Avaruussää voi koetella arktisia alueita – uusi menetelmä helpottaa sään ennustamista
Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla voidaan analysoida maapallon magneettikentän vaihteluja. Space Weather -julkaisussa esitellyn menetelmän avulla tutkittiin magneettikentän muutoksia eri vuosina, kellonaikoina ja leveysasteilla.
Mittausasemien välillä oli huomattavia eroja magneettikentän käyttäytymisessä: pohjoisimmat asemat olivat geomagneettisesti aktiivisempia keskipäivällä, kun taas eteläisimmillä asemilla aktiivisuus oli voimakkainta keskiyöllä. Suurimmat erot eri kellonaikojen välillä havaittiin pohjoisimmalla mittausvyöhykkeellä, napa-alueilla.
”Kehittämämme Fractional Derivative Rate (FDR) -menetelmä laskee jokaiselle päivälle prosenttiosuuden, joka kertoo, kuinka usein magneettikentän aktiivisuus on saavuttanut 0.2 nT/s (nanoteslaa sekunnissa) rajan kyseisenä päivänä. Tämä arvo vastaa tyypillisen revontulialimyrskyn alkuvaihetta, joka on yksi yleisimmistä avaruussääilmiöistä. Menetelmän avulla on helpompi analysoida pitkien ajanjaksojen korkearesoluutioista mittausdataa”, kertoo tohtorikoulutettava Pyry Peitso.
Avaruussäätä voi ennustaa magneettikentän avulla
Geomagneettisen aktiivisuuden leveysaste-erojen tarkka tutkiminen sekä ymmärtäminen on tärkeää, koska tieto auttaa ennustamaan avaruussäätä yhä paremmin ja tarkemmin. Usein erilaiset avaruussääilmiöt näkyvät magneettikentässä nopeasti ja selkeästi.
”Arktisen alueen taloudellinen merkitys kasvaa. Siksi avaruussään ennustaminen tulee entistä tärkeämmäksi, sillä avaruussää vaikuttaa arktisella alueella useisiin erilaisiin infrastruktuureihin ja liiketoimintaan, kuten sähköverkkoihin, öljy- ja kaasuputkiin, kaivostoimintaan, lentoliikenteeseen sekä laivakuljetukseen.”
Avaruussää ilmenee esimerkiksi magneettikentän nopeina vaihteluina, jotka saattavat aiheuttaa ei-toivottuja sähkövirtoja infrastruktuuriin. Nämä sähkövirrat aiheuttavat monenlaisia ongelmia, esimerkiksi materiaalien kulumista.
Artikkelissa analysoitiin mittausdata, joka on otettu Grönlannissa vuosina 2011–2013. Tutkijoiden käytössä oli kaksitoista mittausasemaa, jotka tuottavat korkealaatuisia yhden sekunnin pituisia mittauksia. Asemaverkosto kattaa pohjois–etelä-akselilla maantieteellisesti 2000 kilometrin laajuisen alueen.
Peitso, P., Tanskanen, E. I., Pulkkinen, T. I., & Mursula, K. (2018). High-frequency geomagnetic fluctuations at auroral oval and polar cap. Space Weather, 16, 1057–1072.
Kuvateksti: Mittauksia Grönlannista vuonna 2011 tammikuusta maaliskuulle, tummempi väri kuvaa korkeampaa aktiivisuutta. Kuvassa nähdään voimakasta aktiivisuutta maaliskuun alussa lähes kaikilla asemilla, jotka ovat kuvassa järjestelty niin, että pohjoisimmat asemat ovat kuvassa taaimmaisena ja eteläisimmät etualalla.
äپٴᲹ:
Pyry Peitso
0504205870
pyry.peitso@aalto.fi
Aalto-yliopisto
Sähkötekniikan korkeakoulu
Lue lisää uutisia
Tutkijat kytkivät lähes ikiliikkuvan aikakiteen ensimmäistä kertaa ulkoiseen värähtelijään – voi kasvattaa kvanttitietokoneiden laskentatehoa
Aikakide on moninkertaisesti pitkäikäisempi kuin muut kvanttijärjestelmät, joten sitä voitaisiin hyödyntää esimerkiksi kvanttitietokoneiden laskentatehon sekä mittauslaitteistojen tarkkuuden kasvattamiseen.
Esittelyssä Qi Chen: Luotettava tekoäly tarvitsee algoritmeja, jotka selviävät yllätyksistä
Tekoälyn kehittäjien on keskityttävä sovellusten turvallisuuteen ja oikeudenmukaisuuteen, sillä ne liittyvät suoraan yhteiskuntien luottamukseen ja tasa-arvoon, sanoo tutkija Qi Chen.
Tekoälyn ja ihmisen erimielisyys on tutkijalle jännä arvoitus
Francesco Croce tutkii multimodaalisia perustamalleja, erityisesti niiden hyökkäyksensietokykyä.