Auringonsäteilyn mittaukset ja aikasarjat

Transkriptio

1 Auringonsäteilyn mittaukset ja aikasarjat Ari Venäläinen Antti Aarva Pentti Pirinen Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

2 IIlmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

3 Mittalaite Pyranometri: Kipp & Zonen CM11 varustettu IL-puhalluksella Sijainti: Helsinki Kumpula Dynamicumin katolla Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

4 Säteilyä mittaavat asemat Ilmatieteen laitoksella Mittaukset on aloitettu vuonna Vähintään 2 vuotta toimineita asemia ovat: Hki-Vantaa, Hki-Kaisaniemi, Jokioinen, Jyväskylä, Sodankylä ja Utsjoki Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

5 Mitä suureita vuonna 2013 mitataan Paistetunteja 20 asemalla Kokonaissäteilyä 30 asemalla Hajasäteilyä 9 asemalla Heijastunutta säteilyä 4 asemalla Suoraa säteilyä 2 asemalla Pitkäaaltoista säteilyä 3 asemalla Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

6 Tilastokelpoisten kokonaissäteilyasemien lukumäärä vuosittain Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

7 Säteilyn laskeminen säätietojen avulla Säteilysuureita tarvitaan mm. potentiaalisen haihdunnan (EPOT) laskemiseen. EPOT on ollut ja on keskeinen suure maataloudessa, turvetuotannossa sekä metsäpaloindeksin laskemisessa. Ari Venäläinen ja Martti Heikinheimo ovat useissa julkaisuissa käsitelleet potentiaalisen haihdunnan ja säteilyn arvioimista säätietojen avulla. Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

8 Laskennallisen kokonaissäteilyn parametrisointi R gc = (R dir + R difr +R difa )τ c +R difm R gc R dir R difr R difa R difm τ c kokonaissäteily suora säteily Rayleigh sironnut hajasäteily (molekyyleistä ja atomeista sironnut säteily) aerosolien vaikutuksesta sironnut hajasäteily moniheijastunut hajasäteily pilvien läpäisevyys Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

9 Kokonaissäteilyn (R gc ) arviointi säätietojen avulla Vuorokauden kokonaissäteilyä (R s ) voidaan arvioida paistehavaintojen avulla soveltaen Ångströmin yhtälöä (1924) R S / R 0 = (a/b * ln {[(H/N 1) + a]/a}+1 R 0 N H vuorokauden kokonaissäteily täysin pilvettömänä päivänä paistetuntien määrä pilvettömänä päivänä mitattu paistetuntien määrä a, b leveyspiiristä ja vuodenajasta riippuvia vakioita Venäläinen, A. and Heikinheimo, M., The spatial variation of long-term mean global radiation in Finland, International Journal of Climatology, 17, Venäläinen, A., 199. The Spatial variation of monthly mean global radiation in Finland. Licentiate thesis, 47 p. + Appendixes Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

10 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Absolute error Relative error Mallin hyvyys Mallinnetun ja mitatun kokonaissäteilyn ero (mallinnettu mitattu) Jokioisilla kuukausittain jakson havaintojen pohjalta. Mallinnettu arvio pohjautuu joko paistehavaintoihin (Sunshine) tai pilvisyyshavaintoihin (clouds) Sunshine Clouds Sunshine Clouds Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

11 Laskennalliset asemat STATION METHOD COMPLEMEN MISSING MONTHS TED BY Utsjoki pyranometer Sodankylä 71:1-7 Enontekiö clouds Sodankylä Utsjoki Ivalo sunshine Muonio clouds Sodankylä 68:3, 82:9, 12, 83:1, 90: Sodankylä pyranometer Salla clouds Pello clouds Sodankylä 61-70, 86:3,9,11 Rovaniemi sunshine Sodankylä 86:1, 4, 87:1, 88:1 Kuusamo clouds Sodankylä 69:, 9, 72:6, 82:, 86:4, 88:8, 90: Kemi sunshine Sodankylä 86:4 Pudasjärvi clouds Kajaani 61-68, 86:9 Oulu sunshine Kemi Sodankylä 61:1-7, 62:1-3 86:4 Suomussalmi clouds Kajaani Kajaani sunshine Nivala 86:4 Nivala clouds Kajaani Kruunupyy sunshine Vaasa 61-71,86:4 Valassaaret sunshine Vaasa 61-69, 70:1-9, 83:12, 84:1-3 Vaasa sunshine Kauhava 86:4 Viitasaari clouds Jyväskylä Kuopio sunshine Joensuu 63:11 Kauhava clouds Ähtäri clouds Jyväskylä 68:1-12, 69:1-3, 70 Ilomantsi clouds Joensuu 61-67, 79:8-12 Joensuu sunshine Kuopio 61:1-, 6:2, 68:3, 86:4, Jyväskylä pyranometer Kankaanpää clouds Jyväskylä 61:6 Kuorevesi clouds Pori sunshine Kankaanpää 61-6, 86:4 Lappeenranta sunshine Lahti 61, 62:1, 2, 86:4 Lahti clouds Utti sunshine Lahti 61-67, 68:1-6 Jokioinen pyranometer Turku sunshine Jokioinen 86:4 Vantaa pyranometer Ilmala Jokioinen :1-6, 86:4 Kotka sunshine Vantaa 61-67, 68:1-9 Maarianhamina sunshine Turku 61-64, 6:1-6, 86:4 Utö sunshine Turku 61-70, 71:1-9 Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

12 Kokonaissäteilyn vuodenaikaiskeskiarvot (Wm -2 ) säähavaintojen pohjalta Kevät Kesä Syksy Talvi Gulf of Finland Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P

13 Kiitos mielenkiinnosta Ilmatieteenlaitos/ Ari V. & Antti A. & Pentti P