ilmatiedettä

Ilmatiede on tieteenala, joka tutkii ilmakehää ja sen ilmiöitä. Se käsittelee säätilan kehitystä sekä pitkän aikavälin ilmaston vaihtelua ja muutoksia. Tavoitteena on ymmärtää ilmakehän fysiikkaa, dynamiikkaa ja kemiaa sekä näiden vuorovaikutuksia muun ympäristön kanssa.

Keskeisiä tutkimusaiheita ovat ilman liikkeet ja energiatasapaino, kosteuden ja säteilyn vaikutukset sekä pilvien, sateen ja ukkostojen synty. Ilmatiede kattaa sekä lyhyen aikavälin sääennusteet että pidemmän aikavälin ilmastosovellukset. Se tarkastelee ilmakehän kerroksia, rajapintoja maanpinnan ja merten kanssa sekä vuorovaikutuksia maaperän, kasvillisuuden ja aerosoliskausten kanssa.

Metodit perustuvat sekä havaintoihin että teoreettiseen mallintamiseen. Havaintoja kertyy maassa olevista säähavainnoista, radiosondeista, tutkajärjestelmistä ja satelliiteista. Tiedot syötetään mallinnukseen, jossa numeeriset sääennustemallit simuloivat ilmakehän tilaa ja sen kehitystä sekä suoritetaan data-ennusteita ja epävarmuuden arviointia. Ennakointia tukevat sekä lyhyen että pitkän aikavälin menetelmät, kuten ensemble-ennusteet ja nowcasting.

Historian juuret ovat 1800–1900-lukujen tutkimuksessa ja Bergenin koulukunnan kehityksessä, jossa havaintoja alettiin tulkita matemaattisesti. Moderni ilmatiede on vahvasti riippuvainen tietokoneista, radar- ja satelliittiteknologiasta sekä kansainvälisestä yhteistyöstä.

Sovelluskohteita ovat lentoliikenteen turvallisuus, säävaroitukset, maatalous, energiaverkot sekä ilmastonmuutoksen vaikutusten tutkimus ja sopeutuminen. Kansainvälisiä rakenteita ovat Maailman ilmatieteellinen järjestö (WMO) sekä kansalliset laitokset kuten Suomen ilmatieteen laitos.