Report series in Geophysics

 

Uusimmat julkaisut

  • Järvinen, Onni (Helsingin yliopisto, 2013)
    Etelämantereen pinta-alasta 98 % on lumen ja jään peitossa ja parhaimmillaan lumi heijastaa jopa 90 % tulevasta auringon säteilystä takaisin avaruuteen. Lumen suuren heijastuskyvyn takia Etelämantereella on suuri vaikutus maapallon ilmastoon toimien valtavana lämpönieluna . Lumen heijastuskyky on riippuvainen lumen fysikaalisista ominaisuuksista (mm. kidekoko ja muoto sekä märkyys) ja nämä ominaisuudet reagoivat herkästi muutoksiin valitsevissa meteorologisissa olosuhteissa. Etenkin satelliittikaukokartoituksessa käytetyt signaalit ovat herkkiä lumessa tapahtuville muutoksille. Vuotuinen sykli rannikkoalueen pintalumen fysikaalisissa ominaisuuksissa on otettava huomioon matemaattisissa lumi- ja ilmastomalleissa. Tämän väitöskirjan päätavoitteena oli kartoittaa Etelämantereen jäätikön pintakerroksen vuotuinen sykli rannikkoalueella. Tutkimuskohteina oli 10 m paksu pintalumikerros sekä kolme sinisen jään aluetta, jonne muodostuu kesäkausina sulavesijärviä. Sinisen jään alue on vapaana lumesta ja näkyvissä ympäri vuoden voimakkaiden tuulien takia. Tutkimukset suoritettiin Etelämantereen kesäkausien 2004-2005, 2009-2010 ja 2010-2011 aikana läntisellä Kuningatar Maudin maalla. Suomen Aboa-tutkimusasema toimi tukikohtana kenttämittausten ajan sisältäen 300 km pitkän mittauslinjan rannikolta sisämaahan pinnankorkeuden vaihdellessa 30 m ja 2000 m välillä. Lumen fysikaalisia ominaisuuksia (tiheys, kovuus, märkyys, kidekoko ja muoto ja kerrosrakenne) havainnointiin 1,5 m syvistä lumikuopista sekä tutkimalla miten valo vaimenee lumen sisällä. Lisäksi lumen lämpötilan seuraamiseksi eri syvyyksillä lumeen asennettiin kaksi ympärivuotista automaattisista mitta-asemaa. Sulavesijärvien kehitys sinisen jään alueilla saatiin selville veden virtauskokeiden, jäänäytekairauksien ja säteilymittausten avulla. Tulokset osoittavat, että nykyilmastossa sinisen jään alueiden sulavesijärvet ovat yksivuotisia eli jäätyvät kokonaan umpeen talvikauden aikana. Sulavesijärven rakenteen kehitys oli kaikkialla samanlainen, mutta ajallinen kehitys oli riippuvainen sijainnista. Valo-mittaukset osoittivat, että lumessa 50 cm syvyydellä valon voimakkuus on vaimentunut yhteen prosenttiin sekä tukevan tietoa, että lumi on rakenteeltaan hyvin samankaltaista kaikkialla muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta. Nykyilmastossa havaittuja lumen lämpötilasyklejä voidaan käyttää vertailukohteena tulevaisuudessa suoritettaville mittauksille. Lisäksi tulokset osoittivat pintalumikerroksen käyttäytyvän erilailla rannikon tuntumassa (pinnankorkeus alle 100 m) kuin sisämaassa (pinnankorkeus yli 300 m).
  • Kitaigorodskii, Sergey (2013)
    Report series in Geophysics 72
    The several conclusions of similarity theory for wind driven waves are discussed together with experimental data being revisited by the author (Kitaigorodskii, 1983, 1998). First of them is so-called wind speed scaling, often being used in literature on wind waves as Kitaigorodskii scaling. It is stressed that existing data cannot be served for rejection of concept of fully developed (mature) wind waves. Second of them is the derivation of so-called law omega–4 (Kitaigorodskii, 1962, 1983) for replacement of Phillips law (Phillips, 1958). The main question related to this problem is about existence of the transition from direct cascade regime to wind wave breaking dissipation scales. It is established "a bridge" between description of wave spectra used in Kitaigorodskii (1962) and weakly nonlinear theory of waves. This was the third question discussed here.
  • Uusikivi, Jari (Helsingin yliopisto, 2013)
    Itämeri on Suomen rannikoilla joka vuosi useiden kuukausien ajan jään peittämä. Tämä jääpeitteinen aika vaikuttaa suuresti Itämeressä vallitseviin olosuhteisiin, vaikuttaen merenkulkuun, kasvien ja eläinten toimintaan sekä veden liikkeisiin. Tässä työssä on tutkittu Itämeren jään kasvua ja ominaisuuksia, sekä näiden vaikutuksia leviin, joita esiintyy jäässä ja jään alla. Jään ominaisuuksista tässä työssä on keskitytty auringonvalon kulkeutumiseen jäässä ja sen heijastumiseen jäästä, jään erilaisiin kasvutapoihin ja jään suolaisuuteen. Itämeren jää jakaantuu kiintojäähän, joka on tasaista ja jääkansi on rannassa kiinni sekä ajojäähän, joka on usein epätasaista ja liikkuu merellä tuulien ja veden virtausten mukaan. Kiintojään kasvu tapahtuu joko pohjasta käsin muodostamalla teräsjäätä tai pinnasta ylöspäin muodostamalla kohvajäätä, kun jäälle tulvinut vesi jäätyy. Kiintojääalueilla suurimman osan jään paksuudesta muodostaa teräsjää, noin 80 %. Kohvajään osuus on keskimäärin noin 20 %. Nämä suhteet vaihtelevat eri vuosina ja sää vaikuttaa suuresti tähän. Sateisina talvina kohvajään osuus on suurempi, jopa 50 %. Ajojääalueilla jään paksuutta kasvattaa myös suppojää. Suppojään osuus jäänpaksuudesta oli Perämeren ajojäissä tehdyissä mittauksissa 2-13 %. Jään kasvutavalla havaittiin olevan vaikutusta jäässä esiintyviin eliöihin. Teräs- ja kohvajääkerroksissa vallitsevina lajeina olivat eri levälajit. Auringonvalon määrä vaikuttaa jään sulamiseen ja kasvuun sekä jäässä ja jään alla olevaan elämään. Tässä työssä tutkittiin auringonvalon heijastumista jäästä takaisin ilmakehään sekä valon kulkeutumista jään läpi. Jäähän tulevasta valosta takaisin heijastuu 10- 90 %. Tärkein heijastumista määräävä tekijä on jäällä olevan lumipeitteen paksuus. Lumettomasta jääpinnasta heijastumisen määrää kohvajääkerroksen paksuus. Merijäässä olevissa suolataskuissa on Itämeressä runsaasti eloperäistä liuennutta ainetta, joka absorboi tehokkaasti ultraviolettivaloa. Elämälle haitallisen ultraviolettivalon määrä jäässä onkin hyvin pitkälti tämän aineksen määrästä riippuvainen. Jäässä olevat levät voivat suojautua haitalliselta valolta myös muodostamalla itselleen suojapigmenttejä, jotka absorboivat tehokkaasti tätä valoa. Tällaiset pigmentit voivat muuttaa ultravoilettivalon määrää jäässä merkittävästi ja siten suojata myös muita eliöitä, jotka muuten eivät voi suojautua ultraviolettivalolta.
  • Koistinen, Esa (2007)
    Report series in Geophysics 54
  • Oikkonen, Annu (2008)
    Report series in Geophysics 56
  • Leppäranta, Matti (2009)
    Report series in Geophysics 61
  • Mäkiranta, Eeva (2009)
    Report series in Geophysics 58
  • Rasmus, Kai; Granberg, Harry; Kanto, Kimmo; Kärkäs, Eija; Lavoie, C.; Leppäranta, Matti (2003)
    47
    The project ’Seasonal Snow in Antarctica’ was set up to measure the physical properties of Antarctic snow cover in 1999-2001. The present document is the project data report. An introduction is given of the project, descriptions of the experiments are made, and the data obtained by the scientists in the different working groups during the two expeditions to Antarctica are described
  • Leppäranta, Matti (1998)
  • Leppäranta, Matti (1998)
  • Järvinen, Onni; Leppäranta, Matti; Vehviläinen, Juho (University of Helsinki, Division of Geophysics and Astronomy, 2012)
    Report series in Geophysics No 71
    Field programme on the surface layer of the ice sheet in the Dronning Maud Land, Antarctica has been performed in 2009-2011. The objectives were to examine the annual accumulation and sublimation history, snow melting, chemistry of snow impurities, and life history of supraglacial and epiglacial lakes in blue ice regions. Fieldwork was done during FINNARP 2009 and 2010 expeditions. The sites were at the Finnish research station Aboa (73 02.5'S, 013 24.4'W), a snow line from Rampen at the edge of the ice shelf pass Aboa to the station Svea, and blue ice at Basen and neighboring nunataks. Snow measurements were made using classical snow pit method, ice and snow sampling, and with automatic observation stations (surface radiation balance, penetration of sunlight into snow and ice, and temperature within the surface layer of snow and ice). Life history, physics, and ecological state of lakes were mapped. This document is the data report including a brief project introduction, descriptions of the experiments, and the data obtained.
  • Raiskila, Selen (Helsingin yliopisto, 2013)
    Aurinkokunnan kappaleiden törmäykset ovat olleet merkittävässä roolissa maapallon geologisessa historiassa. Törmäykset ovat synnyttäneet esimerkiksi laajoja magmakivimuodostelmia ja merkittäviä mineraaliesiintymiä sekä vaikuttaneet maapallon biologiseen kehitykseen. Törmäysrakenteita (impaktikraattereita) voidaan tutkia yhdistelemällä erilaisia geologisia ja geofysikaalisia metodeja, joiden avulla voidaan erottaa kallioperän kivien sekä mineraalien törmäyksessä aiheutuneet piirteet endogeenisissa syntyprosesseissa muodostuneista piirteistä. Esimerkiksi optisella ohuthieanalyysilla voidaan erottaa diagnostisia impaktin aiheuttamia muutoksia mineraaleissa. Impaktitörmäyksen korkea paine ja lämpötila aiheuttavat myös kontrasteja kallioperän kivissä ja niiden petrofysikaalisissa ominaisuuksissa. Nämä kontrastit havaitaan paikallisen painovoima- ja magneettikentän anomalioina. Kivissä olevat magneettiset mineraalit saattavat myös magnetoitua uudelleen törmäyksen vaikutuksesta ja siten tarjota tietoa törmäyksen aikaisesta maapallon magneettikentästä sekä törmäyspaikan muinaisesta mannersijainnista. Tässä väitöskirjassa esitelty tutkimus keskittyy Keurusselän törmäysrakenteeseen (62°08 N, 24°37 E). Alueen kallioperä kuuluu Keski-Suomen Granitoidikompleksiin, jonka kivet ovat 1890-1860 miljoonan vuoden ikäisiä. Tutkimusta varten Keurusselän alueelta kerättiin kivi- ja kairanäytteitä, jotka valittiin törmäysrakenteen sisältä sekä sen ulkopuolelta. Tutkimuksen tärkein tavoite oli selvittää Keurusselän rakenteen alkuperä ja etsiä diagnostisia todisteita törmäyksestä. Alueen kivissä esiintyneet pirstekartiot viittasivat törmäysalkuperään, mutta eivät itsessään riittäneet siitä todisteeksi. Ensimmäiset petrografiset tulokset, jotka puolsivat impaktitörmäystä olivat ohuthietutkimuksissa löytyneet tasomaiset muutokset (PDF) kvartsissa. Nämä tasomaiset piirteet ilmaisivat, että ne ovat syntyneet erittäin korkeassa törmäyspaineessa (5-20 GPa) eivätkä siten voi olla endogeenisesti syntyneitä. Myös Keurusselän alueelta kairatuista kivinäytteistä havaittiin monomiktista breksiaa, jonka arvellaan liittyvän törmäysrakenteeseen. Analyyseissa löydettiin savimineraaleja, jotka ovat todennäköisesti muuntuneet impaktisulasta. Kerättyjä kivinäytteitä tutkittiin myös geofysikaalisin menetelmin. Pirstekartiokivien magneettiset mittaukset viittaavat siihen, että kivet ovat uudelleen magnetoituneet törmäyksessä. Paleomagneettisten tulosten perusteella arvioidaan törmäyksen tapahtuneen noin 1120 miljoonaa vuotta sitten. Kivinäytteistä mitattiin myös niiden petrofysikaaliset ominaisuudet (tiheys ja suskeptiivisuus), sillä Keurusselän törmäysalueen kallioperä on hyvin rikkonaista ja osittain muuntunutta, kuten em. pirstekartiot. Pirstekartiot esiintyvät rakenteen keskiosissa pyöreässä muodostelmassa, mikä viittaa kraatterin keskuskohoumaan. Tämä halkaisijaltaan n. 6 km alue on myös hyvin magneettinen ja se erottuu positiivisena anomaliana magneettisella kartalla. Paikallisessa painovoimakentässä erottuva pyöreä painovoimaminimi keskuskohouman ympärillä on halkaisijaltaan n. 16 km. Keurusselän törmäysrakenne mallinnettiin käyttäen petrofysikaalisia tuloksia malliparametreina. Geofysikaalisen mallin perusteella törmäysrakenteen kallioperä on rikkonaista jopa 1.2 km syvyyteen asti. Alkuperäinen törmäyskraatteri on todennäköisesti ollut halkaisijaltaan n. 24-27 km.
  • Bućko, Michał (Helsingin yliopisto, 2012)
    Kaupunkialueiden ajoneuvoliikenne on yksi merkittävimmistä lähteistä urbaanin ympäristön saastumisessa. Liikenteen aiheuttamat magneettiset partikkelit, raskasmetallit ja muut yhdisteet vaikuttavat ympäröivään ilmanlaatuun ja ovat siten suoraan yhteydessä ihmisten terveyteen. Tämän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena on tunnistaa ja luokitella ajoneuvoliikenteestä lähtöisin olevat magneettiset partikkelit käyttäen magneettisia, kemiallisia ja mikromorfologisia tutkimusmenetelmiä. Näiden kolmen menetelmän yhdistelmää hyödynnettiin erotettaessa tietyistä antropogeenisista lähteistä peräisin olevia magneettisia partikkeleita muihin saastumislähteisiin. Erityinen painoarvo tutkimuksessa kohdistettiin erityyppisiin näyteaineksiin (tien varsien maa-aines, lumi, jäkälä ja sammal) saastumisen kerääjinä. Liikenteen aiheuttamien päästöjen pitoisuuksia sekä niiden paikallista ja ajallista vaihtelua monitoroitiin näyteaineksista eri mittauspisteillä teiden läheisyydessä. ----- Tiealueiden varsille kerääntynyt magneettinen tiepöly ja sen paikallinen jakautuminen em. aineksissa havaittiin olevan erittäin runsasta lähinnä tietä sijaitsevilla mittauspisteillä. Magneettisen aineksen määrä kuitenkin vähenee tasaisesti tiestä poispäin, mutta ajoneuvoliikenne ja sen päästöt ovat merkittävä saastumisen aiheuttaja tienvarsilla. Suurimmat erot tiepölyn magneettisuuden horisontaalisessa jakautumisessa havaittiin maa-aineksen ja lumen välillä. Mittausaineksesta erotettujen magneettisten partikkeleiden määrä oli merkittävästi kohonnut maa-aineksessa muutaman metrin etäisyydellä tiestä, mutta luminäytteissä kohonneita pitoisuuksia havaittiin jopa 60 metrin päässä. Varsinkin vilkkaasti liikennöidyillä tieosuuksilla tienvarsien raskasmetallipitoisuudet olivat huomattavasti kohonneet harvaan liikennöityihin tieosuuksiin verrattuna. Pitoisuuksien eroavaisuudet ovat suoraan yhteydessä liikenteen volyymiin, joka moottoriteiden kohdalla on jopa 30 kertaa suurempi kuin paikallisteillä. Vastaavasti vilkkaasti liikennöityjen teiden läheisyydessä olevien kaupunkipuistojen sammalnäytteiden magneettisissa pitoisuuksissa havaittiin korkeita arvoja verrattuna harvakseltaan liikennöityjen teiden varsilla olevien kaupunkipuistojen sammalnäytteisiin. Tutkittavista näytteistä havaittiin kohonneita raskasmetallipitoisuuksia esim. Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni ja Co. Kohonneet pitoisuudet liittyvät ajoneuvoista peräisin oleviin päästöihin (pakokaasut ja muut kulumisesta aiheutuvat päästöt ajoneuvon materiaaleissa, tienpinnassa jne.) ja/tai näyteainekseen kasaantuneiden partikkelien raekoosta (ultrahienoilla partikkeleilla on suuri aktiivinen pinta, joka absorboi raskasmetalleja). Merkittävin korrelaatio kohonneissa raskasmetallipitoisuuksissa havaittiin tiepölylle altistuneissa sammalnäytteissä, joissa näytteiden magneettinen suskeptibiliteetti oli yhteydessä tiettyjen raskasmetallien keskittymiseen. Matalan koersivisuuden magnetiitti tunnistettiin merkittävimmäksi magneettiseksi mineraaliksi mittausaineksissa (maa-aines, lumi, sammal ja jäkälä). Näytteissä havaittiin myös titanomagnetiittia, ilmeniittiä, pyriittiä ja magneettikiisua. Tunnistetuista magnetiittipartikkeleista hallitsevin osa on MD (multi-domain) tyyppisiä (raekoko >10 μm) ja loppuosa PSD (pseudo-single-domain) tyyppisiä (<10 μm). Tienpiennarten lumeen sitoutuneessa tiepölyssä havaittiin myös ultrahienoja rautaoksideja (>10 nm). Tutkittu tiepöly sisältää kahta eri tyyppiä olevaa antropogeenistä ainesta: (1) yhtä tai useampaa erilaista elementtiä olevia kulmikkaita tai näiden yhdistelmiä olevia partikkeleita (halkaisija ~1-300 µm); (2) pyöreitä partikkeleita (~1-100 µm), jotka sisältävät suurimmaksi osaksi rautaa. Ensimmäisen tyypin partikkelit ovat peräisin ajoneuvon komponenttien kulumisesta, tienpinnasta ja lumen aurauksesta. Pyöreät partikkelit ovat puolestaan palamisprosessien tuotteita esim. hiilen poltosta sähköntuotannossa ja/tai polttoaineen palamisessa ajoneuvoissa. Tässä väitöskirjassa osoitetaan miten lumi toimii erittäin tehokkaana kerääjänä antropogeenisissa päästöissä ja miten lumi voi säilöä saasteita jopa useita kuukausia ennen sen sulamista. Lisäksi, luminäytteet tarjoavat enemmän informaatiota ajoneuvoliikenteestä lähtöisin olevien magneettisten partikkelien paikallisesta ja ajallisesta vaihtelusta kuin tienvarsien maa-aines. Maa-aineksesta mitatun magneettisen aineiston tulkinta on vaikeaa sen kompleksisuudesta johtuen ja siksi tässä väitöskirjassa esitetyssä tutkimuksessa ehdotetaan vaihtoehtoisten ainesten, kuten lumen ja sammaleen käyttöä antropogeenisten magneettisten partikkelien kerääjinä. Sammaleet ja jäkälät sopivat erinomaisesti magneettisen materian biomonitorointiin, sillä ne varastoivat tehokkaasti ilmansaasteita. Niitä voidaan täten käyttää hyödyksi saastumisen paikallisten- ja ajallisten vaihteluiden seuraamisessa sekä urbaanin ympäristön saastumisen ilmaisimina.
  • Airo, Meri-Liisa; Kiuru, Risto (University of Helsinki, Division of Geophysics and Astronomy, 2012)
    Report series in Geophysics No 68
  • Wang, Caixin (Helsingin yliopisto, 2011)
    Etelämantereen jäätikköhyllyn sulaminen ja sen vaikutus valtameren merijäähän ja vesirunkoon Maapallon eteläpäässä sijaitsee valkoinen Etelämanner. Se on maailman viidenneksi suurin manner, ja sen pinta-ala on 13,2 miljoonaa km2. Mantereen pinnasta 98% kattaa napajäätikkö, joka on 2-3 km paksu ja sisältää noin 61% kaikesta makeasta vedestä maan päällä. Painovoima ajaa Etelämantereen jäätikköä virtaamaan kohti rannikkoa ja Eteläiselle jäämerelle. Kelluva jäätikön osaa kutsutaan jäähyllyksi, joka reunustaa noin 44% Etelämantereen rannikosta. Eteläisen jäämeren vesi aiheuttaa sulamista jäähyllyn pohjapinnalla, mikä syöttää makeata vettä Eteläiseen jäämereen. Tällä on tärkeä rooli maapallon ilmastojärjestelmässä, mutta ilmiö ei kuitenklaan sisälly nykyisiin ilmastomalleihin. Tämä väitöskirja tutkii jäähyllyn sulamista ja sen merkitystä globaalissa merijää-meri-ilmakehä mallissa. Olemassa olevaan malliin ORCA2-LIM on lisätty jäähyllyvaikutukset, mitä mallia kutsutaan nimellä ORCA2-LIM-ISP (ISP jään hylly parametrointi), joka sisältää paitsi kaikki suuret Etelämantereen jäätikön jäähyllyt myös useita pieniä. Mallisimulaatioissa verrataan ORCA2-LIM ja ORCA2-LIM-ISP malleja käyttäen valtamerten kiertoliikkeen tietokannan World Ocean Circulation Experiment havaintoja Eteläiseltä jäämerellä. Väitöskirja osoittaa, että jäähyllyjen sulamisen lisääminen parantaa merkittävästi meren hydrografian ja kerrostuneisuuden mallituloksia. Lisäksi se osoittaa myös, että merten syvyystiedot ovat tärkeitä simuloitaessa vesimassojen hydrografiaa ja kiertoliikettä Eteläisellä jäämerellä. Erityisesti vedenalaisten harjujen tasoittaminen karkeilla malleilla voi johtaa lämpötilan ja suolaisuuden yliarviointiin, Jäätikköhyllyjen sulamisen kasvun vaikutusta tutkittain väitöskirjassa perusteellisesti. Vaikutus on merkittävintä Eteläisellä jäämerellä, jossa sulaminen aiheuttaa merkittävää pintaveden makeutumista, lämpenemistä välivesissä ja syvissä vesissä, sekä lämpenemistä ja makeutumista meren pohjakerroksessa. Lisäksi sulaminen pyrkii heikentämään Länsituulten virtaa Eteläisellä jäämerellä, mutta vahvistamaan Etelämantereen rannikkovirtaa sekä Weddellin meren ja Rossin meren pyörteitä. Pohjoisella pallonpuoliskolla Etelämantereen jäähyllyjen sulamisen vaikutus on selkeämpi Atlantilla kuin Tyynellä valtamerellä.
  • Elbra, Tiiu (Helsingin yliopisto, 2011)
    Kivien ja mineraalien fysikaaliset ominaisuudet tarjoavat arvokasta tietoa maankuoren materiaalien olemuksesta ja niiden ominaisuuksista. Muutokset kivien fysikaalisissa ominaisuuksissa tuottavat petrofysikaalisia kontrasteja eri kivilajien välillä, kuten esimerkiksi impaktikraatterien impaktikivet ja kohdekivet sekä erilaiset vaihtelut maankuoren kivilajeissa. Nämä kontrastit saattavat aiheuttaa geofysikaalia poikkeavuuksia, jotka havaitaan niiden ensisijaisen synnyn perusteella (impakti, tektoniikka, jne). Kivien fysikaalisten ominaisuuksien määrittäminen on tärkeää tutkiessamme Maapallon kehitysprosesseja, kuten meteoriitti-impaktien ja maankuoren deformaation vaikutuksia. Suurin osa tämän päivän tietämyksestä kivien fysikaalisten ominaisuuksien muutoksista ovat kuitenkin rajallisia johtuen vähäisestä pintakivien petrofysikaalisesta aineistosta. Erityisesti meteoriittikraattereiden pintakivien ominaisuudet ovat osittain puutteellisia, sillä kraatterit ovat usein hautautuneet sedimentteihin tai ne ovat kokeneet merkittävää impaktin jälkeistä eroosiota. Syväkairausten avulla voimme kuitenkin tutkia maankuoren ylimpiä kerroksia. Tämä väitöskirja perustuu kolmen impaktirakenteen syväkairausaineistoon: (i) Bosumtwi impaktikraatteri, Ghana, (ii) Chesapeake Bay impaktikraatteri, USA ja (iii) Chicxulub impaktikraatteri, Meksiko. Näissä kairausnäytteissä esiintyvät kaikki impaktirakenteiden tyypilliset litologiat, kuten impaktin jälkeiset litologiat, impaktikivet, sekä murtuneet ja ehjät kohdekivet. Tämän väitöskirjatyön neljäs osa-aihe käsittelee paleoproterotsooista aineistoa Suomesta Outokummun alueelta. Tässä impaktiin liittymättömässä aiheessa on kyse syväkairauksesta taloudellisesti tärkeän ofioliittikompleksin läpi. Kaikkien neljän osa-aiheen painopisteenä oli yhdistää maan kuoren rakenteelle merkityksellisten kivien petrofysikaalisten perustutkimuksien tulokset. Tulosten avulla tunnistettiin ja karakterisoitiin erilaisia litologioita perustuen niiden fysikaalisiin ominaisuuksiin ja näin saatiin uutta tietoa mahdollisiin geofysikaalisiin mallinnuksiin. Lisäksi kolmen impaktirakenteen kivien magneettiset ja paleomagneettiset ominaisuudet yhdistettynä petrofysikaalisiin ominaisuuksiin auttoivat luomaan käsityksen impaktin aiheuttamista muutoksista kivissä ja niiden magneettisissa mineraaleissa sekä impaktin vaikutuksista kallioperään ja kohdekiviin.
  • Zhang, Zhanhai (Helsingin yliopisto, 2000)
  • Elo, Aija-Riitta (Helsingin yliopisto, 2007)
    Odotettavissa tuhansien järvien maassa Järvien lämpötilojen ja jääpeitteen laskentamenetelmät ovat parantuneet, kun suomalaista aineistoa on käytetty kansainvälisessä tutkimuksessa. Erityisesti voidaan laskea lämpötilan vaihtelu eri syvyyksillä ja siten selvittää vesirungossa tapahtuvaa vaihtoa. Tulevaisuudessa voimme odottaa lämpimämpiä vesiä ja vähemmän jäätä. Veden pystysuuntainen lämpötilavaihtelu vaikuttaa oleellisesti järven oloihin ja elämään. Jakaumaan vaikuttavat järven morfologiset piirteet, kuten suuruus ja muoto. Myös ympäröivän maaston muoto kuuluu näihin piirteisiin ja vaikuttaa paikalliseen ilmastoon. Nyt valmistuvassa väitöksessä on tutkittu morfologisten piirteiden ja ilmaston yhteisvaikutusta käytettäessä numeerisia malleja. Järviä on kuvattu sekä pintapisteenä, kaksikerroksisena laatikkona että laskemalla syvyysjakaumaa turbulenssimallin avulla. Vertailulaskelmia on tehty myös käyttäen hydrologista vesistömallia ja erittäin pienten järvien lämpötilatietoja. Mallien muodostuksessa tarvitaan järviltä koottua havaintoaineistoa. Erityisesti pienillä järvillä rannat varjostavat merkittävästi. Järviltä on koottu tietoja lämpötilasta eri syvyyksiltä sekä meteorologisia havaintoja. Talvella tuuli voi särkeä ohuen jään, mutta ilman lämpötila määrää jääpeitteen pääpiirteet. Jääpeite kertoo ilmastosta jopa silloin, kun lämpötilaa ei ole mitattu. Tällaisia pitkiä sarjoja löytyy Suomesta, ja niitä on analysoitu myös kansainvälisesti. Tässä tutkimuksessa erityinen paino on ollut pohjoismaisten olojen analysoinnissa ja suomalaisen runsaan järvi- ja ilmastoaineiston käytössä erityyppisten järvien mallitukseen. Aineistoa on analysoitu ja mallituksessa käytetty noin sadan viimeisen vuoden ajalta. Myös lämpötilaolojen kehittymistä tulevina vuosina on analysoitu laadittujen skenaarioiden avulla, aina noin sadan vuoden päähän. Tulevaisuudessakin voimme odottaa lämpimämpiä talvia ja niiden myötä myöhempää ja ohuempaa jäätä. Tällä on myös suotuisia vaikutuksia, esimerkiksi syvänteet voivat helpommin hapettua. Ihmisille suurimpia vaikutuksia tulee siitä, että jäällä liikkuminen on vaarallisempaa, ja esimerkiksi talvikalastus vaikeutuu. Kesäisin taas lämpötilan nousu aiheuttaa lähinnä voimistuvaa kerrostuneisuutta ja pintavesien lämpenemistä. Tämä taas voi lisätä leväkukintoja monine kiusallisine vaikutuksineen. Ilmaston lämpenemiseen voidaan vaikuttaa vain hitaasti vähentämällä päästöjä ilmakehään, mutta vesien rehevöitymiseen voidaan onneksi vaikuttaa nopeasti vähentämällä ravinnekuormitusta.

Näytä lisää