Ilmatieteen laitos (IL) on aloittanut uuden tietopalvelun Itämerelle: Itämeren kiintojään laajuus ja paksuus. Palvelun nimenä on BALFI, joka on sen englanninkielinen nimilyhenne. Tietopalvelu sisältää kartat Itämeren kiintojään laajuudesta ja paksuudesta, kiintojäällä olevan lumen paksuudesta, ja kiintojään deformaatiosta. Kartat pohjautuvat EU:n Copernicus-meritietopalvelun (Copernicus Marine Service Information - CMEMS) tuotteisiin, SENTINEL-1 satelliitin SAR-tutkakuviin, ja merijään termodynaamiseen malliin (nimeltään HIGHTSI-malli) jota ajetaan IL:ssa.

Yksityiskohtaista lisätietoa palvelusta ja sen tuotteista löytyy englanniksi osoitteesta http://nsdc.fmi.fi/services/Copernicus_Marine_Service/BALFI, ja suomenkielellä lyhyemmin menuvalikkojen ’Kiintojään laajuus’, ’Merijään ja lumipeitteen paksuus’ ja 'Merijään deformaatio' alta.

BALFI kiintojääkartat tuotetaan päivittäin Itämeren jäätalven aikana, mikä alkaa yleensä marras-joulukuun vaihteessa ja loppuu toukokuussa. Kartoissa uusia SENTINEL-1 SAR-tutkakuvia käsittävät merialueet päivitetään. Yleensä koko Itämeri katetaan uusilla SAR-tutkakuvilla yhden päivän aikana.

Kiintojääkartat kattavat koko Itämeren 500 m pikselikoolla. Kartat on samassa Mercatorin projektiossa mitä IL:n Jääpalvelu käyttää tuotteissaan, katso https://ilmatieteenlaitos.fi/jaatilanne. Karttoja voidaan katsella ja zoomata BALFI-palvelussa, ja kartan jäätieto hiiren kursorin kohdalla saadaan näkyviin hiirtä klikkaamalla. Lumen ja merijään paksuus annetaan senttimetreissä. Kartan värikoodi näyttää valitun kartan väriskaalan. Lumen paksuuskartassa väriskaalan maksiarvo on 20 cm ja jäänpaksuuden 50 cm. Karttoja voi myös ladata GeoTiff-tiedostoformaatissa.

Palvelussa rasterimuotoiset kiintojääkartat (eli kuvamuotoiset) esitetään vektorimuotoisen paikkatietoaineiston (kartan) päällä (katso http://www.paikkaoppi.fi/fi/rasteri-ja-vektorimuotoinen-paikkatietoaineisto/). Tämän paikkatietoaineiston resoluutio on paljon parempi kuin kiintojääkarttojen 500 m, minkä vuoksi aivan rannassa saattaa olla puuttuvia pikseleitä kiintojääkartoissa tai karttojen pikselit menevät hieman mantereen päälle. Ranta-alueiden, joille ei ole karttatietoa, jään ja lumen paksuusarvoina voidaan käyttää lähimpien pikseleiden arvoja. Maan päällä karttojen pikseliarvo on 250.

Kiintojään laajuuden määrittäminen perustuu päivittäiseen SENTINEL-1 SAR-tutkakuvamosaiikkiin. Merijääalueet, jotka ovat yhteydessä mantereeseen ja jotka eivät ole liikkuneet merkittävästä 15 viimeisen päivän aikana SAR-tutkakuvamosaiikin analysoinnin perusteella, merkitään kiintojääksi. Kiintojään laajuuskartta näyttää siis kiintojään keskimääräisen laajuuden 15 viimeisen päivän aikana. Kartan pikselikoko, eli spatiaalinen resoluutio, on 500 m.

Yksityiskohtaisemmin kiintojään laajuuden määrittäminen perustuu päivittäisten SAR-kuvamosaiikkien ristikorrelaation mediaaniarvon kynnystämiseen 15 päivän ajalta. Tämä tehdään erikseen SENTINEL-1 SAR-tutkan HH- ja HV-polarisaation tutkakuvamosaiikeille. Mosaiikin yksittäinen pikseli luokitellaan kiintojääksi jos sen temporaalisen ristikorrelaation mediaaniarvo ylittää etukäteen määritellyn kynnysarvon ja se on yhteydessä mantereeseen muiden kiintojääpikseleiden kautta. HH- ja HV-polarisaation tutkakuvamosaiikista lasketut kiintojään laajuuskartat yhdistetään pikselipohjaisella loogisella AND-operaattorilla.

Kiintojäänpaksuus saadaan CMEMSin Itämeren fysikaalisen tilan analysointi- ja ennustetuotteesta (CMEMS tuote BALTICSEA_ANALYSIS_FORECAST_PHY_003_006), lisätietoa englanniksi http://marine.copernicus.eu/services-portfolio/access-to-products/?option=com_csw&view=details&product_id=BALTICSEA_ANALYSIS_FORECAST_PHY_003_006.

CMEMS mallin hilakoko on 1 merimaili (1,85 km). Kiintojään lumipeitteen paksuuden arviointi tehdään yksiulotteisella merijään termodynaamisella mallilla (nimeltään HIGHTSI), jota ajetaan IL:ssa. Mallin pakotedatana käytetään ECMWF:n (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) numeerista sääennustetta. HIGHTSI-mallin spatiaalisen hilan koko on 0.0665 astetta pituusastesuunnassa (noin 7-8 km) ja 0.133 astetta leveysastesuunnassa (noin 14 km). Mallien jään ja lumen paksuusdata interpoloidaan kiintojään laajuuskartan 500 m pikselikokoon. Merijään ja lumen paksuustietoa käytettäessä on huomattava, että paksuudet ovat keskiarvoja laajalle alueelle ja paikallisesti (esim. 10-100 m skaalassa) ne voivat vaihdella suuresti.

Merijään deformaation arviointi perustuu HH- ja HV-polarisaation SAR-kuvien ristikorrelaatioon. Mitä suurempaa on jään deformaatio, sitä paremmin SAR-kuvissa näkyy taustasta erottuvia piirteitä, mitkä aiheuttavat ristikorrelaation kasvun deformaation kasvaessa. Ristikorrelaatio lasketaan peräkkäisten päivien SAR-kuvamosaiikista, ja korrelaatioarvo, joka vastaa 10% kumulatiivistä kertymäkynnystä 15 päivän ajalta valitaaan jään deformaatiota kuvaavaksi arvoksi. Deformaation skaala on yhdestä (ei deformaatiota, hyvin tasainen jää) 255 (erittäin deformoitunut jää). Tämä deformaatioskaala on suhteellinen, eikä sitä vielä ole mahdollista liitää mihinkäään jään deformaatiota kuvaavan numeeriseen arvoon, kuten vallien tyypilliseen korkeuteen.

BALFI tietopalvelua koskee seuraava vastaavapausilmoitus:

“BALFI-tietopalvelun tuotteiden käyttäjiä pyydetään huomioimaan, että Itämeren jääolosuhteet saattavat muuttua nopeasti sään tai meren tilan muutosten seurauksena. Tuotteet tässä palvelussa eivät voi ennakoida tälläisia muutoksia. Käyttäjiä pyydetään myös tiedostamaan, että myös muut tekijät, kuten huono näkyvyys tai paksu lumipeite, vaikeuttavat tai estävät turvallisen liikkumisen merijäällä.”

”BALFI-palvelun tuottaja ei takaa, että informaatio BALFI:n verkkosivulla olisi virheetöntä tai sopivaa aiottuun käyttötarkoitukseen. Palvelun tuottaja tai sen sidosyritykset, yhteistyötahot, toimittajat, tai lisenssinantajat eivät missään olosuhteissa ole vastuussa vahingoista tai menetyksistä, jotka saattavat aiheutua käyttäjälle palvelun käytön johdosta. Lisäksi palvelun tuottaja ei ole vastuussa mistään vaatimuksista joita kolmas osapuoli esittää palvelun käyttäjää kohtaan.”

Palautetta BALFI portaalista ja kiintojääkartoista voi lähettää sähköpostilla osoitteeseen balfi@fmi.fi

Tulossa.

Jääkarttaja voi ladata GeoTiff-formaatissa käyttäen wms ja wcs rajapintoja:

https://data.nsdc.fmi.fi/geoserver/BALFI/wms

https://data.nsdc.fmi.fi/geoserver/BALFI/wcs

BALFI tuotteiden käyttämiseen sovelletetaan kansainvälisesti tunnustettua Creative Commons Nimeä 4.0 (CC BY 4.0) – käyttölupaa. Tuotteiden loppukäyttäjä voi vapaasti:

• Jakaa - kopioida aineistoa ja levittää sitä edelleen missä tahansa välineessä ja muodossa.
• Muunnella - remiksata ja muokata aineistoa sekä luoda sen pohjalta uusia aineistoja missä tahansa tarkoituksessa, myös kaupallisesti.

Ilmatieteen laitos ei voi peruuttaa näitä oikeuksia niin kauan kuin noudatat lisenssin ehtoja. Käyttöluvan yksityiskohdat: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode