ja yliopistojen sekä Yhdysvaltain ilmakehä- ja meritutkimuskeskus NOAAn yhteistyönä. Suomen osuutta rahoitti Suomen Akatemia.

Lisätietoja:

Tutkimusprofessori (Tenure Track) Aku Riihelä, aku.riihela@fmi.fi

Riihelä, A., J. R. Key, J. F. Meirink, P. Kuipers Munneke, T. Palo, and K.-G. Karlsson (2017), An intercomparison and validation of satellite-based surface radiative energy flux estimates over the Arctic, J. Geophys. Res. Atmos., 122, doi:10.1002/2016JD026443.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JD026443/full


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