Ohuen merijään paksuutta voidaan tutkia satelliittikuvista
Jään paksuutta on määritelty Ilmatieteen laitoksessa MODIS-satelliittikuvista HIRLAM-säämallin tuottamaa dataa apuna käyttäen. Satelliittimenetelmiä on käytetty aikaisemminkin merijään paksuuden määrittämiseen. Tutkimuksen tuloksena saatiin kuitenkin aikaisempaa parempi käsitys menetelmän tarkkuudesta ja mahdollisista kehityskohteista.
Merijään paksuus ja peittävyys tärkeitä tietoja
Merijään paksuus ja alueellinen peittävyys ovat keskeisiä asioita tutkittaessa ilmastonmuutosta polaarialueilla. Merijään peittämillä alueilla meren ja ilmakehän välinen lämpö-, kaasu- ja liikemäärävaihto tapahtuu pääasissa siellä, missä on ohutta jäätä. Ohuen merijään lisäämä meriveden pintasuolaisuus vaikuttaa suuresti arktikassa meriveden thermohaliinikiertoon. Myös laivaliikenne tarvitsee tietoa ohuen jään esiintymisalueista ja jään paksuudesta merenkulun helpottamiseksi.
Käytetty menetelmä ei ole uusi, mutta sen tarkkuutta ei ole tilastollisesta tutkittu yhtä kattavasti aikaisemmin. Ilmatieteen laitoksen tekemän tutkimuksen pohjalta voidaan arvioida, että jään mittaustulokset ovat tyypillisesti luotettavia 35 - 50 senttimetrin jäänpaksuuteen asti, mikä on varovaisempi arvio kuin aikaisemmissa tutkimuksissa. Menetelmä vaatii täysin pilvettömän kelin, koska ohuetkin pilvet vääristävät jään pintalämpötilamittausta satelliitilla. Automaattiset menetelmät, joilla pilviä saadaan poistettua kuvista, eivät ole vielä tarpeeksi tarkkoja yöaikaan tähän sovellutukseen, joten pilviä jouduttiin tunnistamaan myös manuaalisesti.
Menetelmä sovellettavissa kaikille merialueille
Käytettyä menetelmää voidaan käyttää ohuen jään paksuuden määrittämiseksi kaikilla merialueilla. Itämerellä menetelmää on jo testattu, mutta Itämeren alueella pilvisyys estää kuitenkin usein paksuuden laskennan. Menetelmän käyttö Itämerellä vaatii luotettavan automaattisen tavan poistaa pilvet yöajan satelliittikuvista.
Ohuen merijään paksuutta voi arvioida MODIS-spektrometrin infrapunakuvista lasketusta jään pintalämpötilasta ja merijään lämpötasopainoyhtälöstä. Osa yhtälön lämpövuotekijöistä saadaan HIRLAM-säämallin datasta. Ohuen jään pintalämpötila riippuu voimakkaasti sen paksuudesta. Paksuuden arviointi toimii parhaiten yöaikaan, jolloin auringon säteilyvuot puuttuvat. Toinen ajankohta ovat kovat pakkaset, jolloin ohuen jään pintalämpötilan ja ilmanlämpötilan ero on suuri. MODIS-pohjaisten jäänpaksuuskarttojen pikselikoko on yksi kilometri.Tutkimuksen rahoittivat TEKES ja Ilmatieteen laitos.
Lisätietoja:
Marko Mäkynen, puh. 050 568 7758, marko.makynen@fmi.fi
MODIS-jäänpaksuuskartta Karamerelle 22.3.2010. Punainen väri osoittaa maa-alueet, tumman sininen pilviset alueet ja vaalean sininen alueet, joissa paksuuden laskenta ei onnistunut. Nämä alueet ovat yleensä yli yhden metrin paksuista jäätä. Arvioitu jäänpaksuus on luotettava puoleen metriin asti.