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

Uusi pienhiukkasten muodostumismalli Maapallon yläilmakehälle sekä Venukselle

Uusi pienhiukkasten muodostumismalli Maapallon yläilmakehälle sekä Venukselle

Uusi vesi-rikkihappo -hiukkasmuodostusmalli parantaa ilmastomallien kuvausta pienhiukkasten synnystä maapallon yläilmakehässä. Malli auttaa ymmärtämään myös Venuksen pilvien syntyä.

Pilvipisarat syntyvät ilmakehässä olevien pienhiukkasten ympärille. Pilvipisaroiden ytiminä toimivista hiukkasista noin puolet on peräisin maanpinnalta tulevista pienhiukkaspäästöistä. Puolet syntyy suoraan ilmakehässä erilaisista kaasuista tiivistymällä. Näistä uusia hiukkasia synnyttävistä tiivistymiskaasuista tärkein on rikkihappo, joskin useat muutkin kemikaalit, kuten ammoniakki ja erilaiset orgaaniset yhdisteet, osallistuvat alailmakehässä hiukkasten syntyyn. Yläilmakehässä, tai tarkemmin keskitroposfääristä stratosfääriin eli noin 5 - 50 kilometriä maanpinnan yläpuolella, muiden pienhiukkasia synnyttävien kaasujen kuin rikkihapon pitoisuudet ovat alhaisia. Näissä olosuhteissa pelkkä rikkihappo voi veden kanssa muodostaa uusia hiukkasia sekä suoraan, että kosmisten säteiden aiheuttaman ilmakehän ionisaation avittamana.

"Vuonna 2016 julkaistuissa artikkeleissamme olemme tutkineet vesi-rikkihappo -hiukkasmuodostusta CERNin laboratorion CLOUD
-kampanjan kokeissa. Loimme niiden pohjalle myös uuden vesi-rikkihappo -hiukkasmuodostusta kuvaavan teorian, joka mallintaa mittaustulokset tarkasti ja yleistää CLOUD-kampanjassa mitatun datan ilmakehän kaikki eri olosuhteet kattavalle alueelle", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Joonas Merikanto. Nyt julkaistussa uudessa artikkelissa esittellään yksinkertaistettu matemaattinen malli, jonka avulla teorian mukaiset tulokset saadaan sisällettyä ilmastomalleihin. Tämä auttaa malleja kuvaamaan luotettavammin esimerkiksi ihmisperäisten rikkikaasupäästöjen vaikutusta pienhiukkaspitoisuuksiin sekä pilvien ominaisuuksiin ympäri maapalloa, sekä kosmisten säteiden osallisuutta pilvipisaroiden syntyyn. 

Malliajoissamme ECHAM-ilmastomallilla kosmiset säteet muodostavat uusia hiukkasia alailmakehässä napa-alueiden lähellä sekä keskitroposfäärissä lähestyttäessä päiväntasaajaa, kun taas suora vesi-rikkihappo hiukkasmuodostus dominoi uusien hiukkasten syntyä ylätroposfäärissä sekä stratosfäärissä. Nyt julkaistua mallia voi käyttää myös sisarplaneettamme Venuksen tutkimukseen, sillä Venusta peittää paksu rikkihappopilvien vaippa.

Tutkimus tehtiin yhteistyössä Universite Paris-Saclay:n, Helsingin yliopiston, sekä Onera-The French Aerospace Lab:n kanssa.

Lisätietoja:

Tutkija Joonas Merikanto, joonas.merikanto@fmi.fi

Määttänen A., J. Merikanto, H. Henschel, J. Duplissy, R. Makkonen, I.K. Ortega, and H. Vehkamaki (2017), New parameterizations for neutral and ion-induced sulfuric acid-water particle formation in nucleation and kinetic regimes, J. Geophys. Res., 122doi:10.1002/2017JD027429.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027429/full


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