Tutkimusta kolmella toimialalla

Meteorologian ja meritieteen tutkimusohjelmassa tehdään meteorologista, ilmakehätieteellistä ja fysikaalista meritieteellistä perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuskohteina ovat muun muassa eri aikaskaalojen ennustemallit, tutkimusaloihin liittyvät tieteelliset sovellukset ja kaukokartoitushavainnot sekä ilmastonmuutoksen vaikutukset ja niihin sopeutuminen.
 
Ilmastontutkimusohjelmassa tehdään ilmastojärjestelmän eri osiin liittyvää perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuksen kohteina on erityisesti mennyt, nykyinen ja tuleva ilmasto sekä ilmakehän koostumus ja sen vaikutukset ilmastonmuutokseen ja ilmanlaatuun. Osa ohjelman työntekijöistä työskentelee Kuopion toimipisteessä.
 
Avaruus- ja kaukokartoituskeskus vastaa polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimuksesta ja toimintaan liittyvästä teknologian kehittämisestä. Tutkimuksen kohteina ovat erityisesti arktinen tutkimus sekä kaukokartoitus, uudet havaintomenetelmät ja avaruus. Avaruus- ja kaukokartoituskeskukseen kuuluvat Arktinen avaruuskeskus ja Sodankylän toimipiste.

Tiedeuutiset

Vuosittain julkaisemme noin 350 kansainvälisesti ennakkotarkastettua julkaisua.

Tiedeuutisissa kerromme Ilmatieteen laitoksen tutkimuksista ja niiden tärkeimmistä tuloksista kansantajuisesti.

Lumen jääkiteet näyttävät eri suunnasta katsottuna erilaisilta – nyt se pysytään mallintamaan

Lumen jääkiteet näyttävät eri suunnasta katsottuna erilaisilta – nyt se pysytään mallintamaan

Ilmatieteen laitoksella Sodankylässä tehtyjen mittausten perusteella on kehitetty malli, joka kuvaa lumikiteiden rakenteiden kehitystä lumessa. Tieto auttaa mallintamaan lumen lämmönjohtokykyä entistä tarkemmin.

Lumi koostuu jääkiteiden muodostamista rakenteista ja ilmatilasta niiden välissä. Sopivissa olosuhteissa jääkiteet voivat järjestäytyä saman suuntaisiksi, jolloin ne näyttävät pysty- ja vaakasuunnassa katsottuna erilaisilta. Tätä sanotaan anisotropiaksi.

Tuoreessa tutkimuksessa kehitettiin malli, joka kuvaa lumen anisotropian kehittymistä talven kuluessa. Mallia verrattiin Ilmatieteen laitoksen Arktisessa avaruuskeskuksessa Sodankylässä tehtyihin tutkamittauksiin. Mittaukset ja malli vastasivat hyvin toisiaan, joten nyt lumen anisotropiaa pystytään mallintamaan ensimmäistä kertaa.

Vastasatanut lumi muodostaa vaakasuuntaisen, ns. anisotrooppisen, kerroksen. Lumen jääkiteiden muoto muuttuu lämpötilaerojen vaikutuksesta hiutaleista yleensä ensin pyöreäksi (isotrooppinen eli suunnasta riippumaton), sitten pystysuuntaisiksi rakenteiksi (anisotrooppinen) ja lopuksi sulamisvaiheessa taas pyöreäksi (isotrooppinen). Rakenne vaihtelee siis talven edetessä isotrooppisen ja anisotrooppisen välillä.

Kiteiden muoto ja lumen mikrorakenne vaikuttavat esimerkiksi säteilyn kulkuun lumen sisällä. Anisotropia vaikuttaa siten muun muassa lumen lämmönjohtokykyyn ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

Anisotrooppisia lumikiteitä. Taustalla 1 millimetrin ruudukko. Kuva: Ilkka Mikkola.

Lisätietoja:

tutkija Anna Kontu, Ilmatieteen laitos, p. 0400 126 446, anna.kontu@fmi.fi

Leinss, S., Löwe, H., Proksch, M., Kontu, A.  (2020). Modeling the evolution of the structural anisotropy of snow. The Cryosphere, 14, 51-75. https://doi.org/10.5194/tc-14-51-2020


Lisää tiedeuutisia arkistossamme