Mikrovågs- och optisk fjärranalys

​Avdelningen består av tre forskargrupper som försöker angripa globala miljöproblem på olika sätt. Både genom mätteknisk kompetens inklusive satellitmätningar och tolkning av dessa mätningar.  Vi utveckling även instrument, tillämpningar och analysmetoder.

Global miljömätteknik och modellering

Gruppen försöker angripa globala miljöproblem på två sätt.  Både genom mätteknisk kompetens, speciellt inom området satellitmätningar, och genom tolkning av dessa mätningar. Vår specialitet är mikrovågs- och optisk spektrometri av atmosfären, som vi använder ombord på den svenska satelliten Odin.  Med hjälp av dessa metoder kan vi kartlägga ett flertal gaser i atmosfären, såsom ozon, vattenånga och lustgas.  Därefter, med hjälp av avancerade matematiska modeller, kan dessa data tolkas så att vi bättre förstår de processer som påverkar ozonnedbrytning, klimateffekter m.m.

Vi arbetar också med teknikutveckling för nästa generation instrument, i synnerhet matematisk modellering av höghöjdsmolns påverkan på mikrovågsmätningar samt tomografiska metoder för att förbättra den rumsliga upplösningen hos satellitmätningar.

Optisk fjärranalys

​Vi arbetar med att utveckla och tillämpa optiska mätmetoder för atmosfärsforskning. Specifikt utvecklar vi instrument och mätstrategier skräddarsydda för olika miljöproblem. Arbetet är mycket praktiskt orienterat och bedrivs i starkt internationellt samarbete. Som exempel på områden inom vilka vi är verksamma kan nämnas:
 

  •     mätning av gasemissioner från vulkaner för förvarning om vulkanutbrott
  •     studier av sammansättning och utbredning av luftföroreningar i storstäder i tredje världen
  •     utveckling av metoder att mäta industriella utsläpp
  •     mätning av klimatgaser från olika ekosystem
  •     utveckling av metoder för att mäta utsläpp av metan från soptippar
  •     studier av de kemiska reaktioner som orsakar ozonuttunningen i stratosfären

 
Sedan 1994 driver vi en mätstation i Harestua i Norge inom det globala nätverket NDSC (Network for Detection of Stratospheric Change). Med hjälp av högupplöst IR-mätning av Solspektra studeras atmosfärens sammansättning. Fokus har sedan starten varit på ozonnedbrytande processer i stratosfären, men på senare år har intresset förskjutits mot validering av satelliter och studier av ämnen av betydelse för klimatförändringen.
 
Med erfarenhet från denna verksamhet har en ny mätmetod SOF (Solar Occultation Flux) utvecklats. Med denna metod finns unika möjligheter att kvantifiera emissioner av ett stort antal ämnen från industrier, städer och regioner. Ett viktigt användningsområde för tekniken är för validering av satelliter, där metodens egenskap att integrera såväl vertikalt som över avsevärda horisontella avstånd kommer till användning.
 
Den snabba utvecklingen av CCD-kameror, datorer och atmosfärsmodeller har öppnat för möjligheter att utveckla små, billiga, strömsnåla optiska instrument. Aktuella användningsområden för sådana instrument är kvantifiering av gasemissioner från vulkaner för förvarning om vulkanutbrott, och olika unika tillämpningar för kartering av sammansättning och utbredning av luftföroreningar i storstäder i tredje världen.

Radarfjärranalys

​Forskningen är inriktad på olika aspekter av radarfjärranalys, det vill säga design och utvärdering av prestanda hos olika system, signal- och bildbehandling och modellering av vågutbredning och spridning från olika ekosystem. Bilder av jorden tas med radar från satellit eller flygplan, och den största fördelen med radarteknik jämfört med vanlig fotografering, är att den fungerar även nattetid och när det är molnigt, vilket är speciellt viktigt för mätningar över regnskog och i arktis.
 
Vår forskning har de senaste åren varit inriktad på att utveckla skogliga tillämpningar av långvåglängds-SAR, det vill säga avbildning av jordens yta med radiovågor med våglängder mellan 20 cm och 10 m. Fördelen med långa våglängder är att radiovågarna tränger igenom skogens krontäcke och mätningarna blir därmed känsliga för trädstammarnas och trädens storlek. Detta används bland annat för att hitta stormfälld skog efter stormen Gudrun, som drog fram i januari 2005.
 
Mätningar av trädstorlek eller skogens totala biomassa är viktiga för globala uppskattningar av skogens roll i kolcykeln (och därmed för klimatförändringar). Dessutom är kännedom om virkesförråd viktigt för skogsbolagens planering.

 

Avdelningschef:

Donal Murtagh

 

Kontaktuppgifter till vår personal

 

Publicerad: må 14 okt 2013. Ändrad: fr 12 maj 2017