Improving meteorological information to air transport

Meteorological information and services supporting the various operations of air transport enable a safe, efficient and cost-effective operating environment for airspace users, air navigation service providers and air traffic management. The continuing pursuit towards an improved quality of observation, forecasting and decision support services is driven by an increasingly weather-sensitive society and growing impacts of hazardous weather events. This thesis provides an overview of the field of aeronautical meteorological research by introducing the organisations involved, global and regional strategies, impacts of weather on air transport, current state of the art in meteorological research and decision support systems serving air transport needs with a view of where the field should evolve next. This thesis is an attempt to highlight key findings and point the reader towards the direction of further research on the given topics. Research supporting air transport operations with the optimal use of weather information is a specialized field where advances are led by the needs of various airspace users. Research institutions for example in the United States have contributed greatly due to the severe weather impacts experienced by the National Airspace System (NAS), the ability of the Federal Aviation Administration (FAA) and the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) to direct long-term funding to solve specific aviation-related research questions. The creation and maintenance of long-lived teams of scientists and engineers working together to produce end-to-end solutions that meet the needs of the aviation industry is the key to improving meteorological information to aviation users while university research is typically shorter duration and typical does not result in operational systems. From a global perspective, research is yet to be organised in a way that would contribute to solving aviation issues beyond single research projects and/or programmes. There is a lot more the scientific community could do to develop tailored information to decision support systems used by the aviation sector, but it would require systematic investments and the establishment of research groups focusing on the applied science questions and technology transfer. This thesis provides an overview of recommended decision support system development topics with an outline of potential milestones.Tieto ilmakehän nykyisestä ja tulevasta tilasta sekä tätä tietoa ilmailun tarpeisiin tuottavat palvelut mahdollistavat turvallisen, toimivan sekä kustannustehokkaan toimintaympäristön ilmatilan käyttäjille, ilmailun palveluiden tuottajille sekä ilmatilan hallintaa toteuttaville tahoille. Vaarallisille sääilmiöille herkemmäksi kehittyvä yhteiskunta vaatii havaintojen, ennusteiden sekä päätöksenteon tukijärjestelmien jatkuvaa kehittämistä asiakkaiden tarpeisiin. Tämä lisensiaatintutkielma tarjoaa maailmanlaajuisen yleiskatsauksen ilmailun sääpalveluiden tutkimukseen ja tuotekehitykseen pyrkimyksenään esitellä keskeiset toimijat, alueelliset ja kansalliset kehittämisohjelmat ja strategiat, sään vaikutukset ilmailulle, ilmailun sääpalveluiden nykytila sekä tulevaisuuden toimintaympäristön edellyttämät uudet lentosääpalvelut. Tavoitteena on korostaa ilmailun kannalta tärkeimpiä meteorologisia kehityskohteita ja ohjata lukija jo tehdyn tutkimuksen pariin. Ilmailun toimintoja tukevien sääpalveluiden kehittämiseen tähtäävä tutkimus on hyvin soveltava erikoisala, missä asiakkaiden tarpeet määrittävät tutkimuskohteet. Kehitys on keskittynyt voimakkaasti Yhdysvaltoihin, mihin on syynä kapasiteetin äärirajoilla toimiva ilmatila sekä kyky rahoittaa pitkäkestoisia meteorologisia tutkimushankkeita ilmailun tarpeisiin. Meteorologian tutkijoiden ja insinöörien pitkäkestoinen yhteistyö tuottaa koko arvoketjun kattavia projekteja, joiden lopputuloksena syntyy asiakkaan tarpeisiin räätälöityjä palveluita hyödyntäen yliopistoissa tehtävää tutkimusta sekä tietoteknisten ratkaisujen kehittymistä. Maailmanlaajuisesti katsottuna ilmailun sääpalveluiden tutkimusta ja tuotekehitystä ei ole toistaiseksi järjestetty yhtenäisen strategian tai tavoitteiden alle. Tieteellinen yhteisö pystyisi kasvattamaan merkittävästi panostaan ilmailun turvallisuuden kehittämiseksi, mikäli tuotekehityksen rahoitus organisoitaisiin paremmin ja osaaminen keskitettäisiin soveltavan tutkimuksen ryhmiin. Tämä tutkielma sisältää suosituksia päätöksenteon tukijärjestelmiin integroitavista sääpalveluista, joiden avulla säätilan vaikutus lentotoiminnalle voidaan viedä suoraan päätöksentekotasolle. Tutkielmassa esitettyjen projektiaihioiden tarkoituksena esittää konkreettisia toimenpiteitä, joilla varmistutaan tutkimuksen soveltuvuudesta loppukäyttäjien toimintaan

Natural and Technological Hazards in Urban Areas

Natural hazard events and technological accidents are separate causes of environmental impacts. Natural hazards are physical phenomena active in geological times, whereas technological hazards result from actions or facilities created by humans. In our time, combined natural and man-made hazards have been induced. Overpopulation and urban development in areas prone to natural hazards increase the impact of natural disasters worldwide. Additionally, urban areas are frequently characterized by intense industrial activity and rapid, poorly planned growth that threatens the environment and degrades the quality of life. Therefore, proper urban planning is crucial to minimize fatalities and reduce the environmental and economic impacts that accompany both natural and technological hazardous events