Kunnandet i radarmeteorologi växer genom banbrytande samarbete

Dmitri Moisseevs tjänst som professor i radarmeteorologi i Gumtäkt är en av över hundra tjänster som finansieras med donationsmedel. Vaisala, som erbjuder lösningar för väder-, miljö- och industrimätningar, verkar i nära samarbete med forskarna i radarmeteorologi, och har gjort flera donationer till universitetet.

Professor Dmitri Moisseev vid matematisk-naturvetenskapliga fakulteten har arbetat vid universitetet sedan 2007. Han kom från Colorado State University som universitetsforskare, och fick då chansen att utveckla fjärranalys för meteorologi.  

– Projektet visade sig vara fascinerande och unikt. Samarbetet som vi har mellan Vaisala, tillverkaren av radarapparatur, Meteorologiska institutet och Helsingfors universitet är banbrytande. Varje part i samarbetet för med sig värdefulla och skilda synpunkter och expertis, säger han.

Sedan år 2013 har Moisseev arbetat som biträdande professor i radarmeteorologi på campus Gumtäkt. Målsättningen för professuren är att bygga upp ett lyckat forskningsprogram för sektorn, utbilda nya kunniga i radarteknik, och vidareutveckla olika tekniska apparater.

Moisseevs arbete får också stöd från universitetets donationsmedel, eftersom universitetet använder avkastning från Helsingfors universitets framtidsfond till tjänsten. Vaisala har också gjort flera donationer till framtidsfonden. Förutom donationssamarbetet har företaget också gjort mycket annat samarbete med universitetet.

Det loket för vetenskapliga tåg

Moisseev och hans samarbetspartners i Vaisala har blivit goda bekanta under åren.

– I våra gemensamma projekt är Dmitri det vetenskapliga loket för vårt tåg. Vaisalas bidrag till samarbetet är tekniken och produktutvecklingen, medan den vetenskapliga fördjupningen och tillämpningen kommer från forskarna, säger Erkki Järvinen, direktör med ansvar för väderradar vid Vaisala.

I Vaisala uppskattar man akademisk forskning och professuren inom den egna branschen. Forskarna å sin sida berömmer det smidiga samarbetet och att man når samförstånd så lätt. Forskningen är mycket internationell till sin natur.

– Vi har t.ex. samarbetat med NASAs forskningsenhet i snömätning vid Hyytiälä skogsstation, och vi har flera internationella samarbetsuniversitet.

Mer än bara en väderradar

Vaisala lät bygga en väderradar på campus Gumtäkt år 2004 för ett nytt samarbetsprojekt mellan Vaisala, universitetet och Meteorologiska institutet.  Skyddskupan som liknar en golfboll på taket av Physicum syns vitt och brett över Helsingfors horisont. Radarn används fortfarande av både universitetet och Meteorologiska institutet, ett forskningsinstitut som framställer väderinformation och lyder under trafik- och kommunikationsministeriet.

– Då min biträdande professur grundades var Vaisala ännu ett nytt företag inom radarmeteorologi, och väderradarn i Gumtäkt var en prototyp, säger Moisseev.

Det var speciellt i början av anställningen som Vaisala behövde feedback om radarns funktion. Feedbacken har varit till hjälp då radarn har vidareutvecklats, till exempel med bättre egenskaper för signalhantering och testning av nya algoritmer.

Förutom den stora radarn i Gumtäkt har universitetet sina egna mindre radarapparater, och Moisseevs arbete handlar nuförtiden främst om att utbilda nya användare av väderradarapparaterna.

– I Finland är det en utmaning att täcka områden som ligger i radioskugga och inte finns nära de stora väderradarapparaterna. Därför behöver vi också utbildning i användningen av de mindre apparaterna.

Tekniken i den väderradarn förnyats vanligt

Väderradarn i Gumtäkt är ungefär halvvägs på sin livstid på 20–30 år. Tekniken i den har senast förnyats år 2010, och den framtida utvecklingen måste diskuteras.

– Radarn används fortfarande i sitt ursprungliga syfte som väderradar. Den är nu mycket mera exakt än den ursprungliga, och man kan t.ex. urskilja svärmar av insekter och saker som drivs omkring av vinden, vilket i sin tur ger oss information om vädrets egenskaper, säger Moisseev.

Vaisala upplever också att samarbetet är mycket nyttigt.

– Dmitris intressen bestämmer vad vi mäter med radarn. Dock ger samarbetet företaget möjligheten att få analytiska data till sitt förfogande, som har samlats "hands on", genom forskning i praktiken, säger Erkki Järvinen.

Moisseev studerar t.ex. moln med en blandning av olika beståndsdelar. Moln som t.ex. innehåller små iskalla vattendroppar har egenskaper som vi bör kunna förutspå för att kunna veta vart molnen kommer att driva, och huruvida de t.ex. kommer att störa flygtrafiken. Man bör också reda ut när molnen blir till snö eller is. Moisseev har utvecklat väderradarn i Gumtäkt till att t.ex. testa molnsammansättningen med hjälp av laser.

Samarbete mellan många parter

Helsingfors universitet, Vaisala och Meteorologiska institutet samarbetar intensivt. De olika målsättningarna och behoven hos de olika parterna samordnas smidigt genom det vardagliga samarbetet.

I sin egen forskning koncentrerar sig Moisseev t.ex. på olika molnformationer, vilket anknyter till att sätta in väderfenomen på land, till havs och i luften i ett större sammanhang.

– Studien av molnens sammansättning kommer även i framtiden att vara en viktig del av min forskning. Vaisala, i sin tur, vill kanske testa och utveckla tekniken, och Meteorologiska institutet vill få information som är öppen för alla om t.ex. förutspående av extremväder med hjälp av väderradarn, säger Moisseev om de olika infallsvinklarna.

– Prognoser om potentiellt farliga väderfenomen som ösregn hjälper oss att förutse t.ex. översvämningar, vilket hjälper gemene man. Med radarn kan man också förutse stormar genom att mäta vattendropparna eller insekterna i luften, och denna information är till nytta för t.ex. flygplatser, säger Moisseev.

 Annakaisa von Lerber, forskare vid Meteorologiska institutet, deltar i samarbetet där de olika målsättningarna stöder varandra.

– Vaisalas affärsverksamhet är sådan till naturen att de ser på saker i ett halvt eller helt års perspektiv, och ur företagets synvinkel måste forskningen också ge kommersiell nytta. Trots att de flesta forskare även vill se på forskningsfrågor i ett längre perspektiv har inte de olika tidsperspektiven varit problematiska i vår forskning, konstaterar hon.

Erkki Järvinen vid Vaisala tycker också att samarbetet mellan många olika parter har fungerat bra.

– Samarbetet föder hela tiden nya kontakter, idéer och naturligt samarbete med företag och forskningsorganisationer även utanför oss tre parter – universitetet, Meteorologiska institutet och Vaisala.

– Vid samarbete på gräsrotsnivå är det lätt att föra samtalet till vad som helst, påpekar Järvinen.

Studerande en viktig del av gemenskapen

Förutom att forska undervisar biträdande professor Moisseev också. Studierna i radarmeteorologi vid magisterprogrammet i atmosfärvetenskaper innehåller en laboratoriekurs och också observationer i Gumtäkt och Juupajoki, väderstationen på Hyytiälä skogsstation som tillhör Helsingfors universitet.

– Kursen tycks vara omtyckt bland de studerande. De har inte ännu en så djup insikt i ämnet, så de kan ställa överraskande frågor. Samarbetet mellan olika parter ger ett vidare perspektiv på studierna också, säger Moisseev.

Vissa av tankarna som studenterna har kommit på har vidareutvecklats till forskningsfrågor.

– Det viktigaste är trots allt att lära dem tänka och göra observationer med apparaturen. All ny information som vi får med den är ett plus, säger Moisseev.

– De studerande i ämnet är kompetent arbetskraft – var skulle vi annars få så högutbildad arbetskraft? Erkki Järvinen vill berömma samarbetet med studentgemenskapen.

Donationsprofessurer

Att stöda grundandet av professurer eller delvis stöda dem med donationsmedel är ett effektivt sätt för företag att främja forskningen och undervisningen i något för företaget viktigt ämne i Finland. Genom forskning och undervisning stärks kunnandet både inom universitetet och samhället i allmänhet. Den akademiska grundforskningen främjar också möjligheterna till tillämpad forskning och skapandet av nya innovationer och uppfinningar.

Personerna som väljs till de donerade professurerna utses alltid enligt universitetets normala akademiska rekryteringspraxis. En professor med en donerad professur utför akademisk och fri grundforskning i sitt ämne i enlighet med sina egna intressen. Donationsgivarna är viktiga kumpaner, med vilka professorn håller dialog och för fram branschen som är viktig för båda parter.  Professorn kan också samarbeta med företag enligt kontrakt som följer universitetets principer.

Även sakkunniga som är i början av karriärstigsmodellen för professorer kan väljas till donerade poster som första eller andra periodens biträdande professor, och efter det kan universitetet utvärdera huruvida posten som professor skall göras permanent. Framgången på karriärstigen utvärderas vart femte år.

Helsingfors universitets framtidsfond hör till universitetets grundkapital, och dit har överförts donationer från statens motfinansieringsprogram 2009–2011, samt grundkapitalinvesteringen baserad på statens donationer. Universitetet investerar donationsmedlen i sin helhet och använder årligen avkastningen på 3 % till donationsunderstödda projekt och till exempel till att stöda donationsprofessurer.