Für Finnland nahm Melametsä im Juniorenbereich an den Junioren-Weltmeisterschaften 1980 und 1981 teil, bei denen er jeweils mit seiner Mannschaft die Silbermedaille gewinnen konnte. Im Seniorenbereich stand er im Aufgebot seines Landes bei den Weltmeisterschaften 1983 und 1985, sowie bei den Olympischen Winterspielen 1984 in Sarajevo.