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.

Uusi menetelmä satelliittihavaintojen luotettavuuden arviointiin

Uusi menetelmä satelliittihavaintojen luotettavuuden arviointiin

Satelliitit tuottavat joka päivä valtavia määriä havaintoja maapallon ilmakehästä. Ilman tietoa havaintojen epävarmuudesta niiden luotettavuutta voi olla vaikea arvioida. Uudella menetelmällä satelliittihavaintojen luotettavuusarvioita voidaan tarkastella maanpinnalta tehtyjen mittausten avulla.

Satelliittihavainnot tuottavat tietoa ilmakehän pienhiukkasten määrästä joka puolelta maapallolta. Pitoisuusarvioiden lisäksi satelliittihavainnot sisältävät arvion havaintojen luotettavuudesta. Luotettavuusarvioita tehdään monella eri tavalla, eikä aiemmin ole ollut selvää, miten hyvin arviot vastaavat havaintojen todellista epävarmuutta. Tieto havaintojen epävarmuudesta on kuitenkin keskeistä, kun havaintotietoja hyödynnetään.

Tutkimuksessa havaittiin, että kaikki nykyiset satelliittihavaintojen luotettavuusarviot toimivat vähintään kohtuullisesti. Yksikään menetelmä ei ollut selkeästi muita parempi. Tutkimuksessa käytettiin seitsemää pienhiukkasten havainnointiin kehitettyä satelliittialgoritmia. Niistä kaksi, AATSR ADV ja MODIS BAR, on kehitetty Ilmatieteen laitoksella. Ne pärjäsivät vertailussa hyvin.

Tilanteissa, joissa algoritmien sisäiset oletukset eivät vastanneet todellista mittaustilannetta, johtivat osassa algoritmeista pienhiukkashavaintojen puuttumiseen ja lopuissa epäluotettavaan luotettavuusarvioon. Virheelliset oletukset liittyivät esimerkiksi maan- ja merenpinnan ominaisuuksiin tai pienhiukkasten optisiin ominaisuuksiin.

Luotettavuusarvioita tarkasteltiin 12 mittausasemalla

Tutkimuksessa kehitetty menetelmä vertaa satelliittialgoritmien luotettavuusarvioita maanpinnalta tehtyjen mittausten luotettavuusarvioihin. Vertailu tehtiin 12 AERONET-asemalla, joista kuusi oli maa-asemia ja kuusi meriasemia. Molemmat luokat jaettiin vielä kahteen alaluokkaan: asemiin, joilla satelliittialgoritmien oletukset vastasivat todellista tilannetta, ja asemiin, joilla oletuksissa oli puutteita. Tämän jaon tavoitteena oli saada käsitys siitä, mitkä oletukset vaikuttavat eniten luotettavuusarvioiden osuvuuteen.

NASAn johtama tutkimus tehtiin yhteistyössä useiden AeroSAT-yhteisöön kuuluvien kansainvälisten tutkimuslaitosten ja yliopistojen kanssa.

Lisätietoja:

erikoistutkija Pekka Kolmonen, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 5441, pekka.kolmonen@fmi.fi

erikoistutkija Antti Lipponen, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 3243, antti.lipponen@fmi.fi

erikoistutkija Tero Mielonen, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 5007, tero.mielonen@fmi.fi

Sayer, A. M., Govaerts, Y., Kolmonen, P., Lipponen, A., Luffarelli, M., Mielonen, T., Patadia, F., Popp, T., Povey, A. C., Stebel, K., and Witek, M. L.: A review and framework for the evaluation of pixel-level uncertainty estimates in satellite aerosol remote sensing, Atmos. Meas. Tech., 13, 373–404, https://doi.org/10.5194/amt-13-373-2020, 2020.


Lisää tiedeuutisia arkistossamme