Väitös: Aerosolihiukkasten ilmastovaikutuksien mallintaminen tuo lisätietoa ilmaston lämpenemiseen johtavista osatekijöistä

Aerosolihiukkaset ovat yksi merkittävä ilmastoon ja ilmastonmuutokseen vaikuttavista osatekijöistä. Suomi on aerosolien ilmastovaikutusten tutkimisessa yksi maailman kärkimaista. Tästä huolimatta aerosolihiukkasten ilmastovaikutuksiin liittyy vielä paljon epävarmuustekijöitä. Tämä johtuu niiden kyvystä vaikuttaa ilmakehän säteilytasapainoon sekä suorasti muokkaamalla säteilyn kulkua että epäsuorasti toimimalla pilvien tiivistymisytiminä.

Väitöstyössä alueelliseen ilmastomalliin on lisätty aerosolihiukkasia kuvaava lisäosa ja tutkittu, kuinka hyvin malli kykenee kuvaamaan Suomen alueen mustan hiilen määrät ja miten ilmakehän pienhiukkasten muodostumisen mallinnusta voitaisiin parantaa. Väitöstyössä on lisäksi käytetty koko maapallon kuvaavaa ilmastomallia lähitulevaisuuden aerosolihiukkasmäärien vaikutuksien arviointiin.

Mallit simuloivat hyvin Suomen mustan hiilen määriä

"Väitöksen mukaan ilmastomallit pystyvät luotettavasti simuloimaan Suomen alueen mustan hiilen määrät. Tulosten perusteella todettiin, että mallin antamat tulokset ovat mittausten kanssa hyvin samankaltaisia. Tosin pieniä vuodenaikaan liittyviä aliarviointeja tapahtui jonkin verran. Lisäkehitystä tarvitaan mallin käyttämiin päästölähdekarttoihin, etenkin liittyen puun pienpolttoon", Ilmatieteen laitoksen tutkija Joni-Pekka Pietikäinen kertoo. Suomen mustan hiilen päästöt ovat olleet keskustelun kohteena johtuen mustan hiilen pääasiallisista ilmastovaikutuksista näillä levyasteilla, eli kyvystä muokata lumipeitteen heijastuvuutta ja aiheuttaa sekä lumen että jään aikaistunutta sulamista.

Pietikäisen väitöskirjassa on myös käytetty globaalia aerosoli-ilmastomallia mustan hiilen ilmastovaikutuksien tutkimiseen. Tutkimuksessa osoitettiin, että maksimaaliset päästövähennykset eivät välttämättä ole paras mahdollinen ratkaisu, kun vaikutukset ilmakehän säteilytasapainoon otetaan huomioon. "Esimerkiksi hiiliperäisiin aerosolihiukkasiin kohdennettujen päästörajoitusten kautta pystyttäisiin saamaan paljon samoja ilmanlaatuvaikutuksia kuin laajemmilla toimilla ilman että ilmaston lämpeneminen kiihtyy", Pietikäinen tiivistää.

Työssä kehitetty uusi alueellinen aerosoli-ilmastomalli pohjautuu Max Planck -instituutissa kehitettyyn REMO -ilmastomalliin. Kehitystyö mallin osalta tapahtuikin Max Planck -instituutin meteorologian yksikössä Hampurissa, missä Pietikäinen oli tutkijana kolme vuotta. Sekä alkuperäinen REMO -ilmastomalli että uusi kehitetty REMO-HAM -aerosoli-ilmastomalli otettiin käyttöön Ilmatieteen laitoksella vuonna 2010.

Filosofian maisteri Joni-Pekka Pietikäisen ympäristöfysiikan alaan kuuluva väitöskirja Aerosols and climate: from regional to global modelling (Aerosolit ja ilmasto: alueellisesta mallinnuksesta globaaliin mallinnukseen) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Väitöstilaisuus pidetään 23.2.2015 klo 12 Helsingissä Ilmatieteen laitoksen Dynamicum-rakennuksen Brainstorm-auditoriossa, Erik Palménin aukio 1. Vastaväittäjänä on yksikönpäällikkö PhD Elisabetta Vignati Euroopan komission yhteiseen tutkimuskeskukseen kuuluvasta Environment and Sustainability -instituutista ja kustoksena professori Ari Laaksonen Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.

Joni-Pekka Pietikäinen on syntynyt vuonna 1981 Iisalmessa. Hän on kirjoittanut ylioppilaaksi Iisalmen lukiosta vuonna 2000 ja valmistunut filosofian maisteriksi Kuopion yliopistosta vuonna 2006. Pietikäinen on toiminut tutkijana Ilmatieteen laitoksella vuodesta 2011 alkaen.

Lisätietoja

Erikoistutkija Joni-Pekka Pietikäinen, Ilmatieteen laitos, puh. 050 409 2118, joni-pekka.pietikainen@fmi.fi