Säätutkan ja lidar-laitteen yhtäaikainen käyttö parantaa tuulimittausten kattavuutta eri sääolosuhteissa
Tarkat tuulimittaukset ja tieto vaarallisten tuulten muutoksista on tärkeää esimerkiksi lentoliikenteelle. Kuva: Adobe Stock.Lidar- ja säätutkamittalaitteilla voidaan tehdä tarkkoja tuulimittauksia laajoilla alueilla. Yleensä lidar-mittaukset ovat kattavampia kuivissa olosuhteissa, kun taas tutkamittaukset ovat kattavampia sadetilanteissa. Tutkimuksessa tutkittiin eroja lidar- ja tutkamittalaitteilla tehtyjen tuulimittausten kattavuudessa eri sääolosuhteissa.
Tutkimuksessa selvisi, että lidar- ja tutkamittalaitteiden mittauskattavuus on monissa sääolosuhteissa päinvastainen. Esimerkiksi poutatilanteissa, kun on korkea näkyvyys, lidar pystyy mittaamaan tuulen nopeutta laajalla alueella. Tutka pystyy mittaamaan tällaisissa tilanteissa vain, jos ilmakehässä on riittävästi hyönteisiä sirottamassa tutkan signaalia. Toisaalta sateisissa tilanteissa lidarin signaali vaimenee nopeasti, eikä mittauksia saada kuin muutaman kilometrin säteellä mittauslaitteesta. Säätutka puolestaan pystyy tekemään tuulimittauksia koko siltä mittausalueelta, jossa sataa.
Tulokset osoittavat, että molempien mittalaitteiden yhtäaikainen käyttö lisää tuulimittausten kokonaiskattavuutta eri sääolosuhteissa.
Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden ja Vaisalan yhteistyönä tehty tutkimus perustui touko-marraskuussa 2021 pidettyyn mittauskampanjaan, jossa lidar- ja X-kaistan säätutka tekivät samanaikaisia tuulimittauksia seitsemän kuukauden ajan. Mittalaitteet oli sijoitettu Vaisalan Vantaalla sijaitsevan pääkonttorin katolle. Tuulimittausten kattavuutta tutkittiin suhteessa näkyvyyteen, pilven alarajan korkeuteen ja sateen voimakkuuteen.
Lisätietoja:
Tutkija Jenna Ritvanen, Ilmatieteen laitos, puh. 050 4649820, jenna.ritvanen@fmi.fi
Tieteellinen artikkeli on saatavilla Atmospheric Measurement Techniques -tiedelehdessä.
Viite: Ritvanen, J., O’Connor, E., Moisseev, D., Lehtinen, R., Tyynelä, J., and Thobois, L.: Complementarity of wind measurements from co-located X-band weather radar and Doppler lidar, Atmospheric Measurement Techniques, 15, 6507–6519, https://doi.org/10.5194/amt-15-6507-2022, 2022.
