Ilmatieteen laitos

Tehtävät

Laitoksen lakisääteisiin tehtäviin kuuluvat sääpalvelut ja fysikaaliset meripalvelut, tietojen hankkiminen ilmakehän ja merien fysikaalisesta tilasta ja kemiallisesta koostumuksesta sekä niiden vaikutuksista, sekä tutkimustoiminta jonka osa-alueita ovat ilmatieteellinen tutkimus, fysikaalinen merentutkimus, polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimus.

Sääennusteet

Laki velvoittaa laitoksen tuottamaan  sääpalveluita ja fysikaalisia meripalveluita maan yleisen turvallisuuden, liikenteen, elinkeinoelämän ja kansalaisten tarpeisiin. Sen kuuluu varoittaa vaaraa aiheuttavista säätilan ja meren fysikaalisen tilan muutoksista,  vastata ilmakehässä kulkeutuvia haitallisia aineita koskevista ennusteista ja niihin liittyvistä varoituksista silloin, kun se ei kuulu muun viranomaisen tehtäviin;  tuottaa toimialansa palvelut, erityisesti lentosääpalvelut, maanpuolustuksen turvaamiseksi ja puolustusvoimien muun toiminnan varmistamiseksi; vastata sää- ja meritietojen sekä virtaus- ja ajelehtimisennusteiden ylläpitämisestä ja jatkuvasta toimittamisesta pelastustointa ja meripelastustointa varten ja tukea muiden viranomaisten toimintaa luonnonkatastrofeissa.
Vaaraa aiheuttavista ilmiöistä varoitetaan yleensä 24 tuntia etukäteen, joistakin ilmiöistä annetaan lisäksi ennakkovaroituksia. Vaarallisia ja haitallisia ilmiöitä ovat kova tuuli, rankkasade, raju ukonilma, liukkaus, metsäpalovaara, erityinen kuumuus tai kireä pakkanen, poikkeuksellinen meriveden korkeus, korkea aallokko, runsas ultraviolettisäteily, ulkoilman otsonipitoisuus, jään muodostuminen alusten rakenteisiin tai lumivyöryjen uhka.
Vuonna 2007 VTT:n Ilmatieteen laitoksen palveluista tekemän vaikuttavuustutkimuksen mukaan yksi palveluihin sijoitettu euro tuo joka vuosi takaisin viisi euroa.

Muut palvelut

Laitos jakaa ajankohtaispalveluja  ja tutkimustietoutta mm. ilmanlaadusta, tuulienergiasta  ja Ilmastonmuutoksesta. Talvisaikaan laaditaan jäätiedotuksia.

Havaintotoiminta

Toinen laissa mainituista laitoksen tehtävistä on hankkia ja ylläpitää luotettavaa tietoa ilmakehän ja merien fysikaalisesta tilasta ja kemiallisesta koostumuksesta.. Tämän tiedon hankkimiseksi laitos ylläpitää laajaa ja monipuolista havaintoverkostoa, ja vaihtaa tietoja muiden maiden kanssa.   Säähavaintoverkko koostuu pääosin automaattisäähavaintoasemista, mutta osalla asemista myös ihmiset havainoivat sääsuureita. Säähavaintoasemien lisäksi laitoksella on säätutkia, salamanpaikantimia, luotausasemia, aalto- ja jäähavaintolaitteita, mareografeja, revontulikameroita, magnetometrejä ja erilaisia avaruushavaintolaitteita.

Tutkimustoiminta

Tutkimuksen aiheita ovat  ilmastotutkimus, ilmanlaadun tutkimus, meteorologian tutkimus, merentutkimus, uudet havaintomenetelmät (kuten satelliitit ja tutkat) ja  arktinen tutkimus. Vuosittain julkaistaan noin 300 kansainvälisesti ennakkotarkastettua julkaisua.
Suomen kansallisen  IPCC-työryhmän puheenjohtaja ja sihteeri edustavat Ilmatieteen laitosta.
Ilmatieteen laitoksen avaruustutkimus laajeni 1980-luvulta alkaen pitkälti professori Risto Pellisen ansiosta maan lähiavaruudesta aurinkokunnan muihin kohteisiin. Helmikuussa 1989 laitoksen ensimmäinen avaruusinstrumentti alkoi tuottaa mittauksia Marsin plasmaympäristössä Phobos-ohjelman puitteissa. Vuonna 2016  ESAn ExoMars Schiaparelli laskeutui Marsin pinnalle mukanaan Suomessa kehitetyt kaasukehän painetta ja kosteutta mittaavat laitteet.
Vuonna 2006  Ilmatieteen laitoksen tutkija Pekka Janhunen esitti sähköpurjeen idean. Sen kehittämistä jatketaan mm. NASAssa. 
Valtaosa Suomessa tapahtuvan tutkimuksen rahoituksesta tulee suoraan yrityksiltä, yliopistojen budjetista tai kansallisilta rahoittajilta, kuten Tekesiltä ja Suomen Akatemialta. EU:n Horisontti 2020:n rooli on niihin verrattuna kansallisesti pieni. Vain VTT ja Ilmatieteen laitos ovat saaneet budjettiinsa nähden merkittävää Horisontti 2020 -rahoitusta. Vuonna 2014 se oli noin 10% laitoksen tutkimuskuluista.

Kansainvälinen toiminta

Laitoksella on yhteystyötä maailman ilmatieteen järjestön WMO:n lisäksi lukuisien kansallisten sääpalvelujen kanssa, se osallistuu kehitysyhteistyöhön ja toimii muissakin konsultointitehtävissä. Tutkijavaihto on jo vuosikymmenien ajan toiminut vilkkaana. Readingissä sijaitsevassa Euroopan sääkeskuksessa, ECMWF:ssä toimii jatkuvasti suomalaisia tutkijoita.
Ilmatieteen laitos edustaa Suomea EUMETSAT-sääsatelliittiorganisaatiossa. Sääsatelliittikuvien käyttäjänä laitos oli Suomen ensimmäisiä kaukokartoitussatelliittien hyväksikäyttäjiä.

Historiaa

Ilmatieteen laitoksen varhaisin edeltäjäorganisaatio sai alkunsa kun Venäjän Keisari Nikolai I allekirjoitti 28. maaliskuuta 1838 Pietarissa julistuksen, jonka mukaan Helsingin yliopiston yhteyteen perustettiin Helsingin yliopiston magneettinen observatorio. Sen esimieheksi keisari katsoi hyväksi nimittää yliopiston adjunktin (apulaisprofessorin) Johan Jakob Nervanderin, jonka mukaan Helsingin Nervanderinkatu on nimetty. Tuohon aikaan oletettiin ilman lämpötilan ja maan magneettikentän vaihteluiden olevan huomattavan läheisessä vuorovaikutuksessa.
Magneettis-meteorologisen observatorion puinen rakennus sijaitsi vuosina 1841–1963 Helsingin Kaisaniemessä Vuorikatu 24:ssä. Vanhan rakennuksen paikalle valmistui 1966 Säätalo, joka toimi laitoksen päärakennuksena vuoteen 2005 asti. Rakennuksessa oli vuodesta 2005 virastoja, ja katolla on tuulimittari. Rakennus on helmikuun 2017 tietojen mukaan tarkoitus purkaa ja rakentaa paikalle uusi. Kiinteistön omistaa Suomen valtio ja tontin omistaa Helsingin kaupunki, jotka myyvät omistuksensa yksityiselle yritykselle.
Kaisaniemessä on edelleen Suomen vanhin säähavaintoasema. Vuonna 1881 observatorion nimi muutettiin Meteorologiseksi Päälaitokseksi, kun se siirtyi yliopistolta Suomen Tiedeseuran alaisuuteen. Vuonna 1919 laitos siirtyi valtiolle, hallinnollisesti maatalousministeriön alaisuuteen ja tällöin nimeksi tuli Valtion Meteorologinen Keskuslaitos. Nykyisen nimensä se sai vuonna 1968, jolloin laki Ilmatieteen laitoksesta astui voimaan. Samalla laitos siirtyi liikenneministeriön alaisuuteen.
Vaisala Oy:n perustaja, professori Vilho Väisälä teki pitkän uran Ilmatieteen laitoksessa. Työssään hän kehitteli radioluotainta, koska leijaluotaukset olivat epäkäytännöllisiä. Väisälän vuonna 1932 keksimä taajuusmoduloitu luotain osoittautui tieteelliseksi ja kaupalliseksi menestykseksi, ja sitä valmistamaan perustettiin oma yhtiö.
Laitos on tehnyt medialle sääkatsauksia jo vuodesta 1881. Vanhimmissa katsauksissa pääpaino oli ilmestymispäivänä eri paikkakunnilla havaitussa säätilassa, mutta ennustustiedon osuus kasvoi vähitellen.

Laitos nykyaikana

Ilmatieteen laitos muutti syyskuussa 2005 Helsingin yliopiston Kumpulan kampusalueelle uuteen toimitaloon Dynamicumiin yhdessä Merentutkimuslaitoksen kanssa. Toimitalon osoite Erik Palménin aukio viittaa tunnetuimpaan suomalaiseen ilmakehäntutkijaan. Virallisesti Dynamicum vihittiin käyttöön 8. marraskuuta 2005.
Merentutkimuslaitos lakkautettiin 1. tammikuuta 2009. Sen entiset toiminnot jaettiin Ilmatieteen laitoksen ja Suomen ympäristökeskuksen kesken. Ilmatieteen laitoksen merentutkimuksen ohjelmaan keskitettiin fysikaaliseen merentutkimukseen kuten aallokkoon, merenkorkeuteen ja jäihin liittyvä palvelu- ja tutkimustoiminta. Suomen ympäristökeskukseen perustettiin Merikeskus.

Organisaatio

Nykyisessä laitoksen organisaation (2014) päähaarat ovat sää ja turvallisuus sekä tutkimus- ja menetelmäkehitys.
Sää- ja turvallisuus sisältää sää- ja turvallisuuskeskuksen lisäksi asiakaspaleluyksikön, palvelukehityksen, sääpalveluiden tuotantojärjestelmät ja havaintopalvelut.
Kumpulassa sijaitsevan valtakunnallisen sää- ja turvallisuuspalvelun lisäksi laituos tuottaa lentosääpalveluita Kuopiossa ja Rovaniemellä. Vuonna 2015 käytyjen YT-neuvottelujen jälkeen Tampereen sääennustustoiminta lopetettiin ja mittaus- ja havaintotoimintaa vähennettiin monissa toimipisteissä.
Tutkimus- ja menetelmäkehityksen nykyiseen alaorganisaatioon kuuluvat ilmastotutkimus, ilmakehän koostumuksentutkimus, meteorologian tutkimus, merentutkimus, uudet havaintomenetelmät (kuten satelliitit ja tutkat), arktinen tutkimus ja iä-Suomen yksikkö sekä asiantuntijapalvelut.

Teknologia

Laitos on ilmakehämallien vaatiman suuren laskentakapasiteetin takia ollut jo pitkään supertietokoneiden suurkäyttäjä.
Mallien laskentatarkkuuden kehitys on käynyt käsi kädessä laskentatehon kehittymisen kanssa. Oma ensimmäinen tietokone 1970-luvulla oli ruotsalainen Datasaab D21, jonka muisti oli 60 kilotavua. Vuonna 2005 laitokselle hankittu Silicon Graphicsin supertietokone oli ostohetkellä Suomen nopein tietokone ja maailmalla 400 nopeimman tietokoneen joukossa. Koneen laskunopeus oli noin 30-kertainen verrattuna aikaisempaan, CSC:n omistamaan koneeseen. Hankittu kone oli Altix 3700 BX2 -sarjan kone, jossa on 304 suoritinta sekä 304 gigatavun keskusmuisti.
Vuonna 2013 laitokselle hankittiin Cray XC30. Seuraavan koneen hankinnassa on harkittu yhteistyötä Pohjoismaiden ja Baltian maiden kanssa.