Uuden sukupolven satelliittihavainnoilla saadaan tarkempaa tietoa Helsingin ilmansaasteista

Työmatkaliikenne vaikuttaa merkittävästi pääkaupunkiseudun ilmanlaatuun: typpidioksidipitoisuudet ovat pääkaupunkiseudun ilmakehässä pienempiä viikonloppuisin kuin arkipäivinä.

Tutkimuksen mukaan typpidioksidin määrään vaikuttaa myös sää. Pitoisuudet ovat vähäisempiä silloin, kun tuuli on voimakkaampi ja ilmansaasteet laimenevat nopeammin. Tiedot selviävät tutkimuksesta, jossa ilmansaasteiden pitoisuuksia kartoitettiin satelliittihavaintojen avulla.

"Suurimmat typpidioksidipitoisuudet löytyvät kaupunkien keskustoista sekä suurimpien liikenneväylien läheisyydestä. Sen lisäksi lievästi kohonneita typpidioksidiarvoja näkyy Porvoon Kilpilahden alueella öljyn- ja energiatuotannon seurauksena", Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Iolanda Ialongo kertoo.

Kuva: TROPOMI-instrumentin mittaamien typpidioksidipitoisuuksien keskiarvo arkipäivinä (vasemmalla) ja viikonloppuisin (oikealla) sekä ilmanlaatuasemamittausten keskiarvot (värilliset ympyrät). Huom. Satelliittihavainnoilla ja ilmanlaatuasemamittauksilla on eri mittayksikkö. Ilmatieteen laitos.

Typpidioksidi (NO2) on ilmansaaste, jota syntyy pääasiassa palamisprosesseissa esimerkiksi liikenteen, teollisuuden ja energiantuotannon yhteydessä. Typpidioksidi on lyhytikäinen kaasu, joka pysyy pääosin päästölähteiden lähellä. Suurina pitoisuuksina se on myrkyllistä maanpinnan lähellä.

Satelliittihavainnoilla ja maanpintamittauksilla saatiin samanlaiset tulokset

Tutkimuksessa TROPOMI-mittalaitteen (TROPOspheric Monitoring Instrument) tekemiä typpidioksidihavaintoja avaruudesta käsin verrattiin Helsingin Kumpulassa tehtyihin typpidioksidimittauksiin. Kumpulassa mittaukset tehtiin Pandora-spektrometrillä ja ilmanlaatuaseman mittalaitteilla. Satelliittihavainnot ovat virherajojen puitteissa yhtäpitäviä maan pinnalla mitattujen NO2-pitoisuuksien kanssa.

"Satelliittihavainnot ja maapinnalla tehdyt mittaukset pystyvät kuvaamaan Helsingissä samanlaista typpidioksidipitoisuuksien vaihtelua päivästä toiseen ja pitoisuuksien alueellista jakaumaa", erikoistutkija Iolanda Ialongo kertoo.

Koska satelliittihavainnot kattavat koko maailman, voidaan niiden avulla selvittää myös muiden Suomen kaupunkien ilmansaasteita. Niiden avulla voidaan kartoittaa myös muita päästölähteitä ympäri maailmaa.

TROPOMI on Euroopan unionin Copernicus-kaukokartoitusohjelman mittalaite, ja se kiertää avaruudessa Euroopan avaruusjärjestö ESAn Sentinel-5P-satelliitissa. TROPOMI on mitannut NO2-pitoisuuksia alailmakehässä eli troposfäärissä helmikuusta 2018 alkaen. Sen mittaustekniikka perustuu maan ilmakehästä ja pinnasta takaisin siroavaan Auringon säteilyyn.

Tutkimustulokset tukevat EU:n rahoittamaa e-shape-hanketta, joka tähtää mm. satelliittihavaintojen hyödyntämiseen ilmanlaatuseurannassa ja ilmanlaadun terveysvaikutuksien arvioimiseen kaupunkiympäristössä. Tutkimus on tehty yhteistyössä Alankomaiden kuninkaallisen meteorologisen instituutin kanssa. Tutkimusta ovat rahoittaneet EU, ESA ja Suomen Akatemia.

Lisätietoja:

erikoistutkija Iolanda Ialongo, Ilmatieteen laitos, puh. 044 011 2140, iolanda.ialongo@fmi.fi

Viite: Ialongo, I., Virta, H., Eskes, H., Hovila, J., and Douros, J.: Comparison of TROPOMI/Sentinel-5 Precursor NO2 observations with ground-based measurements in Helsinki, Atmos. Meas. Tech., 13, 205–218, https://doi.org/10.5194/amt-13-205-2020, 2020.