Väitös avaruustieteen ja -tekniikan alalta, DI Annakaisa von Lerber
Väitöksen nimi on “Challenges in measuring winter precipitation: Advances in combining microwave remote sensing and surface observations”
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
Vuoristoisilla alueilla ja pohjoisessa on sopeuduttu varautumaan lumisateiden tuomiin haasteisiin. Lumisade voi vaikeuttaa sekä maa- että lentoliikennettä, ja etukäteistieto sademäärästä ja sijainnista auttavat viranomaisia poikkeusjärjestelyiden suunnittelemisessa. Lumikiteet ja -hiutaleet ovat muodoltaan epäsäännöllisiä ja niiden ominaisuudet muotoutuvat jatkuvasti ilmakehässä eri mikrofysikaalisissa prosesseissa. Näin ollen lumisateesta kertyvän sademäärän arvioiminen kaukokartoitusinstrumenteilla, kuten tutkilla tai radiometreillä, on haastavaa.
Tässä työssä lumisateen ominaisuuksia on tutkittu maan pinnalla olevilla laitteilla, ja havaitut muutokset ominaisuuksissa on yhdistetty kaukokartoitusmittauksiin. Esimerkiksi on näytetty, että vahvasti huurtuneet lumirakeet tai avoimen rakenteen omaavat lumihiutaleet näyttäytyvät kolmitaajuustutkamittauksissa erilaisina havaintoina. Tätä voidaan hyödyntää lumisateen määrän arvioimiseen satelliitti-instrumenteilla.
Työssä on toteutettu kaksi eri menetelmää vapaasti putoavien lumihiutaleiden massan tai tiheyden määrittämiseen, ja lumihiutaleiden massa-koko -suhteen muutokset on osoitettu olevan yhteydessä ilmakehässä havaittaviin lumihiutaleen kasvutapoihin. Näitä massa-koko -suhdemuutoksia on tutkimuksessa hyödynnetty myös säätutkahavaintojen tulkinnassa. Tulosten avulla lumisateen määrää voidaan säätutkalla arvioida tarkemmin. Tutkimuksessa luotua aineistoa on edelleen käytetty satelliittipohjaisen lumisadetuotteen validoinnissa. Räntäsateen aiheuttaman vaimennuksen on osoitettu olevan säätutkalle merkittävä ja sen suuruus on yhdistetty lumen ominaisuuksiin sulamiskerroksen yläpuolella.
Vastaväittäjänä toimii professori Herman Russchenberg,Technische Universiteit Delft, Alankomaat.
Valvojana on professori Tuija Pulkkinen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos.
Väitöskirjan verkkosivu
Väitöstiedote (pdf.)
Väittelijän yhteystiedot: Annakaisa von Lerber, p.+358 50 377 6816, annakaisa.lerber@aalto.fi