Tiedeuutisten arkisto

Uusi laite mahdollistaa lumen heijastavuuden nopeat maastomittaukset

Uusi laite mahdollistaa lumen heijastavuuden nopeat maastomittaukset

Uusi mittauslaite osoittautui käyttökelpoiseksi lumen heijastavuuden mittaamiseen. Laitteella voi tehdä mittaukset suoraan lumesta ilman erillisen näytteen ottamista.

Lumen mikrorakenne vaikuttaa infrapunasäteilyn heijastuvuuteen lumesta. Tähän perustuvan QualitySpec Trek -laitteen hyödyntämistä lumimittauksissa testattiin Sodankylässä. Käsikäyttöinen laite mittaa heijastavuuden kosketuksissa näytteeseen eli esimerkiksi lumeen.

Tutkimustulokset osoittivat, että laite voisi olla käyttökelpoinen lumen mikrorakenteen mittaamiseen. Lisäksi laitetta voidaan mahdollisesti hyödyntää lumen pintaheijastavuuden mittauksiin sekä lumen likaisuuden mittauksiin.

Lumen mikrorakennetta on mitattu Sodankylässä vuodesta 2012 lähtien käyttäen IceCube-instrumenttia, joka mittaa infrapunalaserin heijastumista luminäytteen pinnasta. Mittausta varten lunta kerätään lastalla pieneen näytepurkkiin, joka asetetaan laserin alle. Heijastavuuteen perustuen voidaan laskea lumen pinta-alan ja massan suhde (specific surface area, SSA), johon vaikuttaa muun muassa lumikiteiden koko ja muoto.

Tutkimuksessa mittauksia tehtiin vierekkäin IceCube- ja QualitySpec Trek -laitteilla.

Vaikka aiemmin käytetty IceCube-laite mittaa SSA-arvon tarkasti, sen käyttäminen on hidasta ja vaatii näytteen oton lumesta. QualitySpec Trek -mittausta varten lumesta ei tarvitse ottaa näytettä, jolloin lumen rakenne on mahdollisimman luonnollinen. Lisäksi mittalaitetta on helppo siirtää maastossa paikasta toiseen ja mittaaminen on nopeaa. Laite käyttää säteilyn mittaamisen sisäistä valon lähdettä, jolloin mittaukset eivät ole riippuvaisia auringon valosta.

Uudella laitteella voidaan tehdä mittauksia joko suoraan lumen pinnasta tai pystysuunnassa lumen profiilista lumikuopalla. Suora kosketus lumeen mahdollistaa haluttujen lumikerrosten mittaamisen. Tässä tutkimuksessa tutkittiin lumen heijastavuutta ja mikrorakennetta lumen pystysuuntaisissa profiileissa.

Lisätietoja:

tutkija Leena Leppänen, Ilmatieteen laitos, leena.leppanen@fmi.fi

Leppänen, L., and Kontu, A. (2018). Analysis of QualitySpec Trek Reflectance from Vertical Profiles of Taiga Snowpack. Geosciences, 8(11), 404. https://doi.org/10.3390/geosciences8110404

Kuva: Hanne Suokanerva