Ilmatieteen laitos

Ilmatieteen laitos (lyhenne IL, ) on Suomen liikenne- ja viestintäministeriön alaisuudessa toimiva laitos, joka tuottaa sääpalveluita sekä toimii tutkimuslaitoksena.
Tehtävät.
Laitoksen lakisääteisiin tehtäviin kuuluvat sääpalvelut ja fysikaaliset meripalvelut, tietojen hankkiminen ilmakehän ja merien fysikaalisesta tilasta ja kemiallisesta koostumuksesta sekä niiden vaikutuksista. Tutkimustoiminnan osa-alueita ovat ilmatieteellinen tutkimus, fysikaalinen merentutkimus sekä polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimus.
Toiminta.
Sääennusteet.
Laki velvoittaa laitoksen tuottamaan sääpalveluita ja fysikaalisia meripalveluita Suomen 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. Lisäksi laitos tuottaa toimialansa palvelut, erityisesti lentosääpalvelut, maanpuolustuksen turvaamiseksi ja puolustusvoimien muun toiminnan varmistamiseksi, vastaa sää- ja meritietojen sekä virtaus- ja ajelehtimisennusteiden ylläpitämisestä ja jatkuvasta toimittamisesta pelastustointa ja meripelastustointa varten ja tukee 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 Teknologian tutkimuskeskus 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 muun muassa 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 havainnoivat 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. Laitoksen ensimmäinen avaruusinstrumentti alkoi helmikuussa 1989 tuottaa mittauksia Marsin plasmaympäristössä Phobos-ohjelman puitteissa. Vuonna 2016 ESAn ExoMars Schiaparelli laskeutui Marsin pinnalle mukanaan Suomessa kehitetyt kaasukehän painetta ja kosteutta mittaavat laitteet.
Ilmatieteen laitoksen tutkija Pekka Janhunen esitti vuonna 2006 sähköpurjeen idean. Sen kehittämistä jatketaan muun muassa NASAssa.
Valtaosa Suomessa tapahtuvan tutkimuksen rahoituksesta tulee suoraan yrityksiltä, yliopistojen budjetista tai kansallisilta rahoittajilta, kuten Tekesiltä ja Suomen Akatemialta. Euroopan unionin Horisontti 2020 -puiteohjelman 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 prosenttia 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 magneettinen observatorio. Sen esimieheksi keisari katsoi hyväksi nimittää yliopiston adjunktin eli 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. Radioluotaimet lähetettiin Pasilassa sijainneesta Ilmalan aerologisesta observatoriosta.
Laitos on tehnyt medialle sääkatsauksia jo vuodesta 1881. Vanhimmissa katsauksissa pääpaino oli ilmestymispäivänä eri paikkakunnilla havaitussa säätilassa, mutta ennustustiedon osuus kasvoi vähitellen.
Pääjohtajat.
Pääjohtajan nimike oli vuoteen 1970 asti johtaja, vuosina 1971–1989 ylijohtaja ja vuodesta 1989 alkaen pääjohtaja.
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.
lmatieteen laitoksen organisaation (2014) päähaarat ovat sää ja turvallisuus sekä tutkimus- ja menetelmäkehitys.
Sää- ja turvallisuus sisältää sää- ja turvallisuuskeskuksen lisäksi asiakaspalveluyksikön, palvelukehityksen, sääpalveluiden tuotantojärjestelmät ja havaintopalvelut.
Kumpulassa sijaitsevan valtakunnallisen sää- ja turvallisuuspalvelun lisäksi laitos 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 Itä-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.
Helsinki Testbed.
Helsinki Testbed oli Ilmatieteen laitoksen ja Vaisala Oyj:n yhteinen projekti, jossa tutkittiin paikallisen skaalan meteorologiaa eli nk. mesometeorologiaa. Uudellemaalle ja Itä-Uudellemaalle oli perustettu Ilmatieteen laitoksen oman havaintoasemaverkoston lisäksi noin 50 säähavaintoasemaa. Yleisin sääasematyyppi oli teleliikennemasto, johon oli sijoitettu Vaisalan WXT-510 säälähetin sekä kahden metrin korkeudelle että maston huippuun. Lisäksi käytössä oli muutamia punnitsevia sadeantureita sekä pilvenkorkeusmittareita ja tuulikeilain. Projekti alkoi tammikuussa 2005. Projektin aikana toteutettiin useita intensiivisiä mittausjaksoja, joiden aikana on keskitytty tietynlaisiin sääilmiöihin. Toteutetut mittausjaksot olivat seuraavat:
Projektin pääkoordinaattori oli Ilmatieteen laitos, ja sitä rahoitti TEKES. Hankkeessa oli mukana myös muita kotimaisia yrityksiä, viranomaisia ym.
Projektin suositut verkkosivut jäivät käyttöön projektin päätyttyäkin.