Carbon dioxide and energy fluxes over a northern boreal lake

201

Emerging reliability requirements for distribution systems in extreme weather conditions

ABSTRAC

UTILISATION OF ENERGY STORAGES TO SECURE ELECTRICITY SUPPLY IN ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORKS

ABSTRAC

Spatial patterns of biomass change across Finland in 2009–2015

Forest characteristics vary largely at the regional level and in smaller geographic areas in Finland. The amount of greenhouse gas emissions is related to changes in biomass and the soil type (e.g. upland soils vs. peatlands). In this paper, estimating and explaining spatial patterns of tree biomass change across Finland was the main interest. We analysed biomass changes on different soil and site types between the years 2009 and 2015 using the Finnish multi-source national forest inventory (MS-NFI) raster layers. MS-NFI method is based on combining information from satellite imagery, digital maps and national forest inventory (NFI) field data. Automatic segmentation was used to create silvicultural management and treatment units. An average biomass estimate of the segmented MS-NFI (MS–NFI–seg) map was 73.9 tons ha−1 compared to the national forest inventory estimate of 76.5 tons ha−1 in 2015. Forest soil type had a similar effect on average biomass in MS–NFI–seg and NFI data. Despite good regional and country-level results, segmentation narrowed the biomass distributions. Hence, biomass changes on segments can be considered only approximate values; also, those small differences in average biomass may accumulate when map layers from more than one time point are compared. A kappa of 0.44 was achieved for precision when comparing undisturbed and disturbed forest stands in the segmented Global Forest Change data (GFC-seg) and MS–NFI–seg map. Compared to NFI, 69% and 62% of disturbed areas were detected by GFC-seg and MS–NFI–seg, respectively. Spatially accurate map data of biomass changes on forest land improve the ability to suggest optimal management alternatives for any patch of land, e.g. in terms of climate change mitigation

A test of the effort equalization hypothesis in children with cerebral palsy who have an asymmetric gait

Healthy people can walk nearly effortlessly thanks to their instinctively adaptive gait patterns that tend to minimize metabolic energy consumption. However, the economy of gait is severely impaired in many neurological disorders such as stroke or cerebral palsy (CP). Moreover, self-selected asymmetry of impaired gait does not seem to unequivocally coincide with the minimal energy cost, suggesting the presence of other adaptive origins. Here, we used hemiparetic CP gait as a model to test the hypothesis that pathological asymmetric gait patterns are chosen to equalize the relative muscle efforts between the affected and unaffected limbs. We determined the relative muscle efforts for the ankle and knee extensors by relating extensor joint moments during gait to maximum moments obtained from all-out hopping reference test. During asymmetric CP gait, the unaffected limb generated greater ankle (1.36 +/- 0.15 vs 1.17 +/- 0.16 Nm/kg, p = 0.002) and knee (0.74 +/- 0.33 vs 0.44 +/- 0.19 Nm/kg, p = 0.007) extensor moments compared with the affected limb. Similarly, the maximum moment generation capacity was greater in the unaffected limb versus the affected limb (ankle extensors: 1.81 +/- 0.39 Nm/kg vs 1.51 +/- 0.34 Nm/kg, p = 0.033; knee extensors: 1.83 +/- 0.37 Nm/kg vs 1.34 +/- 0.38 Nm/kg, p = 0.021) in our force reference test. As a consequence, no differences were found in the relative efforts between unaffected and affected limb ankle extensors (77 +/- 12% vs 80 +/- 16%, p = 0.69) and knee extensors (41 +/- 17% vs 38 +/- 23%, p = 0.54). In conclusion, asymmetric CP gait resulted in similar relative muscle efforts between affected and unaffected limbs. The tendency for effort equalization may thus be an important driver of self-selected gait asymmetry patterns, and consequently advantageous for preventing fatigue of the weaker affected side musculature.Peer reviewe

Study of low-voltage distribution grid connection dimensioning principles considering distributed generation in Finland

Solar photovoltaics are becoming increasingly popular on household customers. The distribution networks have been planned for unidirectional power delivery. The solar photovoltaics can cause voltage problems if network capacity is not sufficient. In Finland, the basis of network dimensioning principles considering solar PV systems has been based on equation that estimates the level of rapid voltage fluctuations caused by solar PV system with short-circuit power of the customer connection. This paper presents results of research project “Distribution grid dimensioning principles considering wide-spread distributed solar photovoltaics generation” focusing on the effects of single high-capacity PV systems compared with network capacity. This paper presents a study of update needs of present grid dimensioning recommendation. We evaluate the theoretical background of the parameterization choices in the recommendation. The main finding of this paper is that there are potential update needs in the parameterization of the recommendation.Peer reviewe

Maankäyttösektorin ilmastosuunnitelman skenaariotarkastelun päivitys

Maa- ja metsätalousministeriö laati vuonna 2022 Maankäyttösektorin Ilmastosuunnitelman (MISU) osana uudistettua ilmastolakia. Suunnitelman toimenpiteillä tavoitellaan sektorin päästöjen vähentämistä ja nielujen vahvistamista kolmella miljoonalla hiilidioksidiekvivalenttitonnilla vuoteen 2035 mennessä. Suunnitelman tueksi tehdyn skenaariotarkastelun (MISU-WAM) jälkeen sekä metsäsektorin toimintaympäristössä että kasvihuonekaasuinventaarion laskentamenetelmissä on tapahtunut merkittäviä muutoksia. Päivitetyssä skenaariotarkastelussa (MISU-WEM1), jossa huomioidaan kotimaisen puun kysynnän kasvu ja ojitettujen turvemaametsien laskennan uudistaminen, maankäyttösektorin nettonielu on vuonna 2035 noin 23 milj. hiilidioksidiekvivalenttitonnia pienempi kuin alkuperäisessä MISU-WAM-skenaariossa ja maankäyttösektori on muuttunut 0,5 milj. hiilidioksidiekvivalenttitonnin suuruiseksi päästölähteeksi. Nettonielun heikkeneminen skenaariotarkastelujen välissä johtuu ennen kaikkea oletuksesta kotimaisen puun kysynnän lisääntymisestä ja sitä myötä kasvavista hakkuista, jotka yhdessä metsävarojen laskennan lähtötietoihin tehtyjen päivitysten kanssa selittävät nettonielun pienenemisestä noin kaksi kolmasosaa. Loppu kolmannes selittyy ojitettujen turvemaametsien laskennan uudistamisen myötä kasvaneilla maaperäpäästöillä. Skenaariotarkastelussa laadittiin MISU-WEM1-skenaarion lisäksi kaksi muuta kotimaisen runkopuun käyttömääräarvion suhteen eroavaa skenaariota, MISU-WEM2 ja MISU-WEM3. Samoin kuin MISU-WEM1-skenaariossa, MISU-WEM2-skenaarioissa kotimaisen runkopuun käyttö nousi aluksi 83–84 milj. kuutiometriin, mutta laski vuoden 2025 jälkeen 76–77 milj. kuutiometriin. MISU-WEM3-skenaariossa käyttömääräarviot asettuivat 75–76 milj. kuutiometrin tasolle. Kaikkien skenaarioiden hakkuukertymät olivat vuosien 2018–2022 keskimääräistä tilastoitua hakkuukertymää, 74 milj. kuutiometriä, isompia. MISU-WEM2- ja MISU-WEM3-skenaarioiden MISU-WEM1-skenaariota alhaisemmilla hakkuutasoilla maankäyttösektorin nettonielu vuonna 2035 oli 9–13 milj. hiilidioksidiekvivalenttitonnia. Koska maankäyttösektorin mallinnetun ja kasvihuonekaasuinventaariossa raportoidun nettonielun on havaittu eroavan, tarkasteltiin myös, miltä maankäyttösektorin nettonielu eri skenaarioissa näyttää, jos 2010–2021 kasvihuonekaasuinventaarion tuloksissa raportoitu hakkuukertymän ja metsien hiilinielun riippuvuussuhde säilyy ennallaan. Jos suhde pysyy ennallaan, maankäyttösektorin nettonielu on vuosina 2030 ja 2035 6–7 milj. hiilidioksidiekvivalenttitonnia mallinnettuja nieluja pienempi. Maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteillä voidaan päivitetyssäkin skenaariossa kasvattaa nieluja tai saavuttaa päästövähennyksiä 4,7 milj. hiilidioksidiekvivalenttitonnia, mikäli toimet toteutetaan siinä laajuudessa kuin on suunniteltu (Orpon hallitusohjelmassa esim. joutoalueiden metsitystä ja kosteikkoviljelyä ei tueta). On kuitenkin selvää, että maankäyttösektorin nykytilanteessa, ja erityisesti jos hakkuutasot nousevat MISU-WEM1-skenaarion mukaisesti, merkittävän nettonielun saavuttaminen maankäyttösektorilla vuoteen 2035 mennessä vaatii päästöjen vähentämistä ja nielujen vahvistamista huomattavasti alkuperäisen suunnitelman toimenpiteiden kolmea miljoonaa hiilidioksidiekvivalenttitonnia enemmän

Kustannusarviointi ilmastonmuutokseen liittyvästä toimimattomuudesta (KUITTI)

KUITTI-projektissa arvioitiin ilmastonmuutosriskien suoria ja välillisiä kustannuksia Suomelle, ennakoivan ja reaktiivisen sopeutumisen väliset erot huomioiden. Lisäksi tarkasteltiin ilmastonmuutoksen ja sopeutumisen taloudellisten vaikutusten arvioimiseen tarvittavan tiedon saatavuutta Suomessa sekä tuotettiin katsaus innovaatiotarpeista ja vaihtoehdoista, jotka palvelevat ilmastonmuutokseen sopeutumista. Merkittävimpien ilmastonmuutosvaikutusten tarkastelun perusteella valittiin jatkoanalyysejä varten toimialayhdistelmät, jotka olivat: rakennettu ympäristö erityisesti tulvariskien osalta, sähkönjakeluverkkojen häiriöt sekä erilaiset vaikutukset maa- ja metsätalouden tuotoksiin. Yhdistettyjen ilmasto- ja sosioekonomisten skenaarioiden SSP1-RCP2.6 ja SSP3-RCP4.5 perusteella arvioitiin tulevaisuuden taloudellisia riskitasoja valituille toimialoille sektorimalleilla vuodesta 2020 vuoteen 2070. Mallilaskelmien tulokset syötettiin kansalliseen makrotaloudelliseen malliin, jossa on alueellisia laajennuksia makrotaloudellisten vaikutusten arvioimiseksi. Lisäksi tehtiin kevyt tarkastelu matkailun, tieliikenteen, vesihuollosta sekä terveydenhuollon osalta. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia Suomen kansainväliseen kilpailuasemaan analysoitiin globaalilla makrotaloudellisella mallilla. Lopuksi käytiin läpi mahdollisia merkittäviä vaihtoehtoja taloudellisesti kannattaville sopeutumisratkaisuille.Tämä julkaisu on toteutettu osana valtioneuvoston selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa.(tietokayttoon.fi) Julkaisun sisällöstä vastaavat tiedon tuottajat, eikä tekstisisältö välttämättä edusta valtioneuvoston näkemystä