Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Snow characteristics in Dronning Maud Land, Antarctica

Eija Kanto

Doctoral dissertation, September 2006.
University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physical Sciences, Division of Geophysics.

Lumen ja jään peittämät polaarialueet ovat tärkeitä maapallon vallitsevalle ilmastolle, ja niiden on havaittu olevan hyvin herkkiä ilmastonmuutokselle. Alueiden nykyinen viilentävä vaikutus johtuu niiden korkeasta heijastuskyvystä, sillä kuiva lumi heijastaa jopa 90 % tulevasta auringon säteilystä takaisin avaruuteen. Heijastuskyvyn muutokset vaikuttavat maapallon lämpötaseeseen ja ilmastoon. Mannerjäätiköt ovat myös valtava makean veden varasto ja muutokset niiden massatasapainossa vaikuttavat ilmastoon, merenpinnan korkeuteen ja merivirtoihin.

Lumi peittää lähes koko Etelämantereen pinta-alan ja lisäksi talvisaikaan mantereen ympärille muodostuvan merijään. Pintalumipeitteellä on suuri vaikutus Etelämantereen kylmään ilmastoon, ja se tekee mantereesta yhden päätekijän koko maapallon ilmastosysteemissä. Pintalumen ominaisuudet vaikuttavat Etelämantereen heijastuskykyyn sekä myös satelliittikaukokartoituksen avulla tehtyihin havaintoihin. Jotta pystyisimme paremmin käyttämään hyväksi satelliittien ja numeeristen mallien antamaa tietoa, on pintalumen ominaisuudet sekä niiden alueelliset erot selvitettävä paikan päällä tehtävin havainnoin. Mannerjäätikön pinnalle satava lumi edustaa vuosittaista lisäystä massataseeseen. Massatasapaino on tärkeä jäätikön suure, ja kertoo sen tilasta. Etelämanner tarjoaa maailman puhtaimmat olosuhteet tutkia lumen kemiallista koostumusta. Kemiallisten pitoisuuksien alueelliset vaihtelut antavat tärkeätä tietoa, kun selvitetään aerosolien kulkeutumista ja tulkitaan syväkairauksista saatua ilmastohistoriaa. Lumen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet kytkeytyvät toisiinsa, ja vallitsevat meteorologiset olosuhteet vaikuttavat niihin voimakkaasti.

Tämä väitöskirjatyö käsittelee pintalumipeitteen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, niiden alueellisia ja ajallisia vaihteluita sekä vuosittaista lumikertymää läntisellä Kuningatar Maudin maalla, Etelämantereella. FINNARP-1999, 2000 ja 2003 retkikuntien aikana tehdyt kenttämittaukset käsittävät 350 kilometrin mittauslinjan rannikolta sisämaahan ja pinnankorkeuden nousun merenpinnan tasosta aina 2500 metriin. Lumipeitteen rakennetta ja ominaisuuksia havainnoitiin 1-2 metriä syvistä lumikuopista ja samalla luminäytteitä kerättiin myöhempiä analyysejä varten. Tulokset osoittavat, että etäisyys merestä ja kosteuslähteestä hallitsi monia lumen fysikaalisia (sähkönjohtokyky, kidekoko, happi-isotooppien suhde, lumikertymä) ja kemiallisia ominaisuuksia (natrium-, kloori-, magnesium- ja sulfaatti pitoisuudet). Paikallisten topografisten kohoumien ja nunatakkien (=jäätiköstä läpityöntyvien vuorenhuippujen) vaikutus oli myös havaittavissa mittaustuloksista. Pienelläkin alueella vaihtelut olivat paikoin merkittäviä ja johtuivat voimakkaiden tuulten vaikutuksesta. Lumikertymäksi mitattiin rannikon jäähyllyllä 312±28 mm (vesiarvona ilmoitettuna) ja rannikkovuoristojen eteläpuolella 92±25 mm. Vaihtuvat sääolosuhteet ja lumessa tapahtuvat muodonmuutosprosessit muokkaavat lumipeitteen kerrosrakennetta. Mittausalueella lumipeitteessä havaittiin monia syväkuurakerroksia tuulen ja auringon muodostaman ohuiden jääkerrosten alla ja niissä oli alhainen dielektrisyys arvo sekä korkea nitraatin pitoisuus.

Eija Kanto (os. Kärkäs); Syntynyt 3.3.1975 Hämeenlinnassa; Ylioppilas v. 1994 Parolan lukio

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 01.08.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki