Uudenlainen tutka käyttöön Kuopiossa ja Utajärvellä

Tutkat on toimittanut Vaisala Oyj. Ilmatieteen laitos on ollut mukana tutkien kehittämisessä yhdessä Vaisalan kanssa.Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkkoon kuuluu kahdeksan tutkaa. Kuopion ja Utajärven tutkien lisäksi Korppoossa, Vantaalla, Kouvolassa ja Ikaalisissa sijaitsevat tutkat hyödyntävät jo kaksoispolarisaatiotekniikkaa. Tutkat on toimittanut Vaisala Oyj. Ilmatieteen laitos on ollut mukana tutkien kehittämisessä yhdessä Vaisalan kanssa.

Uusi teknologia mahdollistaa muun muassa liikenneturvallisuuden parantamisen, sillä sateiden havainnointi ja ennustaminen tarkentuvat. Uuden teknologian ansiosta tutkat pystyvät erottelemaan sateen eri olomuodot, kuten veden, lumen ja rakeet toisistaan. Lisätiedon ansiosta meteorologit voivat havaita ja ennustaa sateiden voimakkuutta entistä tarkemmin. Ilmatieteen laitos odottaa uuden teknologian parantavan myös mittausdatan laatua, sillä tutkakuvista saadaan entistä paremmin erotelluksi toisistaan paitsi eri sadetyypit, mutta myös sadehavaintoja häiritsevät linnut ja hyönteiset.

Kuopion kaksoispolarisaatiotutka on hyödyllinen alueen lentoliikenteelle. Sadepilvien sisäisen rakenteen tunteminen on lentoliikenteelle erityisen tärkeätä, sillä esimerkiksi linnut ja rakeet voivat aiheuttaa lentokoneille vaurioita. Lentäjien on myös oleellista tietää, mikä osa pilvestä on vettä, mikä jäätä. Uuden tutkan tuottamista kuvista lentosäätä ennustava lentosäämeteorologi voi aikaisempaa paremmin saada tietoa pilvissä syntyvistä vaarallisista ilmiöistä, kuten turbulenssista ja alijäähtyneestä vedestä.

Uusi tekniikka pienentää säätutkan sadearvioiden epävarmuutta rankkasateissa

Mittauspaikan ja tutka-antennin väliin sattuvat kovat sateet voivat heikentää merkittävästi tutkamittauksia. Kaksoispolarisaatiotekniikan avulla heikkenemistä voidaan arvioida ja korjata vanhoja tutkia paremmin.

Sateen mittaaminen säätutkalla perustuu mikroaaltojen sirontaan sadepisaroista. Mitä enemmän ja mitä isompia pisaroita tutkasäde kohtaa, sitä voimakkaampi kaiku niistä saadaan. Koska sateessa on tyypillisesti millimetrin kokoisia pisaroita kymmenen sentin välein, normaalisti aallot etenevät ongelmitta muutaman sadan kilometrin päähän ja takaisin. Erityisen rankoissa sateissa säteilyn vaimeneminen matkan varrella aiheuttaa kuitenkin merkittävää virhettä.

Sadepisarat eivät ole pallon tai kyynelen muotoisia, vaan muistuttavat pikemminkin sämpylöitä. Varsinkin isot pisarat litistyvät pudotessaan ilmanvastuksen vaikutuksesta. Siksi vaakasuoraan polarisoidut mikroaallot kohtaavat pisarajoukossa enemmän vettä kuin pystysuoraan polarisoidut. Perinteisissä säätutkissa on käytetty pelkästään vaakasuuntaan polarisoituja mikroaaltoja, joilla saadaan sateesta mahdollisimman voimakas kaiku. Uusissakaksoispolarisaatiotutkissa mitataan yhtaikaa sekä vaaka- että pystypolarisoiduilla aalloilla, ja niiden mittaaman sironnan erilaisia ominaisuuksia tarkastelemalla voidaan arvioida vaimennuksen määrää ja korjata se. Kaksoispolarisaatiosta on hyötyä myös rakeiden tunnistamisesta.

Ilmatieteen laitos tuottaa säätutkakuvia julkiseen ja asiakkaiden käyttöön. Säätutkakuvat ovat saatavilla myös kesäkuussa avattujen aineistojen kautta. Yksi tutka kartoittaa sadealueet noin 250 kilometrin säteellä tutkan ympäriltä. Talvisateilla kantama on tyypillisesti vähemmän johtuen siitä, että lumisateet tulevat matalammista pilvistä. Yleisölle välitettävät koko Suomen alueen kuvat on rakennettu usean tutkan yhdistelmästä, sillä se antaa parhaan kuvan sadetilanteesta.

Vaisala aloitti kaksoispolarisaatiotutkan kehittämisen 2000-luvun alussa yhteistyössä mm. Helsingin ja Coloradon yliopistojen kanssa. Kaikkiaan Vaisalan tutkalaitteistoja on tilattu yli 100 kappaletta 20 eri maahan.

Kuva: Timo Posio

Lisätietoja:

Havaintopalvelut yksikön päällikkö, Keijo Leminen, Ilmatieteen laitospuh. 029 539 5700, keijo.leminen@fmi.fiMeteorologi Heikki Pohjola, Vaisala Oyjpuh. 040 7331 381, heikki.pohjola@vaisala.com

Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkosto: http://ilmatieteenlaitos.fi/suomen-tutkaverkkoKaksoispolarisaatiotutkat: http://ilmatieteenlaitos.fi/uudet-tutkatSadealueet Suomessa: http://ilmatieteenlaitos.fi/sade-ja-pilvialueetVaisalan säätutkat: http://www.vaisala.fi/fi/meteorology/products/weatherradars/Pages/default.aspx