Jul 22

Uudenlainen tutka käyttöön Luostolla: sadehavainnot tarkentuvat

Vaisala dual polarization doppler weather radar WRM200 with real time operational hydrometeor classification software HydroClass? Possible applications include e.g. airport wind shear detection.

Ilmatieteen laitoksen seitsemäs kaksoispolarisaatiotutka on otettu käyttöön Luostolla Sodankylässä heinäkuun puolessa välissä. Tutkan on toimittanut Vaisala Oyj.

Uusi teknologia mahdollistaa muun muassa liikenneturvallisuuden parantamisen, sillä sateiden havainnointi ja ennustaminen tarkentuvat. Uuden teknologian ansiosta tutkat pystyvät erottelemaan sateen eri olomuodot, kuten veden, lumen ja rakeet toisistaan. Lisätiedon ansiosta meteorologit voivat havaita ja ennustaa sateiden voimakkuutta entistä tarkemmin. Ilmatieteen laitos odottaa uuden teknologian parantavan myös mittausdatan laatua, sillä tutkakuvista saadaan entistä paremmin erotelluksi toisistaan paitsi eri sadetyypit mutta myös linnut ja hyönteiset.

“Tutkadataa hyödynnetään lisäksi monissa sovelluksissa. Sitä käytetään muun muassa metsäpaloriskin arvioimiseen ja sademäärien seuraamiseen. Lapissa, jossa välimatkat ovat pitkiä, tutkasta saatava tieto on erityisen tärkeää myös talvisin, jolloin lumisateen määrä vaikuttaa teiden talvikunnossapitoon”, kertoo Ilmatieteen laitoksen vanhempi tutkija Harri Hohti. Kertynyt sademäärä vaikuttaa myös vesivoiman saatavuuteen ja tulvaennusteisiin. Näitä varten Ilmatieteen laitos toimittaa tutkadataa myös SYKElle.

Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkkoon kuuluu kahdeksan tutkaa, joista Luoston tutkan lisäksi Vantaalla, Kouvolassa, Ikaalisissa, Korppoossa, Kuopiossa ja Utajärvellä sijaitsevat tutkat hyödyntävät jo kaksoispolarisaatiotekniikkaa.

Ilmatieteen laitos tuottaa säätutkakuvia julkiseen ja asiakkaiden käyttöön. Yksi tutka kartoittaa sadealueet noin 250 kilometrin säteellä tutkan ympäriltä. Yleisölle välitettävät koko Suomen alueen kuvat on rakennettu usean tutkan yhdistelmästä, sillä se antaa parhaan kuvan sadetilanteesta.

Säätutkien uusi sukupolvi: kaksoispolarisaatio

Uudet tutkat hyödyntävät kaksoispolarisaatioteknologiaa, jossa tutkan antenni lähettää vaaka- ja pystysuuntiin polarisoituja mikroaaltopulsseja. Näiden pulssien avulla saadaan tietoa mitattavan kohteen muodosta, jonka avulla mittauskohteen olomuoto voidaan laskea. Myös sateen voimakkuus voidaan mitata vaaka- ja pystysuuntaisten pulssien avulla perinteistä tutkaa tarkemmin.

Vaisala aloitti kaksoispolarisaatiotutkan kehittämisen 2000-luvun alussa yhteistyössä muun muassa Helsingin ja Coloradon yliopistojen kanssa. Myös Ilmatieteen laitos on ollut mukana kehitystyössä. Vuonna 2007 uuden sukupolven tutkat tulivat osaksi Vaisalan tuotetarjontaa. Markkinoiden avautumista vauhditti Sigmet-yrityskauppa Yhdysvalloissa, jonka myötä Vaisala sai käyttöönsä maailman johtavaa osaamista säätutkien signaaliprosessoreista ja sovellusohjelmistoista. Kaikkiaan Vaisalan tutkia on tilattu yli 50 kappaletta 20 eri maahan.

Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkosto: http://ilmatieteenlaitos.fi/suomen-tutkaverkko
Kaksoispolarisaatiotutkat: http://ilmatieteenlaitos.fi/uudet-tutkat
Vaisalan säätutkat:http://www.vaisala.fi/fi/meteorology/products/weatherradars/Pages/default.aspx

Vaisala on maailman johtava ympäristön ja teollisuuden mittausratkaisuja tarjoava yritys. 75-vuotisen kokemuksensa avulla Vaisala mahdollistaa paremman elämänlaadun tarjoamalla kattavan valikoiman innovatiivisia havainto- ja mittaustuotteita ja palveluja meteorologian, valittujen säästä riippuvaisten toimialojen sekä teollisuuden mittaustarpeisiin. Vaisalan pääkonttori sijaitsee Suomessa, ja yhtiön palveluksessa on noin 1400 ammattilaista ympäri maailmaa. www.vaisala.fi

Oct 02

Uudenlainen säätutka käyttöön Kuopiossa ja Utajärvellä

7894372498738

Kuva: Timo Posio

Ilmatieteen laitoksen uudet kaksoispolarisaatiotutkat on otettu käyttöön Kuopiossa ja Utajärvellä.

Tutkat on toimittanut Vaisala Oyj. Ilmatieteen laitos on ollut mukana tutkien kehittämisessä yhdessä Vaisalan kanssa.
Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkkoon kuuluu kahdeksan tutkaa. Kuopion ja Utajärven tutkien lisäksi Korppoossa, Vantaalla, Kouvolassa ja Ikaalisissa sijaitsevat tutkat hyödyntävät jo kaksoispolarisaatiotekniikkaa. Tutkat on toimittanut Vaisala Oyj. Ilmatieteen laitos on ollut mukana tutkien kehittämisessä yhdessä Vaisalan kanssa.

Uusi teknologia mahdollistaa muun muassa liikenneturvallisuuden parantamisen, sillä sateiden havainnointi ja ennustaminen tarkentuvat. Uuden teknologian ansiosta tutkat pystyvät erottelemaan sateen eri olomuodot, kuten veden, lumen ja rakeet toisistaan. Lisätiedon ansiosta meteorologit voivat havaita ja ennustaa sateiden voimakkuutta entistä tarkemmin. Ilmatieteen laitos odottaa uuden teknologian parantavan myös mittausdatan laatua, sillä tutkakuvista saadaan entistä paremmin erotelluksi toisistaan paitsi eri sadetyypit, mutta myös sadehavaintoja häiritsevät linnut ja hyönteiset.

Kuopion kaksoispolarisaatiotutka on hyödyllinen alueen lentoliikenteelle. Sadepilvien sisäisen rakenteen tunteminen on lentoliikenteelle erityisen tärkeätä, sillä esimerkiksi linnut ja rakeet voivat aiheuttaa lentokoneille vaurioita. Lentäjien on myös oleellista tietää, mikä osa pilvestä on vettä, mikä jäätä. Uuden tutkan tuottamista kuvista lentosäätä ennustava lentosäämeteorologi voi aikaisempaa paremmin saada tietoa pilvissä syntyvistä vaarallisista ilmiöistä, kuten turbulenssista ja alijäähtyneestä vedestä.

Uusi tekniikka pienentää säätutkan sadearvioiden epävarmuutta rankkasateissa

Mittauspaikan ja tutka-antennin väliin sattuvat kovat sateet voivat heikentää merkittävästi tutkamittauksia. Kaksoispolarisaatiotekniikan avulla heikkenemistä voidaan arvioida ja korjata vanhoja tutkia paremmin.

Sateen mittaaminen säätutkalla perustuu mikroaaltojen sirontaan sadepisaroista. Mitä enemmän ja mitä isompia pisaroita tutkasäde kohtaa, sitä voimakkaampi kaiku niistä saadaan. Koska sateessa on tyypillisesti millimetrin kokoisia pisaroita kymmenen sentin välein, normaalisti aallot etenevät ongelmitta muutaman sadan kilometrin päähän ja takaisin. Erityisen rankoissa sateissa säteilyn vaimeneminen matkan varrella aiheuttaa kuitenkin merkittävää virhettä.

Sadepisarat eivät ole pallon tai kyynelen muotoisia, vaan muistuttavat pikemminkin sämpylöitä. Varsinkin isot pisarat litistyvät pudotessaan ilmanvastuksen vaikutuksesta. Siksi vaakasuoraan polarisoidut mikroaallot kohtaavat pisarajoukossa enemmän vettä kuin pystysuoraan polarisoidut. Perinteisissä säätutkissa on käytetty pelkästään vaakasuuntaan polarisoituja mikroaaltoja, joilla saadaan sateesta mahdollisimman voimakas kaiku. Uusissa
kaksoispolarisaatiotutkissa mitataan yhtaikaa sekä vaaka- että pystypolarisoiduilla aalloilla, ja niiden mittaaman sironnan erilaisia ominaisuuksia tarkastelemalla voidaan arvioida vaimennuksen määrää ja korjata se. Kaksoispolarisaatiosta on hyötyä myös rakeiden tunnistamisesta.

Ilmatieteen laitos tuottaa säätutkakuvia julkiseen ja asiakkaiden käyttöön. Säätutkakuvat ovat saatavilla myös kesäkuussa avattujen aineistojen kautta. Yksi tutka kartoittaa sadealueet noin 250 kilometrin säteellä tutkan ympäriltä. Talvisateilla kantama on tyypillisesti vähemmän johtuen siitä, että lumisateet tulevat matalammista pilvistä. Yleisölle välitettävät koko Suomen alueen kuvat on rakennettu usean tutkan yhdistelmästä, sillä se antaa parhaan kuvan sadetilanteesta.

Vaisala aloitti kaksoispolarisaatiotutkan kehittämisen 2000-luvun alussa yhteistyössä mm. Helsingin ja Coloradon yliopistojen kanssa. Kaikkiaan Vaisalan tutkalaitteistoja on tilattu yli 100 kappaletta 20 eri maahan.

Ilmatieteen laitoksen säätutkaverkosto: http://ilmatieteenlaitos.fi/suomen-tutkaverkko
Kaksoispolarisaatiotutkat: http://ilmatieteenlaitos.fi/uudet-tutkat
Sadealueet Suomessa: http://ilmatieteenlaitos.fi/sade-ja-pilvialueet
Vaisalan säätutkat:http://www.vaisala.fi/fi/meteorology/products/weatherradars/Pages/default.aspx