Mallinnus osoittaa monisironnan ja lumen vaikuttavan merkittävästi metsän heijastavuuteen pohjoisella havumetsävyöhykkeellä

Metsän albedon arvoja simuloitiin fotonin, eli valohiukkasen, uudelleenosumistodennäköisyysteoriaan perustuvalla PARAS-mallilla. Uudelleenosumistodennäköisyys on se todennäköisyys, jolla fotoni vuorovaikuttaa metsän puuston kanssa uudelleen sen jälkeen, kun se on jo kerran sironnut samasta puustosta. Kun todennäköisyys tiedetään, pystytään määrittelemään sironneen kokonaissäteilyn määrä eri aallonpituuksilla. PARAS-mallilla tutkittiin metsän pohjan lumipeitteen vaikutusta metsän heijastavuuden vuorokausi- ja vuodenaikaisvaihteluun, sekä metsän pohjan ja puuston välisen monisironnan merkitystä heijastavuudelle ja siten myös heijastuneelle auringonsäteilyn määrälle.

Tutkimuksessa havaittiin, että lumettoman metsän U-muotoinen vuorokausivaihtelu muuttuu W-muotoiseksi, kun metsän pohjalle kertyy lunta. Talvella W-muoto on symmetrinen keskipäivän suhteen, mutta keväällä sulamiskaudella W-käyrä muuttuu epäsymmetriseksi lumen sulamisen vuoksi. Monisironnan huomiotta jättäminen puolestaan aiheuttaa merkittäviä, lähes 30 prosentin aliarviointeja metsän kokonaisheijastavuuden arvoihin. Täten se myös vaikuttaa heijastuvan auringonsäteilyn määrän aliarvioimiseen, melkein 0.25 kWh/m2 suuruisena. Tästä aiheutuva virhe energiataseen laskemisessa haittaa sekä sään että ilmaston tilan arviointia pohjoisella havumetsävyöhykkeellä keväällä.

Lisätietoja:

Tutkija Emmihenna Jääskeläinen, puh. 050 4546836, emmihenna.jaaskelainen@fmi.fi

Erikoistutkija Terhikki Manninen, puh. 050 4077899, terhikki.manninen@fmi.fi

Jääskeläinen, E. and Manninen, T., 2021. The effect of snow at forest floor on boreal forest albedo diurnal and seasonal variation during the melting season. Cold Regions Science and Technology, 185, doi:10.1016/j.coldregions.2021.103249, https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2021.103249