Havaintojärjestelmäkokeet numeerisessa sään ennustamisessa

Sään ennustamisessa tärkeä työväline on numeerinen säämalli, jossa ilmakehän tilan kuvaaminen perustuu niin sanottujen perusyhtälöiden ratkaisemiseen. Niiden avulla lasketaan tuulen nopeuden, ilmanpaineen, lämpötilan ja kosteuden muutokset pienin aika-askelin eteenpäin. Numeerinen säämalli tarvitsee lähtötiedokseen laadultaan hyviä havaintoja ilmakehän todellisesta tilasta. Joka vuorokausi kymmenet in-situ- ja kaukohavaintojärjestelmät tekevät havaintoja ilmakehästä sen pintakerroksesta ylärajaan asti. Pelkät havainnot eivät kuitenkaan riitä antamaan tarpeeksi tarkkoja lähtötietoja säämallille. Ongelman ratkaisu on data-assimilaatiojärjestelmä. Se yhdistää laatukontrollin läpikäyneen havaintotiedon ja mallitiedon, jota kutsutaan ennakkokentäksi, ja luo niiden avulla analyysin ilmakehän todellisesta tilasta. Havaintojärjestelmäkokeiden (OSE) avulla testataan havaintojärjestelmien vaikutuksia data-assimilaatiojärjestelmän tuottamien analyysien ja niistä tuotettujen sääennusteiden laatuun. OSE:n avulla selvitetään, kuinka hyvin saatavilla olevia havaintoja käytetään hyväksi, tai kannattaako jokin uusi havaintojärjestelmä ottaa mukaan operatiiviseen ennustusjärjestelmään. Tämän tutkielman aluksi tutustutaan lyhyesti numeerisiin säämalleihin, havaintojärjestelmiin ja dataassimilaatiojärjestelmiin, minkä jälkeen tehdään yleinen kirjallisuuskatsaus havaintojärjestelmäkokeiden suorittamisesta. Sen jälkeen keskitytään Doppler-säätutkan tuottamien tutkasäteen suuntaisten tuulen nopeushavaintojen hyödyntämiseen rajoitetun alueen HIRLAM-säämallissa, mitä on tutkittu viime vuosina Ilmatieteen laitoksessa (IL). Kaukohavaintojärjestelmien käyttö on lisääntynyt viime vuosien aikana kehittyneiden analyysimenetelmien ansiosta. Tavanomaisten in-situ- havaintojärjestelmien raju vähentäminen dataassimilaatiossa ei näytä kuitenkaan vielä olevan mahdollista. Kaukohavainnot ovat useiden OSE-kokeiden perusteella parantaneet analyysiä ja ennusteita erityisesti alueilla, joissa tavanomainen havaintoverkosto on harva. Tutkatuulihavaintojen on ajateltu tuovan parannuksia rajoitetun alueen säämalleihin, sillä niiden avulla saadaan tärkeää lisätietoa tuulen ageostrofisista ominaisuuksista. Sen johdosta pienen mittakaavan sääilmiöiden kuten meri- ja rinnetuulien ennustettavuuden toivotaan paranevan. IL:ssa on kehitetty tutkatuulihavaintojen käsittely- ja mallintamismenetelmiä, minkä jälkeen on suoritettu OSE Suomen tutkaverkoston tuulihavainnoilla aikavälille 1.-29.2.2008 HIRLAMin operatiiviselle 3D-VAR dataassimilaatiojärjestelmälle. Kyseisen OSE:n aineisto on saatu käyttöön tähän tutkielmaan. Kontrolliassimilaatiossa CON ovat mukana kaikki operatiiviset havaintojärjestelmät ja koeassimilaatioon RAD_ALL on syötetty myös tutkatuulihavainnot. Tässä tutkielmassa OSE:n tulokset todennetaan TEMP-tuulihavaintojen avulla tutkimalla ennakkokentän ja analyysin harhaa sekä satunnaisvirhettä. Tulosten perusteella tutkatuulihavainnot parantavat ennakkokenttää ja analyysiä erityisesti keskitroposfäärissä, mutta alatroposfäärissä vaikutus analyysiin on lähes neutraali. Koska tutkatuulihavainnot ulottuvat n. 4-6 km korkeuteen, ne eivät vaikuta ylätroposfäärin analyysiin. Tulokset eivät kuitenkaan ole tilastollisen testin perusteella tilastollisesti merkitseviä. Parhaimmillaan RAD_ALLassimilaation voidaan osoittaa olevan CON-assimilaatiota parempi 20% merkitsevyystasolla. Lopuksi suoritettu tapaustutkimus osoittaa, että tutkatuulihavaintojen vaikutus näkyy tuulen nopeuden analyysi-inkrementtikentässä sekä jossain määrin myös lyhyessä 12h pintapaine-ennusteessa Suomen alueella. Tapaustutkimuksen perusteella tutkatuulihavaintojen vaikutus analyysiin ja ennusteeseen näyttäisi olevan lähes neutraali. OSE:n toistaminen kesäkuukaudelle voisi olla hyödyllistä, koska talvella ei esiinny esimerkiksi merituulia. Tämän tutkielman tulosten perusteella tutkatuulihavaintojen käyttäminen HIRLAMin 3D-VAR assimilaatiojärjestelmässä on hyödyllistä. Avainsanat – Nyckelord – Keywords Havaintojärjestelmäkoe, data-assimilaatio, Doppler-tutkatuulihavainto Säilytyspaikka – Förvaringställe – Where deposited Kumpulan tiedekirjasto

Magmatic evolution of topaz-bearing granite stocks within the Wiborg rapakivi granite batholith

This study brings new insights into the magmatic evolution of natural F-enriched peraluminous granitic systems. The Artjärvi, Sääskjärvi and Kymi granite stocks within the 1.64 Ga Wiborg rapakivi granite batholith have been investigated by petrographic, geochemical, experimental and melt inclusion methods. These stocks represent late-stage leucocratic and weakly peraluminous intrusive phases typical of rapakivi granites worldwide. The Artjärvi and Sääskjärvi stocks are multiphase intrusions in which the most evolved phase is topaz granite. The Kymi stock contains topaz throughout and has a well-developed zoned structure, from the rim to the center: stockscheider pegmatite equigranular topaz granite porphyritic topaz granite. Geochemically the topaz granites are enriched in F, Li, Be, Ga, Rb, Sn and Nb and depleted in Mg, Fe, Ti, Ba, Sr, Zr and Eu. The anomalous geochemistry and mineralogy of the topaz granites are essentially magmatic in origin; postmagmatic reactions have only slightly modified the compositions. The Kymi equigranular topaz granite shows the most evolved character, and the topaz granites at Artjärvi and Sääskjärvi resemble the less evolved porphyritic topaz granite of the Kymi stock. Stockscheiders are found at the roof contacts of the Artjärvi and Kymi stocks. The stockscheider at Artjärvi is composed of biotite-rich schlieren and pegmatite layers parallel to the contact. The schlieren layering is considered to have formed by velocity-gradient sorting mechanism parallel to the flow, which led to the accumulation of mafic minerals along the upper contact of the topaz granite. Cooling and contraction of the topaz granite formed fractures parallel to the roof contact and residual pegmatite magmas were injected along the fractures and formed the pegmatite layers. The zoned structure of the Kymi stock is the result of intrusion of highly evolved residual melt from deeper parts of the magma chamber along the fractured contact between the porphyritic granite crystal mush and country rock. The equigranular topaz granite and marginal pegmatite (stockscheider) crystallized from this evolved melt. Phase relations of the Kymi equigranular topaz granite have been investigated utilizing crystallization experiments at 100 to 500 MPa as a function of water activity and F content. Fluorite and topaz can crystallize as liquidus phases in F-rich peraluminous systems, but the F content of the melt should exceed 2.5 - 3.0 wt % to facilitate crystallization of topaz. In peraluminous F-bearing melts containing more than 1 wt % F, topaz and muscovite are expected to be the first F-bearing phases to crystallize at high pressure, whereas fluorite and topaz should crystallize first at low pressure. Overall, the saturation of fluorite and topaz follows the reaction: CaAl2Si2O8 (plagioclase) + 2[AlF3]melt = CaF2 (fluorite) + 2Al2SiO4F2 (topaz). The obtained partition coefficient for F between biotite and glass D(F)Bt/glass is 1.89 to 0.80 (average 1.29) and can be used as an empirical fluormeter to determine the F content of coexisting melts. In order to study the magmatic evolution of the Kymi stock, crystallized melt inclusions in quartz and topaz grains in the porphyritic and the equigranular topaz granites and the marginal pegmatite were rehomogenized and analyzed. The homogenization conditions for the melt inclusions from the granites were 700 °C, 300 MPa, and 24 h, and for melt inclusions from the pegmatite, 700 °C, 100 MPa, and 24/96 h. The majority of the melt inclusions is chemically similar to the bulk rocks (excluding H2O content), but a few melt inclusions in the equigranular granite show clearly higher F and low K2O contents (on average 11.6 wt % F, 0.65 wt % K2O). The melt inclusion compositions indicate coexistence of two melt fractions, a prevailing peraluminous and a very volatile-rich, possibly peralkaline. Combined petrological, experimental and melt inclusion studies of the Kymi equigranular topaz granite indicate that plagioclase was the liquidus phase at nearly water-saturated (fluid-saturated) conditions and that the F content of the melt was at least 2 wt %. The early crystallization of biotite and the presence of muscovite in crystallization experiments at 200 MPa contrasts with the late-stage crystallization of biotite and the absence of muscovite in the equigranular granite, indicating that crystallization pressure may have been lower than 200 MPa for the granite.

Inclusive Search for Standard Model Higgs Boson Production in the WW Decay Channel using the CDF II Detector

We present a search for standard model (SM) Higgs boson production using ppbar collision data at sqrt(s) = 1.96 TeV, collected with the CDF II detector and corresponding to an integrated luminosity of 4.8 fb-1. We search for Higgs bosons produced in all processes with a significant production rate and decaying to two W bosons. We find no evidence for SM Higgs boson production and place upper limits at the 95% confidence level on the SM production cross section (sigma(H)) for values of the Higgs boson mass (m_H) in the range from 110 to 200 GeV. These limits are the most stringent for m_H > 130 GeV and are 1.29 above the predicted value of sigma(H) for mH = 165 GeV.

Struggling over subjectivity: A discursive analysis of strategic development in a group

We have seen growing interest in discursive perspectives on strategy. This perspective holds great promise for development of an understanding on how strategy discourse and subjectivity are intertwined. We wish to add to this existing research by outlining a discursive struggle approach to subjectivity. To understand the complex subjectification and empowering/disempowering effects of organizational strategy discourse, this approach focuses on organization-specific discourse mobilizations an various ways of resistance. Drawing on an analysis of the discourses and practices of ‘strategic development’ in an engineering and consulting group we provide an empirical illustration of such struggles over subjectivity. In particular, we report three examples of competing ways of making sense of and giving sense to strategic development, with specific subjectification tendencies. First, we show how corporate management can mobilize and appropriate a specific kind of discourse to attempt to gain control of the organization, which tends to reproduce managerial hegemony, but also trigger discursive and other forms of resistance. Second, we will illustrate how middle managers resist this hegemony by initiating a strategy discourse of their own to create room for manoeuvre in controversial situations. Third, we show how project engineers can distance themselves from managerial-initiated strategy discourses to maintain a viable identity despite all kinds of pressures. Although our examples are case-specific, we believe that similar discursive dynamics also characterize strategizing in other organizations.