Satelliitit apuna ympäristön tilan ja turvallisuuden seurannassa

Kaukokartoitussatelliitit havainnoivat Maan pintaa, meriä ja ilmakehää lähes reaaliajassa. Osa satelliiteista on sääennusteita tarkentavia sääsatelliitteja, osa eri alojen tutkimussatelliitteja.
Satelliittien avulla voidaan tehostaa ympäristön alueellista ja ajallista seurantaa ja varautua näin myös luonnononnettomuuksiin ja sään ja ilmaston aiheuttamiin vaaratilanteisiin entistä tehokkaammin.

Sääsatelliitit tarkentavat sääennusteita

Ilmatieteen laitos on käyttänyt satelliittitietoja jo 40 vuotta, useiden satelliittisukupolvien ajan. Alusta lähtien sääsatelliiteissa on ollut kuvaavia instrumentteja, joiden pilvikuvista meteorologi analysoi matalapaineita ja niiden liikkeitä sekä tunnistaa sumuja tai ukkospilviä. Yhä edelleen käytetään tätä havaintotietoon perustuvaa tulkintaa ja siihen perustuvaa lähihetkiennustamista. Nykyisin kuitenkin mittalaitteet ovat kehittyneet tarkemmiksi, ja kuvia saadaan usein jopa viiden minuutin välein ja ne havaitsevat monilla aallonpituuskanavilla. Näin pystytään korostamaan erilaisia sääilmiöitä.

Viime aikoina on keskitytty uusiin instrumentteihin, jotka suunnitellaan käytettäväksi numeerisissa säänennustusmalleissa. Informaatio menee bitteinä laskentamalliin. Satelliitti-informaatio on nykyisin kiistatta yksi tärkeimmistä mallien syöttötiedoista. Tuoreimpia tällä alalla on eurooppalainen IASI (Michelson Interferometri, infrapuna luotain lämpötilan, vesihöyryn ja otsonin monitorointiin)

Satelliittien avulla tietoa ilmakehän tilasta

Sääilmiöiden ja maanpinnan havainnoinnin lisäksi satelliiteilla voidaan havaita ilmakehän koostumusta. Satelliittien avulla saadaan tietoa siitä, minkälaisia kaasuja ja pienhiukkasia ilmakehä sisältää, kuinka paljon niitä on ja jopa sen, millä korkeudella ne sijaitsevat. Mittausmenetelmät ja mittaustarkkuudet ovat parantuneet viime aikoina selvästi ja satelliittihavaintojen merkitys tutkimuksessa ja sovellutuksissa kasvaa koko ajan. Tärkeimpiä sovelluskohteita ovat ilmastonmuutokseen vaikuttavien kaasujen ja hiukkasten havainnointi, ilmanlaadun havainnointi ja otsonikerroksen seuraaminen. Esimerkiksi vuonna 2011 satelliittimittauksilla oli suuri rooli, kun Islannin Grimsvötn-tulivuoren tuhkapilven leviämistä seurattiin ja sen liikkeitä ennustettiin. Satelliitit näyttelivät myös pääosaa viime keväänä, jolloin havaittiin poikkeuksellisen suuri arktinen otsonikato.

Lumipeitteen laajuuden ja määrän kehitys pohjoisella pallonpuoliskolla

Lumipeitteen laajuus ja lumen määrä riippuvat kulloinkin vallitsevista lämpötila- ja sadeolosuhteista. Lumipeitteen mittaaminen globaalissa mittakaavassa onnistuu luotettavasti vain satelliittikaukokartoitus-menetelmien avulla. Niillä voidaan kerätä päivittäistä tietoa maapallon laajuisesti.

Ilmatieteen laitoksen työn tuloksena on aikaansaatu ensimmäinen luotettava kolmenkymmenen vuoden mittainen aikasarja lumipeitteen massasta ja laajuudesta pohjoisella pallonpuoliskolla. Kehitetty menetelmä ja päivittäinen 30-vuoden aikasarja perustuvat satelliittien mittamaan tietoon, jota on yhdistetty maanpintahavaintoihin. - ”Mitatun aikasarjan perusteella voidaan todeta, että lumipeitteen laajuus ja lumen määrä ovat laskeneet selkeästi pitkällä aikavälillä, vaikka niiden vuotuinen vaihtelu onkin suurta”, Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Kari Luojus kertoo.

Sodankylästä tulossa merkittävä arktisten alueiden satelliittiaineistojen tutkimuskeskus

Ilmatieteen laitoksen Lapin ilmatieteellisessä tutkimuskeskuksessa toimivaa satelliittidatakeskusta on kehitetty viime vuosien aikana globaalisti keskeiseksi arktisten ja pohjoisten alueiden satelliittiaineistojen tutkimusalueeksi. Tähän liittyy maapalloa havainnoivien polaarisatelliittien kuvien vastaanotto sekä tiedon jalostus reaaliaikaisena toimintana eri käyttäjille. Kansalliseen ja kansainväliseen loppukäyttöön lukeutuu ympäristön tilan seuranta, sääpalvelu, jääpalvelu sekä varoitusjärjestelmät esimerkiksi tulvaennusteisiin.

”Viime vuosina tehdyissä investoinneissa on rakennettu uusi satelliittivastaanottojärjestelmä sekä aineistojen prosessointi- ja arkistointikeskus. Tutkimuskeskuksesta on muodostumassa arktisen ja pohjoisten alueiden johtava satelliittiaineistojen tutkimusalue, mihin liittyy laajat pintahavaintojärjestelmät satelliittimittausten varmentamiseksi”, tutkimusprofessori Jouni Pulliainen toteaa.

Keskuksessa tehdään mm. aerosoli-, otsoni- ja uv-tutkimusta ja mitataan lumipeitteen vaikutusta ilmastoon. Tutkimukset ja kerättävät aineistot liittyvät etenkin satelliittien hyödyntämiseen hiilen ja veden kierron seurannassa; ja sitä kautta tuovat uutta tietoa ilmastonmuutostukimusta varten.

Lähde: Ilmatieteen laitos
Kuva: GlobSnow-hanke

0 kommenttia:

Lähetä kommentti