Metsän tiheyden vaikutus lumen määrään ja lumimallin parametrien arvoihin

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2014
Department
Major/Subject
Vesi- ja ympäristötekniikka
Mcode
R3005
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
96+14
Series
Abstract
Työn tarkoituksena oli tutkia metsän latvuston peittävyyden vaikutusta lumen määrään ja lumimallin parametrien arvoihin. Metsikön peittävyyden kuvaamiseen on käytetty lehtialaindeksiä tai aukkoisuuden määrää, joihin verrattavia suureita ovat olleet lumen syvyys, tiheys ja vesiarvo sekä sulamisnopeus. Lisäksi on tutkittu, miten lumimallin parametrin arvot muuttuvat lehtialaindeksiltään erilaisissa metsissä. Työssä on keskitytty havumetsiin. Käytössä on ollut kaksi hyvin erilaista aineistoa. Aineistoista vanhempi on vuosilta 1931–58 ja se koostuu pienillä valuma-alueilla ympäri Suomea tehdyistä hydrologisista mittauksista. Toisen aineiston mittaukset on tehty vuosien 2007–2010 aikana Iso-Kauhealla Kainuun Sotkamossa. Lumen tiheys kasvaa talven aikana metsätyypistä riippumatta, mutta eroja tiheydeltään erilaisten metsien välillä ei voida havaita. Aukealla tiheyden kasvu on kuitenkin keskimäärin metsää edellä. Lumen syvyys ja vesiarvo kasvavat keskimäärin metsän peittävyyden vähetessä. Iso-Kauhella lumen syvyys ja vesiarvo saivat suurimmat arvonsa metsissä, joiden lehtialaindeksi oli alhaisin sekä aukealla. Vuosien 1931–58 aineistossa suurimmat arvot mitattiin pääosin metsäisillä linjoilla. Lumen sulamisnopeus on kummankin aineiston mukaan aukealla nopeampaa kuin metsässä ja sulamisnopeus keskimäärin hidastui latvuston peittävyyden lisääntyessä. Iso-Kauhelta kerättyjä mittauksia käytettiin myös astepäivämallin ajamiseen. Lumisateen korjauskerroin ja astepäivätekijä kasvoivat lehtialaindeksin pienentyessä. Vedenpidätysparametrin osalta yhteyttä lehtialaindeksiin ei voitu vetää. Muilla parametreilla ei ollut merkittävää vaikutusta mallin toimintaan.

The aim of this study was to examine the impact of crown layer coverage on snow accumulation, ablation and snow model parameter values. Leaf area index (LAI) and the number of openings in the foliage were used to represent the coverage of the crown layer. These were compared to snow depth, snow density, snow water equivalent (SWE) and snow ablation rate. In addition it has been studied the effect of LAI on snow model parameter values. The study focused on conifer forests. The study employed data that was collected in two snow course surveys, conducted in years 1931–58 and 2007–2010. The older data set includes hydrological measurements from small catchments from different parts of Finland. The more recent survey is from a small study site located in Iso-Kauhea in the north-eastern part of Finland. Snow density increases during the melting period regardless of the forest type and there are no significant differences between forested snow courses of different foliage density. On average snow depth and SWE increased as the density of the forest decreased. In Iso-Kauhea the maximum values of snow depth and SWE were measured on sites that had the lowest LAI values and on openings. According to the older survey data the corresponding maximum values were measured in forests rather than on openings. Both surveys suggest that the snow ablation rate is usually higher on openings than in the nearby forest. Ablation rate also decreased as the density of the foliage increased. Snow course data collected from Iso-Kauhea was also used to run a degree-day model. The snowfall correction factor and the degree-day parameter had negative correlation with LAI. There was no correlation between the retention parameter and the LAI. Other parameters had no significant effect on the results given by the snow model.
Description
Supervisor
Koivusalo, Harri
Thesis advisor
Launiainen, Samuli
Keywords
lehtialaindeksi, sulamisnopeus, lumen vesiarvo, lumimalli, astepäivämalli, snow model, leaf area index, snow water equivalent, snow ablation rate, degree-day model
Other note
Citation