Suomen vesivaroista mallinnetaan digitaalinen kaksonen – DIWA-lippulaiva tarjoaa tietoa vesistöjen muutoksista
Kuva: AdobestockDIWA eli Digital Waters -lippulaivaohjelmassa keskitytään Suomen vesivaroihin. Lippulaivan tavoitteena on luoda Suomen vesivaroista digitaalinen kaksonen, eli tietokonemalli, johon syötetään reaaliaikaisesti mittausdataa. Pääpaino lippulaivassa on virtaavissa vesissä eli joissa ja rannikkovesissä.
Ilmatieteen laitos vastaa hankkeessa lumen osuudesta ja laitoksen roolina on parantaa lumen mallinnus- ja mittausmenetelmiä sekä muun muassa tutkia, kuinka lumi vaikuttaa vesivaroihin.
Ilmatieteen laitoksen roolina on muun muassa tutkia, kuinka lumi vaikuttaa vesivaroihin.
”Tarkoituksena on esimerkiksi mallintaa, missä lunta on ja kuinka paljon, miten se sulaa ja mikä on sen sulamisen vaikutus muihin vesistöihin tai tulvimiseen keväällä”, kertoo erikoistutkija Anna Kontu Ilmatieteen laitokselta.
Lumella on iso merkitys vesivarojen kannalta niin Suomessa kuin maailmanlaajuisestikin. Esimerkiksi, kun lumi sulaa, vapautuu kerralla paljon vettä. Muutokset sulamisen ajankohdassa tai lumen määrässä vaikuttavat esimerkiksi kasvien kasvuun, tulviin ja pohjaveden tasoon kesän aikana.
Toisaalta lumi on muun muassa globaalisti hyvin tärkeä makeanveden lähde, jota voidaan käyttää myös juomavetenä.
”Lumi ja jäätiköt ovat merkittäviä makeanveden lähteitä, ja niihin liittyen yksi iso ongelma on jäätiköiden pieneminen ja katoaminen. Tällöin sulamisvesien virtaus jokiin jää puuttumaan, mikä vaikuttaa siihen, että makeasta vedestä on joissakin paikoissa pulaa”, Kontu toteaa.
”DIWA-lippulaivassa keskitytään vesivarojen mallintamiseen Suomen näkökulmasta, mutta monesti samat tutkimusmenetelmät ja mallinnustavat toimivat laajemminkin. Sen kautta DIWAn työstä voi olla hyötyä globaalistikin.”
Digitaalinen kaksonen mahdollistaa skenaarioiden seuraamisen
Vesivarojen digitaalista kaksosta voidaan hyödyntää moneen tarkoitukseen.
Mallinnusta ja vesien seurantaa voidaan esimerkiksi käyttää päätöksenteon tukena Suomen ja EU:n vesipolitiikkaa valmisteltaessa. Toisaalta voidaan mallintaa, millaisia vaikutuksia ilmastonmuutoksella on vesistöihin.
Lisäksi digitaalinen kaksonen mahdollistaa erilaisten veteen liittyvien skenaarioiden ja ääri-ilmiöiden selvittämisen.
Digitaalisen kaksosen avulla voidaan tarkastella, mitä seurauksia olisi, jos lumitilanne poikkeaisi nykyisestä.
”Voimme esimerkiksi havainnoida digitaalisen kaksosen avulla, mitä seurauksia olisi sillä, jos lunta olisikin tietyillä paikoilla todella paljon tai toisaalta ei juuri yhtään. Voimme siis tarkastella, mitä seurauksia olisi, jos lumitilanne poikkeaisi nykyisestä”, Kontu kertoo.
Muiden lippulaivahankkeiden tapaan, myös DIWA-hankkeessa pyritään lisäämään yhteistyötä eri organisaatioiden ja toimijoiden välillä.
Työ lippulaivan parissa on aloitettu tänä vuonna, joten hanke on vielä alkumetreillä. Yksi merkittävä osa hanketta on mallintamismenetelmien ja uusien mittausjärjestelmien kehittäminen. Näiden lisäksi tarvitaan pilviympäristö mallien ajamiseen ja suurten datasettien käsittelyyn.
DIWA on yksi kolmesta Suomen akatemian rahoittamasta lippulaivahankkeesta, jossa Ilmatieteen laitos on mukana. Lippulaivaa johtaa Oulun yliopisto ja mukana on IImatieteen laitoksen lisäksi Turun yliopisto sekä Aalto-yliopisto, Suomen ympäristökeskus ja Paikkatietokeskus. Tarkoituksena on yhdistää laitosten osaaminen samaan hankkeeseen ja edistää tutkijoiden verkostoitumista aiheen tiimoilta. Lippulaivaa rahoittaa Suomen akatemia.
Aiemmin julkaistut artikkelit: