Ilmastojärjestelmän mallinnus

Ilmastomallien avulla saadaan tietoa ilmastojärjestelmästä ja arvioita, miten ilmasto muuttuu tulevaisuudessa. Ilmastomallisimulaatioissa otetaan huomioon sekä luonnollisia että ihmisperäisiä pakotetekijöitä ja arvioidaan niiden ja erilaisten takaisinkytkentäilmiöiden vaikutuksia ilmastoon. Tuloksia voidaan hyödyntää ilmastonmuutoksen hillintä- ja sopeutumiskeinoista päätettäessä.

Ilmakehän musta hiili ECHAM-ilmastomallilla vuoden yli laskettuna.

Ilmastojärjestelmän mallinnus -ryhmä tutkii ilmastojärjestelmän fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja, vuorovaikutuksia ja palautekytkentöjä. Ilmakehän aerosolit, säteily, lumi sekä vuorovaikutus ilmakehän, maan ja merten välillä ovat päätutkimuskohteita. Ryhmä kehittää ja käyttää monia erilaisia laskennallisia malleja mukaan lukien prosessitason ja pilvien dynamiikkaa kuvaavia suurten pyörteiden malleja, ilmastojärjestelmämalleja, alueellisia ilmastomalleja ja integroituja arviointimalleja, jotka kuvaavat yhdistetysti taloutta, ilmastojärjestelmää ja näiden järjestelmien vuorovaikutusta. Ryhmän tekemiä ilmastomallisimulaatioita käytetään tukemaan alueellisia ja globaaleja sopeutumis- ja vaikutustutkimuksia. Ryhmälle strategisesti merkittävää on yhteistyö ilmakehätieteiden keskuksen INARin (Institute for atmospheric and Earth system research) kanssa globaalin mallinnuksen alalla.

Ryhmän tutkimusaiheisiin ja tehtäviin kuuluu:

  • Aerosolien vaikutukset ilmastoon

  • Takaisinkytkentäilmiöt liittyen mm. pinnan heijastuskykyyn ja hiilenkiertoon

  • Negatiivisten päästöjen tekniikoiden ilmastovaikutukset ja epävarmuudet

  • Aerosolien ja pilvien vuorovaikutuksen parantaminen ilmastomalleissa

  • Paikallisten ilmastoskenaarioiden tuottaminen Suomen alueelle

  • Ilmastomallien epävarmuustekijöiden arviointi

  • Ilmastonmuutoksen hillintä- ja sopeutumistoimien taloudellinen optimointi ja vaihtoehtoisia toimia kuvaavien skenaarioiden suunnittelu

Projektit

Ryhmä osallistuu useisiin suurin yhteistyöprojekteihin mukaan lukien esimerkiksi:

 Menneitä projekteja, joihin ryhmä on osallistunut:

Henkilöstö

Joonas Merikanto, FT, ryhmäpäällikkö, erikoistutkija

Minua kiinnostaa ilmastonmuutokseen liittyvän tiedon tuottamisen lisäksi myös tieteen sanoman välittäminen laajemmalle yleisölle, esimerkiksi tieteen ja taiteen rajapintoja yhdistämällä. Tutkimukseni keskittyy ilmastojärjestelmän vuorovaikutussuhteisiin, kuten ihmistoiminnasta peräisin olevien pienhiukkasten vaikutukseen pilvien ominaisuuksiin. Työssäni käytän ilmastomalleja, matemaattista mallinnusta sekä kynää ja paperia. CV Joonas Merikanto

Jaakko Ahola, FM, väitöskirjatutkija

Olen soveltava matemaatikko ja kiinnostunut matemaattisista mallinnusmenetelmistä, joiden avulla voidaan ymmärtää yhteiskunnallisia ongelmia. Tällöin parhaimmillaan matematiikan esteettisyys ja käytännöllisyys lyövät kättä. Maisterityössäni tutkin konttilaivaliikenteen reittioptimointia. Tällä hetkellä kehitän pilviskaalan mallia, jolla tutkin aerosoli-pilvi-yhteisvaikutuksia, joilla on merkittävä vaikutus ilmastonmuutokseen. CV Jaakko Ahola

Tommi Bergman, FT, tutkija

Kehitän globaaleja ilmastojärjestelmämalleja ja tutkin niiden avulla maaperän ja ilmakehän välisiä vuorovaikutuksia. Aiemmin olen osallistunut ilmastomallikehitykseen esim. kehittämällä hiukkasten muodostumis- ja kasvumekanismeja. Olen kiinnostunut erityisesti miten biosfäärin muutokset, kaasuemissiot, hiukkasten muodostuminen ja niiden vuorovaikutukset auringon säteilyn, ilmakehän ja maaperän kanssa muuttuvat lämpenevässä ilmastossa. Lisäksi olen kiinnostunut mallinnusmenetelmien parantamisesta ja arvioinnista yleisesti. CV Tommi Bergman (en)

Tommi Ekholm, TkT, tutkimusprofessori

Tutkimukseni kuvaa, miten ilmastonmuutosta voidaan hillitä tehokkaasti. Työkaluina tässä ovat numeeriset optimointimallit, erityisesti ns. Integrated Assessment -mallit (IAM:t). Aihepiirit voivat vaihdella globaaleista päästöpoluista sähkömarkkinoiden mallintamiseen tai metsänhoitoon. Yksi minulle erityinen tutkimuskohde on epävarmuudet ja niiden hallinta. Tähän liittyen olen tutkinut mm. kuinka ilmaston lämpeneminen voidaan rajoittaa alle 2°C tason huomioiden epävarmuus ilmaston herkkyydessä, kuinka metsien hiilivarastoa voidaan kasvattaa metsätuhoriskin vallitessa, tai miten uusituvan energian tuoton riskiä voidaan mallintaa. CV Tommi Ekholm

Nadine-Cyra Freistetter, FM, väitöskirjatutkija

CV Nadine-Cyra Freistetter (en)

Risto Makkonen, FT, tutkimusprofessori

Olen mukana kehittämässä ilmastomalleja ja erityisesti mallien tapaa kuvata ilmakehän hiukkasia. Minua kiinnostavat hiukkasten ilmastovaikutukset, mutta myös hiukkasten kautta muodostuvat ilmastojärjestelmän palauteilmiöt. Olen tutkinut muun muassa miten ihmisperäiset hiukkaspäästöt vaikuttavat ilmastoon nykypäivänä, ja toisaalta miten vuorovaikutus kehittyy luonnollisten ja ihmisten aiheuttamien päästöjen muutoksessa kuluvan vuosisadan aikana.

Erika Médus, DI, väitöskirjatutkija

Olen kiinnostunut alueellisesta ilmastomallinnuksesta sekä ilmastomallidatan sovelluskohteista. Tällä hetkellä tutkin kuinka ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan rankkasateisiin sekä kuivuusjaksoihin Pohjoismaiden alueella. Diplomityössäni olen tutkinut maan pintavoita mallintamalla haihduntaa sekä tuntuvaa lämpöä. Olenkin kiinnostunut myös maan pinnan ja ilmakehän välisten vuorovaikutuksien tutkimuksesta. CV Erika Médus

Declan O'Donnell, FT, erikoistutkija

Pirkka Ollinaho, FT, tutkija

Kiinnostuksen kohteitani ovat sekä tulevan sään että kehittyvän ilmaston todennäköisyysennustaminen. Työskentelen tällä hetkellä mm. säämallien hienosäädön parissa, kehitän avointa parviennustejärjestelmää tutkimuskäyttöön ja käytän hieman ajastani todennäköisyysennustamisesta opettamiseen. CV Pirkka Ollinaho

Antti-Ilari Partanen, FT, erikoistutkija

Olen kiinnostunut yhteiskunnallisiin kysymyksiin liittyvästä ilmastotieteestä ja ympäristökysymyksistä laajemminkin. Pääasialliset työkaluni tutkimuksessa ovat globaalit ilmastomallit. Tällä hetkellä keskityn erityisesti miten ei-hiilidioksidi päästöt, kuten pienhiukkas- ja metaanipäästöt vaikuttavat ilmastonmuutoksen hillintään sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä. Olen tutkinut myös ilmastonmuokkausta sekä pienhiukkasten ilmastovaikutuksia. CV Antti-Ilari Partanen

Marje Prank, FT, tutkija

Kehitän ja käytän laskentamalleja erilaisten ilmakehän aerosoleihin liittyvien ilmiöiden tutkimiseen työkaluilla, jotka ulottuvat prosessimalleista ilmastojärjestelmä- ja LES-virtausmalleihin. Olen erityisen kiinnostunut aiheista, joissa ilmakehäfysiikka yhdistyy biologisiin prosesseihin. Tällaisia ovat merisuola-aerosolien, aavikkopölyn ja orgaanisten haihtuvien yhdisteiden tai hiukkasten kuten siitepölyn tai sieni-itiöiden päästöt ilmakehään, sekä päästölähteiden vuorovaikutus muuttuvan ilmaston kanssa. CV Marje Prank (en)

Tomi Raatikainen, FT, dosentti, erikoistutkija

Tutkimusaiheenani ovat ilmakehän pienhiukkaset eli aerosolit ja erityisesti niiden vaikutukset pilviin ja ilmastoon. Työssäni käytän yksityiskohtaisia numeerisia malleja, joilla voidaan selvittää kuinka pilvien tiivistymisytiminä toimivien pienihiukkasten lukumäärä ja koostumus vaikuttavat muodostuvien pilvien ominaisuuksiin ja dynamiikkaan. Minulla on kokemusta myös pienhiukkasten optisiin ominaisuuksiin, kemialliseen koostumukseen ja pilvivuorovaikutuksiin liittyvän mittausaineiston käsittelystä ja tulkinnasta. CV Tomi Raatikainen

Aapo Rautiainen, FT, tutkija

Olen metsä-, maankäyttö- ja ilmastokysymyksiin erikoistunut ekonomisti. Nykyisessä tutkimuksessani tarkastelen globaalien metsien hyödyntämismahdollisuuksia ilmastonmuutoksen torjunnassa ja sitä, kuinka paras tapa hyödyntää metsiä riippuu ulkoisista tekijöistä, kuten teknisestä kehityksestä. Aiemmin olen tutkinut mm. metsien käytön ja ilmastopolitiikan yhteensovittamiseen soveltuvia ohjauskeinoja.

Petri Räisänen, FT, dosentti, erikoistutkija

Tutkin ilmastomallitusta ja säteilynkulkua ilmakehässä ja lumessa. Työni yleinen tavoite on edesauttaa globaalien ilmastomallien kehitystä ja sitä kautta entistä luotettavampien ilmastonmuutosennusteiden tuottamista. Tutkin tällä hetkellä mm. lumessa olevan noen vaikutusta energiataseeseen. Olen myös tutkinut mm. lumikiteiden muodon vaikutusta auringonsäteilyn heijastumiseen ja alihilaisten eli ilmastomallin erotuskykyä pienempien pilvirakenteiden vaikutusta säteilyn kulkuun. CV Petri Räisänen

Theresa Schaber

Laura Thölix, FT, tutkija

Tutkin metsien vaikutusta maapallon ilmastoon ilmastomalleja käyttäen. Aiemmin olen tutkinut otsonikerrosta kemiakuljetusmallilla. Lisäksi olen osallistunut hyvin pitkien, jopa miljoonaan vuoteen ulottuvien ilmastosimulaatioiden tekoon tavoitteena selvittää ilmasto- ja jääolosuhteita tulevaisuudessa käyttäen eri hiilidioksidiskenaarioita. CV Laura Thölix

Julkaisuluettelo

2021

Backman, L., Aalto, T., Lehtonen, I., Thölix, L., Vanha-Majamaa, I., Venäläinen A.: Climate change increases the risk of forest fires In: Aalto, J., Venäläinen, A. (eds.) Climate change and forest management affect forest fire risk in Fennoscandia, Reports 2021:3, Finnish Meteorological Institute, Helsinki, pp. 66-91, https://helda.helsinki.fi/handle/10138/330898, 2021.

Blichner, S. M., Sporre, M. K., Makkonen, R., and Berntsen, T. K.: Implementing a sectional scheme for early aerosol growth from new particle formation in the Norwegian Earth System Model v2: comparison to observations and climate impacts, Geosci. Model Dev., 14, 3335–3359, doi:10.5194/gmd-14-3335-2021, 2021.

Brahney, J., Mahowald, N., Prank, M., Cornwell, G., Klimont, Z., Matsui, H. and Prather, K. A.: Constraining the atmospheric limb of the plastic cycle, PNAS, 118(16), e2020719118, doi:10.1073/pnas.2020719118, 2021.

Brown, H., Liu, X., Pokhrel, R., Murphy, S., Lu, Z., Saleh, R., Mielonen, T., Kokkola, K., Bergman, T., Myhre, G., Skeie, R. B., Watson-Paris, D., Stier, P., Johnson, B., Bellouin, N., Schulz, M., Vakkari, V., Beukes, J. P., Gideon van Zyl, P., Liu S., and Chand, D.: Biomass burning aerosols in most climate models are too absorbing. Nat. Commun., 12, 277, doi:10.1038/s41467-020-20482-9, 2021.

Checa-Garcia, R., Balkanski, Y., Albani, S., Bergman, T., Carslaw, K., Cozic, A., Dearden, C., Marticorena, B., Michou, M., van Noije, T., Nabat, P., O'Connor, F. M., Olivié, D., Prospero, J. M., Le Sager, P., Schulz, M., and Scott, C.: Evaluation of natural aerosols in CRESCENDO Earth system models (ESMs): mineral dust, Atmos. Chem. Phys., 21, 10295–10335, doi:10.5194/acp-21-10295-2021, 2021.

Ekholm, T. and Baker, E.: Multiple Beliefs, Dominance and Dynamic Consistency, Management Science, doi:10.1287/mnsc.2020.3908, 2021.

Esau, I., Bobylev, L., Donchenko, V., Gnatiuk, N., Lappalainen, H.K., Konstantinov, P., Kulmala, M., Mahura, A., Makkonen, R., Manvelova, A., Miles, V., Petäjä, T., Poutanen, P., Fedorov, R., Varentsov, M., Wolf, T., Zilitinkevich, S. and Baklanov, A: An enhanced integrated approach to knowledgeable high-resolution environmental quality assessment, Environmental Science & Policy, Volume 122, Pages 1–13, ISSN 1462-9011, doi:10.1016/j.envsci.2021.03.020, 2021.

Hildén, M., Björklund, M., Ekholm, T., Ekroos, A., Huttunen, S., Hyytiäinen, K., Kokko, K., Lähteenmäki-Uutela, A., Mehling, M., Perrels, A., Seppälä, J., Soimakallio, S., Tikkakoski, P., and Toivonen, E.: Mahdollisuudet vahvistaa ilmastolakia uusilla keinoilla, Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja, 2021:5, http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-383-045-5, 2021.

Manninen, T., Anttila, K., Jääskeläinen, E., Riihelä, A., Peltoniemi, J., Räisänen, P., Lahtinen, P., Siljamo, N., Thölix, L., Meinander, O., Kontu, A., Suokanerva, H., Pirazzini, R., Suomalainen, J., Hakala, T., Kaasalainen, S., Kaartinen, H., Kukko, A., Hautecoeur, O., and Roujean, J.-L.: Effect of small-scale snow surface roughness on snow albedo and reflectance, The Cryosphere, 15, 793–820, doi:10.5194/tc-15-793-2021, 2021.

Merikanto, J., Nordling, K., Räisänen, P., Räisänen, J., O'Donnell, D., Partanen, A.-I., and Korhonen, H.: How Asian aerosols impact regional surface temperatures across the globe, Atmos. Chem. Phys., 21, 5865–5881, doi:10.5194/acp-21-5865-2021, 2021.

Ollinaho, P., Carver, G. D., Lang, S. T. K., Tuppi, L., Ekblom, M., and Järvinen, H.: Ensemble prediction using a new dataset of ECMWF initial states – OpenEnsemble 1.0, Geosci. Model Dev., 14, 2143–2160, doi:10.5194/gmd-14-2143-2021, 2021.

Olsson, J., Du, Y., An, D., Uvo, C. B., Sörensen, J., Toivonen, E., Belušić, D., and Dobler, A.: An Analysis of (Sub-)Hourly Rainfall in Convection-Permitting Climate Simulations Over Southern Sweden From a User’s Perspective, Front. Earth Sci., 9, 516, doi:10.3389/feart.2021.681312, 2021.

Sparrow, S., Bowery, A., Carver, G. D., Köhler, M. O., Ollinaho, P., Pappenberger, F., Wallom, D., and Weisheimer, A.: OpenIFS@home version 1: a citizen science project for ensemble weather and climate forecasting, Geosci. Model Dev., 14, 3473–3486, doi:10.5194/gmd-14-3473-2021, 2021.

Tonttila, J., Afzalifar, A., Kokkola, H., Raatikainen, T., Korhonen, H., and Romakkaniemi, S.: Precipitation enhancement in stratocumulus clouds through airborne seeding: sensitivity analysis by UCLALES-SALSA, Atmos. Chem. Phys., 21, 1035–1048, doi:10.5194/acp-21-1035-2021, 2021.

2020

Ahola, J., Korhonen, H., Tonttila, J., Romakkaniemi, S., Kokkola, H., and Raatikainen, T.: Modelling mixed-phase clouds with the large-eddy model UCLALES–SALSA, Atmos. Chem. Phys., 20, 11639–11654, doi:10.5194/acp-20-11639-2020, 2020.

Allen, R. J., Turnock, S., Nabat, P., Neubauer, D., Lohmann, U., Olivié, D., Oshima, N., Michou, M., Wu, T., Zhang, J., Takemura, T., Schulz, M., Tsigaridis, K., Bauer, S. E., Emmons, L., Horowitz, L., Naik, V., van Noije, T., Bergman, T., Lamarque, J.-F., Zanis, P., Tegen, I., Westervelt, D. Tonttila, J., Afzalifar, A., Kokkola, H., Raatikainen, T., Korhonen, H., and Romakkaniemi, S.: Precipitation enhancement in stratocumulus clouds through airborne seeding: sensitivity analysis by UCLALES-SALSA, Atmos. Chem. Phys., 21, 1035–1048, https://doi.org/10.5194/acp-21-1035-2021, 2021.M., Le Sager, P., Good, P., Shim, S., O'Connor, F., Akritidis, D., Georgoulias, A. K., Deushi, M., Sentman, L. T., John, J. G., Fujimori, S., and Collins, W. J.: Climate and air quality impacts due to mitigation of non-methane near-term climate forcers, Atmos. Chem. Phys., 20, 9641–9663, doi:10.5194/acp-20-9641-2020, 2020.

Belušić, D., de Vries, H., Dobler, A., Landgren, O., Lind, P., Lindstedt, D., Pedersen, R. A., Sánchez-Perrino, J. C., Toivonen, E., van Ulft, B., Wang, F., Andrae, U., Batrak, Y., Kjellström, E., Lenderink, G., Nikulin, G., Pietikäinen, J.-P., Rodríguez-Camino, E., Samuelsson, P., van Meijgaard, E., and Wu, M.: HCLIM38: a flexible regional climate model applicable for different climate zones from coarse to convection-permitting scales, Geosci. Model Dev., 13, 1311–1333, doi:10.5194/gmd-13-1311-2020, 2020.

Cornwell, G. C., Sultana, C. M., Prank, M., Cochran, R. E., Hill, T. C. J., Schill, G. P., DeMott, P. J., Mahowald, N. and Prather, K. A.: Ejection of Dust From the Ocean as a Potential Source of Marine Ice Nucleating Particles, J. Geophys. Res. Atmos., 125(24), 1–12, doi:10.1029/2020jd033073, 2020.

Ekblom, M. , Tuppi, L. , Shemyakin, V. , Laine, M. , Ollinaho, P. , Haario, H. and Järvinen, H.: Algorithmic tuning of spread‐skill relationship in ensemble forecasting systems. Q.J.R. Meteorol. Soc., 146, 598-612, doi:10.1002/qj.3695, 2020.

Ekholm, T. and Virasjoki, V.: Pricing and Competition with 100% Variable Renewable Energy and Storage, The Energy Journal, Vol. 41, SI1, 215-231, doi:10.5547/01956574.41.SI1.tekh, 2020.

Ekholm, T.: Optimal forest rotation under carbon pricing and forest damage risk, Forest Policy and Economics, 115, 10213, doi:10.1016/j.forpol.2020.102131, 2020.

Goodwin, P., Leduc, M., Partanen, A.-I., Matthews, H. D., and Rogers, A.: A computationally efficient method for probabilistic local warming projections constrained by history matching and pattern scaling, demonstrated by WASP–LGRTC-1.0, Geosci. Model Dev., 13, 5389–5399, doi:10.5194/gmd-13-5389-2020, 2020.

Kulmala M., Ezhova E., Kalliokoski T., Noe S., Vesala T., Lohila A., Liski J., Makkonen R., Bäck J., Petäjä T. & Kerminen V.-M.: CarbonSink+ — Accounting for multiple climate feedbacks from forests. Boreal Env. Res. 25: 145–159, 2020.

Laakso, A., Snyder, P. K., Liess, S., Partanen, A.-I., and Millet, D. B.: Differing precipitation response between solar radiation management and carbon dioxide removal due to fast and slow components, Earth Syst. Dynam., 11, 415–434, doi:10.5194/esd-11-415-2020, 2020.

Lind, P., Belušić, D., Christensen, O., Dobler, A., Kjellström, E., Landgren, O., Lindstedt, D., Matte, D., Pedersen, R., Toivonen, E., and Wang, F.: Benefits and added value of convection-permitting climate modeling over Fenno-Scandinavia, Clim. Dyn., doi:10.1007/s00382-020-05359-3, 2020.

Petäjä, T., Ganzei, K.S., Lappalainen, H.K., Tabakova, K., Makkonen, R., Räisänen, J., Chalov, S., Kulmala, M., Zilitinkevich, S., Ya Baklanov, P., Shakirov, R.B., Mishina, N.V., Egidarev, E.G. & Kondrat’ev, I.I.: Research agenda for the Russian Far East and utilization of multi-platform comprehensive environmental observations, International Journal of Digital Earth, doi:10.1080/17538947.2020.1826589, 2020.

Sokka, L., Lindroos, T.J., Ekholm, T. and Koljonen, T.: Impacts of climate change and its mitigation in the Barents region, Cogent Environmental Science 6:1, 1805959, doi:10.1080/23311843.2020.1805959, 2020.

Sporre, M. K., Blichner, S. M., Schrödner, R., Karset, I. H. H., Berntsen, T. K., van Noije, T., Bergman, T., O'Donnell, D., and Makkonen, R.: Large difference in aerosol radiative effects from BVOC-SOA treatment in three Earth system models, Atmos. Chem. Phys., 20, 8953–8973, doi:10.5194/acp-20-8953-2020, 2020.

Tuppi, L., Ollinaho, P., Ekblom, M., Shemyakin, V., and Järvinen, H.: Necessary conditions for algorithmic tuning of weather prediction models using OpenIFS as an example, Geosci. Model Dev., 13, 5799–5812, doi:10.5194/gmd-13-5799-2020, 2020.

Wilcox, L. J., Liu, Z., Samset, B. H., Hawkins, E., Lund, M. T., Nordling, K., Undorf, S., Bollasina, M., Ekman, A. M. L., Krishnan, S., Merikanto, J., and Turner, A. G.: Accelerated increases in global and Asian summer monsoon precipitation from future aerosol reductions, Atmos. Chem. Phys., 20, 11955–11977, doi:10.5194/acp-20-11955-2020, 2020.

2019

Bahramvash Shams, S., Walden, V. P., Petropavlovskikh, I., Tarasick, D., Kivi, R., Oltmans, S., Johnson, B., Cullis, P., Sterling, C. W., Thölix, L., and Errera, Q.: Variations in the vertical profile of ozone at four high-latitude Arctic sites from 2005 to 2017, Atmos. Chem. Phys., 19, 9733–9751, doi:10.5194/acp-19-9733-2019, 2019.

Chavaillaz, Y., Roy, P., Partanen, A.-I., Da Silva, L., Bresson, E., Mengis, N., Chaumont, D., Matthews, H. D.: Exposure to excessive heat and impacts on labour productivity linked to cumulative CO2 emissions, Sci. Rep., 9, 13711, doi: 10.1038/s41598-019-50047-w, 2019.

Cuevas, E., P. M. Romero-Campos, N. Kouremeti, S. Kazadzis, P. Räisänen, R. D. García, A. Barreto, C. Guirado-Fuentes, R. Ramos, C. Toledano, F. Almansa, and J. Gröbner: Aerosol optical depth comparison between GAW-PFR and AERONET-Cimel radiometers from long-term (2005-2015) 1-min synchronous measurements. Atmos. Meas. Tech., 12, 4309-4337, doi:10.5194/amt-12-4309-2019, 2019.

Fanourgakis, G. S., Kanakidou, M., Nenes, A., Bauer, S. E., Bergman, T., Carslaw, K. S., Grini, A., Hamilton, D. S., Johnson, J. S., Karydis, V. A., Kirkevåg, A., Kodros, J. K., Lohmann, U., Luo, G., Makkonen, R., Matsui, H., Neubauer, D., Pierce, J. R., Schmale, J., Stier, P., Tsigaridis, K., van Noije, T., Wang, H., Watson-Parris, D., Westervelt, D. M., Yang, Y., Yoshioka, M., Daskalakis, N., Decesari, S., Gysel-Beer, M., Kalivitis, N., Liu, X., Mahowald, N. M., Myriokefalitakis, S., Schrödner, R., Sfakianaki, M., Tsimpidi, A. P., Wu, M., and Yu, F.: Evaluation of global simulations of aerosol particle and cloud condensation nuclei number, with implications for cloud droplet formation, Atmos. Chem. Phys., 19, 8591-8617, doi:10.5194/acp-19-8591-2019, 2019.

Fiedler, S., S. Kinne, W. T. K. Huang, P. Räisänen, D. O'Donnell, N. Bellouin, P. Stier, J. Merikanto, T. van Noije, R. Makkonen, and U. Lohmann: Anthropogenic aerosol forcing - insights from multiple estimates from aerosol-climate models with reduced complexity. Atmos. Chem. Phys., 19, 6821-6841, doi:10.5194/acp-19-6821-2019, 2019.

Henriksson, S. V., Sundström, A.-M., Josipovic, M., van Zyl, P. G, and Beukes, J. P.: Simulating effects of aerosols on rainfall in southern Africa, Air Quality, Atmosphere & Health, 12, 1-10, doi:10.1007/s11869-018-0619-8, 2019.

Im, U., Christensen, J. H., Nielsen, O.-K., Sand, M., Makkonen, R., Geels, C., Anderson, C., Kukkonen, J., Lopez-Aparicio, S., and Brandt, J.: Contributions of Nordic anthropogenic emissions on air pollution and premature mortality over the Nordic region and the Arctic, Atmos. Chem. Phys., 19, 12975–12992, doi:10.5194/acp-19-12975-2019, 2019.

Nordling, K., H. Korhonen, P. Räisänen, M. E. Alper, P. Uotila, D. O'Donnell, and J. Merikanto: Role of climate model dynamics in estimated climate responses to anthropogenic aerosols. Atmos. Chem. Phys., 19, 9969--9987, doi:10.5194/acp-19-9969-2019, 2019.

Ruosteenoja, K., Räisänen, P., Devraj, S., Garud, S.S. and Lindfors, A. V.: Future changes in incident surface solar radiation and contributing factors in India in CMIP5 climate model simulations. J. Appl. Meteor. Climatol., 58, 19-35, doi:10.1175/JAMC-D-18-0013.1, 2019.

Räisänen, P. and A. V. Lindfors, 2019: On the computation of apparent direct solar radiation. J. Atmos. Sci., 76, 2761-2780, doi: 10.1175/jas-d-19-0030.1, 2019.

Salminen-Paatero, S., Thölix, L. E., Kivi, R., and Paatero, J.: Nuclear contamination sources in surface air of Finnish Lapland in 1965–2011 studied by means of 137Cs, 90Sr, and total beta activity, Environmental Science and Pollution Research, 26, 21, 21511-21523, doi:10.1007/s11356-019-05451-0, 2019.

Sporre, M. K., Blichner, S. M., Karset, I. H. H., Makkonen, R., and Berntsen, T. K.: BVOC–aerosol–climate feedbacks investigated using NorESM, Atmos. Chem. Phys., 19, 4763-4782, doi:10.5194/acp-19-4763-2019, 2019.

Toivonen, E., Hippi, M., Korhonen, H., Laaksonen, A., Kangas, M., and Pietikäinen, J.-P.: The road weather model RoadSurf (v6.60b) driven by the regional climate model HCLIM38: evaluation over Finland, Geosci. Model Dev., 12, 3481–3501, doi:10.5194/gmd-12-3481-2019, 2019.

2018

Doulgeris, K. M., Brus, D., Raatikainen, T., and Kerminen, V.-M.: A Finnish Meteorological Institute–Aerosol Cloud Interaction Tube (FMI–ACIT): Experimental setup and tests of proper operation, J. Chem. Phys., 149, 124201, doi:10.1063/1.5037298, 2018.

Gierens, R.T., Henriksson, S., Josipovic, M., Vakkari, V., van Zyl, P. G., Beukes, P., Wood, C., and O'Connor, E.: Observing continental boundary-layer structure and evolution over the South African savannah using a ceilometer, Theor. Appl. Climatol., doi:10.1007/s00704-018-2484-7, 2018.

Henriksson, S. V., Interannual oscillations and sudden shifts in observed and modeled climate, Atmos. Sci. Lett. 19, e850, doi:10.1002/asl.850, 2018.

Hienola, A., Partanen, A.-I., Pietikäinen, J.-P., O'Donnell, Korhonen, H., Matthews, H. D., and Laaksonen, A.: The impact of aerosol emissions on the 1.5 °C pathways, Environ. Res. Lett., 13, 044011, doi:10.1088/1748-9326/aab1b2, 2018.

Hooda, R. K., Kivekäs, N., O'Connor, E. J., Collaud Coen, M., Pietikäinen, J.‐P., Vakkari, V., Backman, J., Henriksson, S. V., Asmi, E., Komppula, M., Korhonen, H., Hyvärinen, A.-P., & Lihavainen, H.: Driving factors of aerosol properties over the foothills of central Himalayas based on 8.5 years continuous measurements. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123, 13,421–13,442, doi:10.1029/2018JD029744, 2018.

Kestilä, A., Nordling, K., Miikkulainen, V., Kaipio, M., Tikka, T., Salmi, M., Auer, A., Leskelä, M. and Ritala, M.: Towards space-grade 3D-printed, ALD-coated small satellite propulsion components for fluidics, Additive Manufacturing, 22, 31-37, doi:10.1016/j.addma.2018.04.023, 2018.

Kirkevåg, A., Grini, A., Olivié, D., Seland, Ø., Alterskjær, K., Hummel, M., Karset, I. H. H., Lewinschal, A., Liu, X., Makkonen, R., Bethke, I., Griesfeller, J., Schulz, M., and Iversen, T.: A production-tagged aerosol module for Earth system models, OsloAero5.3 – extensions and updates for CAM5.3-Oslo, Geosci. Model Dev., 11, 3945-3982, doi:10.5194/gmd-11-3945-2018, 2018.

Lakkala, K., Redondas, A., Meinander, O., Thölix, L., Hamari, B., Almansa, A. F., Carreno, V., García, R. D., Torres, C., Deferrari, G., Ochoa, H., Bernhard, G., Sanchez, R., and de Leeuw, G.: UV measurements at Marambio and Ushuaia during 2000–2010, Atmos. Chem. Phys., 18, 16019-16031, doi:10.5194/acp-18-16019-2018, 2018.

Mallick, K., Toivonen, E., Trebs, I., Boegh, E., Cleverly, J., Eamus, D., Koivusalo, H., Drewry, D., Arndt, S. K., Griebel, A., Beringer, J., and Garcia, M.: Bridging thermal infrared sensing and physically‐based evapotranspiration modeling: From theoretical implementation to validation across an aridity gradient in Australian ecosystems, Water Resour. Res., 54, doi:10.1029/2017wr021357, 2018.

Mengis, N., Partanen, A.-I., Jalbert, J., Matthews, H. D.: 1.5 °C carbon budget dependent on carbon cycle uncertainty and future non-CO2 forcing, Sci. Rep., 8, 5381, doi:10.1038/s41598-018-24241-1, 2018.

Mielonen, T., Hienola, A., Kühn, T., Merikanto, J., Lipponen, A., Bergman, T., Korhonen, H., Kolmonen, P., Sogacheva, L., Ghent, D., Pitkänen, M. R., Arola, A., de Leeuw, G., and Kokkola, H.: Summertime Aerosol Radiative Effects and Their Dependence on Temperature over the Southeastern USA. Atmosphere, 9(5), 180, doi:10.3390/atmos9050180, 2018.

Määttänen, A., Merikanto, J., Henschel, H., Duplissy, J., Makkonen, R., Ortega, I. K., and Vehkamäki, H.: New parameterizations for neutral and ion-induced sulfuric acid-water particle formation in nucleation and kinetic regimes. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 1269–1296, doi:10.1002/2017jd027429, 2018.

Partanen, A.-I., Landry, J.-S., and Matthews, H. D.: Climate and health implications of future aerosol emission scenarios, Environ. Res. Lett., 13, 024028, doi:10.1088/1748-9326/aaa511, 2018.

Pietikäinen, J.-P., Markkanen, T., Sieck, K., Jacob, D., Korhonen, J., Räisänen, P., Gao, Y., Ahola, J., Korhonen, H., Laaksonen, A., and Kaurola, J.: The regional climate model REMO (v2015) coupled with the 1-D freshwater lake model FLake (v1): Fenno-Scandinavian climate and lakes, Geosci. Model Dev., 11, 1321-1342, doi:10.5194/gmd-11-1321-2018, 2018.

Ruosteenoja, K., Markkanen, T., Venäläinen, A., Räisänen, P., and Peltola, H.: Seasonal soil moisture and drought occurrence in Europe in CMIP5 projections for the 21st century. Climate Dyn., 50, 1177-1192, doi:10.1007/s00382-017-3671-4, 2018.

Stevens, R. G., Loewe, K., Dearden, C., Dimitrelos, A., Possner, A., Eirund, G. K., Raatikainen, T., Hill, A. A., Shipway, B. J., Wilkinson, J., Romakkaniemi, S., Tonttila, J., Laaksonen, A., Korhonen, H., Connolly, P., Lohmann, U., Hoose, C., Ekman, A. M. L., Carslaw, K. S., and Field, P. R.: A model intercomparison of CCN-limited tenuous clouds in the high Arctic, Atmos. Chem. Phys., 18, 11041-11071, doi:10.5194/acp-18-11041-2018, 2018.

Thölix, L., Karpechko, A., Backman, L., and Kivi, R.: Linking uncertainty in simulated Arctic ozone loss to uncertainties in modelled tropical stratospheric water vapour, Atmos. Chem. Phys., 18, 15047-15067, doi:10.5194/acp-18-15047-2018, 2018.

Tyrrell, N. L., Karpechko, A. Y., and Räisänen, P.: The influence of Eurasian snow extent on the northern extratropical stratosphere in a QBO resolving model. J. Geophys. Res. Atmos., 123, 315-328, doi:10.1002/2017jd027378, 2018.

Varmuza K., Filzmoser P., Hoffmann I., Walach, J., Cottin, H., Fray, N., Briois, C., Modica, P., Bardyn, A., Silén, J., Siljeström, S., Stenzel, O., Kissel, J., Hilchenbach, M.: Significance of variables for discrimination: Applied to the search of organic ions in mass spectra measured on cometary particles., Journal of Chemometrics, 32, e3001, doi:10.1002/cem.3001, 2018.

2017

Brus, D., Škrabalová, L., Herrmann, E., Olenius, T., Trávničková, T., Makkonen, U., and Merikanto, J.: Temperature-Dependent Diffusion of H2SO4 in Air at Atmospherically Relevant Conditions: Laboratory Measurements Using Laminar Flow Technique. Atmosphere, 8(7), 132, doi:10.3390/atmos8070132, 2017.

Gregow H.,Laaksonen A., and Alper M.E.: Increasing large scale windstorm damage in Western, Central and Northern European forests, 1951–2010, Scientific Reports, 7, doi:10.1038/srep46397, 2017.

Haapanala, P., Räisänen, P., McFarquhar, G. M., Tiira, J., Macke, A., Kahnert, M., DeVore, J., and Nousiainen, T.: Disk and circumsolar radiances in the presence of ice clouds, Atmos. Chem. Phys., 17, 6865-6882, doi:10.5194/acp-17-6865-2017, 2017.

Landry, J.-S., Partanen, A.-I., and Matthews, H. D.: Carbon cycle and climate effects of forcing from fire-emitted aerosols, Environ. Res. Lett., 12, 025002, doi:10.1088/1748-9326/aa51de, 2017.

Leutbecher, M., Lock, S.-J., Ollinaho, P., Lang, S. T. K., Balsamo, G., Bechtold, P., Bonavita, M., Christensen, H. M., Diamantakis, M., Dutra, E., English, S., Fisher, M., Forbes, R. M., Goddard, J., Haiden, T., Hogan, R. J., Juricke, S., Lawrence, H., MacLeod, D., Magnusson, L., Malardel, S., Massart, S., Sandu, I., Smolarkiewicz, P. K., Subramanian, A., Vitart, F., Wedi, N. and Weisheimer, A.: Stochastic representations of model uncertainties at ECMWF: state of the art and future vision. Q.J.R. Meteorol. Soc, 143: 2315–2339, doi:10.1002/qj.3094, 2017.

Matthews, H. D., Landry, J.-S., Partanen, A.-I., Allen, M., Eby, M., Friedlingstein, P., and Zickfeld, K.: Estimating Carbon Budgets for Ambitious Climate Targets, Curr. Clim. Change Rep., doi:10.1007/s40641-017-0055-0, 2017.

Ollinaho, P., Lock, S. J., Leutbecher, M., Bechtold, P., Beljaars, A., Bozzo, A., ... & Sandu, I.: Towards process‐level representation of model uncertainties: stochastically perturbed parametrizations in the ECMWF ensemble. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 143(702), 408-422, 1, doi:10.1002/qj.2931, 2017.

Partanen, A.-I., Leduc, M., and Matthews, H. D.: Seasonal climate change patterns due to cumulative CO2 emissions, Environ. Res. Lett., 12, 075002, doi:10.1088/1748-9326/aa6eb0, 2017.

Raatikainen, T., Brus, D., Hooda, R. K., Hyvärinen, A.-P., Asmi, E., Sharma, V. P., Arola, A., and Lihavainen, H.: Size-selected black carbon mass distributions and mixing state in polluted and clean environments of northern India, Atmos. Chem. Phys., 17, 371-383, doi:10.5194/acp-17-371-2017, 2017.

Rontu, L., Gleeson, E., Räisänen, P., Nielsen, K. P., Savijärvi, H., and Sass, B. H.: The HIRLAM fast radiation scheme for mesoscale numerical weather prediction models, Adv. Sci. Res., 14, 195-215, doi:10.5194/asr-14-195-2017, 2017.

Räisänen, P., Makkonen, R., Kirkevåg, A., and Debernard, J. B.: Effects of snow grain shape on climate simulations: sensitivity tests with the Norwegian Earth System Model, The Cryosphere, 11, 2919-2942, doi:10.5194/tc-11-2919-2017, 2017.

Tonttila, J., Maalick, Z., Raatikainen, T., Kokkola, H., Kühn, T., and Romakkaniemi, S.: UCLALES–SALSA v1.0: a large-eddy model with interactive sectional microphysics for aerosol, clouds and precipitation, Geosci. Model Dev., 10, 169-188, doi:10.5194/gmd-10-169-2017, 2017.