Uudella tekniikalla tutkitaan maapallon pintaa

Tutkijat ovat kehittäneet uuden entistä tarkemman tavan mitata maastopintojen kykyä heijastaa auringonvaloa. Tarkemmalla mallilla voidaan tulkita maan pinnan ominaisuuksien muutoksia ja niiden vaikutusta esimerkiksi ilmastonmuutokseen. Tuoretta mallia voidaan soveltaa myös muuhun tutkimukseen.

Kuvituskuva lumikentästä.

Kansainvälinen tutkimustiimi kehitti laskentakaavoihin perustuvan mallin, jolla maapallon pinnan heijastavuutta voi tutkia entistä tarkemmin, nopeammin ja luotettavammin. Jouni Peltoniemen johtamaan tutkimukseen osallistuivat Maanmittauslaitoksen tutkimusyksikön Geodesian ja geodynamiikan osasto, Helsingin yliopisto sekä Uralin yliopiston fysiikan osasto.

Tarkempi malli huomioi häiriötekijät

Tutkimuksen myötä syntynyt tekniikka soveltuu erityisesti jyvämäisten pintojen tutkimiseen. Tällaisia pintoja ovat esimerkiksi hiekka ja lumi, joista kumpainenkin peittää merkittävän osan maapallon pinta-alasta.

– Hiekan ja lumen kaltaiset pinnat koostuvat pienistä jyvistä. Tällaiset jyvämäiset pinnat ovat helposti epäsäännöllisiä rakenteeltaan ja huokoisuudeltaan, minkä lisäksi ne sisältävät usein pölyä, vesipisaroita ja muita epäpuhtauksia, valaisee tutkimuspäällikkö Peltoniemi.

Useimmat aiemmat mittausmallit eivät ole huomioineet pinnan häiriötekijöitä, mikä on vaikuttanut tulosten luotettavuuteen. Tuore malli on puolestaan menetelmältään yksityiskohtaisempi, sillä se soveltaa useampaa tekniikkaa ainutlaatuisella tavalla huomioiden useampia tekijöitä. Tuloksena on malli, joka yhdistelee partikkelien kokoon sidonnaisia laskentakaavoja, luoden tarkkuudeltaan erinomaisia mittaustuloksia.

Heijastavuus kertoo pinnan ominaisuuksista

Pintojen heijastavuusominaisuudet kertovat tutkittavan pinnan koostumuksesta sekä esimerkiksi lumen sulamisesta. Mallin myötä saatavia tuloksia voidaan soveltaa useisiin yhteiskunnan kannalta merkittäviin käyttötarkoituksiin, kuten Maan kaukokartoituksen tarkentamiseen.

Lisäksi malli soveltuu esimerkiksi avaruusromuun liittyvään tutkimukseen, sillä mallin avulla on mahdollista selvittää havaitun romukohteen materiaali ja sitä kautta tapa, miten kohdetta voisi ohjailla törmäyksen estämiseksi.

Tulokset soveltuvat ilmastonmuutoksen tutkimiseen

Tarkkoja tuloksia voidaan hyödyntää myös ilmastonmuutokseen liittyvässä tutkimuksessa. Mittaamalla esimerkiksi lumikenttien heijastavuutta saamme tarkkaa tietoa siitä, miten suuri osa auringon säteilystä kimpoaa takaisin avaruuteen ja miten suuri osa jää lämmittämään maata.

Aiheesta saatuja tuloksia voidaan hyödyntää osana laajempia laskelmia, joissa ennustetaan maapallon lämpötilakehitystä pitkällekin tulevaisuuteen. Tutkijamme ovat osallistuneet useisiin yhteisiin mittausretkiin Ilmatieteenlaitoksen ja laajan kansainvälisen tutkijajoukon kanssa.

– On tiedossa, että lumen ominaisuuksilla on tekemistä ilmastonmuutoksen etenemisen kanssa, joten mahdolliset muutokset on hyvä huomioida. Toimivampi malli auttaa tässä työssä, Peltoniemi summaa.

Suomen Akatemian ja Euroopan Tutkimusneuvoston (ERC) rahoittamaa tutkimusta jatketaan edelleen. Tulevaisuudessa mallia laajennetaan huomioimaan erilaiset ilmassa olevat väliaineet sekä ilmakehän ja lämpötilan vaikutukset. Entistäkin tarkempi tekniikka voi tuoda vaihtoehtoisen tavan huomioida erilaiset pilvet satelliittihavainnoissa ja esimerkiksi planeettojen säteilytutkimuksessa.

Lisätietoja

Tutkimuspäällikkö Jouni Peltoniemi, 050 465 4953, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi
 

Uusimmat uutiset ja blogit