Tiedotearkisto: 2003

Väitöstutkimus ilmansaasteiden kulkeutumisen mallinnuksesta

8.5.2003 12:00

Ilmatieteen laitoksen ilmanlaadun tutkimuksessa työskentelevä erikoistutkija Marke Hongisto väittelee perjantaina 9. toukokuuta ilmansaasteiden kaukokulkeuman ennustamisesta ja simuloinnista. Ilmanlaadun mallinnus mahdollistaa ilman epäpuhtauksien ennustamisen.

Hongisto on kehittänyt väitöskirjassaan Hilatar-mallin, jonka avulla voidaan simuloida saastelähteistä peräisin olevien ilman epäpuhtauksien kulkeutumista Suomessa ja Pohjoismaiden alueella. Malli käyttää lähtötietoina Ilmatieteen laitoksen HIRLAM-säämallin kuuden tunnin ennusteita, joten sitä voi käyttää myös tulevan ilmanlaatutilanteen ja laskeuman ennustamiseen. Hilatar-mallilla on laskettu Itämeren ympärysvaltioiden rikki- ja typpiyhdisteiden laskeumat ja pitoisuudet vuosina 1993-2002. Tämän lisäksi väitöksessä on arvioitu, mitkä fysikaaliset, meteorologiset tai mallin rakenteeseen ja syöttötietoihin liittyvät tekijät vaikuttavat suhteellisesti eniten tuloksiin ja mitkä ovat suurimmat epävarmuustekijät. Hilatar-mallilla on simuloitu lähi- ja kaukoalueiden päästöjä sekä pölyn kulkeutumista Suomeen pitkällä aikavälillä ja tietyissä episoditilanteissa.

Mallia on käytetty myös muun muassa EU:n BASYS-Baltic Sea System Study-projektissa Itämeren typpi- ja raskasmetallikuorman arvioinnissa. Itämeren ilmalaskeuma on varsin episodimaista. Ravinnekuorman vuosivaihteluun vaikuttaa eniten suursäätilan määräämä pääasiallinen virtaussuunta, koska typpipäästöt ovat jakautuneet epätasaisesti Euroopan alueella. Ilmasta peräisin oleva typpikuorma on jonkin verran pienempi kuin jokikuorma, mutta se muodostaa pääosan ulkoisista ravinnelähteistä avomerialueilla. Ilmalaskeuma ei ole kuitenkaan välttämättä levien kasvuun eniten vaikuttava tekijä. BASYSin päätulosten mukaan Itämeren pääaltaan alueella sinilevien typen sidonta ilmasta on suunnilleen jokikuorman suuruinen. Itämeren ravinnetaseeseen vaikuttaa klimatologisista oloista riippuva suolapulssien taajuus, joka on myös ennen teollistumiskautta kontrolloinut hapettomien alueiden laajuutta. Itämeren pohjaan on aikojen kuluessa kertynyt varsin paljon ravinteita ja rehevöitymisen myötä hapettomiksi muuttuneilla alueilla pohjan ravinteet voivat liueta veteen. Avomerialueilla kyseinen sisäinen kuormitus voi pitää rehevöitymiskierrettä ja sinilevien kukintaa yllä vaikka ulkoista kuormaa vähennettäisiin oleellisesti. Sinileväkukinnat eivät aiheudu vain rehevöitymisestä, sillä ne olivat runsaita jo Litorina-meren aikana. Pitoisuudet riippuvat myös ravinnenieluista, joista varsinkin denitrifikaatio, molekyläärisen typen vapautuminen ilmakehään pohjasedimenttien pinnalla, on huonosti tunnettu. Rehevöityneissä pohjissa, mm. Suomenlahden alueella, joihin on kertynyt paljon orgaanista jätettä, kyseinen merien itsepuhdistusprosessi häiriintyy.

Hongisto väittelee teknillisen fysiikan ja matematiikan osastolla, Otakaari 3A, 9. toukokuuta 2003 klo12.00. Virallisena vastaväittäjänä toimii professori Øystein Hov, Norwegian Institute for Air Researchistä, ja valvojana on professori Rainer Salomaa Teknillisestä korkeakoulusta.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Marke Hongisto, marke.hongisto@fmi.fi,
puhelin (09) 1929 3150