Langaton tiedonsiirto säätutkien riesana maailmalla

Säätutkat toimivat lähettämällä lyhyitä mikroaaltopulsseja ja vastaanottamalla sadepisaroista heijastuneen osan lähettämistään pulsseista. Näin muodostuu kuva siitä, missä ja kuinka paljon sataa. Jos lähistöllä toinen vastaavan kaltainen laite lähettää mikroaaltoja samalla taajuudella, säätutkan toiminta häiriintyy ja sadetutkakuvassa näkyy sadetta siellä missä sitä ei ole. Tyypillisimmin häiriöitä aiheuttavat laitteet liittyvät langattomaan tiedonsiirtoon, esimerkiksi wifi-verkkoihin tai valvontakameroihin.

Häiriöt näkyvät sadetutkakuvissa ylimääräisinä viivoina tai sektoreina. Pulsseja lähettävä kohde voi myös luoda säätutkakuviin kaarevia raitoja tai viivanpätkiä. "Monet toimialat ja ammattiryhmät tarvitsevat yksityiskohtaista tietoa sateesta. Tämän takia häiriöt tutkakuvissa voivat vaikuttaa esimerkiksi liikenneturvallisuuteen", Ilmatieteen laitoksen tutkija Elena Saltikoff toteaa.

Suomessa häiriöt harvinaisia

Suomessa säätutkaverkostoon kuuluu kymmenen tutkaa, joiden mittaukset yhdessä kattavat valtaosan Suomesta. Verkostoa ylläpitää Ilmatieteen laitos. Suomessa Viestintävirasto ja Ilmatieteen laitos ovat tehneet tiivistä yhteistyötä vuosikymmenien ajan. Muissa maissa yhteistyö ei ole vielä yhtä vakiintunutta.  

Yhteistyön ansiosta häiriöt Suomen säätutkissa ovat harvinaisia, mutta tapahtuessaan näkyvät silti laajalti julkisuudessa. "Esimerkiksi viime kesänä ihmetystä aiheutti Virosta tullut häiriö, joka näkyi selkeästi tutkakuvissa Tallinnan ja Helsingin välisenä viivana", Elena Saltikoff kertoo.

Tiedonsiirtosignaalit peittävät sadetiedon herkästi

Joukko säätutka-asiantuntijoita eri puolilta maailmaa on julkaissut katsauksen radiohäiriöistä, jotka haittaavat säätutkien toimintaa. Säätutkan vastaanottimen pitää olla äärimmäisen herkkä, jotta se saa sadepisaroista heijastuvista signaaleista selvää. Vain murto-osa tutkan lähettämästä pulssista heijastuu pisaroista takaisin, sillä tyypillisessä sateessa on 1-5 mm kokoisia pisaroita noin 10 cm välein.  Niinpä muut tiedonsiirtosignaalit ovat usein satoja kertoja voimakkaampia kuin sadepisaroista palautuvat signaalit, ja peittävät helposti alleen kaiken tiedon sateista.

"Jos tutkan alueella on vain yksi häiriölähde, se pilaa säätiedon vain kapeassa sektorissa ja se voidaan poistaa kuvasta ja täyttää viereisten alueiden mittausten avulla. Jos häiriölähteitä on enemmän, oikean sateeseen liittyvän tiedon löytäminen on yhä vaikeampaa. Lopulta säätutka muuttuu kokonaan käyttökelvottomaksi", tutkijaryhmää johtanut Ilmatieteen laitoksen tutkija Elena Saltikoff kuvailee.

YK:n alainen Kansainvälinen televiestintäliitto (ITU) sopii radiotaajuuksien jakamisesta eri käyttötarkoituksiin,  jotta laitteet voisivat toimia häiritsemättä toisiaan. Viestintävirasto ohjaa taajuuksien käyttöä Suomessa radiolupamenettelyllä. Taajuuksien käytön suunnittelulla pyritään varmistamaan, että radiojärjestelmille on osoitettavissa riittävästi käyttökelpoisia, mahdollisimman häiriöttömiä radiotaajuuksia. Viestintäviraston luvan tarvitsevat kaikki radiolähettimet, joita ei ole erikseen vapautettu luvasta.

Lisätietoja:

Ilmatieteen laitosTutkija Elena Saltikoff, puh. 050 919 5451, elena.saltikoff@fmi.fi

ViestintävirastoRadioverkkoasiantuntija Kalle Pikkarainen, puh. 0295 390 458, kalle.pikkarainen(at)viestintavirasto.fi

Säätutkat: http://ilmatieteenlaitos.fi/saatutkat

Radiotaajuudet: https://www.viestintavirasto.fi/taajuudet.html

Linkki tutkijoiden artikkeliin: http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/BAMS-D-15-00048.1