Tiedote - Pienhiukkasten kehittymisestä ilmakehässä uutta tietoa

Suurin epävarmuus ilmastonmuutostutkimuksessa ja ennusteissa liittyy tällä hetkellä ilmakehän pienhiukkasten, aerosolien, käyttäytymisen ymmärtämiseen. Tiedemiesjoukko on nyt selvittänyt, miten orgaaniset yhdisteet käyttäytyvät ilmakehässä. Tutkimustulokset julkaistaan 10. joulukuuta ilmestyvässä Science-lehdessä.

Kuva: Eija Vallinheimo

Aerosolit vaikuttavat Maan säteilytasapainoon suoraan heijastamalla ja absorboimalla auringon valoa sekä toimimalla pilvien tiivistymisytiminä. Toisin kuin kasvihuonekaasuilla, ilmakehän pienhiukkasilla oletetaan olevan ilmastoa viilentävä vaikutus. Ilmastonmuutoksen kannalta tärkeimmät pienhiukkasten ominaisuudet ovat hiukkasten koko, lukumäärä, kemiallinen koostumus ja optiset ominaisuudet, sekä näiden ominaisuuksien ajallinen ja paikallinen vaihtelu. Ilmakehässä olevat hiukkaset voivat olla ihmisen toiminnan, kuten polttamisen, sinne tuottamia, mutta myös kasvit tuottavat pienhiukkasia. Eri lähteiden päästöjä on viime vuosikymmeninä tutkittu paljon, mutta päästöjen muuttumisesta ilmakehässä on vähän tietoa. Erityisesti orgaaniset yhdisteet ovat olleet mielenkiinnon kohteena jo pitkään.

Orgaaniset yhdisteet muuntuvat ilmakehässä samankaltaisiksiNyt yli 60 tiedemiehen kansainvälinen joukko on selvittänyt, mitä tapahtuu orgaanisille yhdisteille niiden päästyä ilmakehään. Tutkimustulokset julkaistaan 10.12. ilmestyvässä Science-lehdessä. Tutkimuksessa on ollut mukana kuusi suomalaista tiedemiestä Helsingin ja Kuopion yliopistoista sekä Ilmatieteen laitoksesta. Ilmatieteen laitoksen ja Kuopion yliopiston professori Ari Laaksosen mukaan orgaanisten yhdisteiden osuus on merkittävä siksi, että keskimäärin puolet kaikkien pienhiukkasten massasta on peräisin orgaanisista yhdisteistä. Ryhmän tutkimus parantaa mallien tarkkuutta siitä, miten aerosolit vaikuttavat ilmastoon ja ihmisten terveyteen.

Tutkimusten mukaan orgaanisilla yhdisteillä on taipumus muuttua ilmakehässä samankaltaisiksi, olipa päästölähde mikä tai missä päin maailmaa tahansa. Ilmakehä sekoittaa ilmakehään päässeiden aerosolien ominaisuuksien erot melko nopeasti muutamassa päivässä. Tämä tieto auttaa kehittämään edelleen ilmanlaatu- ja ilmastomalleja.

Nyt julkaistu tutkimus perustuu aerosolimassaspektrometreillä eri puolilla maailmaa tehtyihin mittauksiin. Kyseisen laitteen on kehittänyt Helsingin ja Kuopion yliopistojen ja Ilmatieteen laitoksen yhteinen Suomen Akatemian rahoittama FiDiPro-professori Douglas Worsnop, joka työskentelee tällä hetkellä Kumpulassa Helsingissä.

Suomalaisten osuus tutkimustuloksiin oli Helsingin yliopiston professori Markku Kulmalan koordinoima ja Hyytiälän metsäasemalla suoritettu mittaus Kuopion yliopiston aerosolimassaspektrometrillä ja muilla aerosoli-instrumenteilla. Ilmatieteen laitoksen tutkija Tomi Raatikainen analysoi mittaustulokset viime viikolla julkaistussa väitöskirjatyössään. Hän havaitsi, että hiukkasten orgaaninen aines voidaan kuvata kahden komponentin avulla. Näistä toinen kuvaa tuoretta orgaanista ainesta, tässä tapauksessa puiden tuottamaa biogeenista aerosolia, ja toinen ikääntynyttä orgaanista ainesta, jota Hyytiälään on kulkeutunut muun muassa Keski-Euroopan väestötiheiltä alueilta. Hiukkasten orgaaninen ikä vaikutti hiukkasten kykyyn muodostaa nestemäisiä pisaroita.Science-lehden tutkimuksessa kehitettiin ns. tiekartta, joka kuvaa tuoreen orgaanisen aerosolin muuntumista ikääntyneeksi hapettumisreaktioiden seurauksena. Kartan avulla voidaan parantaa ilmanlaatu- ja ilmastomallien kuvausta orgaanisista hiukkasista ja niiden kyvystä toimia pilvipisaraytiminä

Lisätietoja:

Professori Ari Laaksonen, puh. (09) 1929 5530, ari.laaksonen@fmi.fiProfessori Markku Kulmala, puh. 040 596 2311, markku.kulmala@helsinki.fiProfessor Douglas Worsnop, worsnop@aerodyne.com

Ilmatieteen laitoksen tiedotteet ovat saatavilla myös RSS-syötteenä osoitteesta http://ilmatieteenlaitos.fi/tiedotteet/rss.