Väitös: Maapallon pinta vaikuttaa ilmakehään Antarktiksen meri- ja rannikkoalueilla
Ilmatieteen laitoksella työskennellyt tutkija Teresa Valkonen väittelee maapallon pinnan vaikutuksista Antarktiksen ilmakehään. Antarktiksella on tärkeä rooli maapallon ilmastosysteemissä, sillä se vaikuttaa merkittävästi maapallon ilmaston tulevaisuuteen esimerkiksi merijään, ilmakehän virtausrakenteiden ja kosteuden muutosten kautta.
Väitöksessä selvitettiin alueelle tyypillisten ilmiöiden ominaisuuksia pinnan lähellä sekä ylempänä ilmakehässä. Väitöskirjan tulokset osoittavat, että numeerinen mallinnus voi merijään peittämällä merellä kuvata suhteellisen tarkasti lämpötilaa, kosteutta, ilmanpainetta, tuulen nopeutta ja tuulen suuntaa, mutta pinnan energiatasapainoon vaikuttavien tekijöiden mallinnus on vaikeampaa.
Ilmakehän rajakerrosta Antarktiksen merialueella määrittää ensisijaisesti se, onko alueella merijäätä vai ei. Suurimmat haasteet merijään yläpuolisen ilman mallittamisessa liittyvät sen sijaan pilviin, rajakerrosprosesseihin sekä merijään ja lumen kuvaukseen. Mallinnusvirheiden pienentämiseksi merijää tulisi syöttää mallisysteemiin riittävän usein sisällyttäen mukaan jään ja lumen prosessit yksityiskohtaisesti kuvattuina. Lisäksi mallinnusta parantavat edistyneet pilvien parametrisointimenetelmät, joissa on mukana pilviveden ja jään pystyjakauman ennustaminen.
Ilmakehän pystyrakenteelle mantereen rannikkoalueilla on tyypillistä sisäiset gravitaatioaallot ja lämpötila- ja kosteusinversiot. Tutkimuksessa osoitettiin jäätikön yläpuolelle nousevan vuorenhuipun kehittämien gravitaatioaaltojen ulottuvan stratosfäärin alaosiin. Lisäksi kosteusinversioiden havaittiin olevan lähes jatkuvasti läsnä useissa eri kerroksissa Etelämantereen rannikkoalueen ilmakehässä.
Tutkimus perustui useiden havaintoaineistojen hyödyntämiseen ja alueelliseen numeeriseen mallinnukseen. Merialueen ilmakehää ja sen kuvausta alueellisessa mallinnuksessa tutkittiin kahden tutkimusprojektin keräämän havaintoaineiston avulla. Rannikkoalueiden ilmakehän tutkimus perustui tutkahavaintoihin, joita on tehty Suomen ylläpitämällä Aboa-tutkimusasemalla Kuningatar Maudin Maalla ja radioluotauksiin 11 rannikkoasemalta. Mallisimulaatiot tehtiin käyttäen kahta alueellista ilmakehämallia.Tutkimus on tehty osana Suomen Akatemian rahoittamia Etelämanner-tutkimusprojekteja.
Pieksämäeltä kotoisin oleva filosofian maisteri Teresa Valkonen väittelee Helsingin yliopistolla keskiviikkona 7. elokuuta. Vastaväittäjänä on Ian Renfrew, University of East Angliasta ja kustoksena toimii professori Heikki Järvinen.
Lisätietoja:
tutkija Teresa Valkonen, puh. +47 984 36 207, teresa.valkonen@met.no