Suomen kelirikkoennusteet vanhentuneita

Ilmastonmuutos heikentää kelirikkoennusteiden luotettavuutta ja vaikeuttaa raaka-ainekuljetuksia. Oulun yliopiston juuri julkaistu tutkimus osoittaa, että Suomen kelirikkoennusteet perustuvat vanhentuneeseen malliin. Tutkijat esittävät tekoälyä ja uutta havaintodataa Suomen kelirikkoennusteiden uudistamiseen. Väylävirasto jatkaa kelirikkoennustemallin kehittämistä tutkimuksen pohjalta.

Kelirikko syntyy, kun routainen maa sulaa keväällä tai kun maa ei lämpimien talvien vuoksi jäädy normaalisti. Tällöin soratien rakenteen kantavuus heikkenee, mikä aiheuttaa liikenne- ja kuljetusrajoituksia erityisesti raskaalle liikenteelle.

Soratieverkolla on keskeinen merkitys Suomen metsäteollisuuden, maatalouden ja kaivannaisteollisuuden kuljetuksille. Sorateiden kautta varmistetaan raaka-aineiden saatavuus suomalaiselle teollisuudelle, joten kelirikon vaikutukset ulottuvat laajasti koko yhteiskuntaan.

"Ongelma ei siis koske pelkästään teitä ja niiden kuntoa. Kelirikon lisääntyminen vaikuttaa suoraan teollisuuden raaka-ainelogistiikkaan ja huoltovarmuuteen", Oulun yliopiston väylä- ja liikennetekniikan professori Pekka Leviäkangas sanoo.

Talvien lämpeneminen heikentää ennusteiden luotettavuutta

Oulun yliopisto arvioi nykyistä kelirikkoennustemallia Väyläviraston toimeksiannosta vuosina 2024–2026. Tarkastelun tavoitteena oli selvittää, kuinka hyvin 2000-luvun alussa kehitetty ennustemalli toimii nykyisissä ja tulevissa ilmasto-olosuhteissa.

Tutkimuksessa verrattiin ennustettuja ja toteutuneita kelirikkotilanteita sekä haastateltiin alan asiantuntijoita. Tulokset osoittivat, että nykyinen malli pääsääntöisesti yliarvioi kelirikon voimakkuutta eikä enää kykene ennustamaan ilmiötä luotettavasti.

”Keskeinen syy ongelmaan on talvisäiden lämpeneminen. Ennustemallin lähtöarvot ja oletukset perustuvat aikakauteen, jolloin talvet olivat nykyistä kylmempiä ja routaolosuhteet vakaampia. Tutkimuksen perusteella malli ei enää vastaa nykyistä ilmastoa. Ilmastonmuutos on muuttanut niitä perusolosuhteita, joihin ennustemalli alun perin rakennettiin”, Leviäkangas tiivistää tutkimusryhmän tulokset.

Kelirikko paljastaa laajemman ongelman ilmastomallinnuksessa

Tutkijoiden mukaan ilmastonmuutos tulee todennäköisesti lisäämään kelirikko-ongelmia ja pidentämään kelirikkojaksoja monilla alueilla Suomessa. Tämä korostaa luotettavien ennusteiden merkitystä entisestään. Kelirikkoennusteiden avulla arvioidaan muun muassa mahdollisia painorajoituksia ja muuta liikenteen ohjausta.

Monet ennustemallit perustuvat menneiden vuosien tai vuosikymmenten sää- ja ilmastoaineistoihin. Kun ilmasto muuttuu nopeasti, historiallinen aineisto ei enää välttämättä kuvaa nykyisiä olosuhteita riittävän hyvin. Samankaltaisia ongelmia on havaittu myös muissa kansainvälisissä tutkimuksissa.

"Tulokset muistuttavat siitä, että ilmastonmuutos ei vaikuta ainoastaan luonnonolosuhteisiin. Se vaikuttaa myös niihin malleihin ja päätöksenteon työkaluihin, joilla ilmiöitä pyritään ennustamaan”, Leviäkangas toteaa.

Oulun yliopiston tutkijat suosittelevatkin kelirikkoennustemallin perusteellista uudistamista. Tulevaisuuden ennustamisessa voitaisiin hyödyntää nykyistä monipuolisemmin satelliittihavaintoja, tiealueiden sensorointia, droonikuvausta sekä ajoneuvojen keräämää anturidataa.

Lisäksi eri tietolähteiden yhdistämisessä voitaisiin käyttää tekoälyyn perustuvia menetelmiä, joiden avulla muuttuvia olosuhteita voitaisiin seurata ja ennustaa nykyistä tarkemmin. Myös saatavilla olevia tiestö- ja kunnossapitotietoja voitaisiin hyödyntää tehokkaammin.

Tutkimuksen johtopäätöksenä on, että nykyisen mallin päivittäminen ja uusien data-aineistojen hyödyntäminen ovat realistisimmat ja kustannustehokkaimmat keinot parantaa Suomen sorateiden kelirikkoennusteita tulevaisuudessa.

Tutkimus Thaw-weakening Forecasting Model for Unpaved Roads – An Assessment, Critical Review, and Development Strategy toteutettiin Oulun yliopistossa Väyläviraston toimeksiannosta vuosina 2024–2026. Tutkimuksessa arvioitiin Suomen sorateiden kelirikkoennusteissa käytettävän mallin toimivuutta, luotettavuutta ja kehitystarpeita muuttuvissa ilmasto-olosuhteissa.

Tutkimuksen tulokset on julkaistu suomeksi Oulun yliopiston opinnäytetyönä Sorateiden kelirikkoennustemallin päivitystarpeen selvitys sekä vertaisarvioituna artikkelina Cold Regions Science and Technology -lehdessä. Artikkelin kirjoittajat ovat Pekka Leviäkangas, Sanna Alitalo, Salla Konttinen, Anne Tuomela ja Jarkko Pirinen.