Tutkameteorologian osaaminen kasvaa uraauurtavalla yhteistyöllä
Dmitri Moisseevin tehtävä Kumpulan tutkameteorologian professorina on yksi yliopiston yli sadasta lahjoitusvaroin tuetusta tehtävästä. Tutkameteorologiassa tiivistä yhteistyötä tutkijoiden kanssa tekevä sään, ympäristön ja teollisuuden mittausratkaisuja tarjoava Vaisala on tehnyt yliopistolle useita lahjoituksia.

Matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan tutkameteorologian professori Dmitri Moisseev on työskennellyt yliopistolla vuodesta 2007. Colorado State Universitystä siirtyneelle yliopistotutkijalle tarjottiin tuolloin mahdollisuutta kehittää meteorologian kaukokartoitusta.  

– Projekti osoittautui kiehtovaksi ja ainutlaatuiseksi. Yhteistyö, jota olemme tehneet tutkalaitevalmistaja Vaisalan, Ilmatieteen laitoksen ja Helsingin yliopiston välillä on uraauurtavaa. Jokainen osapuoli tuo arvokasta ja erilaista näkökulmaa ja asiantuntemusta yhdistelmään, hän kertoo.

Moisseev on työskennellyt Kumpulan kampuksella tutkameteorologian apulaisprofessorina vuodesta 2013 ja aloitti professorina 2021. Professuurin tavoite on rakentaa alalle onnistunut tutkimusohjelma, kouluttaa tutkateknologian uusia osaajia ja kehittää erilaisia teknologisia laitteita eteenpäin.

Moisseevin työtä tuetaan myös yliopiston lahjoitusvaroista, sillä yliopisto käyttää tehtävään Helsingin yliopiston tulevaisuusrahaston tuottoa. Myös Vaisala on tehnyt useita lahjoituksia tulevaisuusrahastoon. Lahjoittajakumppanuuden lisäksi yritys on tehnyt myös paljon muuta yhteistyötä yliopiston kanssa.

Yhteishankkeiden tieteellinen junan veturi

Moisseevin tutkimuksen kohteena ovat esimerkiksi pilvet, joissa on sekaisin erilaisia aineksia. Esimerkiksi pieniä jääkylmiä vesipisaroita sisältävillä pilvillä on ominaisuuksia, joita on hyvä osata ennakoida, jotta tietää, mihin vettä sisältävät pilvet ajautuvat ja haittaavatko ne vaikkapa lentoliikennettä. On myös selvitettävä, milloin pisarat muuttuvat lumeksi tai jääksi. Moisseev onkin kehittänyt Kumpulan säätutkan käyttöä esimerkiksi siihen, miten pilvien koostumusta voi testata laserilla.

Vuosien aikana Moisseev ja hänen Vaisalassa toimivat yhteistyökumppaninsa ovat tulleet toisilleen tutuiksi.

– Yhteisissä projekteissa Dmitri on junan tieteellinen veturi. Vaisala tuo yhteistyöhön teknologian ja tuotekehityspuolen, ja tutkimustulosten tieteellinen syventäminen ja soveltaminen on taas puolestaan tutkijoiden rooli, Vaisalan säätutkista vastaava johtaja Erkki Järvinen pohtii.

Vaisalassa arvostetaan akateemista tutkimusta ja alan omaa professuuria. Tutkijat puolestaan kehuvat yhteistyön toimivan hyvin, ja yhteisymmärrykseen päästään helposti. Tutkimus on luonteeltaan erittäin kansainvälistä.

– Olemme tehneet esimerkiksi NASAn tutkimusyksikön kanssa yhteistyötä lumen mittaamisessa Hyytiälän metsäasemalla, ja meillä on useita kansainvälisiä kumppaniyliopistoja, Moisseev kertoo.

Enemmän kuin pelkkä säätutka

Vaisala rakennutti vuonna 2004 säätutkan Kumpulan kampukselle uutta Vaisalan, yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen yhteistyöprojektia varten. Physicum-rakennuksen katolla olevan tutkan golfpallomainen suojakupu näkyy laajalle Helsingin horisontissa. Tutkaa käyttävät edelleen sekä yliopisto että Ilmatieteen laitos, joka on liikenne- ja viestintäministeriön alainen säätietojen tuottaja ja tutkimuslaitos.

– Apulaisprofessuurini perustamisen aikaan Vaisala oli vielä tutkameteorologian alalla uusi yhtiö ja Kumpulan säätutkakin oli vielä prototyyppi, Moisseev kertoo.

Etenkin pestin alkupuolella yhteistyöhön liittyi palautteen antaminen Vaisalalle tutkan toiminnasta. Palaute on auttanut kehittämään säätutkan toimintaa, kuten parantamaan signaalinkäsittelyn ominaisuuksia ja testaamaan uusia algoritmeja.

Kumpulan suuren tutkan lisäksi yliopistolla on käytössään myös omia pienempiä tutkia, ja nykyään Moisseevin työn keskiössä on uusien käyttäjien kouluttaminen säätutkien käyttämiseen.

– Suomessa on haasteena saada katettua katvealueet, jotka eivät ole lähellä isoja säätutkia. Siksi tarvitaan myös pienempien tutkalaitteiden käytön koulutusta.

Säätutkan teknologia uudistuu säännöllisesti

Kumpulan säätutka on puolivälissä noin 20–30 vuoden käyttöikäänsä. Sen teknologiaa on uudistettu viimeksi vuonna 2010, ja tulevasta kehitystyöstä on käytävä keskusteluja.

– Tutkaa käytetään edelleen alkuperäiseen tarkoitukseensa säätutkana. Nyt se on kuitenkin paljon alkuperäistä tarkempi, ja sillä pystytään erottamaan esimerkiksi hyönteisparvia ja tuulen lennättämiä esineitä, joista puolestaan voidaan päätellä sään ominaisuuksia, Moisseev sanoo.

Myös Vaisalassa koetaan yhteistyöstä olevan suurta hyötyä.

– Dmitrin kiinnostuksenaiheet määrittelevät, mitä tutkalla mitataan. Yhteistyö antaa kuitenkin meille yrityksenä mahdollisuuden saada käsiimme analyyttista dataa, joka on kerätty ”hands on”, käytännön tutkimuksista, Vaisalan Erkki Järvinen kertoo.

Monen toimijan yhteistyötä

Helsingin yliopisto, Vaisala ja Ilmatieteen laitos tekevät tiivistä yhteistyötä, jossa toimijoiden erilaiset tavoitteet ja tarpeet sovitetaan sujuvasti yhteen arjen yhteistyössä.

Omassa tutkimuksessaan Moisseev keskittyy esimerkiksi erilaisiin pilvimuodostelmiin, jotka liittyvät isomman kuvan luontiin sääilmiöistä maalla, merellä ja ilmassa.

– Pilvien koostumuksen tutkiminen on omassa tutkimuksessani tärkeä tutkimuskohde tulevaisuudessakin. Vaisala voi puolestaan haluta testata ja kehittää teknologiaa, ja Ilmatieteen laitos taas saada kaikille avoimia tietoja, kuten äärisäiden ennustamista säätutkan avulla, Moisseev avaa eri näkökulmia.

– Potentiaalisesti vaarallisten sääilmiöiden, kuten rankkasateiden, ennustaminen auttaa ennakoimaan esimerkiksi tulvia ja hyödyttää siten myös tavallisia kansalaisia. Tutkalla voidaan ennakoida myös myrskyjä mittaamalla ilmassa olevia sadepisaroita tai hyönteisiä, ja tästä tiedosta on puolestaan hyötyä esimerkiksi lentokentille, jatkaa Moisseev.

 Ilmatieteenlaitoksen tutkija Annakaisa von Lerber on mukana yhteistyössä, jonka tavoitteet tukevat toisiaan.

– Vaisalan liiketoiminnan luonteesta kumpuavat näkökulmat tarkoittavat asioiden miettimistä esimerkiksi puolen vuoden tai vuoden päähän, ja yrityksen näkökulmasta tutkimuksesta täytyy saada myös kaupallista hyötyä. Vaikka useimmat tutkijat ovat kiinnostuneita myös pidemmän aikavälin tutkimusasetelmista, meidän tutkimuksissamme erilaiset aikaperspektiivit eivät ole olleet hankalia, hän toteaa.

Myös Vaisalan Erkki Järvisen mukaan monen toimijan yhteistyö on toiminut hyvin.

– Yhteistyöstä syntyy koko ajan kontakteja, ideoita ja luontaista yritysten ja muiden tutkimusorganisaatioiden välistä yhteistyötä myös meidän kolmen toimijan – yliopiston, Ilmatieteen laitoksen ja Vaisalan – ulkopuolella.

– Ruohonjuuritason yhteistyössä on lyhyt matka jutella mistä vain, Järvinen korostaa.

Opiskelijat ovat tärkeä osa yhteisöä

Tutkimuksen lisäksi professori Dmitri Moisseev opettaa. Ilmakehätieteiden maisteriohjelman tutkameteorologian opintoihin kuuluu laboratoriokurssi ja myös havaintojen tekeminen Kumpulassa ja Juupajoella, Helsingin yliopiston Hyytiälän metsäaseman sääasemalla.

– Kurssi vaikuttaa olevan opiskelijoiden keskuudessa pidetty. Opiskelijoilla ei ole vielä niin syvää tietopohjaa, joten he osaavat tehdä yllättäviäkin kysymyksiä. Yhteistyö eri toimijoiden kesken tuo opiskelijoidenkin opintoihin laajempaa perspektiiviä, Moisseev sanoo.

Joitakin opiskelijoiden kehittämiä ajatuksia on jalostettu tutkimuskysymyksiksi.

– Tärkeintä on kuitenkin opettaa heitä ajattelemaan ja tekemään havaintoja laitteistolla. Kaikki uusi tieto, mitä sen avulla saadaan, on plussaa, Moisseev sanoo.

– Alan opiskelijat ovat pätevää työvoimaa – mistä muualta edes saisimme yhtä hyvin koulutettuja työvoimaa, Erkki Järvinen kiittää opiskelijayhteistyön merkitystä.