Browsing by Author "Pitkänen, Mikko Riku Aleksi"

NASA:n EOS Aura -satelliitissa oleva Ozone Monitoring Instrument (OMI) on tuottanut vuodesta 2004 lähtien päivittäisen globaalin arvion maan pinnalle saapuvan UV-säteilyn voimakkuudelle. Tämän UV-tuotteen perustana on ilmakehästä ja maan pinnasta kohti satelliittia sironnut lyhytaaltoinen auringon säteily, joka sisältää tietoa UV-säteilyn vaimenemisesta pilvipeitteessä. OMI:n mittauksia ja säteilynkulkumallinnusta hyödyntäen mittausten tietoa pilvivaimennuksesta käytetään kirkkaan ilman laskennallisen UV-tuotteen korjaamiseksi. Tässä työssä tarkasteltiin pilvikorjauksen toimivuutta erilaisissa pilvisyystilanteissa vertaamalla OMI:n pilvikorjattua UV-indeksiä vastaaviin maanpinnalla Solar Light 501 -laajakaistaradiometrillä mitattuihin UV-indekseihin. Vuosina 2005-2011 Sodankylässä ja Jokioisissa tehdyt radiometrimittaukset kalibroitiin vastaavilla Brewer-spektrofotometrien mittauksilla, jolloin hyödynnettiin Solar Lightin hyvää ajallista kattavuutta ja Brewer-mittausten tarkkuutta OMI:n vertailusuureen muodostamisessa. Kalibrointimenetelmän avulla hieman epätarkemmista Solar Light -havainnoista onnistuttiin tekemään paremmin satelliittivertailuun sopiva UV-indeksi kuin tarkoista Brewer-mittauksista. Pilvipeitteen on aiemmin havaittu heikentävän UV-tuotteen tarkkuutta merkittävästi, mihin yksi syy on pilvikorjauksen oletus tasaisesta, homogeenisestä pilvipeitteestä, sillä todellisuudessa pilvipeite on usein huomattavasti monimutkaisempi. Algoritmin kehittämisen kannalta on siksi mielenkiintoista tarkastella erikseen tilanteita, joissa pilvipeite on mahdollisimman lähelle algoritmin oletuksen kaltainen. Tätä varten UV-aineisto luokiteltiin auringon paiste- ja pilvisyyshavaintojen sekä globaalisäteilymittausten avulla kolmeen pilvisyysluokkaan: kirkkaan ilman tilanteeseen, hajapilviseen ja täyspilviseen tilanteeseen. Täyspilvisen tilanteen oletettiin vastaavan likimain UV-algoritmin olettamaa tasaista, homogeenista pilvipeitettä. OMI:n UV-tuotteen ja pintahavaintojen vertailussa havaittiin OMI:n yliarvioivan UV-indeksiä Jokioisissa keskimäärin 25 % (Sodankylässä 19 %), kirkkaalla ilmalla 12 % (8 %) ja täyspilvisessä tilanteessa merkittävästi enemmän 59 % (39 %). Suhteellisesti suurempi yliarvio täyspilvisissä tilanteissa merkitsee UV-algoritmin pilvikorjauksen olevan liian vähäinen, vaikkakin varsinainen yliarvion syy jää osin avoimeksi. Koska pilvikorjauksen voisi olettaa toimivan melko hyvin tasaisissa, homogeenisissa pilvitilanteissa, on selvitettävä tarkemmin miten hyvin täyspilviset tilanteet vastaavat algoritmin olettamaa pilvipeitettä.