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 kerromme Ilmatieteen laitoksen tutkimuksista ja niiden tärkeimmistä tuloksista kansantajuisesti.

« Takaisin

Robottipoijut täydentävät Itämeren havaintoverkostoa

Robottipoijut täydentävät Itämeren havaintoverkostoa

Ilmatieteen laitoksessa on kehitetty menetelmiä Argo-mittauspoijujen ohjaamiseen matalissa vesissä. Poijujen avulla Itämerestä saadaan tarkempia havaintoja.

Maailman valtamerten tilaa on seurattu kansainvälisenä yhteistyönä vapaasti ajelehtivilla Argo-poijuilla jo yli 10 vuotta. Ilmatieteen laitos on ensimmäisenä maailmassa onnistunut käyttämään poijuja matalissa, pienissä ja vahvasti murtovetisissä altaissa pitkiä aikoja. Poijuja testattiin ensin Selkämerellä ja sen jälkeen Gotlannin syvänteessä. Viime vuonna toiminta laajennettiin myös Perämerelle ja arktiselle Barentsin merelle.

Kehitetyistä menetelmistä ja poijujen havaintotuloksista on julkaistu kolme tutkimusta alan vertaisarvioiduissa lehdissä. Ensimmäisessä tutkimuksessa esitellään käytännöt, joilla poijuja voi operoida Itämeren kaltaisessa ympäristössä. Tutkimus osoittaa, että pojut täydentävät hyvin Itämeren keskustaltaan jatkuvaa seurantaa.

Toisessa tutkimuksessa analysoitiin poijujen kuuden vuoden aikana keräämiä havaintoja Selkämereltä. Tulokset osoittavat, että poijujen noin viikoittaiset havainnot mahdollistavat tavallisia tutkimusaluksella tehtäviä seurantoja paljon tarkemman vuodenaikaisten ilmiöiden seurannan, joka täydentää perinteistä seurantaa oleellisesti.

Kolmannessa tutkimuksessa selvitettiin poijujen liikkeiden käyttöä Selkämeren syvien kerrosten virtausten tutkimiseen. Tuloksista käy ilmi, että vesien hitaista liikkeistä saadaan poijujen avulla tietoa, jota ei muuten ole saatavissa.

Poijut toimivat säästä riippumatta

Argo-poijut ovat automaattisia, säistä riippumattomia ja väsymättömiä mittaajia, jotka ajelehtivat suurimman osan toiminta-ajastaan syvällä pinnan alla. Valtamerillä Argo-poiju ajelehtii tavallisesti noin kahden kilometrin syvyydessä, jossa virtaukset ovat hitaita. Itämeressä vastaava ajelehtimissyvyys on vain 80–210 metriä, eli lähellä pohjaa, mutta niin ettei poiju tartu pohjaan kiinni.

Noin kerran viikossa poijut nousevat pintaan ja mittaavat esimerkiksi vesipatsaan lämpötilan ja suolaisuuden sekä varustelusta riippuen myös happea, joka Itämerellä on erityisen tärkeä mitattava suure. Pinnalle päästyään poiju lähettää mittaustulokset maihin, jossa havainnot tarkistetaan ja laitetaan avoimesti saataville internetiin.

Poijulle voi myös lähettää toimintakäskyjä aina kun se käy pinnalla. Näin voidaan esimerkiksi kasvattaa havaintotiheyttä, jos meressä on odotettavissa erityisen kiinnostava tilanne. Tiheämmin tehtävät havainnot kuitenkin kuluttavat enemmän energiaa, mikä lyhentää poijun toiminta-aikaa.

Itämerellä poijuja käytetään pitkään

Argo-poijut ovat hinnaltaan niin edullisia, että niiden hakeminen valtameriltä pois niiden toiminta-ajan päätyttyä tulisi paljon uuden poijun hintaa kalliimmaksi. Siksi valtamerten poijut painuvat meren pohjaan, kun ne ovat käyttäneet energiansa loppuun. Itämerellä poijut on kuitenkin voitu ottaa talteen laivalla tehtävien seurantamatkojen yhteydessä tai merivartioston avustuksella. Huollon jälkeen ne on palautettu takaisin merelle. Näin Itämeren Argo-poijuilla tehtävä seuranta on sekä tehokasta että ympäristöystävällistä.

Eri maiden rahoittamia poijuja on meressä jatkuvasti runsaat 3 000. Ilmatieteen laitos otti Argo-poijut käyttöön vuonna 2011 ensimmäisenä matalalla Itämerellä. Poijut ovat seuranneet Selkämeren ja Itämeren keskusaltaan tilaa, ja ne ovat nykyisin osa Euroopan tutkimusinfrastruktuuriin (ERIC) kuuluvaa Euro-Argo-ohjelmaa.

Lisätietoja:

tutkija Simo Siiriä, Ilmatieteen laitos, p. 0295392123, Simo.Siiria@fmi.fi

tutkija Petra Roiha, Ilmatieteen laitos, p. 0295396506, petra.roiha@fmi.fi

erikoistutkija Pekka Alenius, Ilmatieteen laitos, p. 0295396439, pekka.alenius@fmi.fi

Argo-poijujen havaintoja löytyy osoitteesta http://www.coriolis.eu.org/Data-Products/Data-Delivery/Argo-floats-by-WMO-number

Haavisto N, Tuomi L, Roiha P, Siiria SM, Alenius P, Purokoski T. 2018.  Argo floats as a novel part of the monitoring the hydrography of the Bothnian Sea. Frontiers in Marine Science. 5:324. Saatavissa: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fmars.2018.00324.

Roiha P, Siiria SM, Haavisto N, Alenius P, Westerlund A, Purokoski T. 2018. Estimating currents from Argo trajectories in the Bothnian Sea, Baltic Sea. Frontiers in Marine Science. 5:308. Saatavissa: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fmars.2018.00308.

Siiria S, Roiha P, Tuomi L, Purokoski T, Haavisto N, Alenius P. 2018.¨ Applying area-locked, shallow water argo floats in baltic sea monitoring. Journal of Operational Oceanography. 0(0):1–15. Saatavissa: https://doi.org/10.1080/1755876X.2018.1544783.


Kuva yllä: Argo-poijua lasketaan mereen tutkimusalus Arandalta. Kuva: Petra Roiha

Lisää tiedeuutisia arkistossamme