ilmatieteen laitos

Suorana labrasta tällä viikolla: Iolanda Ialongo ja satelliittipohjaisen ilmakehädatan möyhintää

Ma, 12/04/2017 - 11:01 Jari Mäkinen
Iolanda Ialongo

Tällä viikolla @suoranalabrasta on kaksikielinen: Suomeen asettunut italialainen Iolanda Ialongo (@iolandaialongo) kertoo suomeksi ja englanniksi työstään Ilmatieteen laitoksella satelliittitietojen parissa. Luvassa on muun muassa otsonia ja saasteita!

Iolanda Ialongo on tutkijana Ilmatieteen laitoksen "Ilmakehän kaukokartoitus" -nimeä kantavassa ryhmässä. Hän on kotoisin Italiasta, missä hän opiskeli fysiikkaa Rooman yliopistossa.

"Työssäni tutkin ilmakehän koostumusta satelliittihavaintojen avulla", kertroo Iolanda esittelyssään. "Tutkimuksessani käytän muun muassa suomalais-hollantilaisen OMI:n (Ozone Monitoring Instrument) mittauksia."

Viikon kuluessa saatamme kuulla muutaman sanan Sentinel-5P -satelliitista ja siinä olevasta Tropomi-mittalaitteesta. Satelliitti lähetettiin avaruuteen vasta viime kuussa ja Tropomin ensimmäiset havainnot julkistettiin viime viikolla – ne ovat upeita ja paljon parempia kuin OMI:n tekemät havainnot. Se on varsin ymmärrettävää, sillä OMI alkaa olla jo vanha ja Tropomi on kuin paranneltu OMI.

Satelliittien tekemiä ilmakehämittauksia voidaan käyttää monissa sovelluksissa.

"Tällaisia ovat muun muassa kaupunkien ilmanlaadun tarkkailu ja samalla voimaloista, sulattamoista, jalostamoista ja laivoista tulevat päästöt sekä muut ihmisten aiheuttamat hiilidioksidipäästöt. Tiedoista näkee myös hyvin tulivuorten ja metsäpalojen savukaasus sekä otsonikerroksen ja UV-säteilyn muutokset."

Iolanda vetää tällä hetkellä Suomen Akatemian rahoittamaa ILMApilot -kärkihanketta, joka tähtää satelliittipohjaisen ilmakehädatan hyödyntämiseen yhteiskunnallisesti merkittävissä ilmanlaatusovelluksissa. Hän kirjoittaa myös blogia, johon Iolanda kerää tarinoita tutkimustyöstä, sekä projektin edistymisestä. 

Alla viikon twiitit Storify-tarinana:

Voimakas purkaus Auringossa – mahdollisesti äreä avaruusmyrsky tulossa

Ke, 09/06/2017 - 17:43 Jari Mäkinen

Aurinko on tällä haavaa lähellä aktiivisuussyklinsä minimiä, mutta siitä huolimatta rakas keskustähtemme on ollut viime päivinä hyvin aktiivinen. Sen pinnalla on suuri pilkkuryhmä, mistä on tänään ryöpsähtänyt avaruuteen voimakas hiukkaspurkaus. Tulossa on hyvin todennäköisesti revontulia – kenties jopa voimakas avaruusmyrsky.

Pilkkuryhmä AR2673 on ollut huomion kohteena jo jonkin aikaa, sillä se on pitkiin aikoihin ensimmäinen kookas ja voimakas häiriöalue Auringon pinnalla. 

Toissapäivänä se röyhäytti jo komean purkauksen, jonka odotetaan törmäävän Maahan tänään ja aiheuttavan kohtalaisen voimakkaan revontulimyrskyn. Ennusteiden mukaan tulossa on G2-luokan geomagneettinen häiriö, joskin paikoitellen se saattaa äityä G3-luokkaan.

Pilkkuryhmästä nousi tänään iltapäivällä Suomen aikaa vielä voimakkaampia purkauksia, jotka saavat aikaan häiriöitä maapallolla parin vuorokauden kuluttua. Luvassa on siis aktiivista aikaan taivaalla ja voi vain toivoa, että taivas on selkeä.

Voimakkain purkauksista luokiteltiin jo voimakkaimpaan X-luokkaan – tarkalleen se oli X 9.3, eli varsin energeettinen tapahtus. Se näkyi erinomaisesti myös Jyväskylän Siriuksen Hankasalmen tähtitornin radioteleskoopissa, joka tarkkailee Aurinkoa 10 GHz:n aallonpituudella.

Ilmatieteen laitoksen avaruussääennuste povaakin myös Suomen taivaalle revontulia, jopa eteläistä Suomea myöten.

Maanantaina tapahtuneen rouhupurkauksen "sinkauttivat avaruuteen suurienergiaisia Auringon protoneja. Tiistain vastaisena yönä Maan magneettikehään saapuessaan ne aiheuttivat hiukkasmyrskyn, joka enimmillään saavutti kohtalaisen voimakkaan tason (S2). Tämä hiukkasmyrsky jatkuu edelleen. Vakavimmillaan tällainen hiukkasmyrsky voi aiheuttaa hetkellisiä ongelmia satelliittipaikannuksessa ja radioyhteyksissä napa-alueilla".

"Massapurkauksen ennustetaan saapuvan Maahan keskiviikkoillan tai torstain vastaisen yön aikana. Se aiheuttanee vähintään G1-G2-tason geomagneettisia häiriöitä ja voimakkaampikin geomagneettinen myrsky on mahdollinen. Revontulet ovat hyvin todennäköisiä koko Suomessa massapurkauksen saavuttaessa Maan. Revontulien todennäköisyyttä ei voida pitää suurena ensi yönä, koska on mahdollista että massapurkauksen saapuminen myöhästyy ennustetusta puolikin vuorokautta."

Ennusteen mukaan geomagneettinen myrsky jatkuu parin vuorokauden ajan ja Auringon voimakkaan aktiivisuuden odotetaan jatkuvan viikonlopulle.

NOAA:n avaruussääennusteen mukaan revontulia saattaa näkyö tulevina öinä jopa Tanskassa asti, ja mahdollisesti jopa sitäkin etelämpänä – tulossa on siis sen verran voimakas avaruusmyrsky, että myös satelliittioperaattorit varautuvat siihen!

Keltainen linja osoitta todennäköisimmän rajan revontulten näkymiselle. Niitä on siis taivaalla viivasta pohjoiseen, ja mikäli vain taivas on selkeä ja pimeä, näkyvät revontulet mahdollisesti komeina.

Seuraamme tilannetta!

Aranda ja liidin tutkivat mm. vedenvaihtoa Selkämerellä

La, 05/06/2017 - 18:35 Toimitus

Tutkimusalus Aranda on juuri nyt Selkämerellä noin 100 km itään Gävlestä. Tälle tuoreimmalle tutkimusmatkalleen alus lähti viime tiistaina ja sen mukana on uudenlainen tutkimusrobotti, niin sanottu liidin.

Arandan vuosi on tähän saakka ollut työn täyteinen, sillä alus on ollut matkalla lähes koko ajan. Nyt meneillään oleva tutkimusmatka on vuoden kahdeksas ja edessä on vielä neljä keikkaa ennen heinäkuun lopussa alkavaa isoa remonttia. Aranda on loppuvuoden telakalla, kun sitä parannellaan ja uudistetaan.

Mutta nyt laiva on kuitenkin siis täydessä toimessa. Parhaillaan käynnissä oleva tutkimusmatka on osa suurempaa Itämeren keskusaltaan ja Pohjanlahden välisen vedenvaihdon tutkimusta. Ilmatieteen laitoksen tutkijat kartoittavat matkalla eri vesimassojen jakautumista Itämeren keskusaltaan pohjoisosassa, Ahvenanmerellä ja Selkämeren eteläisellä puoliskolla.

Selkämerellä havaittu merkkejä happipitoisuuden pienenemisestä

Sekä Itämeren keskusaltaan, Ahvenanmeren ja Selkämeren välillä olevien matalien kynnysten yli Selkämerelle pääsee vain Itämeren keskusaltaan ylempien kerrosten vettä. Tämä vesimassa on suolaisempaa ja painavampaa kuin Selkämeren vedet ja se painuu Selkämeren syvänteiden pohjalle. 

Kynnysten mataluudesta johtuen keskusaltaan hapettomat, suolaisemmat ja raskaammat syvät vedet eivät pääse Selkämerelle. Selkämeren veden suolapitoisuus on näin pienempi kuin varsinaisen Itämeren, ja vesipatsaan kerrostuneisuus on heikompi. 

Pohjanläheinen happipitoisuus on Selkämerellä tähän asti ollut hyvä, koska happea pääsee pohjalle syksyn ja kevään pystysuoran sekoittumisen ansiosta. Viime vuosina on kuitenkin havaittu merkkejä happipitoisuuden pienenemistä Selkämeren syvien altaiden pohjan läheisessä vedessä.

Selkämeren tila on ollut siinä määrin hyvä, että suuri osa tutkimuksesta on viime vuosina keskittynyt pääaltaaseen ja Suomenlahteen. Jotta Selkämeren tilan muutoksia pystyttäisiin paremmin arvioimaan tulevaisuudessa ja pitämään se vähintään nykyisenä, on tärkeä ymmärtää, miten altaan virtausolosuhteet ja vesimassojen ominaisuudet muuttuvat ja mitkä asiat vaikuttavat veden vaihtoon pääaltaan ja Selkämeren välillä.

Uusi vedenalainen tutkimusrobotti mukana matkalla

"Matkan keskeiset tutkimusvälineet ovat ns. CTD-luotain, jolla mitataan meriveden lämpötilaa ja suolapitoisuutta tarkasti syvyyden funktiona ja vedenalainen liidin, jossa myös on CTD-laitteisto. Laivan ja liitimen CTD-luotaimiin on liitetty muitakin antureita, joilla voidaan mitata mm. happipitoisuutta", kertoo matkanjohtaja Laura Tuomi Ilmatieteen laitoksesta.

CTD-luotaimella (sanoista conductivity, temperature, and depth) mitataan meriveden lämpötilaa, suolapitoisuutta ja syvyyttä. Se lasketaan vinssillä tiedonsiirtokaapelin varassa mereen lähes jokaisella havaintopisteellä heti pisteelle saapumisen jälkeen.

Laitteeseen on mahdollista liittää useita erilaisia lisäantureita, jotka mittaavat esimerkiksi happipitoisuutta, levien määrää sekä valon vaimenemista merivedessä.

Yllä olevassa kuvassa on Arandan CTD-luotain Ilmatieteen laitoksen Twitter-syötteen kuvassa.

Liidin

Liidin on puolestaan kauko-ohjattu merentutkimusrobotti, millaisesta olemme kertoneet useampaankin kertaan aikaisemmin, mm. tässä jutussa ja videossa

Arandan matkan jälkeen liidin jää vielä muutamaksi viikoksi kartoittamaan omin nokkinensa Selkämeren eteläosien vesimassoja.

Matkalla huolletaan lisäksi viime vuoden keväällä meren pohjaan asennetut virtamittarit Selkämeren eteläosissa ja asennetaan matkan ajaksi virtamittari Itämeren pääaltaan ja Ahvenanmeren väliselle kynnykselle.

Näiden lisäksi huolletaan Selkämeren aaltopoiju ja laitetaan Argo-poiju Selkämerelle. Argo-poiju on vapaasti meressä ajelehtiva laite, joka mittaa lämpötilaa ja suolaisuutta.

Matkan alussa tehtiin myös vuosittaiset vertailumittaukset kaikkien Ilmatieteen laitoksen CTD-luotainten mittaustarkkuuden varmistamiseksi.

CTD-luotaimet ovat tärkeitä fysikaalisen merentutkimuksen mittalaitteita. Ne mittaavat meriveden lämpötilaa, sähkönjohtokykyä ja painetta laskeutuessaan pinnalta lähelle pohjaa. Näistä suureista voidaan kansainvälisesti sovituilla kaavoilla laskea monenlaisia muitakin merten ominaisuuksia kuvaavia suureita, kuten mm. veden suolaisuus ja tiheys.

Tutkimusretkikuntaan kuuluu Ilmatieteen laitoksen, Suomen ympäristökeskuksen, Ruotsista SMHI:n ja Virosta Tallinnan teknisen yliopiston merentutkimuslaitoksen (MSI) henkilökuntaa.

Sodankylään avattiin Arktinen avaruuskeskus

To, 04/06/2017 - 10:14 Toimitus
Sodankylän uusi antenni. Kuva: Matias Takala

Ilmatieteen laitos otti käyttöön eilen juhlallisesti uuden, kookkaan satelliittien maa-aseman Sodankylässä. Paikalle on kasvanut vähitellen monipuolinen Arktinen avaruuskeskus, missä otetaan vastaan suuri osa Suomessa käsiteltävästä satelliittidatasta.

llmatieteen laitoksen Arktisen avaruuskeskuksen infrastruktuuri laajentui jälleen 5. huhtikuuta, jolloin käyttöön otettiin uusi n. 15 metriä korkea SOD03-satelliittidatan vastaanottoantenni. Antenni on jo kolmas iso vastaanottoantenni alueella. 

"Tämä antenni on kuitenkin vain yksi osa kokonaisuutta, joka Sodankylään on muodostunut vuosien varrella", Ilmatieteen laitoksen yksikön päällikkö Jouni Pulliainen toteaa.

Arktinen avaruuskeskuksen tehtävänä on tuottaa tärkeää tietoa arktisilta alueilta hyödyntäen uusinta satelliitti- ja avaruusteknologiaa.

Keskuksessa tuotetaan myös arktisen alueen turvallisuuden kannalta tärkeitä operatiivisia palveluita. Satelliittien välittämää tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi meteorologisissa palveluissa, tulvaennustejärjestelmissä, jääpalveluissa sekä meriliikenteessä. 

Yksi keskeisimmistä sovellutuksista on Itämeren jäätilanteen seuranta talvimerenkulun tarpeisiin. Palvelu perustuu Sodankylässä tuotettuihin tutkasatelliittiaineistoihin.

"Reaaliaikaisessa seurannassa satelliittidata vastaanotetaan Sodankylän yli lentävältä satelliitilta, jonka jälkeen datasta jalostetaan lopputuote, joka siirretään välittömästi Itämerellä operoivan jäänmurtajan komentosillalle", kuvailee Pulliainen.

Asema on käytännön panostus puheenjohtajuuskauden tavoitteiden saavuttamiseksi

Arktinen avaruuskeskus yhdistää entistä monipuolisemmin myös arktisen osaamisen ja avaruusteknologian. Satelliittihavainnoista kertyviä pitkiä aikasarjoja voidaan hyödyntää myös mm. ilmastonmuutostutkimuksessa. Tieto on tärkeää erityisesti arktisilla alueilla, joissa ilmastonmuutoksen vaikutukset näkyvät jo nyt erityisen voimakkaasti.

"Arktinen avaruuskeskus on konkreettinen panostus Suomen Arktisen neuvoston puheenjohtajuuskauden tavoitteiden saavuttamiseksi", toteaa liikenne- ja viestintäministeri Anne Berner.

"Puheenjohtajamaana Suomen pitää pystyä reagoimaan myös arktisten alueiden ympäristölliseen kehitykseen, sillä ilmastonmuutos vaikuttaa koko arktisen alueen tulevaisuuteen." 

Nykyisin Sodankylässä myös jalostetaan, jaellaan ja arkistoidaan satelliittien välittämiä havaintoja lähes reaaliaikaisesti Suomesta, Euroopasta ja koko pohjoiselta pallonpuoliskolta.

Sodankylässä tuotetaan muun muassa ainutlaatuista satelliittipohjaista tietoa pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteestä ja maaperän routaantumisesta Euroopan Unionin, EUMETSATin ja Euroopan avaruusjärjestön rahoittamina palveluina. Olennainen osa Sodankylän toimintaa on myös osallistuminen Copernicus Collaborative Ground Segment -verkostoon. Euroopan Unionin jättimäisen Copernicus-ohjelman Sentinel-satelliitit muodostavat EU:n ympäristötiedon palveluverkoston.

Asema on kattavasti varustettu myös erilaisilla havaintomittalaitteilla, joiden avulla voidaan myös varmentaa erilaisten satelliittimittausten oikeellisuus. "Ilman näitä referenssimittauksia satelliittien tuottama havaintoaineisto olisi laadullisesti käyttökelvotonta", Pulliainen muistuttaa.

Arktisen avaruuskeskuksen yhteistyökumppaneita ja rahoittajatahoja ovat muun muassa kansainväliset avaruusjärjestöt (ESA, EUMETSAT, NASA, NOAA), Euroopan unioni sekä useat muut kansalliset organisaatiot ja tutkimuslaitokset, kuten Suomen ympäristökeskus (SYKE), ja Sodankylän geofysiikan observatorio.

Ilmatieteen laitoksen lisäksi samalla paikalla toimii nykyisin Oulun yliopistoon kuuluva Sodankylän geofysiikan obsevatorio.

Pilvipalveluita ja virtuaalilaskentaa

Ilmatieteen laitoksen Arktisen avaruuskeskuksen infrastruktuuria on kehitetty niin, että isot satelliittidatamassat ovat saatavilla koneellisesti luettavan rajapinnan kautta tai pilvipalveluna.

Sodankylään rakennetut pilvipalvelu- ja virtuaalilaskenta-alustat mahdollistavat uusien lisäarvopalvelujen sekä tuotteiden kehityksen ja tuotannon. Lähtökohtaisesti monet aineistoista ovat täysin ilmaisia.

"Pitkällä tähtäimellä uskon, että datan pohjalta syntyy jossakin vaiheessa täysin uudenlaista liiketoimintaa", toteaa Ilmatieteen laitoksen Jouni Pulliainen.

Uuden kehitystyön ja toimintojen laajentamisen ansiosta Sodankylästä on muodostumassa testialusta myös älyliikennetutkimukselle. Sodankylään on parhaillaan rakenteilla monipuolinen infrastruktuuri, jossa yhdistyy 5G-verkko, älyliikennepalvelut, sääosaaminen ja haastavat talviolosuhteet.

Juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen. Kuva: IL / Matias Takala

Pilvet tutuksi uuden pilviatlaksen avulla

Ma, 04/03/2017 - 16:56 Toimitus

23. maaliskuuta vietettiin Maailman ilmatieteen päivää ja sen kunniaksi julkistettiin uusi pilviatlas. Pilvet sinällään eivät ole muuttuneet mihinkään, mutta ne ovat entistäkin kiinnostavampia ilmastonmuutoksen vuoksi.

Pilvet ovat hyvin keskeisessä roolissa sään ennustamisessa ja koko ilmastojärjestelmässä ja niihin liittyy paljon ilmastonmuutoksen epävarmuuksia. Tutkijat selvittävätkin parhaillaan tarkemmin sitä, miten pilvet vaikuttavat ilmastoon ja kuinka muuttuva ilmasto vaikuttaa pilviin.  

Se tiedetään, että pilvillä on merkittävä rooli maapallon lämmönsäätelyssä. Ne viilentävät lämpötilaa heijastamalla Auringon säteilyä. Aerosoleilla on osoitettu olevan merkitys pilvien muodostumisessa, mutta suurin epävarmuus liittyy siihen, miten aerosolit muokkaavat pilvien heijastavuutta ja niiden elinaikaa.

"Aerosolitutkimuksessa Suomi on alan johtavia maita", hehkuttaa Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja Juhani Damski Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa.

"Tämän ilmastonmuutoksen kannalta oleellisen kysymyksen parissa tehdään töitä muun muassa Ilmatieteen laitoksella Kuopiossa. Puijon tornin huipulla on mahdollista mitata luonnollisissa olosuhteissa sitä, miten pienhiukkaset vuorovaikuttavat pilvien kanssa."

Parhaillaan Ilmatieteen laitos tutkii myös sitä, millainen rooli aerosolihiukkasilla on sateen keinotekoisessa synnyttämisessä.

"Tutkimuksen perusajatus on se, että ilmassa luontaisesti oleva kosteus saadaan aerosolien avulla tiivistymään tavanomaista tehokkaammin suuriksi pilvipisaroiksi, jotka aikaa myöten satavat vetenä maahan", tutkimusta johtava tutkimusprofessori Hannele Korhonen sanoo.

Pilvet vaikuttavat myös uusiutuvan energian tuotantoon. Ilmatieteen laitos tutkii ja kehittää parhaillaan säänennustusmalleihin pohjautuvia energiasääennusteita. Ilmatieteen laitos on myös tehnyt selvityksen, miten aurinkoenergia-alan kehitystä voitaisiin edistää Suomessa.

Ilmatieteen laitoksen satelliittituotteita ja maanpintamittauksia yhdessä hyödyntämällä voitaisiin tuottaa luotettavaa tietoa Suomen auringonsäteilyn ja aurinkoenergiapotentiaalin maantieteellisestä jakaumasta ja vuodenaikaisvaihteluista. Nämä tutkimuskokonaisuudet tuottavat tietoa päätöksenteon tueksi ja energia- ja ilmastostrategian tavoitteiden saavuttamiseksi.

Ihastu pilviin!

WMO julkaisi Maailman ilmatieteen päivänä uuden version uudesta kansainvälisestä Pilviatlaksesta. Se on erinomainen väline pilviin tutustumiseen; pilvien tunteminen on paitsi kiinnostavaa, niin myös kätevää, koska pilvistä voi ennustaa itse säätä. Pilviä katsomalla voi ymmärtää myös millaisen sääilmiöt mylläävät havaintopaikan lähistöllä.

Pilviatlas on nyt ensimmäistä kertaa saatavissa digitaalisessa muodossa ja näin kaikkien käytössä. Meteorologiassa pilvet luokitellaan niiden esiintymiskorkeuden ja muodon mukaan kymmeneen pilvisukuun.

Jokaiseen sukuun kuuluu useita lajeja, joista on vielä useita muunnoksia. Pilviatlas on tärkeä työkalu sekä meteorologiselle yhteisölle, mutta myös niille, jotka työskentelevät ilmailun tai laivaliikenteen parissa. Atlaksesta löytyy satoja erilaisia pilvikuvia ja mukana on myös vasta hiljattain luokiteltuja uusia pilvityyppejä.

Suora linkki Pilviatlakseen: www.wmo.int Pilviatlas
Suomalainen pilvikuvasto: http://ilmatieteenlaitos.fi/pilvikuvasto

Juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen. Kuva: Flickr / timokoo (CC-lisenssillä)

Nopea kaasurintama osumassa Maahan – revontulien todennäköisyys kohonnut

Ti, 01/31/2017 - 16:01 Jari Mäkinen

Jos tämä lähempänä meitä oleva säätilanne on suotuisa, saattaa avaruussäässä tulossa oleva pikku myrsky tuottaa lähiaikoina taas kauniita revontulia. Silmät kannattaa pitää avoinna ja suunnata ne ylöspäin myös eteläisessä Suomessa parin seuraavan illan sekä yön aikana.

Ilmatieteen laitoksen avaruussääennuste on mukavaa luettavaa kaikille revontulten ystäville!

Sen mukaan nopean aurinkotuulen lähteenä toimiva Auringon koronan aukko on kääntymässä Maata kohden ja aurinkotuulen odotetaan nopeutuvan seuraavan vuorokauden aikana.

Nasan Aurinkoa tarkkaileva STEREO-luotain havaitsi aurinkotuulen nopeuden olevan jopa 750 km/h ja ennusteen mukaan tämä rintama osuu Maahan nyt illalla tai huomenna.

Täällä Maan luona mitattuina aurinkotuulen tiheys ja magneettikentän voimakkuus ovat olleet koholla jo eilisestä lähtien, mikä viittaa nopeaa virtausta edeltävään puristuneeseen aurinkotuuleen.

Aurinkotuulen magneettikentän suunta ei kuitenkaan ole ollut geomagneettisten häiriöiden synnylle erityisen suotuisa, mutta siitä huolimatta rauhallisia revontulia havaittiin viime yönä Keski-Suomessa asti.

Mikäli aurinkotuulen magneettikentän suunta kääntyy suotuisaksi, geomagneettisten häiriöiden arvioidaan tänään ja huomenna voivan ajoittain saavuttaa pienen geomagneettisen myrskyn tason, eli Kp = 5.

Mikäli näin käy, revontulia saattaa esiintyä Etelä-Suomea myöten.

Siis silmät auki ja katse taivaalle, jos pilvissä tulee sopivia rakoja!

Otsikkokuvassa on Auringon korona SDO-luotaimen havaitsemana. Korona-aukko on siinä selvästi näkyvissä.

Suomalaistutkijat opettelevat tekemään sadetta arabeille

To, 01/26/2017 - 12:01 Toimitus

Kyseessä eivät ole sadetanssit tai taikaloitsut, vaan sopivien aerosolien levittäminen taivaalle. Menetelmästä olisi suurta apua kuivuudesta kärsiville alueille, kuten Arabiemiraateille. Suomalaistutkija sai sieltä merkittävän apurahan.

Ilmatieteen laitoksella työskentelevän professori Hannele Korhosen vetämä projekti oli yksi kolmesta projektista, jotka saivat tänä vuonna yhteensä viiden miljoonan dollarin tutkimusapurahan Yhdistyneiden arabiemiraattien sadetta koskevasta tutkimusohjelmasta.

Yhdistyneiden kansakuntien Ympäristö- ja vesiohjelman mukaan vuoteen 2025 mennessä kaksi kolmasosaa maapallon väestöstä elää alueilla, joissa vedestä on ainakin ajoittain pulaa.

Yhtenä keinona helpottaa kuivien alueiden vesipulaa on ehdotettu sateenmuokkausta.

Syy, miksi katseet tässä kääntyvät Suomeen, ei ole kotimainen sademäärä, vaan tietämys ilmassa olevista pienhiukkasista – niistä, jotka sadettakin saavat aikaan.

Abu Dhabissa 17. tammikuuta pidetyssä palkintojenjakoseremoniassa korostettiin, että apurahan tavoitteena on ollut rohkaista ja tukea uusia ideoita, joilla voidaan ratkaista vesipulaan liittyviä ongelmia.

Nyt rahoituksen saaneessa projektissa selvitetään, mikä rooli aerosolihiukkasilla on sateen keinotekoisessa synnyttämisessä.

Keinotekoisen sateen aikaansaaminen perustuu tiivistymisytimien eli aerosolihiukkasten kylvämiseen ilmakehään.

Perusajatus on se, että ilmassa luontaisesti oleva kosteus saadaan aerosolien avulla tiivistymään tavanomaista tehokkaammin sadepisaroiksi, jotka aikaa myöten satavat vetenä maahan. Projektin aikana tuotetaan myös ilmastonmuutostutkimuksessa tarvittavaa uutta mittaustietoa luonnollisten pienhiukkasten ominaisuuksista ja vuorovaikutuksesta pilvien kanssa.

"Sateenmuokkauksen toimivuudesta ei ole kovin vakuuttavaa tieteellistä näyttöä", toteaa Korhonen. 

"Tutkimuksen tavoitteena on vahvistaa sateenmuokkauksen tieteellistä pohjaa. Tavoitteena on tutkia paitsi sateen mahdollista lisääntymistä, myös kylvön vaikutuksia yleisesti."

"Tämä ohjelma on tähän asti suurin panostus aiheeseen. Kuivuudesta kärsivissä maissa tämän kaltaiset keinot voisivat olla osaratkaisu kuivuuden aiheuttamiin ongelmiin. Tulee kuitenkin muistaa, että tieteellinen ymmärrys menetelmän toimivuudesta on toistaiseksi puutteellista", sanoo Korhonen.

Ilmatieteen laitoksen lisäksi mukana hankkeessa ovat Helsingin yliopisto ja Tampereen teknillisen yliopisto.

Juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.

Video: Katso itse, miten planeettamme kuumenee

Kerroimme jo pari viikkoa sitten mittaustiedoista, joiden mukaan viime vuosi oli mittaushistorian lämpimin. 

Nyt myös Maailman ilmatieteen järjestö (WMO) kertoo samaa tuoreessa raportissaan ja sen tueksi Nasa julkaisi yllä oleva videon, joka näyttää miten lämpötila on noussut varsin rajusti viimeisen vuosisadan aikana.

Globaali maan ja merenpinnan lämpötila oli viime vuonna 0,83 astetta korkeampi kuin vertailukauden 1961–1990 keskiarvo. Lämpötilat olivat yli asteen esiteollista aikaa korkeammalla.

Viisitoista mittaushistorian lämpimintä vuotta on ollut 2000-luvulla.

"Vuosi 2016 oli monella tapaa äärimmäisyyksien vuosi, mutta lämpötilat kertovat vain osan tarinasta", WMO:n pääsihteeri Petteri Taalas toteaa.

"Viime vuonna myös hiilidioksidi- ja metaanipitoisuudet ilmakehässä saavuttivat uudet ennätysluvut ja vuoden aikana monessa paikassa koettiin äärisääilmiöitä, jotka aiheuttivat suuria sosio-ekonomisia häiriöitä ja tappioita."

Taalas muistuttaa, että ilmastonmuutoksen kanssa meidän on elettävä vielä useita vuosikymmeniä.

"Tulee muistaa, että hiilidioksidi pysyy ilmakehässä vuosisatoja ja merivedessä, jota se happamoittaa, vielä pidempään." Hiilidioksidipitoisuuden on ylittänyt 400 ppm:n tason Maailman ilmatieteen järjestön WMO:n Global Atmosphere Watch -verkosto (GAW) kuuluvilla asemilla. Tuon tason ylittymistä pidetään merkittävänä symbolisena rajapyykkinä.

"Arktinen alue lämpenee kaksinkertaisella vauhdilla maapallon keskiarvoon nähden. Muutokset arktisilla alueilla aiheuttaa muutoksia esimerkiksi merivirtoihin ja sääilmiöihin muualla maailmassa. Meidän tulee kiinnittää myös huomiota ikiroudan sulamiseen ja sieltä mahdollisesti ilmaan pääseviin metaanipäästöihin", Taalas toteaa WMO:n tiedotteessa, josta myös Ilmatieteen laitos kertoo tiedotteessaan.

Merijään määrä ennätysvähäinen

Toisen raportin mukaan (Nasan tietoihin perustuva, Yhdysvaltain kansallisen lumi- ja jäätietokeskuksen tekemä raportti) maailman merillä olevan jään määrä on parhaillaan vähäisempi kuin todennäköisesti tuhansiin vuosiin. Joka tapauksessa jäätä on selvästi vähemmän kuin sinä aikana, kun jään määrää on mitattu satelliitein vuodesta 1978 alkaen.

Etenkin marras- ja joulukuussa jäätä oli tavattoman vähän niin pohjoisessa kuin etelässäkin, mutta nyt tilanne on hieman lähestynyt keskimääräistä. Osasyynä tähän voi pitää vuosi sitten voimissaan ollutta El Niño -ilmiötä, mutta vastaavia on ollut aikaisemminkin, joten se pelkästään ei selitä kehitystä.

Alla on paljon puhuva kuvaaja jään määrästä:

Globaali merijään määrä

Lähes reaaliaikaisia tuloksia kuvaajina voi katsoa myös kätevästi täällä: http://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/

Terveisiä Etelämantereelta! Kuvaraportti Finnarp 2016 -retkikunnalta.

Ma, 01/16/2017 - 11:46 Jari Mäkinen

Suomalaiset ovat jälleen työn touhussa Etelämantereella. Pääjoukko Finnarp 2016 -retkikunnasta on ollut jo joulukuun alusta alkaen huoltamassa Aboa-asemaa ja ryhmän ainoa tutkija on juuri saapumassa paikalle.

Finnarp 2016 -retkikunta lähti matkaan 2.12. ja sen päätarkoitus on tällä kertaa huoltaa Aboa-tutkimusasemaa ja sen laitteistoja. 

Matka asemalle sujui lähes suunnitelman mukaan saksalaisen Neumayer-aseman kautta, mutta työt Aboalla eivät ole menneet aivan yhtä suunnitellusti kuin toivottiin: lumimyrskyt ja kova tuuli ovat haitanneet työtä.

Kuten retkikunnan kiinnostavat raportit kertovat, aseman kunnostus- ja huoltotyöt kuitenkin etenivät, ja etenkin kun tammikuun alussa keli parani, pystyi retkikunta myös liikkumaan alueella laajemmin.

Joukko muun muassa kävi hakemassa polttoainetynnyreitä 120 kilometrin päässä sisämaasta – keikka ei Etelämantereella tiettömällä lumi- ja jäälakeudella ei ole mitenkään helppo!

Saksalaisaseman huoltokaravaani oli jättänyt 20 diesel-polttoainetta sisältävää tynnyriä ennalta sovittuun paikkaan, mistä nelihenkinen partio kävi ne hakemassa kahdella Arctic Truck -jäätikköauton ja trailerin yhdistelmällä. Samalla paikalle vietiin jätettä, jonka saksalaiset poimivat myöhemmin mukaansa.

Edellinen Finnarp-retkikunta testasi tätä menetelmää ja se todettiin kustannustehokkaaksi sekä toimivaksi. Sää oli matkalla pääosin suosiollinen ja ajamista helpotti pääosin hyvä näkyvyys sekä sopiva nollan molemmin puolin vaihdellut kesäinen lämpötila.

Matkalla oli jopa liikenneruuhka, kun jätekonttia samalle kohtaamispisteelle kuljettanut Ruotsin Swedarp-retkikunnan telatraktori tuli paluumatkalla vastaan. Otsikkokuvana on kuva tästä pohjoismaisesta kohtaamisesta.

Keikka kesti 13 tuntia, ja kuten aina Etelämantereella liikuttaessa, oli partiolla mukana yöpymisvarusteet ja paljon ylimääräistä muonaa, koska sää saattaa muuttua epäsuotuisaksi lähes koska tahansa – eikä apuvoimia saada välttämättä paikalle saman tien.

Vain yksi tutkija mukana tänä vuonna

Tänä vuonna päähuomio on Aboan kunnostamisessa, joten tutkimustoiminta on hieman vähäisempää. Mukana on itse asiassa vain yksi tutkija, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen Geodesian ja geodynamiikan osaston tutkimuspäällikkö Jyri Näränen.

Hän saapuu asemalle vasta tänään – jos kaikki on sujunut hyvin. Noin kuukautta muuta retkuetta myöhemmin matkaan lähtenyt Näränen lensi ensin reittilennolla Dohan kautta Kapkaupunkiin, Etelä-Afrikkaan, ja sieltä 12.1. yöllä Volga-Dnepr -yhtiön Iljushin 76 -kuljetuskoneella. Koneessa oli 48 matkustajan lisäksi tonneittain rahtia.

Kone on Kuningatar Maudin Maalla olevien asemien huoltotoimintaa hoitavan Antarctic Logistics Centre International -yhtiön vuokraama.

Iljushin Troll-aseman lentokentällä
Ylemmässä kuvassa on lennoilla käytettävä Iljushin-rahtikone ja alemmassa kuvassa Troll-asema lähellä olevalta vuorelta kuvattuna. Kuvat: Jyri Näränen.

Juuri nyt eteläisen pallonpuolen kesällä on Etelämantereen vilkkain tutkimus- ja huoltoaika, sillä sääolosuhteet mahdollistavat lähes rutiininomaisen lentotoiminnan.

Kuitenkin Etelämanner osoitti arvaamattomuutensa siinä, että Iljushinin alkuperäinen määränpää, Novolazaravskayan jäälentokenttä, oli keskikesän auringossa pehmennyt niin paljon, että sinne ei voinut lentää, vaan Närästäkin kuljettanut lento suunnattiin toiselle Iljushinin vastaanottamiseen kykenevälle kentälle, Norjan Troll -aseman yhteydessä olevalle kiitoradalle.  

Edellisellä tutkimuskampanjallaan Näränen lensi myös Trollille, mutta norjalaisten lentologistiikan vuokraamalla Boeing BusinessJetillä.

"Siihen verrattuna Iljushin on aivan eri maailmasta mukavuuden puolesta, mutta Etelämantereelle saavutaan tutkimustyöhön tiedostaen, että mukavuuksia ei aina ole aivan kotiin verrattavissa määrin", viestitti Näränen Trollilta perjantaina.

"Koneet myös palvelevat eri tarkoitusperiä. Norjalaisten lentologistiikka on keskittynyt ihmisten kuljettamiseen, siinä missä ALCIlla iso paino on myös rahdilla, jota Iljushiniin mahtuu monin verroin enemmän kuin BusinessJetiin." 

Trollilta Iljushinin matkustajat ja rahti lennätetään paikallisilla syöttölennoilla eteenpäin eri tutkimusasemille. Tätä tarkoitusta varten tällä kaudella ALCIlla on käytettävissä yksi Basler BT-67 (modernisoitu DC-3), sekä de Havilland Canada DHC-6 Twin Otter, joissa molemmissa on sukset alla. Näin koneet voivat laskeutua hyvinkin alkeellisille lentokentille.

Näräsen oli tarkoitus jatkaa matkaa viikonlopun aikana tai viimeistään nyt maanantaina Baslerilla saksalaiselle Neumayer 3 -asemalle, jonne jätettiin neljätoista Alfred Wegener Instituutin tutkijaa ja logistikkoa, ja josta otettiin kyytiin suomalaisten sinne jättämää rahtia.

Tämän jälkeen oli tarkoitus lentää eteenpäin mahdollisimman nopeasti Basen-vuorelle, jolla Suomen tutkimusasema Aboa sijaitsee.

Siitä, miten matka on sujunut, ei tätä kirjoitettaessa ole vielä tietoa. Matkan sujuminen riippuu sääolosuhteista, jotka ovat olleet tammikuun puolivälissä lentotoiminnan kannalta hankalat koko läntisellä Kuningatar Maudin Maalla. 

Koko retkikunta palaa Suomeen yhdessä noin kuukauden kuluttua. Suunnitelman mukaan kahdeksanhenkinen joukko lentää ensin Basler-kyydillä Novolazarevskayalle ja sieltä Iljushinilla Kapkaupunkiin. Takaisin Suomessa on tarkoitus olla 14. helmikuuta.

Näränen jatkaa Aboalla Paikkatietokeskuksen (ent. Geodeettinen laitos) 1991 aloittamaa Etelämantereen maannousututkimusta.

Tutkimuksessa tehdään painovoimamittauksia aikasarjana. Yhdessä tarkkuus-GPS-mittauksien ja maannousun mekanismien analysoinnin kanssa voidaan tiedoista tehdä mallinnus koko Antarktiksen maannoususta.

Painovoimamittausten lisäksi tutkitaan mittapisteen stabiilisuutta erilaisin geodeettisin menetelmin, jotta voidaan olla varmoja siitä, että paikalliset muutokset eivät vaikuta aikasarjaan. Samaan tapaan tutkimuksessa mitataan paikallisten jää- ja lumikenttien pinnanmuotoja, jotta paikalliset massanliikunnat voidaan ottaa huomioon aikasarja-analyysissä.

Edellisillä mittauskampanjoilla ollaan jo havaittu, että Aboan lähiympäristössä lumikenttien korkeudet voivat vaihdella jopa useita metrejä vuotuisesti. Vaihtelu on tarpeeksi suurta, jotta sillä on vaikutusta myös paikalliseen painovoimaan.

Pinnanmallinnukseen Näräsellä on tällä kaudella mukana myös ensimmäistä kertaa Paikkatietokeskuksen Fotogrammetrian ja kaukokartoituksen osastolla kehitetty liikuteltava laserskanneri, jolla voidaan nopeasti muodostaa tarkka 3-D malli isoistakin alueista. Näräsen tutkimus on osa Suomen Akatemian rahoittamaa nelivuotista Gravlaser -tutkimushanketta.

Retkikunta rentoutuu

Aboa on Suomen tukikohta Etelämantereella

Suomen Etelämanner-tutkimusasema Aboa sijaitsee Kuningatar Maudin maalla noin 130 kilometrin päässä rannikolta ja noin 5000 kilometrin päässä Etelä-Afrikan Kapkaupungista. Tutkimusasema on rakennettu vuonna 1988. 

Oman tutkimusaseman rakentamisen jälkeen Suomesta on tehty tutkimusmatkoja Etelämantereelle säännöllisesti. Tutkimusaiheet ovat liittyneet mm. meri- ja rakennetekniikkaan, merentutkimuksen eri aloihin, ilmatieteisiin, geologiaan ja geofysiikkaan. 

Suomessa Etelämanner-logistiikka Finnarp ylläpitää tutkimusasema Aboaa ja järjestää Suomen Etelämanner-tutkimusohjelman hankkeiden kenttätyöt. 

Ilmatieteen laitoksella toimiva logistiikkaryhmän tehtävä Etelämanner-tutkimusmatkojen järjestäminen, tutkimusasema Aboan ylläpito ja tutkijoiden tukeminen Etelämantereella työskennellessä. Tutkimusmatkoilla ollaan joka vuosi muutaman kuukauden ajan marras- ja helmikuun välisenä aikana, jolloin Etelämantereella on kesä ja pakkanen pysyy yleensä -15°C:n lämpimämmällä puolella. 

Aboa tarjoaa hyvät työ- ja asuintilat 12 hengen retkikunnille. Tilapäisesti asemalle mahtuu majoittumaan 18 henkilöä. 

"Retkikunnan työ on vaativaa Etelämantereella. Useamman kuukauden viettäminen Etelämantereella kaukana muusta maailmasta on vaativaa", kertoo retkikuntaa johtava Mika Kalakoski.

"Siksi matkaan lähtevien retkikuntalaisten sopivuutta tutkimusmatkalle arvioidaan mm. psykologisella testillä."

Tutkimusryhmässä on mukana aina kokki ja lääkäri – molemmat ovat tärkeitä retkikunnan toiminnan ja terveyden kannalta.

"Etelämantereella ei näy televisio, eikä siellä toimi internet tai puhelin. Satelliittijärjestelmän välityksellä voi lähettää ja vastaanottaa sähköpostiviestejä, mutta sekin on hidasta. Vettä suihkuihin ja juomavedeksi saadaan läheiseltä jäätiköltä tai lunta sulattamalla", kertoo Kalakoski arjesta Aboan tutkimusasemalla. 

Lisää Aboasta voi lukea alla olevista Tiedetuubin jutuista tai suoraan Finnarpin nettisivuilta.

Kiinalainen hiilidioksidinuuskija lähdössä avaruuteen

Ke, 12/21/2016 - 17:53 Toimitus

Sen jälkeen kun Japani laukaisi eilen matkaan geoavaruustutkijan, on tänään laukaisuvuorossa kiinalainen hiilidioksidia mittaava satelliitti. Suomalaiset osallistuvat myös tämän tutkimussatelliitin mittaustuloksien luotettavuuden varmistamiseen Sodankylässä tehtävin havainnoin ja hyödyntävät satelliitin mittaustietoja ilmastonmuutostutkimuksessa.

Kiina on maailman suurin ilmastopäästöjen aiheuttaja, mutta pyrkii myös monin eri keinoin vähentämään päästöjään. Lisäksi kiinalaiset haluavat osallistua yhä tiiviimmin ilmastonmuutokseen ja päästöjen seurantaan. 

Maa on myös ratifioinut Pariisin ilmastosopimuksen ja sitoutunut sopimuksen tavoitteeseen, jossa pyritään rajoittamaan ilmaston lämpeneminen kahteen asteeseen verrattuna teollistumista edeltävään aikaan.  

Tänään laukaistavaksi suunnitellun TanSat-satelliitin avulla Kiina haluaa selvittää, missä ja miten paljon hiilidioksidia pääsee ilmaan ihmisen toimesta.

Ilmatieteen laitos osallistuu TanSatin keräämien tietojen varmentamiseen vertailemalla Sodankylässä tehtäviä mittauksia satelliitin avaruudesta tekemiin mittauksiin.

Tätä ns. validointia tehdään Sodankylän FTS-mittalaitteen avulla. Se mittaa hiilidioksidin ja metaanin kokonaispitoisuutta koko ilmakehän läpi alhaalta ylös mittaamalla Auringon säteilyn absortiospektrejä lähi-infrapuna-alueella. Osa Auringon säteilystä siis imeytyy ilmakehän molekyyleihin, ja tutkimalla tätä säteilyä infrapunaisen aallonpituusalueella voidaan selvittää kuinka paljon ilmakehässä eri korkeuksilla on hiilidioksidia ja metaania.

Sodankylän tarkka mittalaite kuuluu kansainväliseen TCCON-verkostoon, jonka tarkoituksena on tuottaa korkealaatuista tietoa ilmakehän hiilidioksidin kokonaismäärästä eri puolta maailmaa.

"Tietoa koko maapallon kattavista havainnoista kokonaisjakaumasta tarvitaan, jotta ymmärrämme paremmin, miten hiilidioksidin lähteet ja nielut kehittyvät eri puolilla maapalloa ja mitkä tekijät vaikuttavat ilmakehän hiilidioksidin kokonaismäärään", toteaa Ilmatieteen laitoksen ryhmäpäällikkö Johanna Tamminen Ilmatieteen laitoksen tänään julkaisemassa tiedotteessa.

Ihmisen aiheuttama hiilidioksidin ja metaanin kasvu ilmakehässä on tärkein syy ilmastonmuutokseen. Tästä huolimatta niiden lähteisiin ja nieluihin liittyy vielä paljon epävarmuuksia.

"Onkin tärkeää saada lisää globaaleja mittauksia, jotta voimme paremmin ymmärtää ilmastonmuutokseen liittyviä tekijöitä ja niiden kehitystä tulevaisuudessa", sanoo Tamminen.

TanSatin kaltaiset satelliitit, jotka pystyvät mittamaan kasvihuonekaasuja myös ilmakehän alimmista kerroksista, ovat vielä verrattain uusia. Aiempia merkittäviä satelliitteja ovat japanilaisten rakentama GOSAT ja Nasan vuonna 2014 laukaisema OCO-2.

TanSat laukaistaan radalle, joka on lähellä OCO-2:n rataa, jolloin näiden kahden satelliitin havainnot ovat suoraan vertailukelpoisia.

Ilmatieteen laitoksella on ollut jo yhteistyötä Kiinan kanssa jo vuodesta 2004 lähtien. Yhteistyöhön on kuulunut erilaisia projekteja satelliittihavaintojen hyödyntämiseksi ilmakehän koostumuksen tutkimuksessa. Yhteistyö on tapahtunut Euroopan avaruusjärjestön ja Kiinan Tiede- ja teknologiaministeriön Dragon-yhteisprojektin puitteissa. Aiemmissa hankkeissa on tutkittu mm. otsonikerrosta ja ilmanlaatua.

Ariane 5 VA234

Laukaisuita liukuhihnalta

Loppuvuosi on varsin kiireistä aikaa kantorakettilaukaisuiden suhteen, sillä tänään kiinalaissatelliittia kuljettavan Pitkä Marssi 2D -kantoraketin lisäksi on tarkoitus laukaista vuoden viimeinen Ariane 5 avaruuteen Ranskan Guyanasta, Kouroun avaruuskeskuksesta. Tämän VA234-lennon kyydissä on kaksi tietoliikennesatelliittia. Yllä olevassa kuvassa rakettia ollaan kuljettamassa eilen laukaisualustalle. Kyseessä on jo seitsemäs Ariane 5:n lento tänä vuonna.

Kiina aikoo laukaista lisäksi loppuvuoden aikana lisäksi kaksi muuta rakettia, ja myös venäläiset ovat laukaisemassa yhden.

Jutun TanSat-osuus perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.