Tutkimusta kolmella toimialalla

Meteorologian ja meritieteen tutkimusohjelmassa tehdään meteorologista, ilmakehätieteellistä ja fysikaalista meritieteellistä perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuskohteina ovat muun muassa eri aikaskaalojen ennustemallit, tutkimusaloihin liittyvät tieteelliset sovellukset ja kaukokartoitushavainnot sekä ilmastonmuutoksen vaikutukset ja niihin sopeutuminen.
 
Ilmastontutkimusohjelmassa tehdään ilmastojärjestelmän eri osiin liittyvää perus- ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimuksen kohteina on erityisesti mennyt, nykyinen ja tuleva ilmasto sekä ilmakehän koostumus ja sen vaikutukset ilmastonmuutokseen ja ilmanlaatuun. Osa ohjelman työntekijöistä työskentelee Kuopion toimipisteessä.
 
Avaruus- ja kaukokartoituskeskus vastaa polaarialueiden ja lähiavaruuden tutkimuksesta ja toimintaan liittyvästä teknologian kehittämisestä. Tutkimuksen kohteina ovat erityisesti arktinen tutkimus sekä kaukokartoitus, uudet havaintomenetelmät ja avaruus. Avaruus- ja kaukokartoituskeskukseen kuuluvat Arktinen avaruuskeskus ja Sodankylän toimipiste.

Tiedeuutiset

Vuosittain julkaisemme noin 300 kansainvälisesti ennakkotarkastettua julkaisua.

Tiedeuutisissa kertomme Ilmatieteen laitoksen tutkimuksista ja niiden tärkeimmistä tuloksista kansantajuisesti.

« Takaisin

Liikenne tuottaa suuria määriä nanohiukkasia

Liikenne tuottaa suuria määriä nanohiukkasia

Liikenteen havaittiin tuottavan merkittäviä määriä aiemmin tuntemattomia nanokokoisia pienhiukkasia.

Tiiviisti asutuilla alueilla liikenne on merkittävä pienhiukkasten lähde. Ilmatieteen laitos osallistui Tampereen Teknillisen yliopiston johtamaan tutkimukseen, jossa tutkittiin liikenteen päästöjä laboratoriossa sekä ulkoilmassa. Tutkimuksessa keskityttiin nanoklustereihin eli aivan pienimpiin hiukkasiin. Tulokset osoittivat, että iso osuus liikenteen tuottamista pienhiukkasista on ennen tuntemattomalla kokoalueella 1,3-3 nm.

Tärkeänä apuna tutkimuksessa oli Suomessa kehitetty Particle Size Magnifier (PSM, Airmodus Oy), joka kykenee mittaamaan myös alle 3 nm:n kokoisten nanohiukkasten lukumäärän reaaliajassa. Erityisesti kaupunki-ilman osalta monet ilmakehän nanoklustereihin liittyvät asiat ovat olleet vielä epäselviä, jopa nanoklustereiden pitoisuudet ja lähteet. Nanoklustereiden määrällä ja ominaisuuksilla arvellaan olevan vaikutuksia esimerkiksi pilvien muodostumiseen. Nanoklustereiden koostumuksesta riippuen niillä voi olla myös terveysvaikutuksia.

Mittauksia laboratoriossa ja ulkoilmassa

Tutkijat tekivät NCA-mittauksia kahdessa paikassa Helsingissä: Kehä I:n varrella sekä rakennusten reunustaman kadun varrella. Lisäksi mittauksia tehtiin tien päällä ajoreitillä, joka ulottui Pohjois-Espanjasta Tampereelle. Paikallaan tehdyissä mittauksissa käytettiin Helsingin seudun ympäristöpalveluiden mittausasemia, kun taas tien päällä tehdyt mittaukset suoritettiin tutkimusajoneuvolla, niin sanotulla mobiililaboratoriolla.

"Vaikka liikenteen keskimääräiset nanoklusteripäästöt eli liikenteessä kulutettua polttoainekilogrammaa kohden syntyneiden nanoklustereiden määrä olivat näissä mittauksissa yleensä samaa luokkaa, nanoklustereiden pitoisuudet ilmassa vaihtelivat. Tutkimuksen mukaan se johtuu esimerkiksi tuuliolosuhteista ja siitä, kuinka avointa ympäristö on. Suurimmat keskimääräiset nanoklusteripitoisuudet mitattiin tunneleissa, mutta myös avoimissa ympäristöissä pitoisuudet nousivat hetkellisesti hyvinkin korkeiksi", kertoo Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Hilkka Timonen

Tutkijat määrittivät myös nanoklustereiden päästökertoimet usealle liikenneympäristölle. "Päästökertoimilla tarkoitetaan yhtä liikenteessä käytettyä polttoainekilogrammaa kohden syntyneiden nanoklustereiden lukumäärää. Uskon, että päästökertoimia voidaan jatkossa hyödyntää esimerkiksi Ilmatieteen laitoksen ilmanlaatu- ja ilmastomalleissa, tutkija Hilkka Timonen sanoo.

Liikenneympäristöjen mittauksia tutkijat täydensivät moottorilaboratoriossa suoritetuilla kokeilla. Niiden tulokset tukivat liikenneympäristössä tehtyjen mittausten tuloksia: nanoklusterit ovat olennainen osa moottoreiden hiukkaspäästöä, mutta niiden määrä myös riippuu esimerkiksi ajotilanteesta. Tutkijoiden mukaan todennäköisesti myös ajoneuvoissa käytetyt tekniikat, sellaiset kuin polttoaine ja pakokaasun puhdistus, vaikuttavat nanoklusteripäästöön. Tähän viittaa myös havainnot tienvarresta: kaikkien mittauspaikan ohi ajaneiden autojen pakokaasussa nanoklustereita ei ollut.  Esimerkiksi korkea pakokaasun rikkihappopitoisuus todennäköisesti edistää nanoklustereiden muodostumista ja siten suurentaa ajoneuvojen nanoklusteripäästöjä.

Tutkimus suoritettiin tiiviissä yhteistyössä TTY:n, Ilmatieteen laitoksen, Helsingin seudun ympäristöpalveluiden (HSY), Metropolia ammattikorkeakoulun ja Turun ammattikorkeakoulun kanssa. Tutkimusta ovat rahoittaneet Tekes, Suomen Akatemia, Cleen Oy, Dinex Ecocat Oy, Neste Oyj, AGCO Power, Ab Nanol Technologies Oy ja Strategisen tutkimuksen neuvosto.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Hilkka Timonen, hilkka.timonen@fmi.fi

Viite: Rönkkö, T., Kuuluvainen, H., Karjalainen, P., Keskinen, J., Hillamo, R., Niemi, J. V., Pirjola, L., Timonen, H. J., Saarikoski, S., Saukko, E., Järvinen, A., Silvennoinen, H., Rostedt, A., Olin, M., Yli-Ojanperä, J., Nousiainen, P., Kousa, A., and Dal Maso, M.: Traffic is a major source of atmospheric nanocluster aerosol, Proceedings of the National Academy of Sciences, 201700830, 10.1073/pnas.1700830114, 2017.

Tutkimukseen voi tutustua PNASin verkkosivuilla osoitteessa: http://www.pnas.org/content/early/2017/06/26/1700830114


Lisää tiedeuutisia arkistossamme

Yhteyshenkilöt

Tieteellinen johtaja Ari Laaksonen
puh. 029539 5530

Meteorologia ja meritiede:
Toimialajohtaja Sami Niemelä
puh. 029 539 4172

Ilmastontutkimus:
Toimialajohtaja Hannele Korhonen
puh. 029 539 2135

Avaruus- ja kaukokartoitus:
Toimialajohtaja Jouni Pulliainen
puh. 029 539 4701