Suomalaisjohtoinen projekti kerää tietoa lumipeitteestä

Lähes reaaliaikainen lumitilanteen kartta
11 Marraskuu 2010

Talven lähestyessä lumiraja painuu alaspäin Suomessakin. Tänäkin talvena satelliitit ovat apuna lumitilanteen kartoituksessa, mutta nyt tieto helpommin saatavissa: ESAn GlobSnow on Suomen Ilmatieteen laitoksen johtama globaali lumitilannepalvelu.

Lumi on osa kaunista talimaisemaa, mutta se myös aiheuttaa kustannuksia ja vaaratilanteita yhteiskunnille esimerkiksi kulkuyhteyksien katkeamisen ja tulvien kautta.

Lisäksi lumipeitteisyyttä pidetäänkin yhtenä tärkeimmistä planeettamme ilmastoon vaikuttavasta osasta. Lumitilanteen ymmärtäminen auttaa ennustamaan tulvia ja parantamaan ilmaston tuntemusta.

Heavy snow closes roads
Vaikea lumitilanne sulkee teitä

Vuodenaikaan liittyvät lumen määrän vaihtelut nähdään lähinnä pohjoisella pallonpuoliskolla. Laajimmillaan lumi vaikuttaa 20-40 miljoonan neliökilometrin alueeseen ja se sisältää noin 2000-3000 kuutiokilometrin verran vettä. Tilavuus riittäisi miljardin olympiakokoisen uima-altaan täyttämiseen.

Harvassa olevat säähavaintopisteet Euraasian ja Pohjois-Amerikan syrjäisillä alueilla tekevät kuitenkin lumen peittämän aluen laajuuden ja lumen koostumuksen kartoittamisen hankalaksi.

Suomen Ilmatieteen laitoksen johtama GlobSnow-projekti tähtää näiden vaikeuksien voittamiseen parantamalla tuntemusta lumen laadusta koko pohjoisella pallonpuoliskolla käyttämällä eurooppalaisia ja yhdysvaltalaisia kaukokartoitussatelliitteja.

Suomalainen mikroaaltotietämys lumitutkijoiden apuna

Lumen vesiarvomittaukset vuosina 2008-09

"Menetelmä perustuu mikroaaltosäteilyn mittaamiseen", kertoo projektin päätutkija Jouni Pulliainen Ilmatieteen laitokselta.

"Passiiviset radiometrit mittaavat termistä emissiota mikroaaltoalueella eli puhutaan millimetreistä tai senttimetreistä aallonpituuksissa. Kaikki aine lähettää termistä säteilyä, mutta lumipeite sirottaa sekä vaimentaa sitä ja tätä havainnoidaan avaruudesta."

"Lunta voidaan mitata myös aktiivisesti eli tutkalla, mutta tutkat eivät tällä hetkellä toimi tarpeeksi korkeilla taajuuksilla. Ne eivät reagoi riittävästi lumen vesiarvoon eli ne näkevät liian hyvin lumen läpi, paitsi silloin kun se on hyvin märkää."

"Suomalaisten erityisalueena ovat menetelmän kehitys ja nimenomaan satellittien mikroaaltoalueen järjestelmät", Pulliainen lisää. "Vastaavaa on aiemmin tehty Nasan ja NOAA:n toimesta, mutta järjestelmä on antanut tietoa vain karkealla tasolla. Meidän panoksemme tähän tutkimukseen on uusi menetelmä, joka antaa ensimmäistä kertaa korkealla tarkkuudella tietoa koko maapallon lumimäärästä ja sen käyttäytymisestä vuodesta toiseen."

Aineistoa sekä ilmastotutkimukseen että sääennusteisiin

"Tärkeintä GlobSnowssa on saada aikaan pitkä mittausten aikasarja", Pulliainen tiivistää. "Puhutaan 30 vuoden aikasarjasta. Siinä tutkitaan, miten lumipeite on päivätasolla käyttäytynyt, mitkä sen vaihtelut ovat ja miten vuodet eroavat toisistaan."

Tietoja voidaan käyttää esimerkiksi ilmastomallien kehittämiseen ja toisaalta myös validointiin eli niiden toimivuuden paikkansapitävyyden varmentamiseen.

"Kun tehdään ennusteita tai skenaarioita, täytyy tietää, mikä niiden luotettavuus on", Pulliainen painottaa. "Jotta luotettavuuksia voidaan arvioida, tarvitaan pitkiä historiallisia aikasarjoja, joista saadaan tilastollisesti kattavaa tietoa jonkin olennaisen suureen käyttäytymisestä."

Pitkän aikasarjan lisäksi kyseessä on myös reaaliaikainen palvelu. Satellittien mittaukset pystytään keräämään käytännössä päivän viiveellä tietokantaan.

Islanti helmikuussa 2010

"Tilanne on menossa siihen, että säätiedotusten lumitilannekartoissa aletaan entistä enemmän käyttämään tällaista materiaalia", Pulliainen kertoo.

"Tähän asti se on perustunut enemmän sääasemahavaintoihin, joista Suomessa on hyvä verkosto, mutta GlobSnow parantaa tarkkuutta lumen määrän osalta. Myös operatiivisissa hydromalleissa, joilla ennustetaan jokien virtaamia vesivoimalaistoksia varten, käytetään lähtötietona GlobSnow:sta tehtyä Suomen kattavaa erityisversiota."

Parhaillaan meneillään oleva vuoden kestävä lähes reaaliaikainen demonstraatiopalvelu tuo nämä GlobSnow-projektin lumitiedot yleisesti saataville projektin sivustolle. Useat pohjoiset tutkimuskeskukset testaavat tiedon käyttöä hydrologisissa mallinnuksissa, tulvaennusteissa sekä vesivarojen käytön suunnittelussa.´

Lisätietoja:

GlobSnow-verkkosivut

Jouni Pulliainen, Ilmatieteen laitos
Puh. +358 50 589 5821
Sähköposti: jouni.pulliainen@fmi.fi

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.