Ilmakehän aerosoliprosessien ja aerosoli-ilmastovuorovaikutuksen tutkimus

Antti-Ilari Partanen

Ihmisten aiheuttamien ilmastovaikutusten arvioinnissa suurimmat epävarmuudet liittyvät aerosolihiukkasten vuorovaikutukseen ilmaston kanssa. Aerosolihiukkaset vaikuttavat ilmastoon kahdella tavalla. Ensimmäistä tapaa kutsutaan aerosolien suoraksi vaikutukseksi. Se liittyy hiukkasten kykyyn heijastaa ja absorboida auringon säteilyä. Karkeasti ottaen heijastavat aerosolihiukkaset viilentävät ja säteilyä absorboivat hiukkaset lämmittävät ilmastoa. Suurempi merkitys aerosolihiukkasilla säteilyyn on kuitenkin niiden kyvyllä muokata pilvien ominaisuuksia. Jokainen ilmakehän pilvipisara on muodostunut aerosolihiukkasen ympärille tiivistyneestä vedestä. Jos hiukkasia on ilmassa paljon, pilvien heijastuskyky yleisesti nousee suuremman pilvipisarapitoisuuden takia. Aerosolien vaikutusta pilvien ominaisuuksiin kutsutaan aerosolien epäsuoraksi vaikutukseksi.

Ilmakehän aerosolihiukkasten koostumus ja lukumäärä vaihtelevat suuresti sekä ajan että paikan suhteen. Tämän vuoksi yksittäisten mitta-asemien tai satelliittien antama tieto aerosolihiukkasista ei riitä niiden ilmastovaikutusten ymmärtämiseen. Globaalin skaalan aerosolimallit ovat siksi olennainen osa aerosolien
ilmastovaikutusten tutkimista. Niillä voidaan arvioida hiukkasten pitoisuuksia ja koostumusta esimerkiksi valtamerten yllä sekä maailman muuttuvien hiukkaspäästöjen vaikutusta tulevaisuuden ilmastoon. Globaalien mallien rajoituksena on karkea resoluutio paikan suhteen. Tämä aiheuttaa epävarmuutta varsinkin aerosolien ja pilvien vuorovaikutuksen kuvaamiseen, koska yksittäiset pilvet ovat huomattavasti mallin hilakokoa pienempiä.
malliseminaari_partanen_netti.pdf