Satelliittimittauksia ilmansaasteista tehty suomalaisvoimin jo 13 vuoden ajan
Vuonna 2004 laukaistun OMI-satelliittimittalaitteen (Ozone Monitoring Instrument) tärkeimpänä tutkimuskohteena oli alun perin otsonikerroksen havainnointi, mutta mittaukset ilmansaasteisiin ja ilmastoon vaikuttavista kaasuista ja pienhiukkasista ovat osoittautuneet varsinaiseksi läpimurroksi ja mullistaneet tavan tutkia ilmakehää. OMIn hyvä erotuskyky maanpinnalle asti on osoittautunut hyödylliseksi ilmansaasteiden, kuten typpidioksidin ja rikkidioksidin, mittauksissa sekä niiden lähteiden määrittämisessä ja trendien tutkimisessa. "Viime aikoina on myös kehitetty esimerkiksi menetelmiä laskea satelliittihavainnoista ilmansaasteiden päästöjä", Ilmatieteen laitoksen tutkija Iolanda Ialongo sanoo. OMIn havainnot ovatkin paljastaneet aiemmin tuntemattomia ilmansaastuttajia erityisesti Lähi-idässä.
Kuva 1. OMIn typpidiosidihavainnot vuonna 2016 näyttävät maapallon saastuneimmat alueet. Kuvasta näkyy kohonneita pitoisuuksia(tummat värit) esimerkiksi Keski-Euroopan teollisuusalueilla sekä kaupungeissa. Typpidioksidi on ilmansaaste ja sitä syntyy erityisesti liikenteestä ja teollisuudesta.
Kuva 2. Kohonneita pitoisuuksia näyy myös Aasian teollisuusalueilla sekä kaupungeissa.
Ensi perjantaina 13.10. klo 12.27 Suomen aikaan Venäjän Plesetskistä laukaistava Euroopan avaruusjärjestön ESAn ja Hollannin yhdessä toteuttama Sentinel 5 Precursor -satelliitti ja sen TROPOMI (Tropospheric monitoring instrument) -mittalaite tulevat jatkamaan OMIn mittauksia entistä paremmalla tarkkuudella. "TROPOMIn rakentamisessa on hyödynnetty paljon OMIn onnistuneita teknisiä ratkaisuja", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Johanna Tamminen.
OMIn toiminta jatkunee vielä vuosia
OMI on ollut iso menestystarina suomalaisessa avaruustoiminnassa. OMI rakennettiin Hollannin ja Suomen yhteistyönä ja se on osa NASAn EOS-Aura -satelliittia, joka lentää 700 kilometrin korkeudessa napojen kautta kulkevalla radalla.
OMI on ollut myös huolellisen insinööriosaamisen menestystarina, sillä mittalaite on osoittautunut poikkeuksellisen kestäväksi ja luotettavaksi. Laitteen ikääntyminen ei ole haitannut datan korkeaa laatua. OMI rakennettiin alun perin niin, että sen toiminta aika olisi 7 vuotta. "Nyt se on toiminut kolmetoista vuotta ja säästeliäällä polttoaineen käytöllä sen toiminta-aikaa voidaan jatkaa aina vuoden 2022 loppuun asti", Tamminen kertoo.
OMI tuottaa paljon dataa tutkijoiden käyttöön
OMIn mittauksista voidaan nykyään analysoida useampia kaasuja tarkemmin kuin mitä rakennusvaiheessa osattiin ajatella. Yksi aiemmin havaitsemattomista kaasuista on glyoksaali. OMIn rikkidioksidihavainnot ovat osoittautuneet hyödyllisiksi erityisesti reaaliaikaisessa tulivuorien seuraamisessa ja siten lentoturvallisuuden turvaamisessa. Aura-satelliitin havaintojen pohjalta on tehty yli 2 500 kansainvälistä julkaisua, joihin on viitattu yli 36 000 kertaa. Näistä artikkeleista suurin osa hyödyntää nimenomaan OMIn mittauksia. Yhteenveto-artikkeli OMIn läpimurroista ilmakehätutkimuksessa on parhaillaan vertaisarvioitavana ja yleisesti kommentoitavana Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä.
Ilmatieteen laitos hyödyntää OMI-dataa ilmastotutkimuksessa sekä ilmanlaatupalvelujen tekemisessä. Ilmatieteen laitoksen Sodankylän avaruuskeskuksessa vastaanotetaan OMIn dataa. Siellä dataa myös jatkojalostetaan ja jaetaan lähes reaaliaikaisesti. Ilmatieteen laitos vastaa myös OMIn UV-säteilystä tietoa tuottavista tuotteista. Kaikki OMIn ja TROPOMin mittaukset ovat vapaasti saatavilla ja niitä pääsevät hyödyntämään tutkijoiden lisäksi niin viranomaiset, päätöksentekijät kuin kaikki kansalaisetkin.
OMI-laitteen kopio on tällä hetkellä nähtävissä Suomi-100 avaruusrekan kyydissä, joka kiertää lokakuun puoleen väliin saakka ympäri Suomea.
Lisätietoja:
Tutkimusprofessori Johanna Tamminen, puh. 040 737 8733, johanna.tamminen@fmi.fi
Tutkija Iolanda Ialongo, puh. 044 011 2140, iolanda.ialongo@fmi.fi
Euroopan Avaruusjärjestön TROPOMI / Sentinel 5 precursor esittelyvideo: http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2017/09/Copernicus
NASAn Aura satelliitti: https://aura.gsfc.nasa.gov
Barack Obama esittelee OMIn havaintoja ilmanlaadusta: https://www.youtube.com/watch?v=LKe5FdKInJs
Atmospheric Chemistry and Physics Discussions -lehdessä vertaisarvioitavana oleva artikkeli: https://www.atmos-chem-phys-discuss.net/acp-2017-487/
Sodankylän Arktisen satelliittikeskuksen reaaliaikainen palvelu perustuen OMI havaintoihin: Sampo.fmi.fi
Suomi100 avaruusrekka: http://suomi100satelliitti.fi/avaruusrekka